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浙教版九年级科学上册教师辅导讲义 第三章滑轮复习

学员编号: 学员姓名: 授课主题 授课日期及时段 滑轮复习年 级: 九年级 辅导科目: 科学课 时 数:3 学科教师:教学内容一、 专题检测1、如图所示的滑轮组中,每个滑轮自重均为 20 牛,横杆的自重是 10 牛,摩擦和绳重不计,现用此滑轮组匀速 提起重 G=750 牛的物体,那么需要施加的动力 F 是( )FA. 200 牛 B.180 牛 C.190 牛 D.170 牛 【答案】 A 2、如图所示,滑轮组处于平衡状态,在 A 、 B 下边分别加两个完全相同的砝码,则()B AB. A 上升 B.B 上升 C.静止 D.无法判定 【答案】 A 3、 如图所示, 物体受到的重力为 20N , 用力 F 将滑轮匀速提升, 重物随滑轮一起匀速上升. 当重物上升 1m 时. 关 于滑轮上升的高度 h 和拉力 F 的说法正确的是( ) A. F  20N , h  1m B. F  40N , h  2 m C. F  40N , h  0.5m D. F  10N , h  2 m 【解析】 使用这种动滑轮费力,省距离,动滑轮移动的距离是物体上升高度的一半; 1 1 F  2G  2  20N=40N . h  h  1m  0.5m 2 2 【答案】 C

二、 知识梳理概念一、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。

②实质:定滑轮的实质是: ③特点:使用定滑轮 绳子自由端移动距离 SF (或 vF)= 二、动滑轮: ①定义:和重物一起移动的滑轮。

(可上下移动,也可左右移动) ②实质:动滑轮的实质是: ③特点:使用动滑轮能 a.理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1 2 G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F= b.绳子自由端移动距离 SF(或 vF)= 注意:①可以省一半力,并不是说一定省力一半。

1 a.理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力),竖直拉绳最省力且省一半力即 F1= 1 2 G 物;实际生活中,F1> 2 G 物. 如图一: 1 理想状态(不计轴间摩擦和动滑轮重力),F2 >F1= 1 2 G 物;实际生活中,F2 >F1> 2 G 物 。

1 2l2。

l1④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G;实际生活中,F>G。

F2F1F1。

l1 l2 F2(G 物+G 动)②可以省力,并不是只要用动滑轮就一定省力。

如图二: a.理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则 F= 2G 物 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F= 2G 物 + G 动 b.绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=三、滑轮组的特点及其应用①滑轮组的特点:拉动物体时,既能省力又能改变力的方向 ②滑轮组的计算:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是动滑轮和重物总重的几分 之一,动力作用点移动的距离就等于重物提升高度的几倍 ③根据一定的要求设计滑轮组绕线的方法: a.滑轮组的绕线方法与绳子股数的确定 滑轮组的绕线方法:常见滑轮组的构成有以下几种情况(如图所示),同一种构成有“定起”和“动起”两种绕 线方法(绕线注意:绕线不交叉,不重叠;奇动偶定),要求绕线过程中绳子必须绷紧,具体绕线如图所示:

b.绳子股数的确定:一般采用“切割法”定绳子股数,即从定滑轮和动滑轮之间切割(如上图),数出拴在动滑 轮框上的绳子和最后从动滑轮引出的拉绳就是承担重物的绳子股数(图中的绳子股数已标出) c.计算:先根据题目中的条件,如绳子能承受的拉力和需要承担的物重计算出需要的绳子段数n(如果计算结果 不是整数,一律进上去,例如,计算结果为3.2,则n取4) d.安装:n为偶数时,绳固定端固定在定滑轮上;反之n为奇数时,绳固定端要固定在动滑轮上.具体绕线时,一 般先从固定端开始,按顺序由内向外绕,每个滑轮只能绕一次,绳不能相交叉.三、题型突破题型一、作图(用最小的力,应怎么绕线?)例 1: 如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计滑轮重.要求用最小的力将相同的重物拉起,应选用 在你选用的滑轮组上画出绳子的绕法;如果物重 100N,则用你选用的滑轮组及绕法,最小拉力为 滑轮组;请 N.[答案]甲;25. [解析]甲、乙两个滑轮组最省力的绕法分别如图甲有 4 段绳子拉重物,乙有 3 段绳子拉重物,根据 F=G/n 知,甲更省力; 则 F=G/n =100N/4 =25N. 点评:正确给滑轮组绕绳是本题的基础,在不计绳重和摩擦的情况下,若有 n 股绳子在拉重物,则 F= G/n,所以 n 越大越省力,根据图中的滑轮组分别组装省力的情况,再进行比较并计算. 例 2: 要用最小的力将汽车拉动,试完成绳子的绕法.[解析]将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上,然后将绳子从内向外依次绕过每一只滑轮,共有 4 段绳子承担总的

