2019中考物理 知識(shí)點(diǎn)全突破系列 專題58 動(dòng)滑輪及其工作的特點(diǎn)(含解析)
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1、 動(dòng)滑輪及其工作的特點(diǎn) 一、單選題 1.用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體,已知滑輪重20N。則(? ?) A.手的拉力:F甲=F乙;機(jī)械效率:η甲=η乙 B.手的拉力:F甲<F乙;機(jī)械效率:η甲<η乙 C.手的拉力:F甲>F乙;機(jī)械效率:η甲<η乙 D.手的拉力:F甲>F乙;機(jī)械效率:η甲>η乙 2.如圖所示,用同一個(gè)動(dòng)滑輪先后提升同一物體,使物體以相同的速度勻速上升相同的高度,所用的力分別是F甲和F乙 , 拉力做功的功率分別是P甲和P乙 . 若不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重,則F甲與F乙、P甲與P乙之間的大小關(guān)系是(?? ) A.?F甲>F乙、P甲=P
2、乙?????????B.?F甲>F乙、P甲>P乙?????????C.?F甲 3、.?4個(gè)
4.如圖所示,工人師傅用動(dòng)滑輪將箱子吊到陽(yáng)臺(tái)上,箱子重為500N,動(dòng)滑輪重為10N.在工人師傅豎直向上的拉力F作用下,箱子勻速上升了2m,不計(jì)繩重和摩擦,則在此過(guò)程中(?? )
A.F=250N
B.F=510N
C.繩自由端被收起的長(zhǎng)度為4m
D.裝置的機(jī)械效率η=100%
5.如圖所示,使用同一滑輪的甲、乙兩種裝置,勻速提升重均為10N的A、B兩物體,已知滑輪重1N不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦,則下列說(shuō)法中正確的是(?? )
A.手的拉力F乙=10N
B.A物體受到的合力與B物體受到的合力相等
C.若A、B兩物體都被提升0.5m 4、,則手的拉力F乙做的有用功比較多
D.若A、B兩物體都被提升0.5m,則手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
6.部分農(nóng)戶在新建住房時(shí),常利用如圖所示的簡(jiǎn)易滑輪提升建材。在一次提升建材的過(guò)程中,建筑工人用400N的拉力,將重600N的建材在10s內(nèi)勻速提高3m。則下列判斷正確的是( ?。?
A.滑輪所做的有用功為1200J
B.滑輪受到的重力為100N
C.該滑輪的機(jī)械效率η=75%
D.繩子自由端移動(dòng)的速度大小為0.3m/s
7.用圖中裝置勻速提升重為100N的物體,手的拉力為60N,滑輪的機(jī)械效率為( )
A.?16.7%?????????????????????? 5、????????????B.?20%??????????????????????????????????C.?83.3%??????????????????????????????????D.?100%
8.在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物體的簡(jiǎn)單機(jī)械是( ?。?
A.?一個(gè)定滑輪??????????????????????????????B.?一個(gè)動(dòng)滑輪??????????????????????????????C.?杠桿??????????????????????????????D.?斜面
9.如圖,用一個(gè)重為2N的動(dòng)滑輪,把G物=12N的物體在 6、2s內(nèi)勻速提升0.2m(不考慮繩子的重力和摩擦),則( )
A.?繩子的拉力F=6N????????????????????????????????????????????????B.?繩子自由端移動(dòng)速度v=0.1m/s
C.?有用功W有=2.8J????????????????????????????????????????????????D.?動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η=85.7%
10.使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式如圖所示,不計(jì)機(jī)械自重和摩擦,所需動(dòng)力最大的是( ?。?
