2019_2020学年八年级物理下册第十二章第2节滑轮课件新版新人教版20200519363.pptx

第十二章简单机械知识点一知识点一定滑轮和动滑轮定滑轮和动滑轮定滑轮动滑轮概念轴固定不动的滑轮轴可以随物体一起运动的滑轮特点不省力也不省距离,可以改变力的方向可以省力,但费距离,且不能改变力的方向说明说明(1)从理论上看,使用定滑轮不省力也不费力,但由于摩擦力的存在,实际动力要大于阻力。使用动滑轮可以省力,当F竖直向上拉动时,在不计摩擦和绳重的情况下,F=(G动+G物),由于摩擦和绳重的存在,F(G动+G物),但绳端移动的距离却刚好是重物移动距离的二倍。(2)在这里,我们所讲的动滑轮的轴要和重物一起运动,如果动滑轮的轴不是和重物一起运动而是和动力一起运动就不能简单地说能省一半的力了,我们可以根据受力分析及动滑轮的特点对这种情况进行研究。例例1如图12-2-1所示,古代护城河吊桥上安装的滑轮A是()图12-2-1A.动滑轮,能省力B.定滑轮,能改变力的方向C.定滑轮,能省力D.动滑轮,能改变力的方向解析解析从图中可以看出,护城河吊桥上安装的滑轮是一个定滑轮,不能省力,但能改变力的方向。答案答案B知识点二知识点二滑轮组滑轮组1.概念概念把动滑轮和定滑轮组合在一起,构成滑轮组。2.特点特点滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,但是费距离。3.省力情况及判断省力情况及判断(1)使用滑轮组时,若不计机械摩擦及绳重,滑轮组由几段绳子承担物重,提起物体所用的力就是物体和动滑轮总重的几分之一,即动力F=,若忽略动滑轮重,则有F=,其中n为承担物重的绳子的段数。(2)确定承担物重的绳子的段数n的方法:在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,只计算“提升”动滑轮的绳子段数。如图12-2-2甲所示,有4段绳子吊着动滑轮,n甲=4;如图乙所示,有5段绳子吊着动滑轮,n乙=5。图12-2-2例例2用相同的滑轮组装成如图所示的滑轮组,用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是()解析解析在不计滑轮自重、绳重及摩擦的情况下,FA=,FB=G,FC=,FD=,FC最小,因此答案为C。答案答案C题型一题型一滑轮组的组装及设计滑轮组的组装及设计例例1(2017山东泰安肥城期末)如图12-2-3所示,用甲、乙两个滑轮组提起重物时,甲滑轮组的绕绳方法最省力,乙滑轮组用80N的力提起了重300N的物体(不计摩擦和动滑轮重、绳重)。请你画出两个滑轮组的绕绳方法。图12-2-3解析解析甲图由一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,当n=3时最省力,绳子的固定端固定在动滑轮上。乙图中的滑轮组要求用80N的力提起重300N的物体,可以求出物重与拉力之比为:=3.75,故该滑轮组承担物重的绳子的段数n应为4。答案答案如图12-2-4所示图12-2-4求求承担物重的绳子的“段数”求解方法有两种,一是根据n=去求,当G物+G动不能被F整除时,要采用“只入不舍”的方法来处理小数位;二是根据移动距离的关系n=来求定确定动滑轮的“个数”根据求出的绳子的段数n来确定。当n为奇数时,动滑轮的个数N=;当n为偶数时,动滑轮的个数N=方法归纳方法归纳解答“滑轮组的组装及设计”问题时,一般要按照以下思路解答:找找绳子的“起点”可依据“奇动偶定”的原则来确定。当n为奇数时,绳子的起始端在动滑轮的挂钩上;当n为偶数时,绳子的起始端在定滑轮的挂钩上画画绕线、确定滑轮个数根据要求确定滑轮的个数,最后得到符合要求的装配图说明定滑轮和动滑轮个数已知的滑轮组组装问题,可以按照“求、找、画”的思路解答题型二题型二滑轮及滑轮组的水平使用滑轮及滑轮组的水平使用例例2(2019河南郑州模拟)如图12-2-5所示,物体A重120N,在重力为GB的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动,A与桌面之间的摩擦力为f。如果在A上加一个水平向左、大小为180N的拉力F(注:图中未画出),当物体B匀速上升时(不计摩擦、绳重及滑轮重),则下列选项正确的是()图12-2-5A.GB=30NB.GB=90NC.f=90ND.f=180N解析解析由图可知,该滑轮组左侧为动滑轮,右侧为定滑轮。物体A在物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动,可知物体A所受摩擦力等于绳子的拉力,由动滑轮的特点可知,f=2GB,在A上加一个水平向左、大小为180N的拉力F,物体B匀速上升,物体A所受摩擦力变为向右,可得F-f=2GB,计算可得,f=90N,GB=45N,故答案为C。答案答案C点拨点拨解答在水平方向上使用滑轮和滑轮组问题时,要注意此时克服的是物体与水平面间的摩擦力。对于复杂不便直接观察的“水平使用的滑轮和滑轮组”,可以将图形顺时针或逆时针旋转90变为“竖直”来帮助我们分析。