第12章 滑輪 難題練習(xí) 2021年初中物理培優(yōu)(重點高中自主招生 競賽)_第1頁
第12章 滑輪 難題練習(xí) 2021年初中物理培優(yōu)(重點高中自主招生 競賽)_第2頁
第12章 滑輪 難題練習(xí) 2021年初中物理培優(yōu)(重點高中自主招生 競賽)_第3頁
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文檔簡介

初物培優(yōu)(重高自招競賽)之第12章滑輪

原題

滑輪組繩子拉力的計算(共27小題)

1.如圖所示,吊籃的重力為400N,動滑輪總重力為50N,定滑輪總重力為40N,人的重力

為600N,不計繩重與摩擦,人在吊籃里拉著繩子不動時需用力()

A.218NB.220NC.210ND.236N

2.如圖所示,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和摩擦力不計,彈簧測力計A,B,C的示數(shù)分

別為FA,FB,FC;其中FB=2N,以下有關(guān)彈簧測力計的示數(shù)的關(guān)系,正確的是()

A

(liiiiiii

F

B

A.A彈簧秤對墻壁的拉力大于A彈簧秤的示數(shù)

B.B彈簧秤對墻壁的拉力為1N

C.FA=2NFC=6N

D.FA=1NFC=3N

3.在圖所示的裝置中,A、B是動滑輪,C是定滑輪,D是輪軸,D的輪半徑R=6厘米,

軸半徑r=2厘米,物重G=500牛頓,每個動滑輪重P=30牛頓。如果不計繩重和摩擦。

各段繩的方向保持相平行.那么:為把重物提起,作用在輪上的動力F至少要大于多少

牛頓()

A.45B.75C.90D.135

4.如圖所示,重力G=700N的水平木板在滑輪組的作用下保持靜止。三個滑輪等大、光滑,

質(zhì)量均忽略不計。所有細繩的重力均不計,天花板間的固定點分別叫做A、B、C,與木

板間的固定點分別叫做D、E;各條細繩中不與滑輪接觸的部分均豎直。則B點處的細繩

對天花板的拉力大小為()

???

O

O

4Q

A.WONB.140NC.300ND.350N

5.如圖所示,人用60N拉力將木箱拉離地面而靜止,若木箱M的重力為80N,繩子質(zhì)量和

滑輪摩擦均不計,則動滑輪P的重力是()

A.IONB.20NC.40ND.100N

6.n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組,每個動滑輪的質(zhì)量與所懸掛的物體質(zhì)量相等。不

計一切摩擦和繩的重力,滑輪組平衡時拉力大小為F,如圖所示。若在圖示中再增加一個

同樣質(zhì)量的動滑輪,其它條件不變,則滑輪組再次平衡時拉力大小為()

Fn+l

A.-B.FC.------1

2n

7.如圖所示,吊籃的重力為400N,動滑輪總重為50N,定滑輪總重為40N,人的重力為

600N,人在吊籃里拉著繩子不動時對吊籃的壓力是()

A.380NB.390NC.510ND.600N

8.如圖所示,由三只動滑輪和一只定滑輪組成的滑輪組,下懸重力為G的物體,每只滑輪

的重力均為G',摩擦及繩重不計。重物靜止不動,則繩端作用的拉力F多大()

GG+G,G+G,G+7GI

A.-B.-------C.-------D.---------

8688

9.如圖所示,體重為510N的人,用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速

度勻速運動。運動中物體A受到地面的摩擦阻力為200N.動滑輪重為20N(不計繩重和

摩擦,地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向,地面上的定滑輪與動滑輪相連

的繩子沿豎直方向,人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上,).則

下列計算結(jié)果中正確的是()

A.繩子自由端受到的拉力大小是100N

B.人對地面的壓力為400N

C.人對地面的壓力為250N

D.繩子自由端運動速度是0.06m/s

10.如圖所示是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置(不考慮輪重和摩擦).使用

時若瘦子固定不動,胖子用力FA拉繩使貨物G勻速上升h.若胖子固定不動,瘦子用力

FB拉繩使貨物G勻速上升h.下列說法中正確的是()

A.FA<GB.FA>FB

C.胖子做功較大D.兩人做功相等

11.如圖所示,重力G=700N的水平木板在滑輪組的作用下保持靜止。三個滑輪等大、光

滑,質(zhì)量均忽略不計。所有細繩的重力均不計,與天花板間的固定點分別叫做A、B、C,

與木板間的固定點分別叫做D、E;各條細繩中不與滑輪接觸的部分均豎直。則B點處的

細繩對天花板的拉力大小為。

BC

12.如圖所示,甲、乙兩滑輪組拉著同一物體在同一表面沿水平方向勻速運動,不計繩子、

滑輪的重力和繩子與滑輪間的摩擦力,則拉力FiF2,若要使拉力FI、F2相等,則

可采用的辦法:。(寫出一種方法即可)

13.用如圖所示的滑輪牽引小車沿水平地面勻速前進10厘米,已知小車的重力G=10N,

拉力大小F=15N,則小車與地面之間摩擦力f=,拉力做的功為。(不

計滑輪的重力及繩與滑輪之間的摩擦)

