假设有一定滑轮绳子的段数,绳子一段系一物体,一人在另一边拉,当把物体拉在半空静止时,此时该物体对绳子有拉力吗

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1、如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀.doc 7页
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1、如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力F做的功为1280J。(不计绳重及机械内部摩擦)求:(1)拉力F的大小及拉力的功率;
 (2)若动滑轮的重为12N,计算滑轮组的机械效率.
2、小文的体重为600 N,当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.75×103 Pa。已知小文与地面的接触面积为400cm2。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时,滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=5︰12,若不计绳重和摩擦,g=10N/kg。求:(1)提升重物A时小文对地面的压力。
(2)物体A的密度。(3)在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。
(4)重物A完全出水面后,以0.2m/s的速度匀速上升,小文拉绳的功率P。
3、如图所示,是利用器械提升重物的示意图。当某人自由站在水平地面上时,他对地面的压强P0=2×104Pa;当滑轮下未挂重物时,他用力匀速举起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,他对地面的压强P1=2.375×104Pa;当滑轮下加挂重物G后,他用力匀速举起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,他对地面的压强P2=5.75×104Pa。假设这个人用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向,加挂重物前后他对杠杆A端施加的举力分别为F1、F2,已知F2=1500N。(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计,g取10N/kg)求:(1)F1与F2之比;
(2)人的质量m人; (3)当重物G被匀速提升过程中,滑轮组的机械效率η;(4)已知重物G的密度与水的密度比为9:1,将重物完全浸没在水中匀速上升时的速度为0.1m/s,若此时已知动滑轮重为100N,那么绳端B的拉力F’做功的功率P’为多大?
4、如图所示,质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5kg。当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起,在整个提升过程中,石材始终以0.2m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,石材的密度ρ石=2.5×103kg/m3,取g=10N/kg,求:
(1)与打捞前相比,当人用120N的力拉绳端时,水池底部对石材的支持力变化了多少;
(2)η1与η2的比值;
(3)当石材完全露出水面以后,人拉绳子的功率。
5、体重为510N的人,站在水平地面上对地面的压强为P1, 如图所示,用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动,此时人对地面的压强为P2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2,滑轮组的机械效率为80%。(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,)。求:(1)绳对人的拉力;(2)物体A与地面的摩擦力;(3)若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少?
6、用如图所示的滑轮组从15m深的水中提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×10kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为400N,问(取g=10N/kg) 物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?
7、如图所示,是工人用来粉刷楼房外墙的简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升到所需高度,工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的底面积为1.2m2,涂料和工具质量为10Kg,工人的质量为60Kg.当工人用400N的力竖直向下拉绳子时,工作台可匀速上升。(g取10N/Kg,不计绳重及摩擦)求:
(1)动滑轮和工作台的总重;(2)工作台匀速上升2m,此装置的机械效率;(结果保留两位数字)
(3)若工人在10s内,使工作台从距地面1m匀速升到距地面6m高处,工人拉绳子所做的功W,及拉力的功率P。
8、某人用如图所示的滑轮组,使质量为0.27Kg的铝块从空中匀速下落到底面积为100cm2的盛有水的容器中。当铝块接触水面之前,滑轮组的机械效率是54%,(不计绳重、摩擦,g取10N/Kg,
ρ铝=2.7×103Kg/cm3)求:(3)若用该滑轮组将质量相等、密度之比ρ甲:ρ乙=2:3的两个实心物体甲乙放入盛有足够多水的容器中,撤去滑轮组后,当甲、乙两物体静止后,水对甲、乙的浮力比F甲:F乙=
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人用绳子通过定滑轮拉物体A,物体A做什么运动,当绳子与水平方向的夹角为a时 ,物体A的速度有多大
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1、先不考虑人的拉力F,对绳子受力进行分析:定滑轮一端绳子系物体A,受到物体A垂直重力G作用;把绳子在定滑轮上的部分看成一个点,对定滑轮另一端的绳子受力进行分析:定滑轮另一端绳子受到水平夹角为a的力,根据绳子受力的一体性和定滑轮只改变力的方向而不改变力的大小,这个力的大小等于物体A重力G.2、物体A的运动(速度)就是绳子的运动(速度)(另一端绳子拉过去多少,物体就升高多少),对定滑轮不系物体一端的绳子进行受力分析(人的拉力F,重力对绳子的拉力G),然后就可以知道物体A做什么运动,求出它的速度(或加速度) 根据定滑轮只改变力的方向不改变力大小的特点,可以假设定滑轮不存在,看成人直接向上拉物体A.