易错点易错点动滑轮不一定都省一半的力动滑轮不一定都省一半的力例如图12-2-6所示,物体A重60N,当滑轮在力F的作用下,以0.4m/s的速度匀速上升时,物体A的速度为,F的大小为。(不计绳重、滑轮重及摩擦)图12-2-6解析解析首先对滑轮进行受力分析,它共受3个力的作用,向下的两个力(大小相等且都等于物体A的重力)及向上的拉力F,因为滑轮匀速运动,所以这3个力平衡,即F=2G。滑轮速度等于物体移动速度的一半。答案答案0.8m/s120N易错警示易错警示使用动滑轮时,如果动力作用在动滑轮绳子自由端,则省力,不考虑动滑轮重、绳重和摩擦时,可省一半的力;如果动力作用在动滑轮的轴上,则费力,不考虑动滑轮重、绳重和摩擦时,费一倍的力,省一半的距离。知识点一知识点一定滑轮和动滑轮定滑轮和动滑轮1.(2018上海静安二模)如图12-2-1所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,不考虑摩擦、绳重,三个力的大小关系是()图12-2-1A.F1F2F2F3D.F2F1=F3答案答案B定滑轮相当于一等臂杠杆,能改变力的方向,但不能省力。利用定滑轮沿三个不同方向拉同一物体时,所用拉力的大小相等,均等于物体的重力,故选B。2.(独家原创试题)在移动比较重的石滚时,可以用一根绳子一端固定,并绕着石滚的另一端用力将石滚沿地面匀速滚动,如图12-2-2所示,若石滚重2000N,匀速滚动时与地面间的滚动摩擦力约为200N,则该装置相当于一个,拉力的大小为N。图12-2-2解析解析由图知,该装置相当于一个动滑轮,用力拉着石滚运动时,克服的是石滚与地面间的摩擦力,因为动滑轮可以省一半的力,故拉力F=f=200N=100N。答案答案动滑轮1003.(2017广西柳州城中一模)如图12-2-3所示,被匀速提升的物体重100N,动滑轮重5N,忽略绳重和摩擦,绳子自由端的拉力F是N。动滑轮实质是一个杠杆。图12-2-3答案答案52.5省力解析解析因为忽略绳重和摩擦,所以匀速提升物体时绳子自由端的拉力:F=52.5N。动滑轮实质是一个省力杠杆。知识点二知识点二滑轮组滑轮组4.(2019上海宝山二模)在图所示中,用轻质滑轮匀速提升同一重物G,所用拉力F最小的是图()答案答案DA、B中,定滑轮只改变力的方向,不会省力,F=G;C中,F=2G;D中,F=。因此答案为D。5.(2018四川成都高新区二模)在图12-2-4中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,人用力往下拉绳使重物升起。图12-2-4答案答案如图所示解析解析人用力往下拉绳使重物升起,因此人的动力方向向下,重物运动方向向上,故由两根绳子承担物重,绳子一端固定在定滑轮上。1.(2019湖南永州模拟)在日常生活中,用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是()A.杠杆B.斜面C.一个定滑轮D.一个动滑轮答案答案C用100N的拉力提起重150N的物体,必然是一个可以省力的简单机械。杠杆、斜面可以省力;定滑轮只能改变力的方向,不可以省力;动滑轮可以省力。因此定滑轮不能用100N的拉力提起重150N的物体,故正确答案为C。2.如图所示是塔式起重机的起重滑轮组的三种绕绳方式,摩擦和绳重不计,起吊相同重物时,钢丝绳上的拉力()A.甲最小B.乙最小C.丙最小D.三种方式同样大答案答案C吊起相同重物,滑轮组的动滑轮上绳子股数越多越省力,丙图中的绳子股数最多,所以最省力的是丙。3.如图所示的装置中,每个滑轮重1N,物块重10N,不考虑绳重及摩擦,当物块匀速上升时,拉力F为()A.2.5NB.3NC.3.5ND.3.25N答案答案D如图所示,F1提起下面的重物和其中一个动滑轮,2股绳子承担物重,根据F=(G+G动)可知,F1=(10N+1N)=5.5N,同理,F=(5.5N+1N)=3.25N。4.(2018湖南长沙模拟)使用如图所示的装置提升同一个物体,(不计滑轮重、绳重和摩擦)最省力的装置是()答案答案D在不计滑轮重、绳重和摩擦的情况下:A图是定滑轮,由定滑轮的特点可知,不省力,即FA=G;B图是动滑轮,由动滑轮的特点可知,省一半的力,即FB=G;C图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有2股,则FC=G;D图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有3股,则FD=G。由以上分析可知:在滑轮重、绳重及摩擦不计的情况下最省力的是D。1.(2019湖南邵阳绥宁模拟)用如图12-2-5所示的滑轮组提起重为G的物体,图中a是弹簧测力计,不计滑轮和弹簧测力计的重力及轮与轴的摩擦,则()图12-2-5A.F=,a的读数等于FB.F=,a的读数等于FC.F=,a的读数等于GD.F=,a的读数等于G答案答案B由图可知,与动滑轮相连的绳子有2段,则F=;与动滑轮相连的两段绳子是由一条绳子缠绕而成,因此绳子上的拉力都相等,a的读数等于F。2.(独家原创试题)如图12-2-6所示的装置中,物体重为G,不计绳重,若使重物匀速下降时的拉力为F,则使重物匀速上升时的拉力为()图12-2-6A.GB.FC.