2022年初中物理滑轮知识点和试题精讲,推荐文档 .pdf

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1、滑轮知识点总结对比学习定滑轮、 动滑轮、滑轮组的定义、 实质及作用， 在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法：若要改变力的方向，n 段绳子需要用n 个滑轮；只省力，不改变力的方向，n 段绳子需要（ n-1 ）滑轮；定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个；接线方法：奇数根绳子从动滑轮开始接线，偶数根绳子从定滑轮开始接线。段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线，数绳子和直线交点的方法，由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物，此段绳子不计在n 数之内。简单说就是：定滑轮改变力的作用方向，而不省力，实质是一个等臂杠杆，动滑轮省一半的力，实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。绕线方式：奇动偶定（绳子段数

2、为奇数时先绕动滑轮，偶数时先绕定滑轮），滑轮组省力但不省功，滑轮组的机械效率：G/nF G ：重物重力， n:绳子段数， F：自由端拉力滑轮有两种：定滑轮和动滑轮(1)定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可改变作用力方向. (2)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。(2)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

3、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。省力的大小名师资料总结

4、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 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。杠杆的平衡条件：F1L1= F2L2 （ F1：动力；L1 ：动力臂； F2 ：阻力；L2：阻力臂）定滑轮：F=G 物S=h （F：绳子自由端受到的拉力；G 物：物体的重力；S：绳子自由端移动的距离；h：物体升高的

5、距离）动滑轮：F= （G 物+G 轮)/2 S=2 h （G 物：物体的重力；G 轮：动滑轮的重力）滑轮组：F= （G 物+G 轮） S=n h （n：通过动滑轮绳子的段数）机械功： W （J） W=Fs （F：力；s：在力的方向上移动的距离）有用功： W 有 =G 物 h 总功： W 总 W 总=Fs 适用滑轮组竖直放置时机械效率 : =W 有 /W 总 100% 功率 :P （w） P= w/t (W ：功 ; t：时间 ) 关于滑轮的综合题一、 （一模）如图25所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2103kg ，底面积为 1m2 的货箱 G 匀速提起。（取 g10N/kg ）问：（1）

6、当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货箱匀速吊起3m ，起重机对货箱做了多少功？（3）吊起货箱时， 为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知： OA10m ，OB5m 。（设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。 ）二、 (一模 )磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg 。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29 （乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N ，不计轴摩擦和绳重，取 g10N/kg 。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的

7、机械效率。三、 （一模）如图 30所示，一正方体合金块M 的边长为 20cm ，把它挂在以 O 为支点的轻质杠杆的A 点处，一个重为 640N 的人在杠杆的 B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡，此时M 对水平地面的压强为 1.1 104Pa ，人对水平地面的压强为1.45104Pa ；若把 M浸没于水中 (M 与容器底不接触)，人用力F2 仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为1.15 104 Pa ；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6 104 Pa （g 取10N/kg ）求：（1）力 F1 的大小；（2）合金块M 的密度；图 30MOAB名师资料总结 - - -精

8、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - （3）当M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M 沉于容器底，则 M 对容器底的压强为多大四、 （一模） 图23是简易电动门式起重机的结构示意图。 MN 为质量可以不计、长4m 的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物质量是 0.5t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑轮组的机械效率是80% 。当以 0.2m/s的速度匀速竖直向上提起

9、1.125t 重物时，滑轮组的机械效率是多少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若行走装置和提升电动机的总重是2.75103N ，提起重物质量为2t，行走装置使提起的重物沿横梁从中点 A 移到 B 点，以 M 点为轴， N 点向上的支持力增加了6103N ，MB 的距离是多少？（g 取10N/kg ）五、 （一模）图 25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。 A 是动滑轮， B 是定滑轮， C 是卷扬机， D 是油缸， E是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V0.5m3 。若在本次打捞前起重机对地面的压强p12.0 107Pa ，当物体

10、在水中匀速上升时起重机对地面的压强p22.375 107Pa ，物体完全出水后起重机对地面的压强p32.5 107Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和 N2，N1与 N2之比为19：24。重物出水后上升的速度v0.45m/s 。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g 取10N/kg ）求：（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB 的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。六、(一模 )某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg工人的质量为 70kg 。工件打

11、捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg 。求：（1）工件浸没在水中时所受的浮力浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2 ；（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P2。A B D C E O F 图滑轮组重物行走装置提升电动机M N 图 23 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - -

12、 - - - - 1 答案（1）FpS34221010/2101kgNkgPam（2）W=FS=2 103kg 10N/kg 3m=6 104J （3） GAO = G0 OB2103kg g10m = m0g 5mm0 = 4 103kg 2 答案F 拉G 人木箱和动滑轮受力G 箱 G 轮 2F 拉 F 支2G 人F 支2G 人 mg 改变绕绳方式后，F 拉F 支G 人，木箱和动滑轮受力G 箱 G 轮 3F 拉3(G 人 F 支) 所以 2G 人 mg 3(G 人 F 支) F 支F 压100N G 人 3F 支mg 3100N 40kg 10N/kg 700N F 拉G 人 F 支700N