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扫描下载二维码> 【答案带解析】如图所示,水平横杆BC的B端固定,C端有一定滑轮,跨在定滑轮上的绳子一端悬挂质量...
如图所示,水平横杆BC的B端固定,C端有一定滑轮,跨在定滑轮上的绳子一端悬挂质量为10kg的物体,另一端固定在A点,当物体静止时,∠ACB=30°,则此时定滑轮对绳子的作用力为(不计定滑轮和绳子的质量,忽略一切摩擦,g=10 m/s2)(
)A. N=100N,水平向右B. N=200N,与水平成30?斜向上C. N=100N,与水平成30?斜向上D. N=100N,与水平成30?斜向上 
试题分析:对悬挂的物块受力分析,受到重力和绳子的拉力,处于静止状态,故有,
设AC绳方向与水平方向夹角为α,对绳子作受力分析,如图所示:
系统处于静止状态,所以根据共点力平衡条件可得:
在水平方向上有:,在竖直方向上有:,联立三式可得:,故D正确
考点:考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,...
考点分析:
考点1:力的分解
求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算).
&& 在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.
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题型:选择题
难度:中等
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[huá lún zǔ]
滑轮组是由多个、组装而成的一种,既可以省力也可以改变用力方向。滑轮组的省力多少由绳子股数决定,其则由被拉物体重力、动滑轮重力及摩擦等决定。滑轮是一个周边有槽,能够绕轴的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴旋转的
叫做滑轮。
滑轮组滑轮
滑轮组定义
滑轮是一个周边有槽,能够绕轴的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴旋转的
叫做滑轮。
滑轮是杠杆的变形,属于杠杆类简单机械。
滑轮组滑轮的历史
关于滑轮的绘品最早出现于一幅西元前八世纪的浮雕。这浮雕展示的是一种非常简单的滑轮,只能改变施力方向,主要目的是为了方便施力,并不会给出任何机械利益。在中国,滑轮装置的绘制最早出现于汉代的画像砖、陶井模。
人将滑轮归类为。早在西元前400年,古希腊人就已经知道如何使用复式滑轮了。大约在西元前330年,亚里斯多德在著作《机械问题》(《Mechanical Problems》)里的第十八个问题,专门研讨“复式滑轮”系统贡献出很多关于简单机械的知识,详细地解释滑轮的理论。据说阿基米德曾经独自使用复式滑轮拉动一艘装满了货物与乘客的大海船,西元一世纪,亚历山卓的希罗分析并且写出关于复式滑轮的理论,证明了负载与施力的比例等于承担负载的绳索段的数目,即“滑轮原理”。
1608年,在著作《数学纪要》(《Mathematical Collection》)里,荷兰物理学者西蒙·斯特芬表明,滑轮系统的施力与负载之间移动路径的长度比率,等于施力与负载之间的反比率。这是雏型的。
1788年,法国物理学者在巨著《分析力学》(《Mécanique analytique》)里,使用滑轮原理推导出虚功原理,从而揭起了的序幕。
在我国,约完成于周安王14年癸巳(公元前388年)(人称墨子)和他的弟子们写的著作《墨经》中就有关于滑轮的记载。中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮,是变形的,不省力但可以改变力的方向。中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮,是变形的不等臂杠杆,能省一半力,但不改变力的方向。实际中常把一定数量的动滑轮和定滑轮组合成各种形式的滑轮组。滑轮组既省力又能改变力的方向。
工厂中常用的差动滑轮(俗称)也是一种滑轮组。滑轮组在、、等机械中得到广泛应用。
滑轮组省力计算
公式:s=hn。 v绳=n*v物 F拉=(1/n)*G总
s:绳子自由端移动的距离。 v绳:绳子自由端移动(上升/下降)的速度
h:重物被提升的高度。 v物:物体移动(上升/下降)的速度
n:承重的绳子段数(与动滑轮相连的绳子)。 G总:物重+滑轮重(G物+G滑)。
其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一般的:两股绳子配一个动滑轮。
滑轮组分类
滑轮有两种:定滑轮和动滑轮 ,组合成为滑轮组,它既可以省力又可以改变力的方向。
滑轮组定滑轮
定义:固定在一个位置转动而不移动的的滑轮叫定滑轮。
定滑轮的作用是改变力的方向
定的实质是个等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径。根据条件也可以得出定滑轮不省力和不省距离的结论。
滑轮组动滑轮
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.
( 注:上句前提为拉力方向为竖直方向方可省1/2的力,若呈斜拉状态,则拉力多于省的1/2的力,且角度越大越费力。)
滑轮组滑轮组
滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.
滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.
使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.
滑轮组滑轮组原理
有的中学物理教科书认为,利用滑轮组运输或提升货物,只能省力,但不能省功,中学物理教科书的上述结论对从事机械传动设计工作的工程师影响极大,由于汽车、火车、轮船等运输装置和各种机械装置在使用的过程中会频繁地出现启动、加速、减速、停止等各种运动,并在启动、加速、减速、停止等各种运动过程中消耗大量的能量,完全需要在理论上说明怎样设计或使用汽车、火车、轮船等运输装置的传动系统,以使其处于最佳节能状态,但中学物理教科书的上述结论使得机械工程师在从事机械传动设计时,以及在指导人们使用运输车辆和机械装置时,往往忽略了滑轮组的段数或减速机的传动比在各种状态下与节能的关系,造成现有的许多运输车辆和机械传动装置在运行过程中的能量消耗较高,输送货物数量较少。
下面通过分析两个物理习题的方式说明利用滑轮组牵引物体,不仅可以省力,而且可以通过将更多的物体输送至目的地的形式节约能源。
对于沿水平方向作牵引物体运动的滑轮组
分析如下:
一个质量为m的物体M放置在水平面上,利用滑轮组通过绳子与物体M相连,绳子牵引物体M的段数为K,绳子的牵引力为F,利用动力装置使物体M沿水平面由静止状态开始作加速运动,则由牛顿运动定律可知:
KF=ma2 (1)
式中a2为物体M的加速度,并且
a2=a1/K (2)
式中a1为滑轮组输入端绳子的加速度,解(1)、(2)式可得:
a1=K2F/m (3)
使用滑轮组的目的是运输或提升一定数量货物到达目的地,每个从事具体劳动的人都希望多拉快跑,即省力、又迅速地完成工作。为了对比使用滑轮组与不使用滑轮组的区别,令滑轮组输入端绳子的加速度在使用滑轮组与不使用滑轮组时都为a1值,在此状态下动力装置输出的功率相等,设不使用滑轮组时(K=1)动力装置运输的物体M质量为m′,使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量为m,则有:
F/m′=K2F/m (4)
化简后可得:
m=K2m′ (5)
但使用滑轮组时动力装置运输物体M的距离是不使用滑轮组时的L/K,为了便于对比,分别令两种状态下的动力装置工作K次,这样一来,使用滑轮组的动力装置就可将质量为K2m′的货物输送至L距离,不使用滑轮组的动力装置则将质量为Km′的货物都输送L距离,此时通过对比可见,使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量m为不使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量m′的K倍。
当物体M的运动存在摩擦阻力f时,则式(1)变为
KF-f=ma2 (6)
其中f=μmg,μ为摩擦系数。
解(2)、(6)式,并将f=μmg带入可得:
a1=(K2F-Kμmg)/m (7)
同样令滑轮组输入端绳子的加速度在使用滑轮组与不使用滑轮组时都为a1值,在此状态下动力装置消耗的功率相等,设不使用滑轮组时(K=1)动力装置运输的物体M质量为m′,使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量为m,则有:
(F-μm′g)/m′=(K2F-Kμmg)/m (8)
化简后可得:
m=K2Fm′/(F+Kμm′g -μm′g) (9)
同样地,使用滑轮组时动力装置运输物体M的距离是不使用滑轮组时的L/K,为了便于对比,分别令两种状态下的动力装置工作K次,这样一来,使用滑轮组的动力装置就可将质量为K2Fm′/(F+Kμm′g -μm′g)的货物输送至L距离,使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量m为不使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m′的KF/(F+Kμm′g-μm′g)倍。也就是说,利用滑轮组牵引物体,在某些条件下使运输车辆和机械传动装置不仅可以省力,而且可以通过将更多的物体输送至目的地的形式节约能源。
