初中物理競(jìng)賽教程(基礎(chǔ)篇)第11講 滑輪 輪軸 斜面

1、第 11 講 滑輪 輪軸 斜面11.1 學(xué)習(xí)提要11.1.1 滑輪滑輪是一種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械?；喪且粋€(gè)周邊有槽、能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪，如圖 11-1 所示。由于使用方法的不同，可以把滑輪分為定滑輪和動(dòng)滑輪兩類。1. 定滑輪工作時(shí)軸保持固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪。定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，所以正確使用它既不省力，也不省距離，但可以改變用力方向。2. 動(dòng)滑輪工作時(shí)軸隨物體一起移動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂 2 倍的省 力杠桿，所以在不計(jì)算滑輪所受重力及輪與繩的耗損摩擦的情況下，也就是理想情況下，使 用動(dòng)滑輪可以省一半的力，但要多移動(dòng)一倍的距離，同時(shí)使用動(dòng)滑輪不能改變用力的方向。定滑

2、輪與動(dòng)滑輪的示意圖以及它們與杠桿的等效圖如圖 11-2 所示。3. 滑輪組定滑輪和動(dòng)滑輪的組合叫滑輪組。使用滑輪組，既能省力，又能改變用力的方向，但要多移動(dòng)距離。1總?cè)鐖D 11-3（a）所示，在理想狀態(tài)下，只用動(dòng)滑輪時(shí)，拉力 F 為重力 G 的一半，省了A A一半的力，但沒有改變用力的方向。如圖 11-3（b）所示，在理想狀態(tài)下，拉力 F 仍為物體重力 G 的一半，省了一半的力，B A但力的方向改變了！在這一實(shí)例中，動(dòng)滑輪起到省力的作用，而定滑輪起到可以改變力的方向的作用， 把 圖 11-3（b）加以規(guī)范美觀，就成為最常見、也是最簡(jiǎn)單的滑輪組，如圖 11-3（c）所示。在由一根繩子繞制的滑輪組

3、中，重物和全部動(dòng)滑輪的總重力由幾段繩子承擔(dān)，提起重物 所用的力就是總重力的幾分之一。動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的幾倍。即 F=1/nG ，其中 n 為經(jīng)過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)，如果物體上升 h，則動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離為 s=nh.4. 滑輪應(yīng)用的實(shí)例滑輪或滑輪組在實(shí)際生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。如升旗時(shí)向下用力，紅旗卻向上冉 冉升起；向下拉動(dòng)窗簾的引線，可以使窗簾閉合或打開等，這些都是利用定滑輪改變力的方 向來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)使用滑輪組可以省力和改變用力的方向這一特點(diǎn)，人們?cè)O(shè)計(jì)了一些“用小 力換大力”的工作方案，如吊車上的滑輪組、工廠或建筑工地上常用的舉吊重物的裝置等， 都是滑輪組的具體應(yīng)用

4、。11.1.2 輪軸1. 輪軸由輪和軸組成，且輪和軸能繞共同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，這種簡(jiǎn)單機(jī)械叫做輪軸。2請(qǐng)注意觀察圖 11-4 所示的轆轤，在工作時(shí)，搖把轉(zhuǎn)一周，轆轤的軸也轉(zhuǎn)一周，其搖把 相當(dāng)于輪，而繞著繩子的部分即為軸。輪和軸是連在一起的整體，輪和軸兩部分能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)，輪轉(zhuǎn)一周，軸也轉(zhuǎn)一周。 輪軸實(shí)質(zhì)為一種能繞固定點(diǎn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿。其示意圖如圖 11-5 所示。根據(jù)杠桿的平衡條件可知，如果輪半徑是軸半徑的幾倍，那么作用在輪上的動(dòng)力就是作 用在軸上的阻力的幾分之一，同時(shí)作用在輪上的力要移動(dòng)幾倍的距離。設(shè)動(dòng)力為 F ，則動(dòng)1力臂為大圓半徑 R；阻力為 F ，這阻力臂為小圓半徑 r。若使輪軸正常工作，應(yīng)