14.如圖,將n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組,每個動滑輪的質(zhì)量與所懸掛的物體質(zhì)量

相等,不計一切摩擦和繩的重力,滑輪組平衡時拉力大小為F.若在圖中再增加一個同樣

質(zhì)量的動滑輪,其它條件不變,則滑輪組再次平衡時拉力大小應(yīng)為。

15?小明用如圖所示的健身裝置來鍛煉腿部和手臂的肌肉。使用時,當(dāng)繩A端固定不動,手

在B端用力FB拉繩,使總重為G的物體勻速上升,若每個滑輪重一,則FB=;

當(dāng)繩B端固定不動,腿在A端用力FA拉繩,仍使該重物勻速上升,則FA=。

(不考慮繩重和摩擦)

16.如圖所示,均勻木板重40N,木板上放重為60N的臺秤,臺秤內(nèi)放重力為300N的物

體。整個裝置用細繩通過不計重力的滑輪吊著,處于靜止?fàn)顟B(tài),這時臺秤的讀數(shù)為

N。

17.如圖所示,由n個動滑輪和一個定滑輪組成一個復(fù)式滑輪組,每個動滑輪質(zhì)量為m,第

一個滑輪上吊一個重為G的物體,則最末一級定滑輪上需施加的力F

為O

18.如圖所示,重50N的物塊通過一滑輪組的裝置來拉動,若不計滑輪重和摩擦。當(dāng)拉力F

=5N時,物塊能在地面上勻速滑動,則物塊與地面間的滑動摩擦力£=N,拉力

作用點向右移動1m,物塊向左移動m,此時物體受個力的作用。

19.如圖所示,是一套簡易升降裝置示意圖,其上端固定在樓頂,工人用力拉繩子,裝置可

使人與工作臺升至所需高度,裝置中滑輪A、B、C的重力分別為100N、50N、40N,人

的重力為600N,當(dāng)人用100N的拉力向下拉繩子時,地面對工作臺的支持力為450N,則

工作臺的重力為N.(不計繩重和摩擦)

20.如圖,繩子自由端的拉力F為2N,則彈簧測力計甲、乙的示數(shù)分別為:Fk,

F乙=o

甲F乙

21.如圖所示,用200N的拉力拉著物體A在水平面上勻速向左運動,物體A與滑輪相連

的繩子所受的拉力為A所受摩擦力的4倍,若不計滑輪重,繩重及滑輪裝置摩擦,則物

體B與底面間的摩擦力為多大?

22.如圖所示,有一底面積為S=1000cm2,高1.5m的圓柱形盛水容器中豎直放置一底面積

為S=200cm2,高h=20cm的圓柱形物塊:已知該物塊的密度為p=2.5XBkg/m?,容

器中水深H=1.2mo開始時,物塊下表面與容器底面間有小空隙,現(xiàn)用如圖所示的光滑

輕滑輪組拉著物體以v=0.2m/s的速度勻速上升。(取g=10N/kg,不計水的阻力,p,k=

1.0X103kg/m3)

(1)如果輕繩都不會被拉斷,則物塊勻速上升過程中,拉力F的最小值是多少?

(2)如果力F作用的輕繩能承受的最大拉力為40N(另一根輕繩能承受足夠大拉力),

則經(jīng)過多長時間該輕繩被拉斷?

JX?:11

23.在2008年北京殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現(xiàn)

了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和

吊椅間的作用,可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,

另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示。設(shè)運動員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為

15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s2.當(dāng)運動員與吊椅一起勻速

上升時,試求:

(1)運動員豎直向下拉繩的力;

(2)吊椅對運動員的支持力。

ZZZZZZZZZZ/

24.如圖所示,質(zhì)量為60kg的人,站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi),他至少用N的拉力

拉住繩子,才能使自己和吊籃在空中保持靜止。(g=10N/kg)

25.在河岸邊用如圖所示的裝置打撈沉入河底的圓柱形石料。石料高3m,橫截面積500cm2,

密度為2.6Xl()3kg/m3.裝置的EF、OC兩根柱子固定在地面,ED桿與EF固定連接,AB

桿可繞O點轉(zhuǎn)動,AO:OB=1:2,配重M通過繩豎直拉著桿的B端?,F(xiàn)用鋼纜系住石

料掛在動滑輪下,電動機工作,使石料以0.2m/s的速度從水中勻速提升。AB桿處于水平

位置,水面高度不變,動滑輪、鋼纜及繩子的質(zhì)量、輪與軸間的摩擦均不計,g取lON/kgo

求:(1)如果繩子不會被拉斷,在石料被提升的過程中,為使配重M不離開地面,配重

M的重力至少為多大?

(2)如果與電動機相連的繩子能承受的最大拉力Fm為1800N,河的深度為8m,從石料

底端離開河底開始計時,經(jīng)過多長時間繩子被拉斷?

(3)如果配重M的重力為1225N,動滑輪的重力不能忽略,石料完全在水中時配重M

對水平地面的壓力為N1,石料完全離開水面后配重M對水平地面的壓力為N2,已知Ni:

N2=8:3,求動滑輪的重力。

26.如圖所示,木板和木板上的人通過滑輪組靜止于空中,已知滑輪A的質(zhì)量mA和滑輪B

的質(zhì)量mB均為5kg,木板質(zhì)量M=10kg,人的質(zhì)量m=30kg,不計摩擦與空氣作用力。

各個滑輪兩側(cè)的細繩(不計質(zhì)量)均處于豎直狀態(tài),求此時人拉繩的力為多大。(g=10N/kg)

I*?1

27.如圖所示,是一個上肢力量健身器示意圖。配重A的質(zhì)量為40kg,其底面積為lOOcn?.B、

C、D都是定滑輪,E是動滑輪。杠桿GH可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OG:OH=2:

3.小勇通過細繩在H點施加豎直向下的拉力Fi時,配重A受到的拉力為FAI,配重A

對地面的壓強為2X104Pa;他通過細繩在H點施加豎直向下的拉力F2時,配重A受到

的拉力為FA2,配重A對地面的壓強為3Xl()4pa.杠桿兩次都在水平位置平衡,杠桿GH

和細繩的質(zhì)量及滑輪組裝置的摩擦力均忽略不計,己知Fi:F2=9:5,g取10N/kg。求:

(1)拉力FA2;

(2)動滑輪的重力G動;

(3)小勇對細繩的拉力Fi的大小。

滑輪組的設(shè)計與組裝(共1小題)

28.使用滑輪組可以省力,如果要使拉力F為物體重力的請畫出滑輪組的細繩的繞法。

(忽略動滑輪重和摩擦力)

三.定滑輪及其工作特點(共8小題)

29.在圖中,分別用力Fi、F2、F3勻速提起物體A.若不考慮滑輪重和摩擦,則三個力的大

C.F|=F2<F3D.F1<F2<F3

30.如圖所示,兩個物體A和B,質(zhì)量分別為M和m(M>m)用跨過定滑輪的輕繩相連,

A靜止在水中。若滑輪與輪軸之間的摩擦及滑輪質(zhì)量不計;則()

A.天花板對滑輪的拉力大小為(M+m)g

B.繩子對物體A的拉力大小為(M-m)g

C.繩子對天花板的拉力大小為mg

D.物體A受到的浮力大小為(M-m)g

31.如圖為教室里兩塊可上下拉動的活動黑板。兩塊黑板形狀和質(zhì)量均相同,通過兩只定滑

輪相連。擦黑板時,某同學(xué)推拉其中一塊黑板覺得較“費力”。則下列說法中正確的是()

A.定滑輪不能省力,向上推黑板的力等于一塊黑板的重力

B.定滑輪不能省力,向下拉黑板的力等于兩塊黑板的重力

C.向上推黑板時推力做功,向下拉黑板時拉力也做功

D.向上推黑板時推力做功,向下拉黑板時拉力不做功

32.如圖所示,a、b、c為三個物塊,M、N為兩個輕質(zhì)彈簧,R為跨過光滑定滑輪的輕繩,

它們連接如圖并處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列判斷中,正確的是()

A.有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)

B.有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

C.有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

D.有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)

33.圖中a、b、c為三個物塊,M、N為兩個輕質(zhì)彈簧,R為跨過光滑定滑輪的輕繩,它們

連接如圖并處于平衡狀態(tài)。則以下說法正確的個數(shù)是()

①有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)

②有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

③有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)

④有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)。

C.三個D.四個

34.如圖,一根輕繩繞過滑輪,其兩端分別與木塊甲和鉤碼乙相連,乙將甲從斜面的底端勻

速拉動到頂端。已知斜面的長度、高度分別為1、h,甲、乙的重力分別為G,、G乙,忽

略滑輪的輪與軸之間的摩擦,則乙將甲從斜面的底端拉到頂端的過程中()

A.裝置中滑輪的作用是改變力的方向

B.甲的動能轉(zhuǎn)化成重力勢能

C.鉤碼所受的重力做功為G41

G甲h

D.斜面對木塊的摩擦力為G乙----

35.如圖所示,物體A重20N,滑輪重1N,繩重不計,彈簧秤示數(shù)為25N,則物體B的重

為N?

36.如圖,一根不可伸縮的輕繩跨過定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的人拉住。

設(shè)人的質(zhì)量為60kg,吊椅的質(zhì)量為10kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦。當(dāng)人與吊椅一起

勻速上升時,人豎直向下拉繩的力等于N,人對吊椅的壓力等于N?

四.動滑輪及其工作特點(共3小題)

37.如圖所示的裝置中,當(dāng)人用力向右拉滑輪時,物體A恰能勻速直線運動,此時彈簧測力

計的讀數(shù)為3N,忽略滑輪、繩與測力計重及滑輪與軸間的摩擦,則人的拉力F為()

A.3NB.4NC.6ND.8N

38.如圖所示,木板和木板上的人通過滑輪組靜止于空中,已知滑輪A的質(zhì)量mA和滑輪B

的質(zhì)量mB均為5千克,木板質(zhì)量M=10千克,人的質(zhì)量m=30千克,不計摩擦與空氣

作用力。

(1)若人拉動繩子使木板上升,屬于動滑輪的是(填“滑輪A”或“滑輪B”)。

(2)圖中的人受到的力有個。

(3)當(dāng)滑輪組靜止于空中,圖中各個滑輪兩側(cè)的細繩(不計質(zhì)量)均處于豎直狀態(tài),求

此時人拉繩的力為多大。(g=10牛/千克)