阻力.如图所示:例 3:一个同学站在地面上,要利用如图所示的滑轮组提升重物.已知物重 1000N ,而绳子最多只能承受 400N 的 拉力.请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法.[解析]先判断 绳子应固定在动滑轮的钩上,由内向外绕. [答案]如图所示 题型二、水平类nG 1000N  =2.5(段) F 400N .用“进一法”取 n  3 .根据“奇拴动,一动配一定,变向加一定”原则,a. 效率为 100% (滑轮组、摩擦力) 例 1:同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为 F 甲、F 乙、F 丙,不记滑轮与轻绳间的摩 擦,比较它们的大小,则( )A、F 甲<F 乙<F 丙 C、F 甲>F 乙=F 丙 [答案]BB、F 甲>F 乙>F 丙 D、F 甲=F 乙>F 丙例 2:如图所示,重 600N 的人站在重 5400N 的船上,通过滑轮把船匀速拉向岸边.人拉绳的力为 500N,人和船相 对静止.不计绳重和滑轮处摩擦,船受到水的阻力为( )

A、500N [答案] BB、1000NC、2500ND、3000N[解析]因为船做匀速直线运动,所以,船受平衡力的作用,而人和船相对静止,因为 F=500N,∴人的磨擦力是 500N,方向向右,并且作用在船上,而该滑轮为定滑轮,∴绳子对船的拉力为 500N,方向向右,而向右的拉力和 船受到水的阻力是一对平衡力,所以,船受到水的阻力 f=1000N.故选 B.例 3: 如图所示, 物体 A 的质量是 400g, 物体 B 的体积是 10cm3, 此时 A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动. 若 将 B 始终浸没在水中,并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时,需要施加 0.95N 水平向左的拉力.已知动滑 轮重为 0.3N,不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦,则物体 B 重力为 N.(g 取 10N/kg)[答案] 0.7 [解析]当物体 A 水平向右匀速运动时,分别对 A、B 物体受力分析如下图所示:则根据力的平衡条件可得:f=F1,GB=2F1,f=1/2GB=----------------① 当 A 向左匀速直线运动时,分别对 A、B 物体受力分析如下图所示:∵A 物体对水平桌面的压力不变, 接触面粗糙程度不变, ∴f 的大小不变, 则根据力的平衡条件可得: F=f+F2, 2F2+F浮=GB,水∴F-f=1/2(GB - F 浮)------------②∵B 物体始终浸没在水中,∴V 排=V,∴F 浮=ρ ③式可得:GB=0.7N; b.效率为 100% (滑轮组、摩擦力、功)gV------------③ 由①②例 3:如图所示,置于水平桌面上的物体 A 重 490N,物体 B 重 294N,物体 B 在匀速下降了 40cm 的过程中,拉动物 体 A 在水平桌面上匀速移动了一段距离; 若用一水平向左的力 F 拉动物体 A, 使物体 A 在 5s 内匀速移动 0.5m (不 计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦),则下列说法正确的是 ( A )B

A、拉力 F 为 294N,拉力 F 的功率为 29.4W B、拉力 F 为 147N,拉力 F 的功率为 14.7W C、物体 A 与桌面的滑动摩擦力为 294N D、绳子拉力对物体 B 所做的功为 73.5J [答案]AD [解析]当 A 向右做匀速直线运动,水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力,f=1 2 GB=1 2 ×294N=147N; 当 A 向左做匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、B 对 A 的拉力; 滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,所以 向右的摩擦力为:f=147N.故 C 错误; A 向左做匀速直线运动,受到平衡力的作用,A 受到的水平向左的拉力为:F=f+GB 2 =147N+147N=294N; A 的移动速度 V=S t =0.5m 5s =0.1m/s;拉力 F 的功率为 P=FV=294N×0.1m/s=29.4W;故 A 正确;B 错误; 绳子拉力对物体 B 所做的功为 W=GB 2 S=294N 2 ×0.5m=73.5J,故 D 正确. 故选 AD. 例 4:如图所示,物体 A 的质量 m =12kg,在拉力 F 的作用下,物体 A 以 0.1m/s 的速度在水平面上做匀速直线运 动,弹簧测力计的示数为 12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足 够长。