由于汽车、火车、轮船等运输装置在使用的过程中会频繁地出现启动、加速、减速、停止等各种运动,并在启动、加速、减速、停止等各种运动过程中消耗大量的能量,上述结论可以在理论上被用来指导和说明设计或使用汽车、火车、轮船等运输装置的传动系统,以使其处于最佳节能状态。例如,汽车、火车、轮船等运输装置在启动、加速阶段可以采用大传动比的传动系统,开足马力全力冲刺,而不要采用传动比小的传动系统。
对于沿垂直方向作牵引物体运动的滑轮组或者是减速机分析如下:
一个质量为m的物体M悬挂在空中,利用滑轮组的输出端通过绳子与物体M相连,绳子牵引物体M的段数为K,绳子的牵引力为F,利用动力装置使物体M在空中由静止状态开始作向上的加速运动,则由牛顿运动定律可知:
KF-mg=ma2 (10)
式中a2为物体M的加速度,并且
a2=a1/K (11)
式中a1为滑轮组输入端绳子的加速度,解(11)、(12)式可得:
a1=(K2F-Kmg)/m (12)
在此状态下动力装置输出的功率相等,设不使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量为m′,使用滑轮组时动力装置运输的物体M质量为m,则有:
(F-m′g)/m′=(K2F-Kmg)/m (13)
化简后可得:
m=K2m′/〔1+(K-1)m′g/F〕 (14)
但使用滑轮组时动力装置提升物体M的高度是不使用滑轮组时的h/K,为了便于对比,分别令两种状态下的动力装置工作K次,这样一来,使用滑轮组的动力装置就可将质量为K2m′/〔1+(K-1)m′g/F〕的货物提升至h高度,不使用滑轮组的动力装置则将质量为Km′的货物都提升至h高度,此时通过对比可见,使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m为不使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m′的K/〔1+(K-1)m′g/F〕倍。
当物体M的运动存在摩擦阻力f时,则式(11)变为
KF-mg-f=ma2 (15)
其中f=μmg,μ为摩擦系数。
解(12)、(16)式,并将f=μmg带入可得:
a1=(K2F-Kmg-Kμmg)/m (16)
同样令滑轮组输入端绳子的加速度在使用滑轮组与不使用滑轮组时都为a1值,在此状态下动力装置输出的功率相等,设不使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量为m′,使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量为m,则有:
(F-m′g-μm′g)/m′=(K2F-Kmg-Kμmg)/m (17)
化简后可得:
m=K2Fm′/(F+Km′g+Kμm′g-m′g-μm′g) (18)
同样地,使用滑轮组时动力装置提升物体M的高度是不使用滑轮组时的h/K,为了便于对比,分别令两种状态下的动力装置工作K次,这样一来,使用滑轮组的动力装置就可将质量为K2Fm′/(F+Km′g+Kμm′g-m′g-μm′g)的货物提升至h距离,不使用滑轮组的动力装置则将质量为Km′的货物都提升h高度,此时通过对比可见,使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m为不使用滑轮组时动力装置提升的物体M质量m′的KF/(F+Km′g+Kμm′g-m′g-μm′g)倍。也就是说,利用滑轮组或减速机提升物体,在某些条件下使运输车辆和机械传动装置不仅可以省力,而且可以通过将更多的物体提升至目的地的形式节约能源。
由于上分析可知,对于电梯、吊车等各种纵向运输装置,在启动、加速阶段可以采用大传动比的传动系统,而不要采用传动比小的传动系统。
通过以上分析可知,令动力装置通过滑轮组或减速机对物体进行输送,无论是沿水平方向,还是沿垂直方向,都能够在消耗一定能量的条件下,将更多的货物输送到目的地。
滑轮组的组装:滑轮组
滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。动滑轮被几根绳子承担,力就是物体和动滑轮总重的几分之一。原则是:n为奇数时,绳子从动滑轮为起始。用一个动滑轮时有三段绳子承担,其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。如:n=5,则需两个动滑轮(3+2)。n为偶数时,绳子从定滑轮为起始,这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。如:n=4,则需两个动滑轮(2+2)。