5、則符合“動(dòng)2力動(dòng)力臂=阻力阻力臂”，即 F R=F r。由圖 11-5 可知，動(dòng)力 F 使輪轉(zhuǎn)一周時(shí)，阻力 F1 2 1 2在軸上轉(zhuǎn)動(dòng)一周。可知?jiǎng)恿νㄟ^的距離為 S =2R，阻力通過的距離 S =2R。由上式可得1 2S /S =R/r，則 S =(R/r)S 。由此可知，只有動(dòng)力加在輪上才能省力。1 2 手 物與滑輪等工具相似，有時(shí)輪軸也可以反過來使用，將動(dòng)力作用在軸上，而阻力作用在輪 上，這時(shí)輪軸作用不但不省力，反而費(fèi)力，但可以少移動(dòng)距離。2. 輪軸應(yīng)用的實(shí)例輪軸的本質(zhì)是一個(gè)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的不等臂的杠桿。因此輪軸的幾何外形可以是圓形的， 也可以是其他形狀的。如螺絲刀的橫截面是圓形，擰螺母的扳

6、手的外形是一個(gè)長(zhǎng)棍型，水龍 頭的扭柄是一個(gè)“T”字形，絞肉機(jī)的搖把是一個(gè)折線形等，但它們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)都同時(shí)具有輪 和軸。因此在判斷一個(gè)物體是否屬于輪軸時(shí)，不能只看表面形狀，而要抓住它在工作過程中是否具有輪軸的“輪”和“軸”一起繞共同的輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)這一本質(zhì)特征。讓我們看看自行車都有哪些部位屬于輪軸呢？3不難看出，車把是一個(gè)輪軸，剎車用的把柄也是一個(gè)輪軸，如圖 11-6 所示。腳踏板與 輪盤構(gòu)成一個(gè)輪軸，后輪與飛輪也構(gòu)成了一個(gè)輪軸，用車鑰匙開啟車鎖時(shí)鑰匙本身就是一個(gè) 輪軸等。生活中的螺絲刀、水龍頭、門把手、汽車的搖把、方向盤等都屬于輪軸，如圖 11-7 所示。11.1.3 斜面1. 斜面當(dāng)要把一個(gè)物體從地

7、面移動(dòng)到高處時(shí)，比如將貨物從碼頭搬運(yùn)到輪船上，可以采取前面 所學(xué)過的杠桿機(jī)械，也可以使用前面所學(xué)過的滑輪機(jī)械、輪軸機(jī)械等。但是如圖 11-8 所示 的機(jī)械也是常見的搬運(yùn)方式，這種機(jī)械叫做斜面，其示意圖如圖 11-9 所示。與杠桿、滑輪 等簡(jiǎn)單機(jī)械相同，斜面也是通過增加動(dòng)力的移動(dòng)距離來達(dá)到省力的目的。根據(jù)功的原理，GH=F L，則 F=(h/L)G2. 斜面應(yīng)用的實(shí)例要使同一物體升高相同的高度，斜面越長(zhǎng)越省力。如圖 11-10 所示，等高的幾個(gè)斜面中， 在其他條件都相同的情況下，用最右邊的（也是最長(zhǎng)的）一個(gè)斜面最省力，但需要通過的距 離也最長(zhǎng)。4日常生活中的樓梯、大型場(chǎng)所的殘疾人輪椅通道、各種橋

8、梁的引橋（如楊浦大橋盤旋的 引橋）、盤山公路（如圖 11-11 所示）、螺旋（如圖 11-12 所示）等，都是斜面的一種應(yīng)用。11.2 難點(diǎn)解釋11.2.1 使用動(dòng)滑輪一定省力嗎通常情況下，使用動(dòng)滑輪工作時(shí)，大多是吧把重物掛在動(dòng)滑輪的軸上，拉力作用在輪緣 的細(xì)繩上，此時(shí)對(duì)應(yīng)的杠桿是動(dòng)力臂為阻力臂 2 倍的省力杠桿。然而，當(dāng)重物懸掛在輪緣的 細(xì)繩上，拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上時(shí)，對(duì)應(yīng)的杠桿卻是動(dòng)力臂為阻力臂的二分之一的費(fèi)力杠桿。因此，在分析動(dòng)滑輪是否省力時(shí)，一定要注意分析比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小。11.2.2 非常規(guī)滑輪組的原理滑輪組部分的難點(diǎn)在于等差滑輪部分，如圖 11-13 所示。如圖 11-1