求:(1)物体 A 与水平面间摩擦力 f 的大小; (2)拉力 F 的大小; (3)物体 A 运动 10s 的过程中,拉力 F 所做的功。

(提示:拉力做功 W2=Fs ,W2=W1,克服摩擦力做功 W1=f h) [答案] (1)因做匀速直线运动,则:f=F 示=12N(2)如图所示,作用在动滑轮轴上的拉力:F=2f=2×12N=24N (3)W=FS=24N×0.1m/s×10s×1/2=12J [解析](1)因为物体 A 做匀速直线运动,所以物体受到绳子的拉力大小等于其所受摩擦力大小,而绳子拉力的 大小由弹簧秤测出,所以 f=12N (2)由动滑轮的作用可知 F=2f=2×12N=24N (3)运动 10 秒钟,物体 A 通过的距离 S=v t=0.1m/s×10s=1m 拉力 F 通过的距离 S'=S/2=1m/2=0.5m 拉力 F 所做的功:W= F S'=24N×0.5m=12J c.效率不为 100% (滑轮组、摩擦力、效率) 例 5:如右图所示,物体在水平面上做匀速直线运动,拉力 F=60 N,该装置的机械效率为 0.7,则物体受的摩擦力 大小是( )

A、60 N C、180 N [答案]BB、126 N D、257.1 N[解析]η =fh FS =fh F×3h =f 3F ;∴f=3Fη =3×60×70%N=126N.故选 B. d.效率不为 100% (滑轮组、压强、机械效率) 例 5:用如图所示的滑轮组去拉物体 A,已知 A 物质的密度是 2 ×10 kg/m ,底面积是 0.3m ,重力为 600N。

物 体 A 在 F=100N 的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了 2m。

(g 取 10N/kg)求:3 3 3(1)物体 A 对水平地面的压强是多少? (2)物体 A 的体积是多大? (3)若该装置的机械效率为 80%,物体 A 在水平方向上受到的阻力是多少? [答案](1)物体 A 对水平地面的压强是 2×10 .(2) 物体 A 的体积是 0.03m .(3) 物体 A 在水平方向上受到的阻 力是 160N. [解析](1)∵物体 A 在水平地面上作匀速直线运动, ∴F=G=600N,∴P= F /S= 600N/0.3m =2×10 Pa.(2)物 A 的质量 m= G/g = 600N/10N/Kg=60Kg,物 A 的体积 V= m/ρ = 60Kg /2×10 Kg/m =0.03m (3)拉力 F 所做的功 W 总=FS=100N×2×2m=400J,克服阻力所做的功 W 有=W 总 η =400J×80%=320J,物 A 所受阻力 f= W 有/h=320J/2m=160N. 题型三、竖直类3 3 3 2 3 3 3a. 效率为 100%(不计机械自重和摩擦) 例 1:如下图所示,用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,其中用力最小的是 ( )A.F1 [答案]BB.F2C.F3 D.F4例 2:由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,站在地面的人用力向下拉绳,提起重为 1000N 的物体.问:

(1)若不计摩擦和滑轮的重,所用拉力 F 是多大? (2)若实际所用拉力 F 为 300N,则动滑轮总重是多少? (3)物体升高 0.1m 时,绳子的自由端所移动的距离是多少? [答案] (1)250N;(2)200N;(3)0.4m [解析](1)因不计摩擦和滑轮的重量,所以拉力 F=G/n=1000N/4=250N;(2)若实际所用拉力 F 为 300N,则动 滑轮总重 G′=300×4N-1000N=200N;(3)物体升高 0.1m 时,绳子的自由端所移动的距离 s=nh=4×0.1m=0.4m; 例 3:如图所示,吊篮的重力为 400N,动滑轮的重力为 50N,定滑轮重力为 40N,人的重力为 600N,人在吊篮里拉 着绳子不动时需用力( )A.218N [答案]CB.220NC.210ND.236N[解析]设人对绳的拉力 F,将人、吊篮和动滑轮视为一个整体,此时整体处于静止状态,整体重力由 5 段绳子承 担,所以有 5F=G人  G吊  G动.所以FG人  G吊  G动 600N  400N  50N   210N 5 5b.效率不为 100% (滑轮组、机械效率) 例 4: 用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物 G,如图所示,已知物重 G=600N,拉力 F=250N, 求 10 秒内将重物升高 0.5m 的过程中, 所做的有用功, 额外功, 及拉力的功率为多大?若所提升重物重力为 750N, 拉力为多大?(不计绳重和摩擦力).[答案] 所做的有用功为 300J,额外功为 75J,拉力的功率为 37.5W,若所提升重物重力为 750N,拉力为 300N. [解析](1)由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离 s=nh=3×0.5m=1.5m,有用功 W 有=Gh=600N×0.5m=300J, 总功 W 总=Fs=250N×1.5m=375J,额外功 W 额=W 总-W 有=375J-300J=75J;P 总=W 总 t =375J 10s =37.5W;(2) ∵F=1 n (G+G 动),∴G 动=3F-G=3×250N-600N=150N,∴所提升重物重力为 750N,拉力 F′=1 3 (G′+G 动) =1 3 ×(750N+150N)=300N. 例 5:建筑工人用如图所示的装置把重 400N 的物体匀速提升 3m.所用的手拉力为 300N. 则该工人所做的有用功为

J,总功为J,该滑轮组的机械效率是(保留三位有效数字).若用该装置提升 500N 的重物,此时滑轮组的机械教率将(填“变大”、“变小”或“不变”)[答案] 1200,1800,66.7%,变大 [解析]由图知,有 2 段绳子承担物重,若重物提升 h=3m,绳子末端移动距离 s=2h=2×3m=6m.拉力做的有用功: W 有用=Gh=400N×3m=1200J; 拉力做的总功: W 总=Fs=300N×6m=1800J. 该机械的效率: η =W 有用 W 总 =1200J 1800J ≈66.7%.当提升重物的重力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,故机械效率变大. c. 效率不为 100% (滑轮组、功率、机械效率) 例 6:在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。

某次将总 重 G 为 4000 N 的砖块匀速吊运到高为 10 m 的楼上,用时 40 s,卷扬机提供的拉力 F 为 2500 N。

求在此过程中: (1)有用功;(2)拉力 F 的功和功率;(3)滑轮组的机械效率。

[答案] (1 )4 ×10 J;(2 )5 ×10 J,1.25×10 w;(3)80% [解析](1 )W 有=Gh=4000N×10m=4 ×10 J (2 )W 总=Fs=F ×2h=2500N×2×10m=5 ×10 J,P=W/S=FV=5 ×10 J/40s=1.25×10 w.(3)η = W 有/ W 总=80%。

d.效率不为 100% (滑轮组、浮力、机械效率) 例 7:如图所示,重物 A 是体积为 10dm ,密度为 7.9 ×10 kg/m 的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提 出水面。

若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求: (1)作用于绳端的拉力 F 是多少? (2)若缓慢将重物 A 提升 2m,拉力做的功是多少? (3)若实际所用拉力为 400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)3 3 3 4 3 4 4443[答案] 172.5N;1380J;43.1% [解析](1)物体 A 的体积为 V=10dm3=0.01m3,则完全浸没在水中时,V 排=V=0.01m3, 金属块受到的浮力:F 浮=ρ 水 gV 排=ρ 水 gV=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N;金属块的重力: G=mg=ρ Vg=7.9×103kg/m3×0.01m3×10N/kg=790N,∵由图可知,动滑轮是由 4 股绳子承担,在不计摩擦和动滑