A.?F1?????????????????????????????????????????B. 7、?F2?????????????????????????????????????????C.?F3?????????????????????????????????????????D.?F4
11.如圖所示,工人用動(dòng)滑輪勻速提升物體,下列判斷正確的是(?? )
A.?人的拉力與物體重力是平衡力?????????????????????????????B.?動(dòng)滑輪的機(jī)械效率一定等于50%
C.?人拉力做的功等于滑輪增加的重力勢(shì)能???????????????D.?物體升高的距離等于滑輪左側(cè)繩子減小的長(zhǎng)度
12.如圖所示三個(gè)滑輪拉同一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)滑輪的 8、重和繩與滑輪間的摩擦,所使用的拉力分別為F1、F2和F3 , 則(?? )
A.F2 9、B.F甲>F乙;η甲η乙
C.F甲=F乙;η甲=η乙
D.F甲<F乙;η甲<η乙
15.下列圖所示工具中,使用時(shí)不能省力的是(?? )
A. 動(dòng)滑輪B.訂書(shū)機(jī)C.羊角錘D.鑷子
16.如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡(jiǎn)易裝置(不考慮輪重和摩擦).使用時(shí):
①瘦子固定不動(dòng),胖子用力FA拉繩使貨物G勻速上升。
②胖子固定不動(dòng),瘦子用力FB拉繩使貨物G勻速上升。
下列說(shuō)法中正確的是(?? )
A.FA<G
B.FB<G
C.FA=2G
D.FB=2G
二、填空題
17.如圖所示,重10N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4 10、m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了2s,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N,物體A所受重力做的功為_(kāi)_______?J,拉力F做的功是 ________J。
18.如圖所示,工人師傅用動(dòng)滑輪勻速提升重物.使用動(dòng)滑輪的好處是________.若物體重450N,工人所用拉力為250N,則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為_(kāi)_______;用該滑輪勻速提升重600N的物體,若不計(jì)繩重和摩擦,則工人所用的拉力為_(kāi)_______N.
19.小麗同學(xué)用水平力F拉動(dòng)如圖所示裝置,使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了80cm,物體B重50N(物體B與A始終接觸),此過(guò)程中地面受到的摩擦力為10N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8N. 11、若不計(jì)輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和繩與滑輪間摩擦,則滑輪移動(dòng)的速度為_(kāi)_______m/s,物體A受到B施加的摩擦力________(選填“水平向左”、“水平向右”或“為零”),水平拉力F為_(kāi)_______N,水平拉力F的功率為_(kāi)_______W。
20.如圖(a)、(b)所示,分別用力F1、F2勻速提升重為10牛的物體,圖________中的滑輪可以看作省力杠桿;圖(a)中.若不計(jì)摩擦和滑輪重力,力F1的大小為_(kāi)_______牛,物體受到合力的大小為_(kāi)_______牛.
21.填空題
(1)一個(gè)中學(xué)生的質(zhì)量約為:50________(填上合適的單位), 12、他跑100米所需的時(shí)間約為:11________(填上合適的單位).
(2)滑輪在生活中有著廣泛的應(yīng)用,在需要改變力的方向時(shí),要使用________(選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”);在需要省力時(shí),要使用________(選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”).
22.使用如圖所示的滑輪________(選填“能”或“不能”)省力.使用該滑輪勻速提升貨物時(shí),若貨物重6N,拉力為4N,則機(jī)械效率為_(kāi)_______.
23.如圖所示,該滑輪為_(kāi)_______(選填“動(dòng)滑輪”或“定滑輪”);在豎直向上F=10N力的作用下,重物沿豎直方向勻速上升,重物的重力為_(kāi)_______N(不計(jì)滑 13、輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦),重物上升速度為0.2m/s,則繩子自由端移動(dòng)的速度為_(kāi)_______m/s。
24.一輛汽車(chē)不小心陷入了泥潭中,司機(jī)按圖所示的甲乙兩種方式可將汽車(chē)從泥潭中拉出,其中省力的是________圖,能改變力的方向的是________圖。
25.小可在A端用如圖所示的動(dòng)滑輪勻速提起200N的水桶,若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦,則人拉繩子A端的動(dòng)力為_(kāi)_______N;實(shí)際測(cè)量A端的拉力為110N,不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪重為_(kāi)_______N。
26.如圖所示,物體在水平拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),5s內(nèi)移動(dòng)1.5m。若物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為30N,滑 14、輪和繩的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),則拉力的功率是________W
27.使用動(dòng)滑輪可以________的力,但是要________的距離。(不考慮滑輪和繩子的重力,也不考慮摩擦)
28.使用時(shí),滑輪的軸隨物體(阻力)一起________,這樣的滑輪叫動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)________杠桿。
29.如圖所示,用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度,不計(jì)繩重與摩擦,且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于物體的物重G,甲圖中拉力做的功為W甲 , 乙圖中拉力做的功W乙 , 則所用的拉力F甲________F乙 , W甲______ 15、__W乙 , 其機(jī)械效率η甲________η乙。(均選填“>”“<”或“=”)
30.如圖,滑輪重小于物重(繩重、摩擦不計(jì)).使用甲圖滑輪最大的好處是________;若勻速提升相同的重物,則F甲________F乙、機(jī)械效率?甲________?乙(“<”、“=”、“>”)。
答案解析部分
一、單選題
1.【答案】B
【解析】【解答】由定滑輪的使用特點(diǎn)知道,繩重和摩擦力不計(jì),甲圖中手的拉力是:F甲 = ,乙圖中手的拉力是:F乙 =G,并且可以改變力的方向;一般情況下,動(dòng)滑輪重小于物重,所以F乙>F甲;由圖知道,由于動(dòng)滑輪和定滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提 16、升相同的高度,不計(jì)繩重與摩擦,故所做的有用功一樣大;由于要克服動(dòng)滑輪重力的作用,所以使用動(dòng)滑輪做的總功多,由 知道,定滑輪的機(jī)械效率高,即η乙>η甲 , B符合題意,
故答案為:B。
【分析】結(jié)合定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析即可,使用動(dòng)滑輪要克服動(dòng)滑輪重力做功,在有用功相同的情況下,使用動(dòng)滑輪所做的總功多.