13、 100N 600N 机械效率总有用WWsFhG拉箱拉箱FG3600N31500N83.3% 3 答案（1）GpS人人246400.041.610GNSmpPa人人，11GFpS人F1=G 人 p1S=640N 1.45 104Pa 0.04m2=60N ，22GFpS人F2=G 人 p2S=640N 1.15 104Pa 0.04m2=180N （2）杠杆在水平位置平衡时，有：OA(GM FM)=OBF1 OA(GM F 浮)=OBF2 由可得，3121FFFGFGMMM浮FM=F 压=PMSM=1.1 104Pa (0.2m)2=440N F 浮 =水 gVM=1 103kg/m3 10N

14、/kg (0.2m)3=80N 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 将 FM=440N 、F 浮=80N 代入式，解得：GM=620N 336207.7510/10/(0.2)MMMGNkg mgVNkgm（3）当 M 浸没于水中时，剪断细绳，合金块M 沉于容器底，/42620801.3510(0.2)MMMGFNNpPaSm浮4 答案提起重物质量分别为0.5t 和2t，重物重分别为Gmg 0.5t10N/kg 51

15、03N ，G/m/g 2t10N/kg 20103N 由滑轮组机械效率W 有用 /W 总 G 物/（G 物 G 动） ，代入数据：80% 5103N/ （5103N G 动） ，解出G 动=1.25 103N / G 物/（G 物/G 动） 20103N/ （20103N 1.25 103N ）94% 钢丝绳拉力F=（G 物/G 动） /3 = （20103N 1.25 103N ）/37.1 103N 匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率P Fv7.1103N 30.2m/s=4.26 103W 或 P（ G 物/G 动）v 物（ 20103N 1.25 103N ） 0.2m/s=4.25

16、103W 把横梁 MN 看成杠杆，以M 点为轴，重物在A 点和 B 点时，根据杠杆平衡条件：（G 物 G 行 G 动） MA FAMN （G 物 G 行 G 动） MB FBMN 两式相减得：（G 物 G 行 G 动）（ MAMB） （ FAFB） MN 当 FAFB6103N 0，代入数据：（20103N 1.25 103N 2.75 103N ） （2m MB） 6103N 4m 解出：MB 1m 当 FAFB 6103N 0，代入数据：（20103N 1.25 103N 2.75 103N ） （2m MB） 6103N 4m 解出： MB/ 3m 5 答案（1）设起重机重为G，被打捞物

17、体重力为G 物；打捞物体前，G=p0S 在水中匀速提升物体时：F 拉=G 物 F 浮名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 起重机对地面的压力：G+F 拉=p1S F 浮=水 gV 排=0.5 104N 物体出水后：G+G 物=p2S ，F 拉=（p1- p0 ）S；G 物=（p2- p0 ）S 102034GFFppGGpp物浮拉物物可得物体重力为G 物=2.0 104N 。（2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F

18、2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：N1L1=3F1L2 ； N2L1=3F2L2 ，21FF=21NN，F1= 31（G 物 F 浮+ G 动）F2= 31（G 物+ G 动） ，21FF= 动物动浮物GGGFG=1924将数据代入得：G 动=0.4 104N 物体浸没在水中上升时，滑轮组AB 的机械效率：4400444210N-0.510N78.9210N-0.510N0.410NWGFhGFWGFGGFGh浮浮有物物浮动总物浮动物（）（3）出水后钢丝绳上的力：F2= (G 物+G 动)/3=0.8 104N 物体上升的速度v，钢丝绳的速度v =

19、3v=30.45m/ s =1.35m/ s P=F2 v =0.8 104N 1.35m/ s =1.08 104W 。6 答案（1）以人为研究对象，进行受力分析如图（3）甲、乙所示：G 人=F 1+N1 N1=G 人-F1 G 人=F 2+N2 N2=G 人-F2 工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相等。 1/ 2 1/2（人 -F1）/（G 人-F2） 15/2 又 1=W 有/W 总=（G 物-F 浮）h / F1S = (G物-F 浮)/2F1=60% F1= （G 物+G 动-F 浮） /2 F2= （G 物+G 动） /2 将、式代入、

20、式，并且将G 人=m 人 g=70kg 10N/kg =700N ，G 物图（3）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - =m 物 g=100kg 10N/kg =1000N代入,解得： G 动=320N 由式得：60%=(G 物 F 浮) / (G 物+G 动-F 浮)=(1000N-F浮) / (1000N+320N-F浮) 解得 F 浮=520N 则： F1=400N ； F2=660N 。（2） 2 =W 有 / W 总=G 物 / 2F2=G物 / (G 物+G 动)=1000N/(1000N+320N) =76 % （3） P2=F2 v2=F2 2 v 物= 1320N 0.2m/s = 264 W 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -