第二节：滑轮习题课(经典)

第二节《滑轮及其应用》—————习题课１．定滑轮：（1）特点：能改变施力的方向，但不省力。（2）力的关系：F=G２．动滑轮：（1）特点：能省力，省一半的力，但不能改变拉力的方向．（2）力的关系：F=G物/2（不计轮重）F=（G物+G动）/2（不能忽略）（3）距离关系：s=h（4）实质：等臂杠杆．（3）距离关系：s=2h（4）实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆．FF一：滑轮图3图4（1）定滑轮可以看出是一种变形的杠杆，由图3可知，定滑轮在使用时，相当于一个杠杆，因此拉力和重力的关系是：，即：使用定滑轮不省力。（2）动滑轮在使用时，同样可以当成杠杆。图4中杠杆的支点在哪里？，由图可知，动滑轮在使用时，相当于一个杠杆，因此拉力和重力的关系是：。即：使用动滑轮。等臂F=G省力F=1/2G省一半的力hS=2h（3）s与h的关系（4）几种特殊情况F1、提升物体。物动nhSGGnF)(1F物动物hSGGF212想一想：如果动滑轮重可以忽略，拉力与物重的关系？省力费距离费力省距离GnF1物GF2FF物nSSfnF12、平移物体。（不计动滑轮重及摩擦）物拉SSfF212你知道拉力移动的速度与物体移动速度之间的关系吗？我的发现：动力作用在槽上省力；作用在钩上费力。槽省钩费图51.如图5所示，小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升，如不计摩檫和滑轮重，则重力G甲＿＿＿＿G乙（“＜”、“=”、“＞”＝）。2.如图所示，物体A和B所受重力都为120牛，滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为牛，FB为牛。若物体提高的高度都为1m,则FA提高的高度为，FB提高的高度为。601202m1m[随堂检测]3.如右图所示的装置中，甲物重5N，乙物重3N。甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是（）A．0N，3NB．0N，5NC．2N，5ND．2N，3N4．如右图所示，动滑轮重2N，弹簧秤的示数为10N，则拉力F和物体的重为（）A．20N，18NB．10N，18NC．18N，10ND．20N,20NAB5、用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为1000N的重物，重物受到水平地面的摩擦力为500N，不计滑轮重与摩擦，所需拉力F=_____N。当物体移动1m时，绳子自由端拉过的距离是多少？FFFTTfT=fT=2FS=2S物=2x1m=2m2506.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（）。A．F1F2F3B．F2F3F1C．F2F1F3D．F3F1F2D丙F3乙F2甲F17、如图4所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速、度分别为()A．20N0.4m/sB．20N0.1m/sC．5N0.4m/sD．5N0.1m/sAF图48、工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面）。其中最省力的方案是（）DC9.如下图中所使用的滑轮为滑轮。若物重G=400N，不计滑轮、绳子的重量及摩擦，匀速提起重物所需的拉力F=N。10．下图中甲、乙两个物体均重10N，在F=4N的水平拉力作用下均做匀速直线运动.不计动滑轮、绳子的重量，则甲、乙两物体运动过程中受到地面的摩擦力分别为:f甲=N、f乙=N动滑轮20042一：滑轮组1、定义：动滑轮和定滑轮组合在一起，叫滑轮组。2、特点：既省力又能改变力的方向。3、滑轮组的特点。F：作用在绳子自由端的拉力G：被提升的物体的重力G动：动滑轮自身的重力FGG动4、分析受力情况。FGF向上=G3FF向下=因为动滑轮处于平衡状态，所以受到的是力。所以F向上=F向下即3F=G1即F=G3不计动滑轮重平衡（1）不计轮重及摩擦。FGF向上=G+G动3FF向下=因为动滑轮处于平衡状态，所以受到的是平衡力。所以F向上=F向下即3F=G+G动所以F=（G+G动）13考虑动滑轮重G动FFG（2）动滑轮重不能忽略。实验表明，使用滑轮组水平拉动物体时，若动滑轮重和摩擦不计，重物被几股绳子拉住，拉力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即1FfnF.fNGT5、水平移动物体。2、水平移动物体（不计轮重）1、竖直提升物体。fnF1GnF1nfF)(1动物GGnFF不考虑动滑轮重力时考虑动滑轮重力时FG总结（1）如图所示：船和人总重1500Ｎ，当船上的人用力Ｆ＝30Ｎ的拉力拉绳时，船作匀速直线运动，则船受到水的阻力为（）Ａ．30ＮＢ．60ＮＣ．90ＮＤ．500ＮC5、特殊情况。点拨：根据物体间力的作用是相互的；使用滑轮或滑轮组拉动重物时，如果施力者是重物的一部分，则拉力作用的绳算一股。（2）一个体重为600N的工人站在集装箱上，要将重1000N的物体拉起，问该工人作用在绳子自由端的拉力应为多大？1600N此题中人作为物体的一部分，人拉绳子，绳子也拉人，所以人拉的那段绳子也承担着物体的重力，故为四段而不是三段。F=4=400N分析：本题甲图中有两根绳子绕成滑轮组，应从绳子自由端入手分析。设绳子自由端拉力为F甲，则4F甲=G，F甲=1/4G；乙图中以动滑轮为研究对象，F乙=2G。（3）如图所示，物体重力均为400N，作用在绳子自由端的拉力F甲和F乙分别是多少N？（不计滑轮重和摩擦）GGF甲F乙答案：F甲=100N，F乙=800N1.用滑轮组提起2000N的重物，绳子最多只能承受600N的力。（1）设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，并画出示意图（2）据此设计要匀速提起物体所用的拉力是多大？（不计滑轮重和摩擦）（3）若在此问题中，将物体匀速提高3m，应把绳子拉下几米？解：（1）由n=G/F=2000N/600N=3.33；要取4，如图。（2）F/=G/n=2000N/4=500N（3）s=nh=4×3m=12m2.小叶利用如右图所示的滑轮组,用200N的拉力在20S内将重力为480N的物体匀速提高2m,若不计摩擦与绳重.求:(1)动滑轮重;(2)绳子自由端的速度;(3)若再增加150N重物,要使物体匀速上升,作用在绳子自由端的拉力是多大?3、如图所示，用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动，已知所用拉力F=100N，滑轮本身的重及摩擦不计，则（1）重物与地面间的摩擦力是多少牛顿？（2）当物体移动1.5m时，绳子自由端拉过的距离是多少？F∴f=3F=3×100N=300NS=3S物=3×1.5m=4.5mfTTFFFf=TT=3f1、轮轴1、动力作用在轮上省力；作用在轴上费力。2、忽略摩擦，轮半径是轴半径的几倍，动力就是阻力的几分之一。知识拓展2、斜面斜面原理：斜面长是高的几倍，所用的拉力就是物重的几分之一。（忽略摩擦）