39.如圖所示,有一根繩子從一黑箱的左側(cè)穿進去,又有一根繩子從箱子右側(cè)孔中穿出。左

側(cè)的線上拴一個玩具卡車,右側(cè)的線上拴一個玩具汽車,用手拉右側(cè)的玩具,左側(cè)的玩

具也向前動了一動,當(dāng)繼續(xù)把汽車向前拉時,汽車才走出約10cm,卡車已前進了20cm。

黑箱里有什么神秘的東西使卡車走得比汽車快?試畫出該裝置的示意圖。

五.滑輪組及其工作特點(共2小題)

40.如圖所示,一根細線繞過三個滑輪,兩端固定在A、B兩點,兩動滑輪下所掛物體質(zhì)量

分別為mi、m2,兩動滑輪上細線的夾角分別為a和0(a>0),不計一切摩擦,則mi、

A.mi>m2B.mi<m2C.mi=m2D.無法確定

41.如圖所示,重為500N的某人站在重為350N的木板上,木板成水平狀態(tài),整個裝置在

空中保持靜止,每個滑輪自重為50N,不計摩擦和繩重,則人對木板的壓力大小為

No

六.斜面與輪軸(共6小題)

42.兩個人共同搬一個50千克質(zhì)量分布均勻的木箱上樓梯,如圖所示。木箱長1.25米,高

0.5米;樓梯和地面成45°,而且木箱與樓梯平行。如果兩人手的用力方向都是豎直向上

的,那么在下面的人對木箱施加的力與上面的人對木箱施加的力的比值是()

43.山間公路往往環(huán)繞山坡,盤山而上,這樣可以使上山的汽車()

A.提高功率B.提高機械效率

C.減小所需的牽引力D.減小所需的功

44.如圖,是光滑斜面的示意圖。斜面的水平長度為S,高為h,物體質(zhì)量為m,如果用沿

斜面向上的力把物體從斜面底端勻速拉到頂端,拉力F=(用題中

45.如圖所示,給你一張邊長為20厘米,高5厘米的直角三角形的紙片,用它來模擬斜面

在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。例如:模擬橋梁中的各種形狀的引橋。請至少再說出兩個應(yīng)用的

實例。

46.古代起重的一種轆箱如圖所示。軸的大半徑為R=30cm,小半徑為r=20cm,搖把離軸

中心為L=50cm.若不計摩擦,滑輪,轆輪的重力的影響,要提升一重為G=500N的重

物,則搖把上的力F至少為。

47.如圖所示,若斜面的長L與斜面高H的比值為2,整個機械的效率為60%,使用該機

械將重物沿斜面緩慢拉升高度h的過程中,則:

(1)作用力F與重物所受重力G大小之比是多少?

(2)當(dāng)重物沿斜面緩慢拉升高度h時,拉重物的輕繩突然斷裂,重物沖向斜面底端的輕

彈簧,則接觸彈簧后,重物是加速還是減速?請說明理由。

(3)在重物壓縮輕彈簧的過程中,重物的機械能如何變化?請說明理由。

(4)在重物壓縮輕彈簧并最終反向運動的過程中,重物在最低點時是不是處于平衡狀態(tài)?

請說明理由。

(5)當(dāng)重物壓縮輕彈簧后向上運動,重物能不能返回原來的位置?請說明理由。

(6)當(dāng)重物最終靜止時,請畫出此時物體的受力分析圖。

七.動滑輪拉力的計算(共1小題)

48.如圖,用100N的力拉著物體A以2mzs的速度在水平面勻速前進,若A受到的摩擦力

是40N,則B受到的摩擦力是N,B物體的速度是m/s。

參考答案與試題解析

一.滑輪組繩子拉力的計算(共27小題)

1.如圖所示,吊籃的重力為400N,動滑輪總重力為50N,定滑輪總重力為40N,人的重力

為600N,不計繩重與摩擦,人在吊籃里拉著繩子不動時需用力()

A.2I8NB.220NC.210ND.236N

【分析】此題可用整體法來進行分析,把動滑輪、人和吊籃作為一個整體,當(dāng)?shù)趸@不動

時,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),那么5段繩子所承受的拉力正好是人、動滑輪和吊籃的重

力和??蓳?jù)此求解。

【解答】解:將人、吊籃、動滑輪看作一個整體,由于他們處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡。

則人的拉力F=/(400N+50N+600N)=2ION。

故選:Co

【點評】解答該題須采用整體思想,把動滑輪、人和吊籃作為一個整體進行分析,這是解

答此題的關(guān)鍵。

2.如圖所示,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和摩擦力不計,彈簧測力計A,B,C的示數(shù)分

別為FA,FB,FC;其中FB=2N,以下有關(guān)彈簧測力計的示數(shù)的關(guān)系,正確的是()

A.A彈簧秤對墻壁的拉力大于A彈簧秤的示數(shù)

