1、10滑 轮漫画释义 知识互联网 知识导航定滑轮的杠杆原理 等臂杠杆: , 即: ; 其中: s为绳子端的移动距离, h为物体移动距离.动滑轮的杠杆原理 省力杠杆:,即: ; 其中: s为绳子端的移动距离, h为物体移动距离.反拉滑轮模型受力分析: 费力省距离: ; 其中: s为绳子端的移动距离, h为物体移动距离.水平滑轮问题; ; ; ; ; ; 滑轮组特点: 1. 由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;2. 既可以改变用力的方向, 又可以省力.受力分析: (将重物与动滑轮看做一个整体) ; ; 其中n为承重绳子的段数.整体法解基本滑轮模型多绳缠绕 同一根绳子上的力相等. 注意: 若计滑轮重
2、力, 受力分析时候勿忘动滑轮的重力.滑轮与杠杆的结合有滑轮有杠杆, 核心方程在杠杆:1. 先对左边滑轮组部分进行受力分析: 2. 再对人进行受力分析: 3. 最后列杠杆平衡方程: 即: 模块一: 常规滑轮组的受力分析夯实基础 【例1】 用如图所示滑轮组提起重物, 不计动滑轮自重和摩擦, 若拉力F为50N, 则物重G为 N , 若绳子的自由端向上拉0.6m , 则重物升高 m. 【例2】 (2012延庆一模) 如图所示, 甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上, 用滑轮组匀速提升重为600N的物体时, 悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙, 已知每个滑轮重30N, 不计绳重及滑轮轴
3、间的摩擦, 则拉力F甲、F乙的大小分别为( ) A. F甲630N F乙630NB. F甲900N F乙975NC. F甲870N F乙975ND. F甲975N F乙450N【例3】 (2010年西城初二期末) 如图所示, 工人利用滑轮组把货箱和自己匀速提升至高处. 已知工人重为800N, 货箱重为2000N, 两个动滑轮的总重为400N. 不计绳重及滑轮轴摩擦, 货箱受到两个动滑轮的拉力大小为 N . 能力提升【例4】 如图所示, 物体A重, 动滑轮重, 物体B重, 则弹簧测力计的读数和A对地的力为 ( ) A. 20NB. C. 20ND. 【例5】 如图所示, 体重为600N的人站在地
4、上提升重物, 使重物以的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为50N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) , 则人对绳子的拉力为 N; 人对地的压力大小为 N; 人拉绳子的速度为 .模块二: 水平滑轮组的受力分析问题 夯实基础 F【例6】 在水平桌面上放一个200N的重物, 现用如图所示装置将物体匀速拉动, 物体与桌面的摩擦力是48N, 不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦, 水平拉力 F为_N . 若绳子自由端移动速度为0.6m/s , 则物体移动速度为 m/s. 【例7】 (2011.7西城初二期末) 如图所示, 重500N的人站在重2500N的船上, 用滑轮组把船匀速拉
5、向岸边, 人和船相对静止. 船受到水的阻力为900N. 不计绳重和滑轮轴摩擦, 人拉绳的力为 ( ) A. 300N B. 450N C. 1100N D. 2700N【例8】 如图所示, 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动. 当拉力F为10N时, 物块恰在水平方向做匀速直线运动, 则物块所受的滑动摩擦力大小为 N; 当F增大到14N时, 物块受到的合力大小为 N . (忽略滑轮摩擦以及动滑轮重和绳重) 能力提升【例9】 (2013人大附期末) 如图所示, 物体重, 物体重, 在物体的作用下物体在水平桌面上向右做匀速直线运动. 如果在上加一个水平向左大小为的拉力, 使物体以的速度匀速上升(不计
6、滑轮轴摩擦、绳重及滑轮重) , 则 ( )A. 拉力的大小为B. 拉力的大小为C. A运动的速度D. A运动的速度【例10】 (2011西城一模改编) 如图所示, 用24N的水平拉力F拉滑轮, 可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动. 物体B重10N, 弹簧测力计的示数为5N且不变. 若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦, 则地面受到的摩擦力为 N; 滑轮移动的速度为 m/s. 模块三: 定滑轮上的受力分析问题 夯实基础 【例11】 如图所示的每个滑轮重0.5N, 物体A重6N, 托板重1N. 在2s的时间内, 拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m, 这个过程中