其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一个动滑轮一般配一个定滑轮。力作用方向不要求改变时,偶数段绳子可减少一个定滑轮;要改变力作用方向,需增加一个定滑轮。
综上所说,滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定。
对于绕绳方法,有一点切记:绳不可相交.其实绕绳难的就数滑轮组拉,只要掌握了要决,那就一点不难拉.滑轮组在绕线时如果动滑轮少那么要先从定滑轮绕起;反之要定滑 轮少,那么要先从动滑轮绕起;如果一样多的话还是要先绕动滑轮。
滑轮组滑轮组的分类
滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绕过它们的绳索组成。滑轮组具有省力和改变力的方向的功能,是起重机械的重要组成部分。滑轮组共同负担构建重量的绳索根数称为工作线数。通常,滑轮组的名称以组成滑轮组定滑轮与动滑轮的数目来表示。如由四个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为四四滑轮组。
滑轮组滑轮组的用途
为了既节省力又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成
省力的大小 没有既省力又省距离的滑轮
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
滑轮组滑轮组的特点
用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。
滑轮组滑轮组绕法
画滑轮组的绕法, 首先要分析题目要求,是要减轻几倍力
(是原来的几分之一) F=G/n,n为承担重物的绳子的段数。注:如果n是偶数,那么绕线的起始点在上面的定滑轮上;如果n是奇数,那么绕线的起始点在下面的动滑轮上。 即“奇动偶定”定理。
滑轮组口诀
起点要在挂钩上,反绕滑轮邻先上。
左右过人必准确,首末定向是同方。
零定一动数段快,奇动偶定绕线忙。
不计轮重和摩擦,省力费距n当王。
滑轮组机械效率
W总=W有+W额
W总=动力对机械做的功
W有=机械对物体做的功
W额=克服机械自身重力、摩擦力做的功
η=W有/W总(任何机械都不可避免的做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。机械效率通常用百分数表示)
一架绞车通过滑轮组提升重800N的物体,在1min内将物体提升3m,已知轴的半径是4.8cm,摇柄的长是48cm,摇动摇柄时用的力是49N,计算
1.这个装置的机械效率
2.摇绞车的人的功率 先假设绞车的效率为100%,则绞车的拉力为49/4.8*48=490(N)。
根据此力大于重物重量的一半,则:
可以假设使用一个动滑轮的滑轮组组,则:需要绞车拉绳的长度为3m*2=6m;绞车需要转过的圈数为600(cm)/2/3.=19.894(圈);人做功的距离为19.894(圈)*2*3.0cm。
1.这个装置的机械效率为800*300/(0%=81.6%
2.摇绞车的人的平均功率为49(N)*60(m)/60(s)= 49(W)。
假如假设使用两个动滑轮的动滑轮组,则可以得出另一组结果:
1.这个装置的机械效率为800*300/(0%=40.8163%
2.摇绞车的人的平均功率为49(N)*120(m)/60(s)=98(W)。
滑轮组特点
可以改变力的方向,但不能省力地拉动物体。不可以改变力的方向,但能省一半的力地拉动物体。滑轮组结合了定滑轮和动滑轮,这样既可以改变力的方向,又能很省力地拉动物体。若不计滑轮组使用中所做的额外功,动滑轮用的越多越省力。
闫金铎.物理 八年级下:北京师范大学出版社,2013
.百度百科[引用日期]
.百度百科.[引用日期]
清除历史记录关闭如图所示,物体重G1=1000N,人体重G2=600N,人站在地面上拉绳子的
练习题及答案
如图所示,物体重G1=1000N,人体重G2=600N,人站在地面上拉绳子的一端,使物体以2m/s的速度匀速上升,已知动滑轮所受重力为200N.求:(1)人所施加的拉力;(2)地面对人的支持力;(3)绳子自由端的运动速度.要求:画出相应的受力分析图.