?
2.【答案】A
【解析】【解答】?jī)裳b置都不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重,提升物體的重相同,甲圖,拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上,費(fèi)一倍的力,即F甲=2G;乙圖,拉力作用在繩子自由端,省一半的力,即 ,故F甲>F乙;物體上升的速度相同,則拉力端的速度分別為: ,v乙=2v物 , 甲圖拉力 17、的功率: ,乙圖拉力的功率: ,故P甲=P乙 , A符合題意。
故答案為:A。
【分析】根據(jù)力的平衡關(guān)系判斷動(dòng)滑輪和定滑輪上力的大小,根據(jù)功率的計(jì)算分析大小關(guān)系。
3.【答案】B
【解析】【解答】由m與V的關(guān)系圖象可知,A、B兩物體的密度分別為ρA==2g/cm3、ρB==0.5g/cm3 , 即ρA=4ρB , 體積相等的A、B物體質(zhì)量關(guān)系為mA=4mB;A所在的滑輪為動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪省一半的力,B所在的滑輪為定滑輪,定滑輪不省力;若要使它們處于靜止?fàn)顟B(tài),則nGB=GA , nmBg=mAg=2mBg,即n=2。
故答案為B。
【分析】由圖象可知兩物體的密度關(guān)系,可知體 18、積相等的A、B物體質(zhì)量關(guān)系;利用動(dòng)滑輪、定滑輪的省力特點(diǎn)分析解答此題。定滑輪只能改變力的方向,不能省力,動(dòng)滑輪可以省一半的力。
4.【答案】C
【解析】【解答】由圖知道,使用的滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是:n=2,所以,不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,人對(duì)繩子的拉力是:F=(G物+G輪)/2=(500N+10N)/2=255N,AB不符合題意;由于箱子勻速上升了2m,所以,繩自由端被收起的長(zhǎng)度是:L=2h=2×2m=4m,C符合題意;由η=W有用/W總×100%知道,滑輪組需要克服動(dòng)滑輪重力做功,所以機(jī)械效率不可能是100%,D不符合題意,
故答案為:C。
【分析】s=nh;省一半力F=(G+G輪 19、)求人對(duì)繩子的拉力;利用W有用=Gh求克服箱子重力所做的功,利用W總=Fs求拉力所做的功;利用η=×100%求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率.
5.【答案】B
【解析】【解答】乙為動(dòng)滑輪,所以手的拉力為 ,A不符合題意。
B.A、B兩物體都做勻速運(yùn)動(dòng),都處于平衡狀態(tài),所受合力都為0,即A物體受到的合力與B物體受到的合力相等,B符合題意。
C.兩物體的重力相等,提升高度相等,由W有用=Gh可知,兩次所做有用功相等,C不符合題意。
D.不計(jì)繩重和摩擦,A、B兩物體都被提升0.5m,所做有用功相等,由于F乙還要提升動(dòng)滑輪,要做一部分額外功,所以手的拉力F乙做的功多,D不符合題意。
故答案為:B。
20、
【分析】定滑輪特點(diǎn):不省力,但能改變動(dòng)力的方向.(實(shí) 質(zhì)是個(gè)等臂杠桿)
動(dòng)滑輪特點(diǎn):省一半力,但不能改變動(dòng)力方向,要費(fèi)距離(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿)
由W有用=Gh可知,兩次所做有用功的關(guān)系.