小于FD.大于G答案答案D物体重为G,不计绳重,若使重物匀速下降时的摩擦力为f,则F=G-f,使重物匀速上升时的摩擦力为f2,拉力F2=G+f2,故拉力大于G。3.(2019辽宁铁岭一模)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图12-2-7为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,输电线A端受到的拉力大小为N。若5s内坠砣串下降了40cm。则输电线A端向左移动速度是m/s。(g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)图12-2-7解析解析坠砣的总重力G=20mg=2025kg10N/kg=5103N,坠砣处为定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,因此钢绳受到的拉力F绳=G=5103N;输电线处为一个动滑轮,输电线处受到的拉力F电=2F绳=25103N=1104N;5s内坠砣串下降了40cm,则输电线移动了20cm,则输电线的速度v=0.04m/s。答案答案11040.044.如图12-2-8所示,滑轮A、B组成滑轮组,滑轮可以看做等臂杠杆,重为500N的人站在重为300N的吊篮内,他至少用N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。(不计滑轮重、绳重和摩擦)图12-2-8解析解析滑轮A的轴固定不动,是定滑轮,可以看做等臂杠杆。B随物体运动是动滑轮。对人和吊篮整体受力分析,如图所示,整体受重力G总,竖直向上的拉力F1、F2、F3,由图知F3=2F1=2F2。由受力平衡有G总=4F2,解得F2=200N,则人拉绳的力F2=F2=200N。答案答案A2005.(2018山东临沂模拟)某小组同学研究动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图12-2-9(a)所示,再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲G乙G丙)缓慢提起相同钩码,如图(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论。(1)比较(a)与(b)或(a)与(c),或(a)与(d)两图可得:;(2)比较(b)、(c)、(d)三图可得。图12-2-9答案答案(1)使用动滑轮能省力,但不能改变用力方向(2)使用动滑轮匀速提起相同重物时,动滑轮的重力越小,所用的拉力越小解析解析(1)比较(a)与(b)或(a)与(c),或(a)与(d)两图可得:使用动滑轮能省力,但不能改变用力方向。(2)比较(b)、(c)、(d)三图可得:使用动滑轮匀速提起相同重物时,动滑轮的重力越小,所用的拉力越小。1.(2017江苏扬州江都邵樊期中)在学校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两个弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端所受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中的(不计滑轮重、线重及摩擦)()答案答案B由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知,F乙=F甲,A图中,F甲=F乙,C图中,F甲=F乙,D图中,F甲=4F乙。故只有B符合题意。2.(2018四川绵阳二模)如图所示,物体M放在水平桌面上。现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)在绳子自由端施加一拉力F,拉着M向左做匀速直线运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N。若在M上加放一物块m,要保持M向左继续做匀速直线运动,需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F,则()A.M运动时受到向左的摩擦力B.加放m前,M受到20N的摩擦力C.加放m前,M受到10N的摩擦力D.加放m后,力F保持10N不变答案答案B加放m前,M向左做匀速直线运动,F的大小等于弹簧测力计的示数,并且M受到向左210N=20N的拉力作用,而M受到向右的摩擦力与向左的拉力为平衡力,因此加放m前,M受到20N的摩擦力,故A、C错误,B正确;若在M上加放一个物块m,在绳自由端施加力F使M和m向左做匀速直线运动,此时物块m不受摩擦力作用,由于M对桌面的压力增大,所以M受到桌面的摩擦力增大,故F大于10N,故D错。1.(2019山东济南历下一模,8,)如图12-2-10所示,分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦,下列说法正确的是()图12-2-10A.F1大于F2B.F1小于F2C.F1等于F2D.F1大小随方向改变答案答案A不计滑轮重、绳重及摩擦,定滑轮只能改变力的方向,不能省力,F1=G;动滑轮可以省力,且F2=,因此F1F2,答案为A。2.(2017山东泰安肥城期末,16,)观察如图12-2-11所示的科学漫画,漫画中胖子、瘦子、袋子重分别为G1、G2、G3,则三者大小关系为。图12-2-11答案答案G1G3G2解析解析由图可知,胖子重G1大于袋子重G3,瘦子重G2小于袋子重G3,所以三者的关系为G1G3G2。3.(2017陕西西安高新一中模拟,11,)小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图12-2-12所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于。若小华所用的拉力为30N,则小明和小杰受到的拉力分别为N、N(绳重、摩擦忽略不计)。图12-2-12答案答案滑轮组180210解析解析从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组;小华所用的拉力是30N,由题图可见,小明那端木棍有6段绳子相连,因此小明受到的拉力为30N6=180N;小杰那端木棍有7段绳子相连,因此小杰受到的拉力为30N7=210N。4.(2019湖南郴州模拟,24,)在图12-2-13中画出滑轮组最省力的绕线方式。图12-2-13答案答案如图所示解析解析滑轮重、绳重、摩擦不计的情况下,使用滑轮组时,由几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一。根据题意,仅有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,最多可以有3段绳子承担物重,此时拉力为物重的,绳子的起始端在动滑轮挂钩上。1.(2018四川成都成华模拟,32,)如图所示,质量分别为m1、m2、m3(m1m2)的物体通过轻绳和弹簧连接起来,三个物体均处于静止状态。不计弹簧自重、绳重和摩擦,关于此装置的说法正确的是()A.绳子对质量为m1的物体的拉力大小为m1gB.绳子对质量为m2的物体的拉力大小为m2gC.弹簧中拉力大小为(m2-m1)gD.地面对质量为m2的物体的支持力大小为(m2+m3-m1)g答案答案A定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,因此绳子对质量为m1的物体的拉力大小为m1g,故A正确;绳子各处拉力相等,因此绳子对质量为m2的物体的拉力大小为m1g,故B错误;因m1m2,所以m1gm2g,则对质量为m2的物体进行受力分析有:m2g+F弹=m1g,因此F弹=(m1-m2)g,故C错误;对质量为m2的物体进行受力分析,质量为m2的物体只受到弹簧的拉力、绳子的拉力和自身的重力,因此地面对质量为m2的物体的支持力大小为0,故D错误。2.(2017云南一模,4,)如图所示,弹簧测力计和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10N,则弹簧测力计A和B静止时的读数分别为()A.10N,20NB.10N,10NC.10N,0D.0,0答案答案B弹簧测力计A受到向右10N的拉力,保持静止,受向左的拉力也是10N,则弹簧测力计A的读数为10N;同理,弹簧测力计B两端受的力都是10N,保持静止,则弹簧测力计B的读数也为10N。3.(2018湖南长沙模拟,6,)如图所示,在一水平地面上,木箱重600N,受到的摩擦力为300N,用力F拉动木箱使它匀速直线运动了2m(不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是()A.拉力F的大小为100NB.拉力F的大小为200NC.绳自由端移动了4mD.绳自由端移动了1m答案答案C由图知,n=2,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则拉力F=f=300N=150N,故A、B错;绳自由端移动的距离s=2s箱=22m=4m,故C正确、D错。4.(2019天津一模,16,)如图所示,用滑轮匀速提升物体,滑轮(选填“A”或“B”)可以等效为等臂杠杆,使用它的好处是,若物体的重力G均为20牛,不计摩擦和滑轮重力,力F1为牛,物体在5秒内上升2米的过程中,力F1的功率为瓦,机械能(选填“变大”“变小”或“不变”)。解析解析定滑轮只能改变力的方向,不能省力,它的本质是等臂杠杆,因此滑轮A可以等效为等臂杠杆;使用定滑轮的好处是可以改变力的方向;不计摩擦和滑轮重力,F1=G=20N;W=F1s=20N2m=40J,P=8W;物体在上升的过程中,速度不变,质量不变,高度升高,因此重力势能增大,动能不变,机械能变大。答案答案A可以改变力的方向208变大5.(2018广西北海模拟,17,)用如图所示的滑轮组提升重物,用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。答案答案如图所示解析解析图中只有一个动滑轮,则由3段绳子承担物重是最省力的绕绳方法;绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮即可。