《動滑輪及其工作特點》進階練習(xí)（二）.doc

動滑輪及其工作特點進階練習(xí)一、單選題1.如圖所示，分別用 F1、 F2、F3、 F4勻速提升同一重物，若不計滑輪本身的重力及摩擦，則（） A.F1 F2F3 F4B.F1 F2F3 F4C.F1= F2= F3 F4 D.F1= F2= F3 F42. 如圖所示，用相同滑輪G輪提升同一重物G物，若不計摩擦，對繩子拉力至少為 A.F1=G物+G輪，F(xiàn)2=G物+G輪 B.F1=G物，F(xiàn)2=G物2C.F1=G物+G輪，F(xiàn)2=(G物+G輪)2D.F1=G物，F(xiàn)2=(G物+G輪)23.如圖所示，用甲、乙兩種裝置勻速提升同一重物，若每個滑輪重相同，不計摩擦及繩重，則下列說法正確的是 A.甲較省力，機械效率較低 B.乙較省力，機械效率較低C.甲較省力，機械效率較高 D.乙較省力，機械效率較高二、填空題4.如圖所示，物體在水平地面上做勻速直線運動，此時使用的是 _ 滑輪，彈簧測力計的示數(shù)為3N，水平拉力F= _ N，物體A受到的摩擦力f= _ N（滑輪、彈簧測力計的重力以及滑輪與繩的摩擦不計）5.同一物體沿相同水平地面被勻速移動，如圖所示，拉力分別為 F甲、 F乙、 F丙，不記滑輪與輕繩間的摩擦，則這三個力的大小關(guān)系是 。 6.如圖所示，將同一滑輪分別繞制成定滑輪和動滑輪，（不計繩重及摩擦）在相同時間內(nèi)把同一物體勻速提升相同高度時，所需的拉力F1_F2，所做的有用功W1_W2 ，它們的機械效率1_2。（均選填“”、“”或“=”） 三、計算題7.小明和同學(xué)們準(zhǔn)備共同研究滑輪的特點： （1）他們研究定滑輪特點時，用定滑輪勻速豎直提升重物，如圖甲所示根據(jù)圖中回答，使用定滑輪特點是 _ _ （寫出一條即可） （2）他們研究動滑輪特點時，用動滑輪勻速豎直提升重物，如圖乙所示，據(jù)此可知，使用動滑輪可以 _ _ ，但不能改變力的方向 （3）接著他們組裝了如圖丁的滑輪組并進行實驗，發(fā)現(xiàn)使用滑輪組提升重物時能省力，于是他們想：利用滑輪組提升重物能否省功呢？然后進行如下實驗： A先用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定高度，如圖丙所示，設(shè)拉力所做的功為W1； B再借助丁圖所示通過滑輪組將同樣鉤碼緩慢地提升相同的高度，這時設(shè)拉力所做的功為W2； C請你通過計算比較：W1 _ _ W2（選填“=”或“”或“”）； D得出結(jié)論：利用滑輪組提升重物時 _ _ 功（選填“省”或“不省”）8.已知水平桌面上有一圓柱形容器，其底面積為200cm2，內(nèi)有25cm高的水如圖甲所示，將質(zhì)量為0.6kg，邊長為0.1cm的正方體木塊A放在圓柱體容器中，靜止時，木塊A漂浮在水面上；如圖乙所示，邊長為5cm，密度為5103kg/m3的正方體金屬塊B放在水平地面上時，動滑輪對正方體B施加一豎直向上的拉力F1，當(dāng)F1為3.25N時，物體B對地面的壓強為400Pa要使木塊剛好浸沒在水中，可以在木塊上放一個合適的鉤碼施加一個向下的壓力，但由于身邊沒有現(xiàn)成的鉤碼，可以用如圖丙所示的方法施加向下的壓力，當(dāng)木塊剛好浸沒在水中時，拉力為F2（不計繩重及繩與輪間的摩擦，圖乙和丙中的動滑輪為同一滑輪，g取10N/kg）求： （1）如圖甲所示，放入木塊A后，水對容器底的壓強比放入木塊前增加了多少？ （2）圖中動滑輪的重力； （3）如圖丙所示，當(dāng)木塊A剛好浸沒在水中是，拉力F2是多少？參考答案【參考答案】1.D2.D3.B4. 動；3；65. F甲F乙F丙6. = 7. 能改變力的方向，但不省力；省力；不省8. 