题型:计算题难度:中档来源:宁夏自治区月考题
所属题型:计算题
试题难度系数:中档
答案(找答案上)
解:由题意可知:绳子的段数n=3;(1)人施加的拉力F=(G1+G动)=(N)=400N.(2)受力分析如图所示:人站立拉绳子时三力平衡:G2=F+F支,所以地面对人的支持力,F支=G2﹣F=600N﹣400N=200N.(3)绳子自由端的运动速度V绳=3V物=3×2m/s=6m/s.
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初中三年级物理试题“如图所示,物体重G1=1000N,人体重G2=600N,人站在地面上拉绳子的”旨在考查同学们对
滑轮(组)中拉力的计算、
速度的计算、
力的合成与应用、
力的示意图、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
此练习题为精华试题,现在没时间做?,以后再看。
根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问。
考点名称:
滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。动滑轮被两根绳子承担,即每根绳承担物体和动滑轮。
滑轮有两种:定滑轮和动滑轮 ,组合成为滑轮组。
(1)定滑轮,
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向.
定滑轮的特点
通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
定滑轮的原理
定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论;
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.
动滑轮的特点
使用动滑轮能省一半力,费距离。这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。
动滑轮的原理
动滑轮实质是个动力臂(L1),为阻力臂(L2)二倍的杠杆;
滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.
滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.
使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.
滑轮组的用途:
为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
滑轮组的省力情况:
使用滑轮组时,滑轮组由几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
滑轮组由几股绳子承担物重:
&&& 有几股绳与动滑轮相连,承担物重的绳子的股数n 就是几,而重物上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系是:s=nh。如图:在动、定滑轮之间画一条线,将它们分开,只算在动滑轮上的绳子的股数。
例1如图甲、乙滑轮组装置,所有摩擦不计,分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G,已知每个滑轮重力为 G/2,则力F1和F2之比为(& )
A.1:1B.3:2C.2:3D.3:4
解析:当考虑动滑轮的重力,不计摩擦时,F=,由图中滑轮组的绕线方法可知:F1=。
滑轮组省力情况的判断
1.滑轮组竖放:若不考虑动滑轮自重以及绳、轮摩擦,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的动力就是物重的几分之一,即;若考虑动滑轮自重,但忽略摩擦,此式变为F拉= 。用&连动法&,弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n,在图甲中我们以重物和动滑轮为研究对象,n=4,有四根绳子承担动滑轮及重物,所以用力。同理,分析乙图可知,提起重物及动滑轮的。
&2.滑轮组横放:在不考虑绳、轮摩擦时,滑轮组用几股绳拉着物体做匀速直线运动,拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一,即:。
例1同一物体沿相同的水平地面被匀速移动,如下图所示,托力分别为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
B.F甲&F乙&F丙
C.F甲&F乙=F丙
D.F甲=F乙&F丙
解析:三种情况下物体与地面的摩擦都相等为f,甲是定滑轮,F甲=f,乙是动滑轮,,丙是滑轮组,,即,选B。
例2如图甲所示,物体4在拉力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数是5N,那么拉力,为_____N,物体A与地面间的摩擦力为_____N。
解析:本题动滑轮的动力施加在转轴上,是一种费力的用法,其实质是动力臂是阻力臂一半的杠杆,要费力,其杠杆示意图如图所示。
答案:10&& 5
点拨:此题的图可以旋转90。与常见的动滑轮对比。
考点名称:
速度的计算公式:
速度是描述质点运动快慢和方向的物理量,等于位移和发生此位移所用时间的比值。[2]在匀速直线运动中,物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
v:速度矢量,单位:m/s
s:位移矢量,单位:m
t:时间,单位:s
速度单位:
速度在国际单位制的最基本单位是米每秒 ,国际符号是m/s,中文符号是米/秒。[3]
常用单位:千米/时,国际符号是km/h。
单位换算:1 m/s=3.6 km/h
有关计算速度的试题:
1. 摩托车用90km/h的平均速度追赶在它前面120km的卡车。追了270km才赶上,求卡车的平均速度。
2. 一列车长160m,匀速通过一条长200m的隧道用了0.01h。若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥要多长时间?