轮重的条件下,∴作用于绳端的拉力:F=1/4(G-F 浮)=1/4(790N-100N)=172.5N. (2)若缓慢将重物 A 提升 2m,因为 n=4,所以 s=nh=4×2m=8m,拉力做的功:W=Fs=172.5N×8m=1380J. (3)若实际所用拉力为 400N,则总功为:W 总=Fs=400N×8m=3200J;使用滑轮组所做的有用功: W 有用=(G-F 浮)h=(790N-100N)×2m=1380J, 此时该滑轮的效率此时该滑轮的效率: η =W 有用 W 总 ×100%=1380J /3200J ×100%≈43.1%.四、专题过关专题一:滑轮----竖直方向上提升问题1、 如下左图所示,物体A重20N,滑轮重1N,绳重不计,弹簧秤示数为25N,则物体B的重为_________地面对物体 A的支持力______N.[答案]12N,8N 2、如下右图所示,已知物重为 G,则各图中的拉力 F 各为多少?(滑轮组及摩擦不计)[答案]F1=2G,F2=G,F3=2G,F4=1/4G 3、如图所示,物重 G=30N,绳的一端拴在地面,拉力 F 使滑轮匀速上升. (1)若滑轮重不计,滑轮向上移动 20cm,则拉力 F= (2)若滑轮重为 2N,使物体上升 20cm,则拉力 F= N,物体上升 N,滑轮向上移动 cm. cm.[答案] (1)60N,40cm (2)62N,10cm 4、如图所示的装置中,已知重物 G1=500N,重物 G2=1200N,在不考虑摩擦和动滑轮重力情况下,使重物 G1 保持 平衡的拉力 F 应等于 。

[答案] A [解析]由图可知,要使重物 G1 保持平衡,F=G1=500N,不考虑摩擦和动滑轮重力,2F=2×500N<G2=1200N,重物

G2 处于静止状态.故选 A. 5、如图,一个重为G=600N的人站在重为P=300牛的平台上,通过重为20牛的光滑动滑轮拉住平台,那么他必须用 牛的力拉绳子才能保持平衡?[答案]220N 6、用如图所示的滑轮组提升重物.已知物重为 250N,动滑轮总重为 30N,绳重及摩擦不计. (1)给你一根能承受 60N 拉力的绳子,请在图中画出滑轮组的绕法; (2)匀速提升重物时,绳端的拉力是多大? (3)滑轮组的机械效率是多大? (4)用这个滑轮组提升重物,它的机械效率最大为何值?[答案] (1)滑轮组的绕法如乙图;(2)匀速提升重物时,绳端的拉力是 56N;(3)滑轮组的机械效率是 89%; (4)用这个滑轮组提升重物,它的机械效率最大为 90%. [解析] ((1)滑轮组绕线有两种,如右图:因滑轮组的摩擦不计,动滑轮的重为 30N,当使用甲图中滑轮组, 绳子的股数是四股,则拉力:F 甲=G 物+G 动/n 甲 =250N +30N/4 =70N>60N;即拉力会大于绳子承受的最大拉力 60N, 故不能选择;当使用乙图中滑轮组,绳子的股数是五股,拉力:F 乙=G 物+G 动/n 乙 =250N +30N/5 =56N<60N, 拉力小于绳子承受的最大力,故选择乙图.(2)由(1)可知,n=5,s=5h,F=56N,G=250N, 此时滑轮组的机械效率:η =W 有/W 总 =Gh/Fs =250N×h/56N×5h ≈89%;(3)∵F=1/5(G 物+G 轮),绳子能承 受的最大拉力为 60N,∴能提升的最大物重:G 大=5F 大-G 轮=5×60N-30N=270N,此时滑轮组的机械效率: η ′=W′有/W′总 =G 大 h/F 大 s =270N×h 60N×5h =90%.专题二:滑轮-----水平方向上拉动物体1、在下左图中,物体 A 的重力为 G,拉力 F 的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力 为 f,则人对绳的拉力 F 的大小等于 A、0.5G B.2G C. 0.5f ( ) D.2f[答案]C 2、如上右图所示,若拉力 F=900 牛顿,物体 A 重 1500 牛顿,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。

当绳子自由端移 动 3 米,则沿水平方向匀速拉动物体 A 前进时,物体 A 与地面间摩擦力是______牛顿,物体 A 移动______米。

[答案]2700N,1m 3、如图所示,在两堵墙壁之间同一水平面上的 A、B 两点用弹簧秤和滑轮组相连接,不计摩擦和绳、滑轮、弹簧 秤的重,若拉力 F=5N,则弹簧秤 P 的读数是 N,弹簧秤 Q 的读数是 N.[答案]15N,10N4、如下左图所示,在水平面桌面上放一个 200N 重的物体,物体与桌面的摩擦力为 40N,匀速拉动 物体时,水平拉力 F 应为 。