解：（1）圖甲中，放入木塊A后， 木塊漂浮，則F浮=G，即水gV排=mg，即： 1.0103kg/m3V排=0.6kg， 解得：V排=610-4m3， 圓柱形容器的底面積： S=200cm2=210-2m2， 放入木塊A后液面上升的高度： h=0.03m， 放入木塊A后，水對容器底的壓強比放入木塊前增加的壓強： p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.03m=300Pa； （2）圖乙中，由p=可得，物體B對地面的壓力： FB=pSB=400Pa（510-2m）2=1N， B的重力為GB=BgVB=5103kg/m310N/kg（510-2m）3=6.25N： 把物體B和動滑輪看成整體，則 G動+GB=F支+2F1， 則G動=FB+2F1-GB=1N+23.25N-6.25N=1.25N； 圖丙中，物體A的體積： VA=（0.1m）3=0.001m3， 物體A受到的浮力： F浮=水gVA=1.0103kg/m310N/kg0.001m3=10N， 把物體A、物體B、動滑輪看成整體， 受到向下物體A和物體B、動滑輪的重力與向上的浮力、兩根繩子的拉力構(gòu)成了平衡力， 則F浮+2F2=GA+GB+G動， 則F2=（GA+GB+G動-F?。?（0.6kg10N/kg+7.5N-10N）=1.75N 答：（1）如圖甲所示，放入木塊A后，水對容器底的壓強比放入木塊前增加了300Pa； （2）圖中動滑輪的重力為1.25N； （3）如圖丙所示，當(dāng)木塊A剛好浸沒在水中時，拉力F2是1.75N【解析】1.【分析】根據(jù)定滑輪不省力，動滑輪省一半力的特點進行分析即可。本題主要考查了定滑輪和動滑輪的特點；定滑輪只能改變力的方向，不省力；而動滑輪省一半的力，但是，會費距離?！窘獯稹坎挥嫽啽旧淼闹亓澳Σ恋那闆r下；a、b、c圖是定滑輪，只能改變力的方向，不省力也不費力；故F1=F2=F3=G，d圖用的是動滑輪；能夠省一半的力，故，所以，F(xiàn)1=F2=F3F4。故選D。2.【分析】本題考查了定滑輪和動滑輪的工作特點，基礎(chǔ)題目。（1）定滑輪能改變拉力方向，但不能省力；（2）動滑輪不能改變拉力方向，但能省力，且省一半力?！窘獯稹咳鐖D，A為定滑輪，所以F1=G物；B為動滑輪，所以。故選D。3.【分析】（1）定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向；（2）動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省力但要費距離；（3）機械效率是有用功與總功的比值，在有用功相同時，利用滑輪時產(chǎn)生的額外功越少，機械效率越高。本題考查了定滑輪和動滑輪的省力情況和機械效率的高低的判斷，注意不計繩重和摩擦?xí)r，使用定滑輪時，不再做額外功，機械效率最高。【解答】由圖甲中使用的是定滑輪，圖乙中使用的是動滑輪根據(jù)定滑輪和動滑輪的特點，甲不省力，乙可以省力；勻速提升的是質(zhì)量相等的物體，若提升高度相同時，所做的有用功相同由可知，不計摩擦，使用甲圖的定滑輪不用對滑輪做額外功，故機械效率高；使用乙圖的動滑輪要對滑輪做額外功，故機械效率低由上分析知，ACD錯誤，B正確。故選B。4.解： （1）圖中的滑輪和物體一起移動，此滑輪為動滑輪，使用動滑輪是為了省力； （2）水平拉力F與彈簧測力計的示數(shù)相等，則拉力F=3N （2）動滑輪省一半力，拉力F是摩擦力的一半，摩擦力f=2F=23N=6N 故答案為：動；3；6 （1）軸固定不動的滑輪叫做定滑輪，定滑輪不能省力，但可以改變動力的方向；軸隨物體一起運動的滑輪叫做動滑輪，動滑輪可以省一半的力，但不可以改變動力方向； （2）根據(jù)拉力F與彈簧測力計的示數(shù)相等可求出拉力大小； （3）知道拉力F大小，根據(jù)動滑輪省一半力，可求出物體A受到的摩擦力 此題主要考查了定滑輪和動滑輪的區(qū)別及特點，要注意區(qū)分和應(yīng)用；解題時要注意滑輪組中繩子上的力與滑輪上力的關(guān)系，繩子自由端移動的距離與物體移動距離的關(guān)系 5.