3. 在一次爆破中用一条96cm长的导火线来使炸药爆炸。导火线燃烧的速度是0.8cm/s。在点火者点燃导火线后,以5m/s的速度跑开。他能不能在爆炸前跑到距爆炸点500m远的安全区?
4. 小军乘坐一辆汽车行驶在限速为50km/h的公路上。他利用手表测得汽车每隔4s就驶过路边一根相距50m的电线杆。问:小军乘坐的这辆汽车是否超速?
5. 一列火车以54km/h的速度通过一座桥用了1.5min。已知火车长150m。桥长为多少?
6. A、B两地相距300m,甲、乙两人分别从两地骑自行车同时出发相向而行。他们的速度分别为V甲 = 6m/s、V乙 = 4m/s,假如有一只猎狗不知疲倦的以V = 8m/s的速度奔跑在甲、乙之间。问:在甲、乙两人出发至相遇时,猎狗跑了多少路程?
7.子弹在离人17m处以680m/s的速度离开枪口,若声音在空气中的速度为340m/s,当人听到枪声时,子弹己前进了多少?
8.飞机速度是声速的1.5倍,飞行高度为2720m,,当你听到飞机的轰鸣声时,抬头观看飞机已飞到你前方多远的地方?
9.一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过0.6s看到炮弹在坦克上爆炸,经过2.1s听到爆炸的声音,求:(1)大炮距坦克多远?(2)炮弹的飞行速度多大?
10.甲同学把耳朵贴在长铁管的某一端,乙同学在长铁管的另一端敲一下这根铁管,甲同学先后听到两次响声,其时间差0.7s,试计算铁管有多长(声音在铁中速度为5100m/s,空气的速度为340m/s)?
11.在一次爆破中,用一根长1m的导火线引爆炸药,导火线以0.5cm/s的速度燃烧,点火者点着导火线后以4m/s的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸地点600m的安全地区?
12.一名同学骑自行车从家路过书店到学校上学,家到书店的路程为1800m,书店到学校的路程位3600m.当他从家出发到书店用时5min,在书店等同学用了1min,然后二人一起再经过了12min到达学校.求:(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是多少?(2)这位同学从家里出发到学校的全过程中的平均速度是多大?
