滑轮的练习题及答案(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上11如图所示，用滑轮组与辘轳（一种轮轴）组成的机械提升井底的物体不计轮重和各种摩擦，物体重为100N，辘轳的轮半径为1m，轴半径为0.2m，则匀速提升物体时，加在轮柄末端的力是10N考点：滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：简单机械分析：以滑轮组为研究对象，由2段绳子承担物重，所以F=G；以轮轴为研究对象，设轮半径为R，轴半径为r，则Fr=FR，将已知条件代入便可求出解答：解：由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以F=G=100N=50N；根据轮轴的省力特点得，FR=Fr，则F=10N故答案为：10点评：此题将滑轮组与轮轴结合，考查了滑轮组和轮轴的省力特点，关键是

2、分析出滑轮组承担物重的绳子段数，求出绳端拉力，并根据轮轴的省力特点进行求解12站在平台上的人想使平台保持平衡，设平台重120N滑轮和绳重不计，摩擦不计，人重480N，则人拉绳的力应为150N考点：滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：简单机械分析：滑轮和绳重不计，摩擦不计，利用整体法，把平台、人看成一个整体对滑轮组进行受力分析，求出拉力大小解答：解：对滑轮组进行受力分析如下图：把平台、人看成一个整体，则向上拉动这一整体的力为F+F+2F=4F，即4F=G台+G板，所以人的拉力为F=（G台+G板）=（120N+480N）=150N故答案为：150点评：此题主要考查的是学生对滑轮组的省力情况计算

3、的理解和掌握，正确利用整体法是解决此题的关键二解答题（共18小题）13（2012梅州）如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与滑轮杠杆相连杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2已知物块A的密度为1.5103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；

4、（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度考点：杠杆的动态平衡分析；滑轮组绳子拉力的计算；液体的压强的计算；浮力大小的计算菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，求出底部所处的深度，利用液体压强公式p=gh求底部受到水的压强；（2）求出物块A的体积（物块A的顶部刚没入水面时排开水的体积），利用阿基米德原理求物块A所受的拉力；（3）当电子秤的示数为55N时，求出杠杆N端受到的拉力，知道力臂关系，可求杠杆M端受到的拉力；由于滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，对每一个动滑轮受力分析，利用力的平衡求滑轮组对A的拉力；A受到的拉力加上浮力等于物体

5、A的重力，据此求A受到的浮力，再根据阿基米德原理F浮=水V排g求排开水的体积，利用V排=Sh浸求物块A浸入水中的深度解答：解：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部所处的深度：h=1m，底部受到水的压强：p=gh=1103kg/m310N/kg1m=1104Pa（2）物块A的体积：VA=0.04m21m=0.04m3，物体A重：GA=AVAg=1.5103kg/m30.04m310N/kg=600N，物块A没入水中，排开水的体积：V排=VA=0.04m3，物块A所受的浮力：F浮=水V排g=1103kg/m30.04m310N/kg=400N；物块A所受的拉力：F拉=GAF浮=600N400N=

6、200N；（3）电子秤的示数F示=GBFN，则杠杆N端受到的拉力：FN=GBF示=100N55N=45N，杠杆平衡，MO：ON=1：2FMLOM=FNLON，杠杆M端受到的拉力：FM=90N；滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，滑轮D受到向下的拉力：FD=2FM=290N=180N，滑轮C受到向下的拉力：FC=2FD=2180N=360N，滑轮组对A的拉力：F拉A=FC=360N；F拉A+F浮=GA，F浮=GAF拉A=AVAgF拉A=1.5103kg/m30.04m310N/kg360N=600N360N=240N，F浮=水V排g，V排=0.024m3，V排=Sh浸，物块A浸入水中的深

7、度：h浸=0.6m答：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强为1104Pa；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力为200N；（3）物块A浸入水中的深度为0.6m点评：本题为力学综合题，考查了浮力的计算、液体压强的计算、杠杆平衡条件的应用，难点在第三问，注意滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，要对每一个动滑轮受力分析，进行计算，易错点！14（2010黔西南州）阅读方框中的新闻报道，其中出现了一处科学性错误，请指出错误的字句：失去惯性如图所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了这幅漫画说明使用滑轮组能省力考点：惯性；滑轮组绳子拉力的