9、4 所示，圖（a）同一個(gè)滑輪平衡時(shí)的兩邊與軸處受力關(guān)系總是：1:2 的關(guān)系。圖（b）中，可以看到三條虛線表示同一根繩子，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí)，這根繩子上的每 一處受力相等，請(qǐng)注意系統(tǒng)最左邊最長(zhǎng)繩上的受力也是 F。圖（c）中，兩條虛線表示同一根繩子，系統(tǒng)平衡時(shí)，這根繩子上每一處受力也相等。圖（d）中，懸掛重物的滑輪直接連接的三根繩子上的力的大小分別為F、2F、F，可知 物體的重力 G=4F.511.3 例題解析11.3.1 對(duì)定滑輪使用特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)例 1 某同學(xué)研究定滑輪的使用特點(diǎn)，他每次都勻速提起鉤碼，研究過程如圖 11-15 所 示，請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和測(cè)量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論。（1）比較

10、（a）、（b）兩圖，可知；（2）比較（b）、（c）和（d）三圖，可知 ?！军c(diǎn)撥】請(qǐng)同學(xué)們注意觀察題中彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，重點(diǎn)是分析幾幅圖中的 相同之處和不同之處。比較（a）、（b）兩圖時(shí)，請(qǐng)以（a）圖為參照比較（b）圖的變化。當(dāng)解答（b）、（c）、（d）三圖對(duì)比結(jié)果時(shí)，不能提“是否省力”，因?yàn)榇藭r(shí)并不與原始狀 態(tài)的（a）圖比較。6【答案】（1）提升同一重物時(shí)，使用定滑輪可以改變用力的方向，用力的大小與不用定 滑輪時(shí)相同；（2）使用定滑提升同一重物，向各個(gè)方向用力時(shí)，力的大小不變。【反思】在解答此類題型時(shí)，請(qǐng)注意題中研究什么問題。如果研究的是有關(guān)力的問題， 則要仔細(xì)回答力的大小、方向、作

11、用點(diǎn)的細(xì)節(jié)；如果只是問定滑輪的使用特點(diǎn)，則根據(jù)定滑 輪的使用特點(diǎn)，回答定滑輪是否改變力的方向、是否省力。11.3.2 單個(gè)定滑輪、單個(gè)動(dòng)滑輪的豎直使用例 2 如圖 11-6 所示， 物體 A 和 B 所受重力都為 120N，滑輪重力和繩與輪間摩擦不 計(jì)。當(dāng)分別用力勻速提升物體 A 和 B 時(shí)，F(xiàn) 為_N，F(xiàn) 為_N。A B【點(diǎn)撥】不計(jì)滑輪的重力和摩擦力，考慮理想狀態(tài)下，則本題直接用定、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)解答即可?！窘馕觥縁 為作用在動(dòng)滑輪上的力，拉力為物體重力的一半，AF =0.5G =0.5*120N=60N。F 為作用在定滑輪上的力，拉力與物體A A B重力相等，F(xiàn) =G =12N。B B【答案

12、】60,120【反思】請(qǐng)注意，如果題中考慮滑輪重力時(shí)，定滑輪上拉力與物體重力的關(guān)系不變，但 動(dòng)滑輪的計(jì)算公式要修正為 F =0.5G =0.5（G +G ）。動(dòng) 總 物 輪初中階段，不論是中考還是競(jìng)賽內(nèi)容，繩與輪間的摩擦還沒有考察過。但真實(shí)情況是， 如果繩與輪間沒有摩擦，滑輪不可能轉(zhuǎn)動(dòng)起來。如果你對(duì)這些知識(shí)有興趣，不放自己去查閱 一些資料。11.3.3 費(fèi)力的動(dòng)滑輪例 3 如圖 11-17 所示，繩子的一端拴著彈簧測(cè)力計(jì)接地，繩子的另一 端掛著物體 G。當(dāng)用力 F 勻速提起滑輪（滑輪和繩子的重力及摩擦不計(jì)） 時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 10N，則物體重力 G 與力 F 的大小應(yīng)為（ ）G=10N，F(xiàn)