6.【答案】C
【解析】【解答】A、滑輪所做的有用功: ,A不符合題意;
B、則圖知n=2,不計(jì)摩擦和繩重時(shí), ,所以動(dòng)滑輪的重:
,B不符合題意;
C、做的總功為: ,則滑輪組的機(jī)械效率:
,C符合題意;
D、由圖知,繩端移動(dòng)的距離 ,則繩子自由端移動(dòng)的速度大小為 ,D不符合題意。
故答案為:C。
【分析】利用W=Gh求有用功;不計(jì)摩擦和繩重時(shí),可以根據(jù)G動(dòng)=nF- 21、G物來(lái)計(jì)算動(dòng)滑輪的重;s=nh,利用W=Fs求總功;再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率;繩子自由端移動(dòng)的速度是物體上升速度的n倍,據(jù)此解答.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:由圖可知,提升重物時(shí)滑輪的位置根被拉動(dòng)的物體一起運(yùn)動(dòng),則該滑輪為動(dòng)滑輪;∴拉力移動(dòng)的距離s=2h,η= = = = = ≈83.3%. 故選C.
【分析】首先根據(jù)提升重物時(shí)滑輪的位置跟被拉動(dòng)的物體是否一起運(yùn)動(dòng)可判定滑輪的種類;得出拉力移動(dòng)的距離s與物體升高的高度h的關(guān)系,然后利用η= 即可求出滑輪的機(jī)械效率.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:因?yàn)?0N的拉力要提起重15N的物體,使用的機(jī)械一定是能 22、省力的機(jī)械,而在動(dòng)滑輪、定滑輪、杠桿和斜面中,只有定滑輪不能達(dá)到省力的目的,所以用10N的拉力不能提起重15N的物體.
故選A.
【分析】不計(jì)機(jī)械自重和摩擦的情況下;定滑輪不省力,動(dòng)滑輪可以省一半的力,使用杠桿可以省力,也可以費(fèi)力,使用斜面一定省力,省力情況取決于斜面的長(zhǎng)度與高度的比值.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A、圖中使用的是動(dòng)滑輪,n=2,不考慮繩子的重力和摩擦,拉力F= (G輪+G物)= (2N+12N)=7N,故A錯(cuò); B、物體在2s內(nèi)勻速提升0.2m,物體上升速度v物= = =0.1m/s,繩子自由端移動(dòng)速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,故 23、B錯(cuò);
C、有用功:W有=Gh=12N×0.2m=2.4J,故C錯(cuò);
D、總功:W總=Fs=F×2h=7N×2×0.2m=2.8J,
機(jī)械效率:η= ×100%= ×100%≈85.7%,故D正確.
故選D.
【分析】(1)圖中使用的是動(dòng)滑輪,n=2,不考慮繩子的重力和摩擦,利用F= (G輪+G物)求拉力;(2)物體在2s內(nèi)勻速提升0.2m,利用速度公式求物體上升速度,繩子自由端移動(dòng)速度等于物體上升速度的2倍;(3)利用W=Gh求有用功;(4)利用W=Fs求出總功,再利用效率公式求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:A、斜面屬于省力機(jī)械,F(xiàn)小于G; B 24、、滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重,所以F等于 G;
C、是動(dòng)滑輪,可以省一半的力,F(xiàn)等于 G;
D、阻力臂大于動(dòng)力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件,F(xiàn)大于G;
由上分析可知,力最大的是D.
故選D.
【分析】使用斜面、滑輪組、動(dòng)滑輪都可以省力,使用杠桿,若動(dòng)力臂小于阻力臂,則費(fèi)力.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A、根據(jù)二力平衡條件,人的拉力和物體的重力不在同一物體上,大小不相等,則不是平衡力,所以A錯(cuò)誤.
B、不能確定有用功、額外功、總功大小,不能確定機(jī)械效率是多少,所以B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)能量守恒,人的拉力做功,能量增大,物體和滑輪的重力勢(shì)能都增大,所以人拉力做功等于滑輪和 25、物體增加的重力勢(shì)能之和,所以C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)動(dòng)滑輪左側(cè)繩子減小的量和物體上升高度相同,則繩子減小的長(zhǎng)度等于物體上升的高度,所以D正確.
故選D.
【分析】A、根據(jù)二力平衡條件,大小相等,方向相反,作用同一直線,同一物體判斷.
B、根據(jù)機(jī)械效率公式η= 分析機(jī)械效率.