F[答案]80N5、如上右图所示,当 F=100N 时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力()A. 100N[答案]BB. 200NC. 50ND. 150N6、 如图表示用滑轮匀速拉动物体 A 的几种方法,A 受的摩擦力相同,试通过分析得到______图的方法 最省力,______图的方法最费力. (作用在同一根绳子上的力大小不变)[答案]乙,丙 7.如图所示,用水平拉力 F 通过滑轮组(滑轮的质量可忽略,且不计轮与轴间的摩擦)拉动物块 A 在水平地面上 做匀速运动,弹簧测力计的示数如图所示.对物块 A 施水平向右、大小为 9.6N 的拉力时,物块 A 向右匀速运动, 此时弹簧测力计的示数为 _________ N .[答案] 10.8N3.6  1.2N 3 对右边的滑轮受力分析可知:物体 A 受到的滑动摩擦力为 f  1.2  2  2.4N 当施加一外力 F  9.6N 时,使 A 向右[解析]当弹簧测力计的示数为 3.6N 时,由左边的滑轮受力分析可知,绳子自由端的拉力 F ∴ F  f  F拉  9.6N , ∴F拉  9.6N  2.4N=7.2N ∴绳的自由端拉力为:F绳= 做匀速直线运动时,F拉 7.2   3.6N ∴ 2 2弹簧测力计的示数为: F弹  3F绳  3  3.6  10.8N 8.如图所示,重 500N 的人站在重 2500N 的船上,用滑轮组把船匀速拉向岸边,人和船相对静止..不计绳重和

滑轮轴摩擦,人拉绳的力为 300N,求船受到水的阻力为()A、900N [答案]AB、450NC、1100ND、2700N[解析]因为船做匀速直线运动,所以船在水平方向受到平衡力的作用,船水平向右受到水的阻力 f,所以左侧的 拉力之和也是 f,而左侧由 3 段绳子承担拉力,所以船受到水的阻力 3 ×300N=900N.故选 A. 9、如图中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦.物体 A 重 10N,当物体 B 重为 2N 时,物体 A 保 持静止,这时 A 物体受到的摩擦力为 N;当物体 B 重为 3N 时,物体 A 向右做匀速直线运动,运动一段时 N.方向是 . 间托盘着地,此后物体继续运动一段时间,此时物体 A 受到的摩擦力是[答案] 2;3;水平向左. [解析] ①当物体 B 重为 2N 时,物体 A 静止,此时物体 A 所受到的摩擦力和物体 A 向右的拉力是一对平衡力,此 时物体 A 向右的拉力:F=GB=2N,故 f=2N,所以受到的摩擦力是 2N;②物体 A 向右匀速运动时,此时物体 A 所受 到的摩擦力和物体 A 向右的拉力也是一对平衡力,此时物体 A 向右的拉力:F′=f′=GB′=3N,故此时受到的摩擦 力为 3N;③由于摩擦力和拉力是一对平衡力,所以方向相反,故摩擦力的方向是水平向左的;五、课后作业1、 如图所示, 船和人总重 1500N, 船上的人用力 F=30N 的拉力拉绳, 船作匀速直线运动, 则船受到水的阻力为 ( )A.30N [答案]CB.60NC.90ND.500N[解析]F=30N,n=3;物体做匀速直线运动,受平衡力,f=3F=3×30N=90N。

故选 C. 2、如图所示,滑轮重力和摩擦均不计,物体重均为 100 N,与水平面间的摩擦力都是 30 N,作用于各绳端的拉 力分别为 F1、F2、F3,要使物体做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )A、 F1=100N、F2=50N、F3=200N B、 F1=30N、F2=60N、F3=15N C、 F1=100N、F2=50N、F3=50N