【分析】物體對地面的壓力不變，地面的粗糙程度不變，所以物體與地面的摩擦力不變，摩擦力等于繩子作用在物體的力，甲是定滑輪，摩擦力等于拉力，乙動滑輪上有2段繩子，摩擦力是拉力的2倍，丙動滑輪上有3段繩子，摩擦力是拉力的3倍。 本題考查滑輪組繩子拉力的計算，關(guān)鍵是知道動滑輪和定滑輪的工作特點，重點是會分析動滑輪上的繩子段數(shù)，還要知道影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度。【解答】甲的拉力等于物體所受的摩擦力，F(xiàn)甲=f，乙的拉力等于摩擦力的一半，丙的拉力等于摩擦力的三分之一，所以F甲F乙F丙。故答案為：F甲F乙F丙。 6.【分析】此題考查了定滑輪、動滑輪的工作特點及功的原理的應(yīng)用。（1）定滑輪的特點：使用定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；動滑輪的特點：使用動滑輪不能改變動力的方向，但能省力；（2）運用滑輪來提起重物時，所做的有用功就是克服物體自身重力所做的功；（3）有用功相同，乙滑輪組要克服動滑輪做功，乙的總功大于甲的總功；由公式比較滑輪的機械效率。解題關(guān)鍵是知道使用動滑輪要克服動滑輪重力做功，在有用功相同的情況下，使用動滑輪所做的總功多。本題是一道基礎(chǔ)性題目，也是容易出錯的題目?！窘獯稹浚?）由圖甲可知：由定滑輪的使用特點可知：F甲=G甲=G；由圖乙可知：，又因為G動G，所以，則拉力F甲F乙；（2）因為兩物體重力相同，提升相同的高度，所以W甲有=W乙有；（3）W甲有=W乙有，由于圖乙要克服動滑輪重力做功，所以使用動滑輪做的總功多，即W甲總W乙總，由可知，甲乙。故答案為： = 。7.解：（1）從甲圖中可看出，三種拉力情況，每次拉力的方向都不相同在實驗過程中不斷改變拉力的方向， 觀察測力計的示數(shù)都為1N，等于物重，可得出結(jié)論：定滑輪可以改變力的方向，但不省力 （2）在圖乙中，拉力F=0.6NG=1N，故使用動滑輪時省力，但不能改變力的方向 （3）直接提升物體所做的有用功W有用=Gh=2N0.1m=0.2J， W1=W有用=0.2J； 使用滑輪組時所用拉力F=0.8N，彈簧測力計移動距離s=30cm=0.3m， 所做的功W2=Fs=0.8N0.3m=0.24J 經(jīng)比較W1W2，所以使用滑輪組不能省功 故答案為：（1）能改變力的方向，但不省力 （2）省力；（3）；不能 （1）觀察甲圖三次彈簧測力計示數(shù)與物重，可得出拉力與物重相等，但改變了用力的方向，給做功帶來了方便； （2）觀察乙圖彈簧測力計示數(shù)與物重，可得出拉力小于物重，即使用動滑輪時省力； （3）已知物重G、拉力F、物體升高的距離h，繩子移動的距離s，繩子段數(shù)n，根據(jù)有用功公式和總功公式可求出所做的功進行比較 此題考查了定滑輪和動滑輪的特點、以及使用滑輪組不省功的原理，是一道較簡單的實驗題 8.（1）圖甲中，放入木塊A后，木塊A漂浮，受到的浮力和重力相等，根據(jù)重力公式和阿基米德原理求出排開水的體積，根據(jù)V=Sh求出水平上升的高度，根據(jù)p=gh求出放入木塊A后水對容器底壓強的增加量； （2）圖乙中，知道正方體木塊的邊長可求底面積，根據(jù)p=可得此時對水平地面的壓力，利用G=mg和求出物體B的重力，把物體B和動滑輪看成整體，受到向下動滑輪和