C、根據(jù)能量守恒,對(duì)物體做了多少功,滑輪和物體能量就增加多少.
D、根據(jù)動(dòng)滑輪省一半的力,費(fèi)距離判斷繩子長(zhǎng)度變化.
12.【答案】D
【解析】【解答】不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦,假設(shè)物體與地面的摩擦力為f,
左圖的滑輪為動(dòng)滑輪,省一半的力, ,
中間圖的滑輪為定滑輪,不省力,F(xiàn)2=f,
右圖的滑輪 26、為動(dòng)滑輪,但F3處作用在動(dòng)滑輪上,費(fèi)2倍的力,F(xiàn)3=2f,
故F1<F2<F3。
故答案為:D。
【分析】結(jié)合動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)(動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪能省一半力)分析解答.
?
13.【答案】D
【解析】【解答】用如圖所示的裝置勻速移動(dòng)物體,動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力與摩擦力平衡;
由兩段繩子拉著動(dòng)滑輪,在不計(jì)滑輪重力和滑輪間摩擦的情況下,拉力為:
?,D符合題意,ABC不符合題意。
故答案為:D。
【分析】使用動(dòng)滑輪時(shí),拉力是所克服的力的二分之一.
14.【答案】B
【解析】【解答】對(duì)于拉力:甲圖中采用定滑輪提升重物,則 =G=100N, 27、乙圖采用動(dòng)滑輪提升重物,則 =60N,所以 >;對(duì)于效率:兩幅圖中的W有是克服物體重力做的功是相同的,但乙圖中拉力做功要克服動(dòng)滑輪的重力做功,比甲圖中做的總功要多,所以結(jié)合機(jī)械效率公式η 可知,有用功相同時(shí),總功越大的,機(jī)械效率越小,所以 >;B符合題意。
故答案為:B。
【分析】定滑輪可以改變力的方向,動(dòng)滑輪可以省力,當(dāng)物體重力相同時(shí),動(dòng)滑輪的額外功較大,機(jī)械效率較小。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,屬于省力杠桿,A不符合題意;
B、訂書(shū)機(jī)在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,B不符合題意;
C、羊角錘在撬釘子時(shí),動(dòng)力臂大于阻 28、力臂,屬于省力杠桿,C不符合題意;
D、鑷子在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于是費(fèi)力杠桿,D符合題意。
故答案為:D。
【分析】動(dòng)滑輪特點(diǎn):省一半力,但不能改變動(dòng)力方向,要費(fèi)距離(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿)
三種杠桿:(1)省力杠桿:L1>L2,平衡時(shí)F1 29、是改變了力的方向,而中間一只滑輪相對(duì)于瘦子來(lái)講,只是改變了力的方向,為定滑輪;
相對(duì)于胖子來(lái)講,則是一只費(fèi)力的動(dòng)滑輪;
因此,可知當(dāng)裝置勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),各力的關(guān)系為 , 。
C符合題意,ABD不符合題意。
故答案為:C.
【分析】根據(jù)動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)分析判斷.
?
二、填空題
17.【答案】0;6.4
【解析】【解答】因?yàn)槲矬w沿水平方向運(yùn)動(dòng),重力的方向是豎直向下的,力和運(yùn)動(dòng)方向相互垂直,故重力不做功,所以物體A所受重力做的功為0J;由圖可知,拉力的大小F=4N,物體沿水平方向以0.4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了2s,通過(guò)的路程是
s物=v物t=0.4m/sx2s=0.8m 30、,因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力,而費(fèi)一倍距離,所以拉力移動(dòng)的距離為s=2s物=2x0.8m=1.6m,故拉力F做的功是W=Fs=4Nx1.6m=6.4J。
故答案為:0;6.4。
【分析】(1)根據(jù)做功的兩個(gè)必要因素,分析重力做功情況;
(2)由圖可知,拉力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);利用公式s=vt,求出物體2s沿水平方向運(yùn)動(dòng)的距離s物?,根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)s=2s物,得出拉力移動(dòng)的距離s,再利用公式W=Fs,即可求出拉力做的功。
?
18.【答案】省力;90%;325
【解析】【解答】解:使用動(dòng)滑輪的好處是省力;η= =90%;由F= (G+G動(dòng))得:G動(dòng)=2F-G=2×250N-450 31、N=50N, F’= = =325N.