B.B彈簧秤對墻壁的拉力為1N

C.FA=2NFC=6N

D.FA=1NFC=3N

【分析】(1)彈簧秤對墻壁的拉力可以通過彈簧秤顯示出來,彈簧秤對墻壁的拉力等于

彈簧秤的示數(shù);

(2)由于滑輪組是由一根繩子纏繞而成,彈簧秤B的示數(shù)等于彈簧秤A的示數(shù)的2倍;

彈簧秤C的示數(shù)等于彈簧秤A的示數(shù)的3倍,據(jù)此得出三個彈簧秤的示數(shù)大小關(guān)系。

【解答】解:

A、彈簧秤對墻壁的拉力可以通過彈簧秤顯示出來,則A彈簧秤對墻壁的拉力等于A彈

簧秤的示數(shù),故A錯;

B、同理可知B彈簧秤對墻壁的拉力等于B彈簧秤的示數(shù),因此B彈簧秤對墻壁的拉力

=FB=2N,故B錯誤;

CD、由于滑輪組是由一根繩子纏繞而成,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),所以由力的平衡條件

可知,彈簧秤B的示數(shù)等于彈簧秤A的示數(shù)的2倍,即FB=2FA,則FA=1N,

彈簧秤C的示數(shù)等于彈簧秤A的示數(shù)的3倍,即FC=3FA=3N,故C錯誤,D正確。

故選:D。

【點評】滑輪組用幾段繩子拉著物體,拉動物體所用的力就是總重的幾分之一。注意條

件:滑輪組是由一根繩子纏繞而成。

3.在圖所示的裝置中,A、B是動滑輪,C是定滑輪,D是輪軸,D的輪半徑R=6厘米,

軸半徑r=2厘米,物重G=500牛頓,每個動滑輪重P=30牛頓。如果不計繩重和摩擦。

各段繩的方向保持相平行。那么:為把重物提起,作用在輪上的動力F至少要大于多少

牛頓()

A.45B.75C.90D.135

G+G一方

【分析】在不計繩子和滑輪摩擦的情況下,滑輪組的省力公式是F=—^,輪軸的省力

公式是F=竽。

【解答】解:如圖所示,作用在滑輪組上繩子的拉力為F',作用在輪軸軸上繩子的拉力

也是F',作用在輪上的拉力是F。

由圖知,重物被兩個動滑輪吊著,與動滑輪相連的繩子段數(shù)n=4,

根據(jù)滑輪組的省力公式可得,作用在滑輪組繩子上的拉力:

_F_5005+2X30/V—

714

根據(jù)輪軸的省力公式可得,作用在輪上繩子的拉力:

?F'r140Nx2cm,

F=方R=——67-c-m---?47N?

由上知,作用在繩子自由端的拉力不小于47N,而A小于47N,BCD都大于47N,B相

對較小,所以拉力可能為75N。

故選:Bo

【點評】此題考查了滑輪組的特點和輪軸的應(yīng)用。正確判斷承擔(dān)物重繩子段數(shù)是解答此

題的關(guān)鍵。

4.如圖所示,重力G=700N的水平木板在滑輪組的作用下保持靜止。三個滑輪等大、光滑,

質(zhì)量均忽略不計。所有細繩的重力均不計,天花板間的固定點分別叫做A、B、C,與木

板間的固定點分別叫做D、E;各條細繩中不與滑輪接觸的部分均豎直?則B點處的細繩

對天花板的拉力大小為()

???

0

0

Q

A.WONB.140NC.300ND.350N

【分析】如圖,水平木板受到Fl、F2、F3的作用,其中F2=2F1,F2=F3,根據(jù)“F1+F2+F3

=G”求Fi,即B點處的細繩對天花板的拉力大小。

【解答】解:

由題知,滑輪光滑(即摩擦不計),細繩、滑輪重力不計,如圖,

AMC

???

0

?I

?G

水平木板受到FI、F2、F3和G的作用,且木板保持靜止,

則有:F1+F2+F3=G-----------------①,

由于中間滑輪受到兩個向上的拉力(每個力均為F1)、向下的拉力F2,則有F2=2F|--

-----------②

下面滑輪上的兩個拉力F2=F3---------------------------------------③

將②③代入①可得:

Fi+2Fi+2Fi=G=700N,

解得:Fi=140N,

所以B點處的細繩對天花板的拉力大小為140N。

故選:Bo

【點評】本題考查了滑輪組拉力的計算,注意本題滑輪組不是由一根繩子纏繞而成,易

錯題!

5.如圖所示,人用60N拉力將木箱拉離地面而靜止,若木箱M的重力為80N,繩子質(zhì)量和

滑輪摩擦均不計,則動滑輪P的重力是()

A.IONB.20NC.40ND.1OON

【分析】由圖知通過動滑輪繩子的段數(shù),繩子質(zhì)量和滑輪摩擦均不計,繩子自由端拉力

F=:(G物+G動),由此計算動滑輪的重力。

【解答】解:

由圖知,通過動滑輪繩子的段數(shù)n=2,

繩子質(zhì)量和滑輪摩擦均不計,繩子自由端拉力F=3(G物+G動),

所以動滑輪P的重力:

G動=2F-G物=2X60N-80N=40N。

故選:Co

【點評】本題考查滑輪組特點的應(yīng)用,關(guān)鍵知道不計算繩重和滑輪摩擦?xí)rF=,(G物+G

動)。

6.n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組,每個動滑輪的質(zhì)量與所懸掛的物體質(zhì)量相等。不

計一切摩擦和繩的重力,滑輪組平衡時拉力大小為F,如圖所示。若在圖示中再增加一個

同樣質(zhì)量的動滑輪,其它條件不變,則滑輪組再次平衡時拉力大小為()

n+1n

C.——FD.---

nn+1

【分析】根據(jù)滑輪組的省力情況F=±(G+G動)逐級分析,找出規(guī)律。

【解答】解:每個動滑輪的質(zhì)量與所懸掛的物體質(zhì)量相等,可設(shè)它們的重力均為G,

第一個動滑輪,拉力Fi=±(G+G動)(G+G)=G,

第二個動滑輪,拉力F2=*(FI+G動)=|(G+G)=G,

第三個動滑輪,拉力F3=4(F2+G動)=|(G+G)=G,

第n個動滑輪,拉力Fn=*(FnJ+G動)(G+G)=G,

滑輪組平衡時拉力大小為F,則再增加一個同樣質(zhì)量的動滑輪時,滑輪組再次平衡時拉力

仍為F。

故選:B。

【點評】本題主要考查的是學(xué)生對滑輪組省力情況的判斷,利用公式F=;(G+G動)找

出規(guī)律是解決此題的關(guān)鍵.

7.如圖所示,吊籃的重力為400N,動滑輪總重為50N,定滑輪總重為40N,人的重力為

600N,人在吊籃里拉著繩子不動時對吊籃的壓力是()

A.380NB.39ONC.510ND.600N

【分析】本題可用整體法來進行分析,把動滑輪、人和吊籃作為一個整體,當(dāng)?shù)趸@不動

時,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),那么由5段繩子所承受的拉力正好是人、動滑輪和吊籃的

重力和??蓳?jù)此求出人的拉力,對吊籃的壓力等于人的重力減去拉力。

【解答】解:

將人、吊籃、動滑輪看作一個整體,由于他們處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡。

人的拉力:

11

F=g(G人+G輪+G吊籃)=gX(600N+50N+400N)=2ION。

人在吊籃里拉著繩子不動時對吊籃的壓力:

F壓=G人-F=600N-210N=390N。

故選:Bo

【點評】解答本題須采用整體思想,把動滑輪、人和吊籃作為一個整體進行分析,這是解

答此題的關(guān)鍵。

8.如圖所示,由三只動滑輪和一只定滑輪組成的滑輪組,下懸重力為G的物體,每只滑輪

的重力均為G',摩擦及繩重不計。重物靜止不動,則繩端作用的拉力F多大()

G+G,G+7Gf

C.--------D.---------

88

【分析】利用動滑輪提升重物,有兩股繩子承擔(dān)物重,摩擦及繩重不計,利用F=|(G+G')

依次計算即可。

【解答】解:如圖所示,摩擦及繩重不計,根據(jù)動滑輪的工作特點可得:

Fi=1(G+G,),

F2=1[-(G+G,)+G,]=生蜉,

1G+3G,G+7G'

F=2+G)=~T-。

故選:D。

【點評】此題考查動滑輪的工作特點,關(guān)鍵是利用好F=^(G+G')。

9.如圖所示,體重為510N的人,用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速

度勻速運動。運動中物體A受到地面的摩擦阻力為200N.動滑輪重為20N(不計繩重和

摩擦,地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向,地面上的定滑輪與動滑輪相連

的繩子沿豎直方向,人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上,).則

A.繩子自由端受到的拉力大小是100N

B.人對地面的壓力為400N

C.人對地面的壓力為250N

D.繩子自由端運動速度是0.06m/s

【分析】A、由圖知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,不計繩重和摩擦,利用F=;(G輪+f地)

求拉力大??;

BC、人對地面的壓力等于自己體重減去拉力,據(jù)此求壓力大?。?/p>

D、繩子自由端運動速度等于物體移動速度的2倍,據(jù)此求出繩子自由端運動速度。

【解答】解:A、由圖知,n=2,不計繩重和摩擦,

11

拉力F=1(G輪+f地)=*(20N+200N)=110N,故A錯;

BC、人對地面的壓力FEEMG-FUSION-110N=400N,故B正確、C錯;

D、繩子自由端運動速度v=2vA=2X0.02m/s=0.04m/s,故D錯。

故選:B。

【點評】本題考查的是物體水平移動,人對繩子的拉力是克服摩擦力,不計繩重和摩擦,

故拉力F=4(G輪+f地),繩子自由端運動速度V=2VA,要熟練掌握滑輪組的特點。

10.如圖所示是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置(不考慮輪重和摩擦).使用

時若瘦子固定不動,胖子用力FA拉繩使貨物G勻速上升h.若胖子固定不動,瘦子用力

FB拉繩使貨物G勻速上升h.下列說法中正確的是()

