初三滑輪問題與受力精講(共9頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上一 、滑輪組打撈問題 如圖所示，設動滑輪對重物的拉力為T，繩子自由端的拉力為F，（半理想）則（1）物體在水中，有（2）出水前有（n為動滑輪上繩子的股數(shù)）出水后，有（3）物體在水中拉力做的有用功（4）機械效率：（其中是繩自由端移動的距離，h為物體上升的高度）二、“倒下”的滑輪 1. 使用動滑輪，要搞清誰是動力，誰是阻力。當使用動滑輪拉物體在水平面上做勻速直線運動時，設物體與地面間的摩擦力為f，若拉力作用在繩的自由端，有，則可省力一半，如圖（a）所示；若拉力作用動滑輪軸上，有，如圖（b），這時反而費力。可見，對水平使用動滑輪是否省力，一定要注意動力作用在何處。2. 繩子的

2、自由端和動滑輪移動的距離關系和速度關系為：，其中分別指繩的自由端移動的距離、速度，分別指動滑輪或物體移動的距離、速度，是指動滑輪上繩子的股數(shù)。3. 當滑輪沿水平方向拉物體時，可忽略動滑輪重。4. 求機械效率時，有用功一般指克服摩擦阻力做的功，即。5在使用滑輪組的整個過程中拉力做功的功率是平均功率。三、根據(jù)要求設計滑輪組 例1. 如圖1所示，若，當，求此時拉力，拉力功率，機械效率。圖1分析：根據(jù)題意，可知，其屬于半理想狀態(tài)。此時，求是關鍵，依，有，所以當時，例2. 用一只重為的滑輪按圖2中甲、乙、丙三種方式分別勻速提升重為G的物體（，不計摩擦），所用拉力分別為F1、F2、F3裝置的機械效率分別為

3、，則拉力從大到小的順序是_，機械效率從高到低的順序是_。圖2分析：根據(jù)題意可知，三只滑輪中，甲處于理想狀態(tài)（為一定滑輪），乙、丙處于半理想狀態(tài)，則有：故例3. 如圖3所示，在水平動力F的作用下，使物體m沿水平地面勻速直線運動，若滑輪與繩子質量及摩擦不計，已知物體m與地面間的摩擦力為10N，物體m運動的速度為2m/s。那么關于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列說法中正確的是（ ）圖3A. 拉力F的大小為20NB. 拉力F的大小為5NC. 拉力的功率P的大小為20WD. 拉力的功率P的大小為10W分析：用隔離法將物體與動滑輪分開，物體m在水平方向上受力情況如圖4所示，由于物體m做勻速直線運動，

4、則，再對動滑輪受力分析，如圖5所示，此時，有，所以。圖4 圖5因動滑輪上有2股繩子，繩子自由端移動的速度拉力的功率選B、C。例4. 如圖6所示，滑輪自身重力和摩擦不計，請按題中所給的F與G的關系要求，在圖中用筆畫線代替繩子將滑輪組繞好。圖6繞繩裝配圖如圖7所示。圖7例5.如圖8所示，某打撈隊的工人用滑輪組把底面積為、高為2m的實心圓柱體從水下提起，已知圓柱體的密度為，水的密度為，滑輪組的機械效率是70%。（g取10N/kg，滑輪和繩子的重力忽略不計）求：（1）圓柱體在水中所受的浮力。（2）若圓柱體從H16m深處被緩慢地勻速提起，到剛露出水面時，繩子自由端拉力F所做的功。（3）如果繞在滑輪組上的

5、繩子能承受的最大拉力為400N，則物體被提到露出水面多高時，繩子恰好被拉斷？圖8圖9分析與解：（1）圓柱體浸沒在水中時所以（2）物體重力為圓柱體在水里被勻速提起時，動滑輪拉物體的力為T，圓柱體的受力情況如圖9，由力的平衡條件得：所以因為所以拉力F所做的功（3）設繩剛被拉斷時，物體受到的拉力為，此時繩子的拉力，由得：繩斷時，物體浸入水中深度為h'，受到的浮力為，由力的平衡條件得：所以所以物體露出水面的高度為h課堂習題1. 如圖1所示的兩個滑輪中：圖1A是_滑輪，B是_滑輪，它們組合在一起構成一個_，使用它可以_，還可以_。若圖中的每個滑輪重均為2N，在繩的自由端用20N的力F可以將重_N

6、的物體勻速提起（不計摩擦） 2. 如圖2（甲）所示的滑輪中的_相當于杠桿的動力臂，若F25N，不計動滑輪重及摩擦，G_N。如圖（乙）所示的滑輪中的_相當于杠桿的動力臂；若物體重力G25N，則F_N（不計摩擦）圖23. 是非題：（1）使用由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組只能省一半力。（）（2）使用由兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組，若豎直向下用力提起重物，則所用的拉力只能是物體和動滑輪總重的四分之一。（不計摩擦）（）4. 如圖3所示的滑輪是_滑輪，若彈簧秤示數(shù)為150N，滑輪重30N，則物體重_N。圖35. 用如圖4所示的滑輪組提起重物，若不計摩擦和滑輪重，所用的拉力是物重的_。如果把重物

7、提高1m，繩子的自由端向上移動的距離是_。圖46. 用圖5中所示的滑輪組拉動物體A時，怎樣繞線最省力？畫出繞線圖。圖57. 如圖6所示，重50N的物體A在拉力F作用下，沿水平向右方向做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為5N，試求拉力F的大小及物體A受到的摩擦力的大小。圖68. 一個工人用動滑輪提起貨物，它對繩端的力是120牛，如果物體升高5米，這個工人做功是多少？ 9. 用彈簧測力計沿斜面拉著重為20牛的物體勻速向上移動3米，上升的高度是1米，測力計的示數(shù)是10牛，求：（1）有用功、總功、額外功各是多少？（2）斜面的機械效率是多少？【課堂試題答案】1. 動，定，滑輪組，省力，改變作用力的方向， 382. AC，50， BC，25，3. （1）