8、计算菁优网版权所有专题：简答题；压轴题；信息给予题分析：（1）惯性是物体本身固有的属性，一切物体、任何时刻都具有惯性；（2）两个光滑的木棒相当于两个滑轮，经过绕线之后相当于滑轮组解答：解：惯性是与物体共存的，是物体就具有惯性，任何时刻都不会失去，所以报道中“失去惯性”是错误的；光滑木棒上绕线后相当于滑轮组，使用滑轮组可以省力故答案为：失去惯性；使用滑轮组能省力点评：关于惯性的正确说法是“具有惯性”，常见的几种错误说法：“受到惯性”、“惯力”、“惯性作用”15（2009南昌）如图所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式

9、充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力小明同学如果站在地面上，用如图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适，理由是什么？如果该滑轮组机械效率为80%，求小明同学的拉力至少要多大？（g取10N/kg）考点：功率的计算；物理量的单位及单位换算；滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：计算题；应用题；简答题；压轴题分析：（1）已知人和轮椅的质量，以及他爬的高度，根据公式W=Gh可求他做的功，还知道所用的时间，

10、根据公式P=可求他的平均功率（2）因为小明同学站在地面上，所以拉力方向必须向下，并且最省力，也就是说动滑轮上绳子的段数最多，根据这两点可判断所选的滑轮组根据公式=可求拉力的大小解答：解：（1）他和轮椅总重力G=mg=80kg10N/kg=800N，他的平均功率P=156W答：他的平均功率为156W（2）D滑轮组最合适因为拉力方向向下且更省力 =，拉力F=250N答：小明同学的拉力至少要250N点评：本题考查功率和拉力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是选择滑轮组，这也是本题的重点，解题过程中还要注意单位的换算16（2008连云港）如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意

11、图已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？考点：功的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功率的计算菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：由图知，滑轮组n=2，（1）知道人的移动速度和移动的时间，利用速度公式求人移动的距离（拉力移动的距离）s，根据s=2s求货物移动的距离s；知道货物的质量，利用重力公式求货物重，求出货物受到的摩擦力；再利用W=fs求人做的有用功；（2）求出了有用功，知道滑轮组

12、的机械效率，利用效率公式求人做的总功，再根据W=Fs求拉力大小；（3）知道做功时间，利用功率公式求人拉力的功率解答：解：（1）人移动的距离：s=vt=0.5m/s100s=50m，使用该滑轮组，n=2，货物移动的距离：s=s=50m=25m，货物重：G=mg=600kg10N/kg=6000N，货物受到的摩擦力为其重力的0.1倍，货物受到的摩擦力：f=0.1G=0.16000N=600N，人做的有用功：W有用=fs=600N25m=1.5104J；（2）=W总=2104J，又W总=Fs，拉力大小：F=400N；（3）拉力做功功率：P=200W点评：本题考查了重力的计算、功的计算、功率的计算、机

13、械效率的计算，本题关键：一是使用滑轮组n的确定（从动滑轮上直接引出的绳子股数），二是本题有用功不是提升重物做功，而是克服摩擦做功17如图所示，是一个上肢力量健身器示意图配重A的质量为40kg，其底面积为100cm2重为500N的小勇通过细绳施加竖直向上的拉力F1时，配重A对地面的压强为2104Pa，人对地面的压强为P1；他通过细绳施加竖直向上的拉力F2时，配重A对地面的压强为3104Pa，人对地面的压强为P2滑轮组装置的摩擦力忽略不计，已知P1：P2=5：4，g取10N/kg求：（1）拉力F1的大小（2）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强P2的大小考点：滑轮组绳子拉力的计算；

14、压强的大小及其计算菁优网版权所有专题：简单机械分析：（1）对整个装置进行分析，得出各个力之间的关系，其中人的拉力F人=2FA+G动；（2）根据G=mg计算A的重力，A受到地面的支持力F支=GFA，则拉力FA=GF支，且p=，根据两种情况列出关系式，代入数据，便可求出所求量解答：解：由p=知，F支1=p1S=2104Pa102m2=200N；F支2=p2S=3104Pa102m2=300N，（GAF支1）2+G动=F1，（GAF支2）2+G动=F2，G人+F1=P1S人，G人+F2=P2S人，代入P1：P2=5：4，G人=500N，GA=400N得：G动=100N，F1=500N，P2=2104

15、Pa答：（1）拉力F1的大小为500N（2）人对地面的压强P2的大小为2104Pa点评：本题考查了学生对滑轮组的省力特点、同一直线上力的合成的了解与掌握，同时考查了有关压强的概念，关键是能够正确地确定分析对象并进行正确的受力分析18如图甲所示，我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼15”飞机起降飞行训练，置于飞行甲板下的拦阻索装置完全由我国自主研发制造如图乙是拦阻索装置简化后的示意图，它是由压缩气缸、滑轮组和拦阻索组成，气缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连战舰着舰时，拦阻索与战机的尾钩咬合，使高速运行的战机瞬间停下来（1）请在图乙中作出飞机的尾钩受到的拉力的示意图（2）如果气