13、=10NG=10N，F(xiàn)=20N7G=5N， F=5NG=20N，F(xiàn)=10N【點(diǎn)撥】本題中滑輪的軸隨物體的上升而上升，這是動(dòng)滑輪。通常情況下，拉力是作用 在滑輪的邊緣，阻力是在滑輪的輪軸上，而本題中正好相反。【解析】作用在滑輪邊緣上的兩個(gè)力是相等的，G=F=10N，作用在軸上的力是輪邊緣 上的兩個(gè)力的和，即 F=2G=210N=20N?！敬鸢浮緽【反思】不論是動(dòng)滑輪還是定滑輪，在不考慮滑輪本身重力時(shí)，軸上受力總是滑輪邊緣 處受力的兩倍。11.3.4動(dòng)滑輪水平使用的受力分析例 4 如圖 11-18 所示，物體 A 在拉力 F=80N 的作用下以4m/s 的速度在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體 B

14、與水平地面之間的滑動(dòng)摩擦力為 15N，求：（1）物體 B 運(yùn)動(dòng)的速度；（2 ）物體 A 受到的滑動(dòng)摩擦力?！军c(diǎn)撥】本題重點(diǎn)關(guān)注的是兩點(diǎn)：（1）輪邊緣的力移動(dòng)距離與輪軸移動(dòng)距離的關(guān)系；（2） 物體 A 勻速運(yùn)動(dòng)的原因是受到了平衡力的作用。物體 A 受到向右的拉力 F，受到向左的力由兩個(gè)：一個(gè)是滑輪對(duì)物體向左的拉力，另 一個(gè)是地面阻礙物體向右運(yùn)動(dòng)的摩擦力?！窘馕觥浚?）因?yàn)闀r(shí)間相同，而 S =2S ，所以 V =2V =24m/s=8m/sB A B A（2）由題意可知，F(xiàn)=2F +f，f=F-2F =80N-215N=50N。B B【答案】（1）8m/s；（2）50N【反思】本題中，涉及水平的拉

15、力和地面對(duì)物體 A 、B 的摩擦力的分析，涉及動(dòng)滑輪 輪軸和邊緣處受力分析。因此，確定研究對(duì)象，并根據(jù)受力平衡對(duì)物體進(jìn)行力的分析是本題 的關(guān)鍵。811.3.5最簡(jiǎn)單的滑輪組例 5 如圖 11-19 所示， 滑輪組中繩的固定端系在動(dòng)滑輪上，當(dāng)用此裝置勻速提起重物 時(shí)，如果不計(jì)摩擦和滑輪自重，則所用的拉力為（）A. F=G B. F=0.5GC. F=1/3G D.無法確定【點(diǎn)撥】本題是一定一動(dòng)滑輪組，題中繩的起點(diǎn)在動(dòng)滑輪處，在動(dòng)滑輪部分連接了三股 繩子，這樣可以省更多的力，但不能改變力的方向?！窘馕觥吭趧?dòng)滑輪部分有三股繩子，則拉力為物體重力的三分之一?！敬鸢浮緾【反思】比較圖 11-3（c）與圖

16、 11-19，要使一個(gè)裝置省更多的力，就要舍棄一些有利 的特性，比如“改變力的方向”這一優(yōu)勢(shì)。本題就是如此，許多簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)思路，都遵 循這一規(guī)律。11.3.6最簡(jiǎn)單的差動(dòng)滑輪例 6 如圖 11-20 所示， 用滑輪裝置將重力為 G 的物體懸掛，如果不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩 擦，要使整個(gè)裝置達(dá)到平衡，則 F 與 G 的關(guān)系如何？【點(diǎn)撥】這是一個(gè)等差滑輪，與常規(guī)滑輪最大的區(qū)別在于：常規(guī)滑輪或滑輪組中從頭到尾只有一根繩子，同一根繩子上的力處處相等；而等差滑輪裝置所用不是一根繩子，不同繩子上的力并不相等。【解析】對(duì)每根繩子進(jìn)行受力分析，由圖 11-20（b）可知，G=3F?！敬鸢浮縁=1/3G，拉力方向豎