6.(2017山东泰安肥城二模,34,)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的石块拉至井口的装置图。已知井深12m,石块重G石=6103N,汽车重G车=3104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F拉=2.2103N,汽车受到的阻力为车重的0.1,忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力。(g取10N/kg)求:(7分)(1)动滑轮的重力;(2)将石块从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?解析解析(1)由图可知,承担物重的绳子股数n=3,由于忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力,由F拉=得动滑轮的重力:G动=nF拉-G石=32.2103N-6103N=600N。(2)绳子自由端移动的距离:s=3h=312m=36m,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:W=F拉s=2.2103N36m=7.92104J。答案答案(1)600N(2)7.92104J1.(2019湖南郴州中考,14,)利用如图12-2-14所示的滑轮组匀速提升200N的重物,动滑轮重为10N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为()图12-2-14A.70NB.100NC.105ND.110N答案答案C由图知,动滑轮和物体的重力由2段绳子承担,故拉力F=(G物+G动)=(200N+10N)=105N。2.(2017山东济宁中考,15,)小可在A端用如图12-2-15所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为N。图12-2-15解析解析因为有两段绳子承担物重,不计滑轮重、绳重和摩擦,拉力F=G=200N=100N;若不计绳重及摩擦,实际测量A端的拉力为110N时,G动=2F-G=2110N-200N=20N。答案答案100203.(2015广东中考,12,)如图12-2-16所示,已知物体A和动滑轮的总重为200N,当物体A匀速上升高度为1m时,绳子移动的距离为m,人对绳子的拉力为N,拉力所做的功为J。(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)图12-2-16解析解析由题图知,承担物重的绳子的段数n=2,s=nh=21m=2m,F=100N,W=Fs=100N2m=200J。答案答案21002004.(2019贵州铜仁中考,20,)一个工人站在地面上,使用如图12-2-17所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法。图12-2-17答案答案如图所示解析解析要使滑轮组最省力,需要使动滑轮处的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起。1.(2019四川绵阳中考,20,)用水平力F1拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是()A.F1=F2B.F2F12F2答案答案D不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑,由图知,物体A对滑轮的拉力F绳=F1,把A、B看成一个整体,它在水平方向上受到绳对它向右的拉力(大小为F绳)和向左的拉力F2、向左的摩擦力f,该整体匀速运动,受力平衡,故F绳=F2+fF2,即F1F2,所以F12F2。2.(2016福建龙岩中考,12,)如图,用重为0.2N的动滑轮将重2N的物体匀速提升,不计摩擦和绳重,则所用的拉力为()A.1NB.1.1NC.1.2ND.2.2N答案答案B由图知,n=2,不计摩擦和绳重,则拉力F=(G物+G动)=(2N+0.2N)=1.1N。3.(2018浙江宁波中考,15,)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是()A.F2的功率为0.6WB.弹簧测力计读数为9NC.物体A和地面之间有摩擦力D.如果增大F2,物体A可能向左运动答案答案D由图知,水平使用滑轮组,n=2,绳端移动速度v=2v物=20.1m/s=0.2m/s,拉力做功的功率P2=F2v=3N0.2m/s=0.6W,A正确;不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数F=3F2=33N=9N,B正确;物体B受绳的拉力FB=2F2=23N=6N,由于物体B向左做匀速直线运动,则fB=FB=6N,方向水平向右。