故答案為:省力;90%;325。
【分析】動(dòng)滑輪的特點(diǎn):省力但不能改變力的方向;根據(jù)η= 求解;先根據(jù)F= (G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪的重力,再根據(jù)F= (G+G動(dòng))求解。
19.【答案】0.1;水平向右;36;3.6
【解析】【解答】解:根據(jù)v= 得A物體運(yùn)動(dòng)的速度:v= =20cm/s,繩子的股數(shù)為2股,滑輪移動(dòng)的速度為v滑= ×v= ×20cm/s=10cm/s=0.1m /s;物體B在水平方向上受水平向右的拉力和A對(duì)B施加的向左的摩擦力是一對(duì)平衡力,所以A對(duì)B施加的摩擦力為8N且水平向左;A對(duì)B施加的向左的摩擦力和B對(duì)A施加的向右的摩擦力 32、是一對(duì)相互作用力,所以B對(duì)A施加的向右的摩擦力為8N:A在水平方向受到向左的拉力F’、B對(duì)A施加的向右的摩擦力、地面對(duì)A向右的摩擦力,所以繩子對(duì)A的拉力F’=8N+10N=18N,F(xiàn)=2F’=2×18N=36N,P=Fv=36N×0.1m/s
3.6W.
故答案為:0.1;水平向右;36;3.6。
【分析】根據(jù)v= 求出A運(yùn)動(dòng)的速度,再根據(jù)繩子是股數(shù)求出滑輪運(yùn)動(dòng)的速度;根據(jù)B的受力情況和二力平衡條件得出B受到摩擦力的方向和大小;根據(jù)A的受力情況求出繩子對(duì)A的拉力;根據(jù)P=Fv求出拉力的功率。
20.【答案】b;10;0
【解析】【解答】解:(1)a是定滑輪,本質(zhì)是等臂杠桿;b是動(dòng) 33、滑輪,本質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿;(2)使用定滑輪不省力也不費(fèi)力,若不計(jì)摩擦和滑輪重力,則F1=G=10N; 勻速提升物體,則a圖中物體受到的重力和拉力是一對(duì)平衡力,其合力的大小為0牛.
故答案為:b;10;0.
【分析】(1)定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿,不省力,也不省距離;動(dòng)滑輪的本質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,可以省一半的力,但是費(fèi)距離;
21.【答案】(1)kg;s
(2)定滑輪;動(dòng)滑輪
【解析】【解答】解:中學(xué)生比成年人質(zhì)量略小,約50kg,百米成績(jī)約是十幾秒;定滑輪可以改變力的方向,動(dòng)滑輪可以省力.
故答案為:(1)kg;s;(2)定滑輪;動(dòng)滑輪.
【分析 34、】(1)根據(jù)對(duì)質(zhì)量和時(shí)間單位的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)填空;(2)定滑輪的特點(diǎn)是能改變力的方向,不省力也不省距離;動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是不能改變力的方向,省一半力,費(fèi)一倍距離.
22.【答案】能;75%
【解析】【解答】解:①動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿,則使用動(dòng)滑輪能省一半的力,但要移動(dòng)2倍的距離、不能改變力的方向.②貨物提升的高度為h,則根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)可知,拉力通過(guò)的距離為2h;則滑輪組的機(jī)械效率為
:η= ×100%= ×100%= ×100%= %=75%.
故答案為:能;75%.
【分析】①定滑輪是等臂杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂,也就是說(shuō)動(dòng)力等于阻力,使用定滑輪不省力、但能改變用 35、力方向;使用動(dòng)滑輪能省一半的力,是因?yàn)閯?dòng)力臂是阻力臂的2倍,但要移動(dòng)2倍的距離;使用動(dòng)滑輪,拉力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同.②分析滑輪可知,承擔(dān)貨物的繩子根數(shù)n=2,即拉力通過(guò)的距離是貨物升高高度的2倍,表示出有用功和總功,根據(jù)η= = = 即可求出機(jī)械效率.
23.【答案】動(dòng)滑輪;20;0.4
【解析】【解答】由圖知,使用過(guò)程中滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng),所以屬于動(dòng)滑輪;
不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦,F= ,物體的重力為G=2F=2×10N=20N;
繩子自由端移動(dòng)的速度為v=2×0.2m/s=0.4m/s。
故答案為:動(dòng)滑輪;?20;0.4。
【分析】和物體一起運(yùn)動(dòng)的滑 36、輪是動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪可以省力.