考点名称:
力的合成定义:
在大多数实际问题里,物体不只受到一个力,而是同时受到几个力。一个物体受到几个力共同作用的时候,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求两个或两个以上力的合力的过程或方法叫做力的合成。
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
对于非共点力,常见的做法是将各个力移到一个公共作用点上,同时产生相应的弯矩(大小为被移动的力乘以公共点到力作用线的距离),之后再将力和弯矩分别合成。
力既有大小,又有方向,力的合成要遵守平行四边形定则。在物理学中,像这样的物理量叫做矢量,力是矢量,我们学过的位移,速度,加速度也是矢量。而长度、质量、时间、温度、能量,路程等物理量,只有大小,没有方向,在物理学中叫做标量。
其它信息:
其一:先用力F将橡皮筋拉至一定位置,再用两个不平行的力F1和F2将其拉至同一位置。则3个力的大小可以通过弹簧测力计读出。在纸上画出各个力的大小和方向,使其尾段相接,并连接箭头顶部,则会形成一个四边形。通过测量各边的长度并依据平行四边形的判定法则就可以证明此四边形为平行四边形。
其二: 设物体A只在F1的作用下在时间t内位移到点B
则AB=0.5at2;=0.5F1/m * t2;
物体A只在F2的作用下在时间t内位移到点C
则AC=0.5 F2/m*t2;
若F1和F2同时存在,则物体A将会位移到D
(四边行ABCD为平行四边形)
而物体A若只受F3作用也能在时间t内位移到点D
AD=0.5F/m * t2;
AB:AC:AD=0.5F1/m * t2;:0.5 F2/m*t2;:0.5F3/m * t2;=F1:F2:F3=AS:AQ:AP
在用几何方法就可以证明四边形ASPQ为平行四边形
力的平行四边形定则以此得证
1.两分力大小不变时,夹角越大,合力越小
2合力大小的变化范围 F1+F2 & F & |F1-F2|
3力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力(结论)&
同一直线上二力的合成:
1.同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同。记作:F=F1+F2。如图所示,既有人在车前拉,又有人在车后推,车同时受到拉力F1和推力F2的作用,并且这两个力方向相同则拉力和推力的合力大小F=F1+F2.
&2.同一直线上相反方向的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同。记作:F=|F1一F2|。
不同直线上的两个力合成:
两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这就叫做平行四边形定则。
力的平行四边形定则以此得证:
(1)两分力大小不变时,夹角越大,合力越小
(2)合力大小的变化范围F1+F2&F&|F1-F2| 
(3)力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力(结论)
考点名称:
在受力物体上沿力的方向画个箭头,表示物体在这个方向上受到了力,这种表示力的方法叫做力的示意图。
力的三要素
力的示意图
用线段长短粗略表示力的大小
箭头所指的方向表示力的方向
力的作用点
力的作用点画在线段的起点火箭头处
力的示意图的画法:
(1)在受力物体上画出力的作用点;
(2)确定力的方向,然后沿力的方向画一条直线;
(3)在线段的末端标上箭头,并在箭头旁标出所画力的符号;
(4)在同一个图上画几个力的示意图时,力越大线段应越长,大小相同的力线段长度应相等。如图所示为茶杯对桌面的压力的示意图。
例1 如图1所示,小球用线系住挂在天花板上,并与墙壁接触,画出小球的受力示意图。
解析:1.首先画出小球受到的重力G;
2.小球与悬线和墙面接触,若撤去悬线,小球下落,故悬线对小球有竖直向上的拉力;若撤去墙面,小球维持现状不动,故墙面对小球没有推力;
3.若墙面光滑,小球维持现状不动,故墙面对小球没有摩擦力。因此,小球只受到重力G和拉力。
例2 如图2所示,一正方体物块与传送带一起做匀速直线运动,画出物块受力的示意图。
解析:1.首先画出木块受到的重力G;
2.物块与传送带接触,若撤去传送带,物块将下落,要维持现状,传送带必须对物块有垂直于传送带向上的支持力;
3.由于物块原来与传送带一起做匀速直线运动,在水平方向上不受任何力的作用,若传送带光滑,物块仍然保持原来的运动状态做匀速直线运动,故传送带对物块没有沿水平方向的静摩擦力。因此,物块只受到重力G和传送带对它的支持力。
例3 如图3所示,木块放在斜面上静止不动,画出木块受力的示意图。
解析:1.首先画出木块受到的重力G;
2. 木块与斜面接触,若撤去斜面,木块将下落,要维持现状,斜面必须对木块有垂直于斜面向上的支持力;
3.若斜面光滑,木块将下滑,不能维持现状,故斜面对木块有沿斜面向上的静摩擦力。因此,木块受到重力G、斜面的支持力和静摩擦力。
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