17、直向下【反思】用兩個(gè)滑輪，使拉力為物體重力的三分之一，這與例 5 相同。但與例 5 相比，本題中還改變了用力的方向。如果用三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多的滑輪，請(qǐng)同學(xué)們思考，與標(biāo)準(zhǔn)的滑輪組相比，是不是 可以得到省力更多或改變用力方向等優(yōu)勢(shì)。11.3.7輪軸知識(shí)的應(yīng)用9例 7 轆轤搖把到軸線的距離是 50cm，軸半徑是 10cm，若把 240N 的水桶從井中勻速 提起，應(yīng)在搖把上加多大的力？如果井深 6m，那么手搖搖把移動(dòng)了多少距離？【點(diǎn)撥】生活中的輪軸有許多表現(xiàn)形式。本題沒有給出圖例，同學(xué)們應(yīng)該學(xué)會(huì)自己畫簡(jiǎn) 圖?！窘馕觥哭A轤是一個(gè)輪軸。應(yīng)用輪軸公式 F R=F r，可知1 2F =F r/R=48N1

18、 2搖把搖動(dòng)的距離為 s=2R =30mn【反思】利用輪軸公式與利用杠桿公式一樣，單位必須統(tǒng)一。相關(guān)距離單位只要統(tǒng)一， 對(duì)力的計(jì)算結(jié)果就沒有影響。比如本題中，距離單位“厘米”和“米”就同時(shí)出現(xiàn)并參與計(jì) 算，這并不影響計(jì)算結(jié)果。11.3.8 斜面的基礎(chǔ)知識(shí)例 8 要把一重為 100N 的物體沿光滑的斜面勻速提高到 3m 的高度，問：若斜面長(zhǎng)為 5m，沿斜面的拉力為_N若斜面長(zhǎng)為 6m，沿斜面的拉力為_N【點(diǎn)撥】要使物體升高相同的高度，斜面越長(zhǎng)越省力，利用斜面公式進(jìn)行計(jì)算即可。 【解析】（1）Gh=F L ，F(xiàn) =Gh/L =60N1 1 1 1（2）Gh=F L ，F(xiàn) = Gh/L =50N2

19、2 2 110A 卷定滑輪和動(dòng)滑輪在構(gòu)造上是相同的，只是在使用中，_的滑輪叫定 滑輪，_的滑輪叫動(dòng)滑輪。升國旗時(shí)旗桿的頂端常使用_滑輪，它的好處是_。建筑 工地的塔吊（起重機(jī)）的下端使用_滑輪，它的好處是_。定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)_杠桿，使用定滑輪時(shí)不能_，但能_。 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂_的杠桿，使用動(dòng)滑輪時(shí)能省 _力，但費(fèi)_。某同學(xué)研究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，他每次都勻速提起鉤碼，如圖 11-21 所示，彈簧測(cè)力計(jì) 同時(shí)顯示了鉤碼在各種情況下受到的拉力。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件，歸納得出以下 初步結(jié)論：由圖（a）、（b），可知_；由圖（b）、圖（c）和圖（d），可知_。5. 動(dòng)滑輪下面掛一個(gè)

20、20kg 的物體 A，如圖 11-22 所示，掛物體的繩子承受_N 的力，掛繩子的天花板承受_N 的力（動(dòng)滑輪重量不計(jì)）。6. 與滑輪等工具相似，使用輪軸可以省力，但動(dòng)力要多移動(dòng)距離。輪軸的有關(guān)動(dòng)力的計(jì)算公式為_。7. 與杠桿相似，斜面中動(dòng)力的計(jì)算方法為斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，動(dòng)力就是物重的 _。公式表達(dá)式為_。某人沿著長(zhǎng) 10m、高 1m 的 光滑斜面，把重為 1500N 的重物拉到車上去，則某人用的拉力至少是_N。118. 關(guān)于升旗時(shí)旗桿頂上的滑輪，其作用敘述正確的是（ ）省力杠桿，可以改變力的作用方向費(fèi)力杠桿，可以改變力的作用方向等臂杠桿，可以改變力的作用方向以上說法都正確9. 使用如圖