对A受力分析知,A受水平向右的F1=4N、B对A水平向左的摩擦力fA=fB=6N、地面对A的摩擦力f,由力的平衡有fA=F1+f,代入数据得f=fA-F1=6N-4N=2N,方向水平向右,C正确;如果增大F2,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,还是处于静止状态,故D错。4.(2016山东东营中考,19,)如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。答案答案如图所示解析解析题图中定、动滑轮各一个,人在A处向上拉绳子,绕成由三股绳子承担物重的滑轮组最为省力,如答案图。(2018北京昌平二模)小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验,拉力F与重力G的实验数据如表所示。请根据表中数据判断:当G=8N时,拉力F=N。G/N13691215F/N0.51.32.53.74.96.1答案答案3.3解析解析本题借助探究滑轮组的数据记录来考查“获取和处理信息”以及利用数学知识加以计算的能力,对物理观念、科学思维、科学探究等素养进行了综合考查。由表格数据可知,3NG15N时,随着物重的增加,拉力均匀增大,物重每增加3N,拉力增大1.2N,所以,拉力F与重力G的关系为一次函数关系,设F=kG+b,由表格第三、第四列的数据可得:1.3N=k3N+b;2.5N=k6N+b。解得:k=0.4,将k=0.4代入得:b=0.1N;所以拉力F与重力G的关系式是:F=0.4G+0.1N,当G=8N时,拉力F=0.4G+0.1N=0.48N+0.1N=3.3N。1.在生产、生活中,人们会用到轮轴,轮轴由具有公共转轴的轮子和轴构成。(1)辘轳(如图1所示)就是轮轴的一种,它的侧面图如图2所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳绕着转动的轴心就是支点,作用在把手上的力为动力F1,井绳对轴向下的拉力是阻力F2,请在辘轳的侧面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是杠杆。图1图2图3(2)动手探究:选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验,如:圆珠笔芯(可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯,如图3所示),若手头没有圆珠笔笔芯也可以选用其他一头粗一头细的笔芯代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。左手捏紧笔头,右手旋转笔管,则左手不能使笔头部分保持不被旋转。左手捏紧笔管,右手旋转笔头,则左手能使笔管部分保持不被旋转。当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于笔管的直径,所以捏住笔管的手比捏住笔头的手费距离。根据以上实验,圆珠笔笔芯也相当于轮轴,笔管相当于(填“轮”或“轴”),笔头相当于(填“轮”或“轴”),所以使用轮轴时,当轮带动轴,则(填“省”或“费”)力,但(填“省”或“费”)距离。(3)应用:通过以上学习,判断图4中不是轮轴的实例是;体重相同、力气一样的A和B两同学在玩游戏。A握住如图5所示球棒的细端,B握住球棒的粗端,各自向相反方向拧,获胜者是。答案答案(1)如图省力(2)轮轴省费(3)DB解析解析正确解答本题需要从题干中获取有效信息,考查了全面利用简单机械“物理观念”解答实际问题的能力,对物理观念、科学思维、科学探究等素养进行了综合考查。(1)辘轳相当于杠杆。其支点在轴心,阻力作用在轴上,动力作用在轮上;动力臂大于阻力臂,所以辘轳是一个省力杠杆。(2)用圆珠笔笔芯探究轮轴的实验中,笔管相当于轮,而笔头相当于轴。使用轮轴时,当轮带动轴,轮半径大于轴半径,省力但费距离。(3)螺丝刀、方向盘和扳手在使用时都是轮轴,羊角锤在使用时不是轮轴;体重相同、力气一样的A和B两同学,A握住球棒的细端,B握住球棒的粗端,B端半径大省力,A端半径小费力,因此B同学获胜。2.(2018浙江湖州期末)小科、小明和小红进行探究定滑轮的特点的实验。(1)这个探究活动中弹簧测力计需要测量的量是。(2)小科、小明和小红分别利用如图甲、乙和丙所示方法对弹簧测力计进行调零。然后他们进行图丁的实验操作,则正确的实验操作是。A.甲B.乙C.丙D.都可以(3)本实验始终利用图丁的方式拉弹簧测力计,对下列实验探究方案的分析,最合理的是。A.方案一:拉相同数量钩码,多次测量求平均值。B.方案二:拉不同数量钩码,各测一组数据。答案答案(1)绳子自由端的拉力和物体的重力(2)B(3)B解析解析本题通过图示实验解读考查了“基于实验得出结论”的探究能力,通过分析实验方案考查了“评估、反思”探究能力。(1)用弹簧测力计来测绳子自由端的拉力和物体的重力;(2)图丁将弹簧测力计倒过来使用,需要考虑弹簧测力计外壳重力的影响,使用前需要倒过来调零,故乙操作正确,故选B;(3)多次测量求平均值可以减小误差,而我们是研究定滑轮的特点,应选不同数量的钩码,各测一组数据。方案二合理,故选B。