D、F1=30N、F2=15N、F3=60N [答案]D 3、如图所示的装置处于平衡状态,若滑轮重和摩擦均不计,则 G1、G2、G3 的关系是( )A、2G1=G2=2 G3 C、G1=G2=G3 [答案]AB、G1=2G2=G3 D、3G1=2G2=G3[解析]由图知,G1 由一条绳子承担,G2 由两条绳子承担,G3 由一条绳子承担,故 G1=1 /2 G2=G3,即 2G1=G2=2G3. 4、滑轮重和摩擦忽略不计,体重为 500N 的人站在升降平台上拉绕过定滑轮的绳子,平台重 100N,要使人和平台 匀速向上运动,人拉绳的力应是多少?[答案]120N5、如图所示,物体 A 重 80N,物体 B 重 72N,物体 A 在物体 B 的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体 A 上加一个水平向左的 力,拉动物体 A,使物体 B 以 0.1m/s 的速度匀速上升,则此时拉力 F 及 3s 内拉力 F 所做的功 W 分别是(已知动滑轮重 18N,绳重 以及绳与滑轮之间的摩擦不计) ( )A、F=90N;W=27JB、F=60N;W=54JC、F=30N;W=27J2D、F=60N;W=18J[答案]B 6、如图所示,一个质量 60kg,底面积为 0.1m 、高为 0.1m 的物块,通过滑轮组在 25N 拉力作用下以 0.2m/s 的速 度作匀速直线运动.已知物块受到的滑动摩擦力为物重的 0.1 倍(g 取 10N/kg ).求: (1)物体的密度是多少? (2)拉力的功率是多少? (3)该滑轮组的机械效率是多少?[答案] (1)6×103kg/m ;(2)15W;(3)80% [解析] (1) 物体的密度 ρ =m V =60kg 0.1m2×0.1m =6×103kg/m3; (2) 拉力的功率是 P=F×3V=25N×3×0.2m/s=15W; (3)f=0.1G=0.1×mg=0.1×60kg×10N/Kg=60N;W 有=fS;滑轮组绳子段数 n=3W 总=F×S2=F×3Sη =W 有用 /W3

总 ×100%=f S/ F×3S =60N /25N×3 ×100%=80% 7、 质量为 60kg 的小明利用如图所示滑轮组来提升重物. 试思考并解答下列问题 (g=10N/kg) 已知物重是 800N, 不考虑摩擦及绳重时, (1)若实际拉力是 500N,动滑轮的重力多大? (2)小明利用此滑轮组至少需提起多重重物才能省力? (3)小明利用此滑轮组至多能提起多重重物?[答案](1)200N;(2)200N;(3)1000N [解析](1)由图知,n=2,∵不考虑摩擦及绳重时,∴F=1/2 (G+G 动),∴G 动=2F-G=2×500N-800N=200N; (2)由题知,使用滑轮组省力时 F<G,即 1/2(G+G 动)<G,∴G>G 动=200N,即至少需提起 200N 重物才能省力; (3)G 人=m 人 g=60kg×10N/kg=600N,小明提起重物时 F≤G 人,即 1/2 (G+G 动)≤G 人,1/2 (G+200N)≤600N, ∴G≤1000N, 即:小明利用此滑轮组至多能提起 1000N 重物. 8、用如图所示的滑轮组从 15m 深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为 200cm ,高 2m 的圆柱 形实心物体,已知该物体的密度为 2.5×10 kg/m ,力 F 作用的绳子所能承受的最大拉力为 350N,问: (1)该物体所受的重力为多少牛? (2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦及滑轮重) (3)物体以 0.2m/s 的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取 g=10N/kg)3 3 2[答案] (1)1000N;(2) 300N;(3)67.5s. [解析](1)由题意知:圆柱体的底面积 S=200cm2=2×10-2m2,高度 h=2m,密度 ρ =2.5×103kg/m3,g=10N/kg. 所以圆柱体的体积: V=Sh=2×10-2m2×2m=4×10-2m3. 圆柱体的质量: m=ρ V=2.5×) 103kg/m3×4×10-2m3=100kg G=mg=100kg×10N/kg=1000N.(2)物体浸没在水中时,V 排=V=4×10-2m3.此时受到的浮力:F 浮=ρ 水 gV 排 =1×103kg/m3×10N/kg×4×10-2m3=400N,由于是 n=2 的滑轮组吊着圆柱体,所以绳子自由端的力 F=1/2T,其中 T 为圆柱体对动滑轮的拉力.由图可知,T=G-F 浮=1000N-400N=600N,所以绳子自由端的拉力 F=1/2T=1/2 ×600N=300N.(3)当绳子被拉断时,绳子受到的拉力 F′=350N,动滑轮对圆柱体的拉力 T′=2F′=700N,此时 的浮力为:F 浮′=G-T′=1000N-700N=300NV 排′=F′浮/ρ 水 g =300N/1×103kg/m3× 10Nkg =0.03m ,物体浸 入水中的长度 h′为:h′=V 排′/S =0.03m /0.02m =1.5m.物体上升的高度为:L=H-h′=15m-1.5m=13.5m,圆 柱体运动的时间:t=L/v =13.5m 0.2m/s =67.5s.3 2 3六、专题总结