16、缸内活塞A的横截面积为20dm2，活塞受到的最大气压为1.6107Pa，那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为多少牛？拦阻索上的最大拉力约为多少牛？（不计拦阻索装置各部件之间的摩擦及大气压）考点：压强的大小及其计算；滑轮组绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：压强、液体的压强；简单机械分析：（1）首先对飞机进行受力分析，由图乙可知，拉力的作用点在飞机的尾钩上，方向分别为左上和左下（2）根据气缸内活塞A的横截面积和活塞受到的最大气压，利用p=可求出活塞对动滑轮组合产生的最大推力；由图可知，拦阻索上的最大拉力为动滑轮组合产生的最大推力的解答：解：（1）拉力的作用点在飞机的尾钩上，沿拦阻索画出飞机的尾钩

17、受到的拉力，如下图所示：（2）p=，F推=pS=1.6107Pa20102m2=3.2106N，拦阻索上的最大拉力F=F推=3.2106N=8.0105N答：（1）如图所示；（2）活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为3.2106N，拦阻索上的最大拉力约为8.0105N点评：本题考查的知识点多，考查了学生对力的示意图、压强公式的掌握和运用，难度较大，要灵活运用这些公式进行计算19（2014顺义区二模）小明利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如下表所示请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系：F=0.5G0.2NG/N2345678F/N0.81.31.82.32.83.33.8考点：滑轮组

18、绳子拉力的计算菁优网版权所有专题：简单机械分析：分析表中重力和拉力大小的关系，归纳出相关的数学关系式解答：解：由表中数据可见：当G为2N，F为0.8N时，符合的数学关系式：0.52N0.2N=0.8N；当G为3N，F为1.3N符合的数学关系式：0.53N0.2N=1.3N；当G为4N，F为1.8N，符合的数学关系式：0.54N0.2N=1.8N；余下的组数据也具有这样的特点，因此拉力F与重力G的关系式是：F=0.5G0.2N故答案为：0.5G0.2N点评：本题考查了学生的归纳分析能力，是实验类考查的热点，只要细心，一般能得出正确结论20（2014黄冈模拟）如图甲所示，一名工人进入到一根竖直打入

19、海底的圆柱形钢护筒的底部作业时，因海水涨潮，钢护筒上部突然变形，最窄的地方只有35cm，工人被困钢护筒底部为了将工人救出，救援人员将与钢护筒下端连在一起的水泥桩切断，已知钢护筒连同切割下来的水泥桩等的总重为2.0106N、浸人水中的体积为40m3，现用起重机吊起它们，起重臂滑轮组上的钢缆绕法如图乙所示，钢缆承受的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示海水的密度取1.0103kg/m3，不考虑风浪、水流等的影响，吊钩、钢缆重及摩擦都忽略不计求：（1）图甲中钢护筒变形处受到海水的压强是多少？（2）钢护筒连同切割下来的水泥桩等的总重力为多少？（3）钢护筒连同切割下来的水泥桩等浸入水中的体积为多少？考点：

20、液体的压强的计算；滑轮组绳子拉力的计算；阿基米德原理菁优网版权所有专题：压强、液体的压强；浮力；功、功率、机械效率分析：（1）根据公式p=gh求出海水的压强；（2）根据图象可知，钢护筒和水泥桩等全部出水后绳子的拉力，由于滑轮组由4段钢缆承重，然后可求得其总重力；（3）刚开始起吊时，Fmin=4.0105N，根据浮力变形公式可求得排开水的体积，即为浸入水的体积解答：解：（1）钢护筒变形处受到海水的压强是：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.02m=2.0104Pa； （2）钢护筒和水泥桩等全部出水后，Fmax=5.0105N由于滑轮组由4段钢缆承重，所以G=4Fmax=45.0105N=2.0106N； （3）刚开始起吊时，Fmin=4.0105N，由于Fmin=，所以V排=40m3答：（1）图甲中钢护筒变形处受到海水的压强是2.0104Pa；（2）钢护筒连同切割下来的水泥桩等的总重力2.0106N；（3）钢护筒连同切割下来的水泥桩等浸入水中的体积为40m3点评：本题主要考查的是学生对液体压强、浮力公式的理解和掌握，关键是从图象中获取正确的信息，此题有一定的拔高难度，属于难题专心-专注-专业