21、11-23 所示的裝置提起重物 G，分別施加力 F 或 F 或 F ，1 2 3則（ ）A. F 最大1B. F 最大2C. F 最大3D. 三者一樣大10. 如圖 11-24 所示，將同一物體分別沿光滑斜面 AB、AC 以相同速度勻速拉到頂點(diǎn) A，施 加的力分別為 F 和 F ，則（ ）1 2A. F F1 2C. F =F1 2D. 無法確定11. 如圖 11-25 所示，用滑輪勻速拉動(dòng)物體 A，若在繩端分別以三個(gè)不同方向的力拉動(dòng)，則 在 F 、F 、F 中，（ ）1 2 3A. F 最大1B. F 最大2C. F 最大312D. 一樣大12. 如圖 11-26 所示，在水平力 F 的作用

22、下，重 100N 的物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 如果物體與地面間摩擦力為 10N，滑輪重力和繩子摩擦不計(jì)，那么拉力 F 為（ ）5N10N55N110N13. 如圖 11-27 所示的甲乙兩個(gè)裝置，已知物體 G 在地面上滑動(dòng)時(shí)所受的摩擦力均為 40N（不 考慮繩與滑輪的摩擦）。要使 G 向右勻速滑動(dòng)，拉力 F 與 F 的大小分別為（ ）甲 乙40N，20N20N，40N40N，40N20N，20N14. 如圖 11-28 所示，動(dòng)滑輪重 0.5N ，物體 G 重 3.5N ，當(dāng) OA=2OB 時(shí)，為使輕質(zhì)杠桿 AB 保持水平平衡，在 A 端所加最小的力應(yīng)為（不計(jì)摩擦）（ ）4N2N1N0.

23、5N133315. 螺絲刀也是一種輪軸，用小螺絲刀無法旋轉(zhuǎn)螺絲時(shí)，換用粗柄的大螺絲刀就行了，這是 因?yàn)椋?）用大螺絲刀動(dòng)力大些用大螺絲刀所受的阻力小些用大螺絲刀阻力臂小些用大螺絲刀動(dòng)力臂大些，使動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積大于阻力與阻力臂的乘積16. 一名體重為 500N 的舉重運(yùn)動(dòng)員，他最多能舉起 1200N 的物體。這個(gè)人站在地面上，利用圖 11-29 所示裝置來提升重物，那么，在給定的以下四個(gè)物體中，他所能提起最重的物體是（ ）500N900N1200N2000N17. 如圖 11-30 所示，物體 A 的質(zhì)量為 1kg，在拉力 F 的作用下勻速向上運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)摩擦 及輪重，在 8s 內(nèi)繩子的自由

24、端移動(dòng) 4m，求：（1）拉力 F 的大?。唬?）物體移動(dòng)的速度。18. 如圖 11-31 所示，使用輪半徑是軸半徑 4 倍的輪軸勻速吊起浸沒在水中的鐵塊，鐵塊的體積為 5dm，其重力為 382.2N，所受浮力為 49N。問：當(dāng)鐵塊未露出水面時(shí)，作用在輪上的力 F 至少為多大？（鐵的密度為 7800kg/m ）1419. 用長(zhǎng) 5m、高 1m 的斜面，把重 100N 的物體勻速推到車上去，如果所用推力是 32N，問： 斜面對(duì)物體的摩擦阻力是多少牛？20. 如圖 11-32 所示，不計(jì)動(dòng)滑輪的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，當(dāng)豎直向上的力F=10N 時(shí)，恰能使重 物 G 勻速上升，則重物重力為多少牛？繩固定端拉力

25、為多少牛？重物上升 10cm，力 F 向上移動(dòng)多少厘米？15B 卷1. 如圖 11-33 所示，A、B 是兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，物體重 10N，現(xiàn)用豎直向上的力 F 拉著彈 簧測(cè)力計(jì) A，使整個(gè)裝置靜止不動(dòng)，若不計(jì)滑輪重力，則彈簧測(cè)力計(jì) A 的示數(shù)為 _N，彈簧測(cè)力計(jì) B 的示數(shù)為_N。如圖 11-34 所示，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知滑輪重 1N，B 物體重 8N，彈簧測(cè)力計(jì) 的示數(shù)為 10N，則 A 物重為_N，B 物對(duì)水平地面的壓力為_N。如圖 11-35 所示的滑輪裝置示意圖中，物體的重力均為 40N，當(dāng)物體在水平地面上做勻 速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到水平面的摩擦力的大小為 10N，則 F =_N，