A.FA<GB.FA>FB

C.胖子做功較大D.兩人做功相等

【分析】分析當(dāng)胖子和瘦子拉繩時,三個滑輪是動滑輪還是定滑輪,根據(jù)動滑輪和定滑

輪的特點分析判斷。

【解答】解:(1)瘦子固定不動,胖子拉繩使G勻速上升,此時中間滑輪為動滑輪,上

下兩個滑輪為定滑輪,F(xiàn)A=2G,故A錯;

(2)胖子固定不動,瘦子拉繩使G勻速上升,三個滑輪都是定滑輪,F(xiàn)B=G,所以FA>

FB.故B正確;

根據(jù)滑輪組的特點,瘦子固定不動,胖子拉繩使G勻速上升h,拉力移動距離SA=}1,

做的功為WA=FASA=2GXih=Gh;

胖子固定不動,瘦子拉繩使G勻速上升h,三個滑輪都是定滑輪,所以拉力移動距離SB

=h,做的功為WB=FBSB=GXh=Gh,故C錯誤,D正確。

故選:BD。

【點評】本題考查了定滑輪、動滑輪的特點,屬于中檔題目,弄清是定滑輪還是動滑輪是

關(guān)鍵。

11.如圖所示,重力G=700N的水平木板在滑輪組的作用下保持靜止。三個滑輪等大、光

滑,質(zhì)量均忽略不計。所有細繩的重力均不計,與天花板間的固定點分別叫做A、B、C,

與木板間的固定點分別叫做D、E:各條細繩中不與滑輪接觸的部分均豎直。則B點處的

細繩對天花板的拉力大小為140No

BC

[分析]由圖可知,水平木板受到Fi、F2、F3的作用,其中F2=2FI,F2=F3,根據(jù)“F1+F2+F3

=G”求Fi,即B點處的細繩對天花板的拉力大小。

【解答】解:

由題知,滑輪光滑(即摩擦不計),細繩、滑輪重力不計,如圖,

水平木板受到Fi、F2、F3和G的作用,且木板保持靜止,

則有:FI+F2+F3=G-----------①,

由于中間滑輪受到兩個向上的拉力(每個力均為F1)、向下的拉力F2,則有F2=2FI--

-----------②

且下面滑輪上的兩個拉力F2=F3--------------------------------------③

將②③代入①可得:

Fi+2Fi+2Fi=G=700N,

解得:Fi=140N,

因同一根繩子各處的拉力大小相等,所以B點處的細繩對天花板的拉力大小為140N。

故答案為:140N。

【點評】本題考查了滑輪組拉力的計算,注意本題滑輪組不是由一根繩子纏繞而成,易

錯題!

12.如圖所示,甲、乙兩滑輪組拉著同一物體在同一表面沿水平方向勻速運動,不計繩子、

滑輪的重力和繩子與滑輪間的摩擦力,則拉力Fi<F2,若要使拉力FI、F2相等,則

可采用的辦法:增大甲物體的質(zhì)量。(寫出一種方法即可)

甲乙

【分析】由題知,不計繩子、滑輪的重力和繩子與滑輪間的摩擦力

(1)由于是同一物體在同一表面沿水平方向勻速運動,壓力相同、接觸面的粗糙程度相

同,摩擦力相同;圖甲中使用的滑輪組,n=2,圖乙中使用的兩個滑輪都是定滑

輪,不省力,F(xiàn)2=f;據(jù)此得出Fi、F2的大小關(guān)系;

(2)要使FI=F2,可以增大FI,過減小F2。

【解答】解:由題知,不計繩子、滑輪的重力和繩子與滑輪間的摩擦力;

(1)因為是同一物體在同一表面沿水平方向勻速運動,壓力相同、接觸面的粗糙程度相

同,則物體受到的摩擦力f相同,

圖甲中使用的滑輪組,n=2,則拉力Fi=:f;

圖乙中,兩個滑輪都是定滑輪,不省力,則拉力F2=f;

所以FI<F2;

(2)原來的拉力FI<F2,要使FI=F2,可以增大FI,或減小F2,具體方法:

①增大甲物體的質(zhì)量,可以增大甲的重力,通過增大壓力來增大摩擦力,則拉力也會增

大;(或減小乙的質(zhì)量)

②增大甲與接觸面的粗糙程度,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,則拉力也會

增大;(或減小乙與接觸面的粗糙程度,或乙圖用滾動摩擦代替滑動摩擦來減小摩擦力)。

故答案為:<;增大甲物體的質(zhì)量(合理即可)。

【點評】本題考查了增大減小摩擦的方法,以及定滑輪和滑輪組的特點,屬于基礎(chǔ)題目。

13.用如圖所示的滑輪牽引小車沿水平地面勻速前進10厘米,已知小車的重力G=10N,

拉力大小F=15N,則小車與地面之間摩擦力f=45N,拉力做的功為4.5J。(不

計滑輪的重力及繩與滑輪之間的摩擦)

【分析】由圖中滑輪組可知,n=3,所以F=gf,知道拉力大小,可求摩擦力大??;根據(jù)

s=nL可知繩子自由端移動的距離,再根據(jù)公式W=Fs計算拉力做的功。

【解答】解:

由圖知n=3,不計滑輪的重力及繩與滑輪之間的摩擦,則拉力F=3,

所以小車與地面之間的摩擦力為f=3F=3X15N=45N;