24.【答案】乙;甲
【解析】【解答】解:由圖可知:甲是定滑輪,不省力可以改變力的方向.乙是動(dòng)滑輪,省一半的力不可以改變力的方向.
故答案為:乙,甲.
【分析】定滑輪可以改變力的方向,動(dòng)滑輪可以省力.
25.【答案】100;20
【解析】【解答】因?yàn)閯?dòng)滑輪有兩段繩子吊著物體,不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦,拉力F=1/2G=1/2×200N=100N;若不計(jì)繩重及摩擦,實(shí)際測(cè)量A端的拉力為110N時(shí),根據(jù)F=1/2(G+G動(dòng))得G動(dòng)=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N。
故答案為:100;20.
【分析】使用動(dòng)滑輪可以省一半力.
26.【 37、答案】9
【解析】【解答】物體移動(dòng)的速度:v物= =0.3m/s,拉力移動(dòng)的速度:v=2v物=2×0.3m/s=0.6m/s,∵物體勻速直線運(yùn)動(dòng),∴動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力:F拉=f=30N,∵滑輪和繩的重力及滑輪的摩擦忽略不計(jì),∴水平拉力:F= F拉= ×30N=15N,拉力的功率:P=Fv=15N×0.6m/s=9W.
故答案為:9.
【分析】由圖可知,拉力移動(dòng)的速度為物體移動(dòng)速度的2倍,據(jù)此求出拉力移動(dòng)的速度;根據(jù)動(dòng)滑輪的省力特點(diǎn)計(jì)算出拉力F的大小,再根據(jù)P=Fv求拉力的功率.
27.【答案】省一半;多費(fèi)一倍
【解析】【解答】動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿;
所 38、以在不考慮滑輪和繩子的重力,也不考慮摩擦?xí)r,使用動(dòng)滑輪可以省一半力,多費(fèi)一倍的距離。
故答案為:省一半;多費(fèi)一倍。
【分析】動(dòng)滑輪可以省力,但費(fèi)距離.
28.【答案】運(yùn)動(dòng);動(dòng)力臂為阻力臂二倍
【解析】【解答】使用時(shí),滑輪的軸隨物體(阻力)一起運(yùn)動(dòng),這樣的滑輪叫動(dòng)滑輪;動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍杠桿。所以使用動(dòng)滑輪可以省力。
故答案為:運(yùn)動(dòng);動(dòng)力臂為阻力臂二倍.
【分析】能和物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍杠桿。
29.【答案】>;<;>
【解析】【解答】使用定滑輪時(shí),拉力為:
使用動(dòng)滑輪時(shí),拉力為:
因?yàn)閯?dòng)滑輪重G動(dòng)小于物體 39、的物重G,所以 ;
當(dāng)不計(jì)繩重與摩擦?xí)r,做功分別為:
;
故 ;
當(dāng)不計(jì)繩重與摩擦?xí)r,使用定滑輪做功時(shí),沒(méi)有額外功,即效率為100%;
使用動(dòng)滑輪時(shí),提升動(dòng)滑輪做的功為額外功,所以機(jī)械效率小于100%;
故 。
故答案為:>;<;>.
【分析】使用定滑輪不省力,動(dòng)滑輪可以省力,在提升相同物體時(shí),定滑輪沒(méi)對(duì)滑輪做功,動(dòng)滑輪做了額外功,總功較大,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率較小.
30.【答案】可以改變力的方向;>;>
【解析】【解答】由圖可知,甲圖中的滑輪輪軸固定不動(dòng),所以是定滑輪,使用定滑輪可以改變作用力的方向;
甲圖中的滑輪是定滑輪, ;而乙圖中的滑輪是動(dòng)滑輪,使用該滑輪可以省一半的力,所以 ,因?yàn)榛喼匦∮谖镏兀?
故F甲>F乙;
甲乙兩圖中的重物相同時(shí),如果升高相同的距離,則有用功相同;
在繩重、摩擦不計(jì)情況下,甲圖中的拉力做的功等于有用功,而乙圖中的拉力做的功包括有用功和克服動(dòng)滑輪重力所做的功,所以乙圖中的總功更大些,因此乙圖中滑輪的機(jī)械效率會(huì)比甲圖中的?。?
故答案為:可以改變力的方向;>;>.
【分析】定滑輪可以改變力的方向,動(dòng)滑輪可以省力,但動(dòng)滑輪的額外功較大,機(jī)械效率較小。
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