26、F =_N，1 2F =_N。34. 圖 11-36 是某輪軸的截面圖，軸的直徑是 10cm，動(dòng)力 F 的作用點(diǎn) A 到 軸心 O 的距離為 20cm。若不計(jì)摩擦，用_N 的力可以提起 400N 的重物。如搖柄轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，可 將重物提升_cm。165.如圖 11-37 所示的滑輪組，物體放在水平地面上。不計(jì)拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦。重物 G=200N，每一個(gè)滑輪重 20N。當(dāng)繩自由端拉力 F 豎直向上大小為 30N 時(shí)，重物 G 對(duì)地 面的壓力為_N。拉力 F 為_N 時(shí)，恰能讓重物 G 勻速上升。若重 物 G 能以 0.1m/s 的速度勻速上升，則繩自由端向上運(yùn)動(dòng)速度為_m/s。6. 盤山公路總

27、是筑得盤旋曲折，因?yàn)椋?）盤山公路盤旋曲折會(huì)延長(zhǎng)爬坡的距離，根據(jù)斜面的原理，斜面越長(zhǎng)越省功盤山公路盤旋曲折顯得雄偉壯觀盤山公路盤旋曲折會(huì)延長(zhǎng)爬坡長(zhǎng)度，斜面的原理告訴我們，高度一定，斜面越長(zhǎng)越 省力盤山公路盤旋曲折是為了減小坡度，增加車輛的穩(wěn)度7. 使用輪軸時(shí)，下面說法中錯(cuò)誤的是（ ）A.輪軸只能省力一半動(dòng)力作用在輪上可以省力動(dòng)力作用在軸上不能省力使用輪半徑與軸半徑之比為 2：1 的輪軸時(shí)，可以省力一半（動(dòng)力作用在輪上）8. 要利用簡(jiǎn)單機(jī)械把一大桶油用人工的方法從地面運(yùn)到汽車上，最簡(jiǎn)單的方法是（ ） A. 輪軸斜面杠桿17D. 滑輪9. 使用圖 11-38 所示的裝置來提升物體時(shí)，既能省力又能改

28、變力的方向的裝置是（ ）A. F 最小1B. F 最小2C. F 最小3D. 一樣大10. 使用如圖 11-39 所示的裝置來提升物體時(shí)，既能省力又能改變力的方向的裝置是（ ）11. 用如圖 11-40 所示的滑輪組提升物體，已知物體重 200N，物體勻速上升 1m，不計(jì)滑輪組重及摩擦，則（ ）拉力為 80N拉力為 40N繩的自由端拉出 4m繩的自由端拉出 1m12. 用“一動(dòng)、一定”組成的滑輪組來勻速提升重物時(shí)，所需要的力與不使用滑輪組直接提 升重物時(shí)相比較，最多可?。?）1/3 的力1/2 的力2/3 的力3/4 的力1813. 如圖 11-41 所示，由兩定兩動(dòng)滑輪組成的滑輪組，（a）中

29、繩子的固定端系在定滑輪上， （b）中繩子的固定端系在動(dòng)滑輪上，當(dāng)用它們分別提起同樣重的物體時(shí)，如果不計(jì)摩 擦和滑輪自重，則所用的拉力（ ）A. F F1 2B. F =F1 2C. F F1 2D. 無法確定14. 某人體重為 600N，他想坐在吊籃里用滑輪組勻速拉上去，如圖 11-42 所示，已知吊籃和 動(dòng)滑輪共重 240N，則他所用的拉力為（ ）280N420N600N240N15. 如圖 11-43 所示的等差滑輪裝置，不計(jì)滑輪重力及繩與輪間摩擦的情況下，裝置處于靜 止?fàn)顟B(tài)，則 F 與 G 的關(guān)系為（ ）F=G/3F=G/4F=G/6F=G/71916. 如圖 11-44 所示的等差滑輪裝置，不計(jì)滑輪重力及繩與輪間摩擦的情況下，裝置處于靜 止?fàn)顟B(tài)，則 F 與 G 的關(guān)系為（ ）F=G/3F=G/4F=G/6F=G/717