繩子拉過的距離為s=nL=3X10cm=30cm=0.3m,

所以拉力做的功W=Fs=15NX0.3m=4.5J。

故答案為:45N;4.5Jo

【點評】本題考查了滑輪組的特點和拉力的計算,要注意在水平方向上使用滑輪組,克

服的是物體與地面的摩擦力;可以將圖形順時針旋轉(zhuǎn)90°幫助分析。

14.如圖,將n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組,每個動滑輪的質(zhì)量與所懸掛的物體質(zhì)量

相等,不計一切摩擦和繩的重力,滑輪組平衡時拉力大小為F.若在圖中再增加一個同樣

質(zhì)量的動滑輪,其它條件不變,則滑輪組再次平衡時拉力大小應(yīng)為F。

【分析】根據(jù)滑輪組的省力情況F=4(G+G動)逐級分析,找出規(guī)律。

【解答】解:每個動滑輪的質(zhì)量與所懸掛的物體質(zhì)量相等,可設(shè)它們的重力均為G,

第一個動滑輪,拉力Fi=±(G+G動)(G+G)=G,

第二個動滑輪,拉力F2=4(FI+G動)(G+G)=G,

第三個動滑輪,拉力F3=4(F2+G動)=|(G+G)=G,

11

第n個動滑輪,拉力Fn=*(Fn-1+G動)=*(G+G)=G,

滑輪組平衡時拉力大小為E則再增加一個同樣質(zhì)量的動滑輪時,滑輪組再次平衡時拉力

仍為F。

故答案為:Fo

【點評】本題主要考查的是學(xué)生對滑輪組省力情況的判斷,利用公式F=;(G+G動)找

出規(guī)律是解決此題的關(guān)鍵。

15.小明用如圖所示的健身裝置來鍛煉腿部和手臂的肌肉。使用時,當(dāng)繩A端固定不動,手

在B端用力FB拉繩,使總重為G的物體勻速上升,若每個滑輪重5,則FB=2.5G;

當(dāng)繩B端固定不動,腿在A端用力FA拉繩,仍使該重物勻速上升,則FA=G。(不

考慮繩重和摩擦)

【分析】(1)由圖可知,當(dāng)繩A端固定不動,手在B端用力FB拉繩時,A端的拉力和

物體的重力G相等,物體G勻速上升時中間的滑輪處于平衡狀態(tài),根據(jù)力的平衡可知繩

端B的拉力;

(2)當(dāng)繩B端固定不動,腿在A端用力FA拉繩時,該圖中滑輪均為定滑輪,根據(jù)定滑

輪不省力可知繩端A的拉力。

【解答】解:

(1)由圖知,當(dāng)繩A端固定不動,手在B端用力FB拉繩時,A端的拉力F拉和物體的

重力G相等,

物體G勻速上升時,中間的滑輪處于平衡狀態(tài),

中間的滑輪受向上的拉力FB、2段繩子向下的拉力2F拉和向下的重力G動,

則由力的平衡條件可得:FB=2F拉+G動=2G+G動=2G+1G=2.5G;

(2)當(dāng)繩B端固定不動,腿在A端用力FA拉繩時,該圖中所有滑輪均為定滑輪,則FA

=G。

故答案為:2.5G;G?

【點評】本題考查了滑輪組繩子拉力的計算,關(guān)鍵是使力端不同時滑輪組狀態(tài)的判斷。

16.如圖所示,均勻木板重40N,木板上放重為60N的臺秤,臺秤內(nèi)放重力為300N的物

體。整個裝置用細繩通過不計重力的滑輪吊著,處于靜止?fàn)顟B(tài),這時臺秤的讀數(shù)為200

No

【分析】把木板、臺秤和物體看做一個整體,根據(jù)滑輪組的省力特點,對它進行受力分

析,然后對物體進行受力分析,求出臺秤的示數(shù)。

【解答】解:

由圖可以看出,對木板、臺秤和物體這個整體的拉力為F+F+2F=4F=40N+60N+300N=

400N,所以繩子對物體的拉力F=100N,

物體受的拉力與支持力的和等于物體的重力,

所以臺秤的示數(shù)(即臺秤對物體的支持力):

F支=6-F=300N-100N=200N,

故答案為:200。

【點評】此題主要考查的是學(xué)生對滑輪組的省力特點、物體受力分析、二力平衡知識的

理解和掌握,能夠分析物體的受力情況是解決此題的關(guān)鍵。

17.如圖所示,由n個動滑輪和一個定滑輪組成一個復(fù)式滑輪組,每個動滑輪質(zhì)量為m,第

一個滑輪上吊一個重為G的物體,則最末一級定滑輪上需施加的力F為_亓6+守蟲

―H。

【分析】根據(jù)滑輪組的省力情況F=3(G+G動)逐級分析,找出規(guī)律。

【解答】解:第一個動滑輪,拉力Fi=/(G+G動)動,

11111Q

第二個動滑輪,拉力F2=S(FI+G動)=4(式3+貂動+G動)=?+#動,

第三個動滑輪,拉力F3=J(F2+G動)(工G+貂動+G動)=岳+為動,

第n個動滑輪,拉力Fn=號(Fn-1+G動)=動go

故答案為:

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