7、, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:(1) 拉力F的大小为 N.(2) 物体A上升的速度为 m/s.(3) 天花板对定滑轮拉力大小为 N.【例12】 已知如图所示重力为的物体A挂在滑轮组上, 整个装置处于平衡状态, 人的重力为, 每个滑轮重均为, 不计绳重和摩擦, 人对地面的压力为 , 测力计的示数为 . 能力提升【例13】 体重为550N的小明同学站在地面上, 欲使用如图所示的滑轮组提升重力为800N的重物. 已知每个滑轮重力大小为60N. 第一次人用F1=150N的力向下拉绳子, 物体没有被提起, 则此时物体对水平地面的压力大小为多少? 第二次人用更大的力向下拉绳子, 使物块匀速上升, 则此时
8、人对地的压力大小为多少? 天花板对定滑轮的拉力大小为多少? (不计绳重及绳与轮之间的摩擦) 模块四: 多绳缠绕的滑轮组问题夯实基础 【例14】 (2010年西城一模) 如图所示的装置中, 重600N的人用力拉绳, 使装置处于静止. 装置中的滑轮A重500N, 滑轮B重200N, 底板C重100N. 不计轴摩擦及绳重, 人对底板C的压力为_N. 【例15】 (2011石景山一模) 如图所示, 是一套简易升降装置的示意图, 其上端固定在楼顶, 工人用力拉绳子, 装置可使人与工作台升至所需高度, 装置中滑轮A、B、C的重力分别为100N、50N、40N, 人的重力为600 N, 当人用100N的拉力
9、向下拉绳子时, 地面对工作台的支持力为450 N, 则工作台的重力为_N. (不计绳重和轴摩擦) 能力提升A【例16】 (多选) 如图所示, 一个体重为510N的人, 用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0. 02m/s的速度匀速运动. 运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N, 动滑轮重为20N. 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, 则下列计算结果中, 错误的是 ( )A. 绳子自由端受到的拉力大小是110NB. 人对地面的压力为400NC. 人对地面的压力
10、为250ND. 绳子自由端运动速度是0.01m/s模块五: 利用差量法快速计算夯实基础 【例17】 某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物, 如图所示. 已知工人的质量为70kg. 第一次提升质量为50 kg的货物时, 工人对绳子的拉力为F1, 对工作台的压力为N1; 第二次提升质量为40 kg的货物时, 工人对绳子的拉力为F2, 对工作台的压力为N2. 已知N1与N2之比为41: 40, g取10N/kg, 绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计. 则F1与F2之比为 . 能力提升【例18】 (2009北京中考) 如图所示是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图. 当物体A完全在水面下被匀速提升的
11、过程中, 物体A所受浮力为80 N, 小明对绳子竖直向下的拉力为F1, 水平地面对小明的支持力为N1. 当物体A有1/2的体积露出水面且静止时, 小明对绳子竖直向下的拉力为F2, 水平地面对小明的支持力为N2. 已知动滑轮所受重力为120 N, 小明所受重力为600 N, N1N21312. 不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力, 则物体A所受重力为_N. 思维拓展训练 (选讲)【拓1】 如图所示, 体重为600N的人站在高台上提升重物, 使重物以的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为60N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) 则: 则人对绳子的拉力为 N; 人对地的
12、压力大小为 N; 人拉绳子的速度为 .【拓2】 如图所示, 用的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动, A与滑轮组相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的3倍, 若不计滑轮重、绳重及滑轮装置的摩擦, 则B与地面间的摩擦力为. 【拓3】 (2011东城一模改编) 如图甲所示, 重为80的物体在大小为30、水平向左的拉力F1作用下, 在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计. 改用如图乙所示滑轮组后, 该物体在水平向右的拉力F2作用下, 在相同的水平面上向右匀速运动0.6m, 则物体与地面之间的摩擦力为 ; 拉力F2的大小为 , F2拉动的距离为 m.甲 乙【拓4】
13、 如图所示装置中, 站在地面上的人体重为600N, 绕过滑轮B的绳子的一端系在人的腰上, 用手拉住绕过滑轮A的另一根绳子的一端, 要使人匀速上升, 则手拉绳子的力F多大？(A、B滑轮的重、绳子重不计, 各处摩擦都不计)【拓5】 (2010海淀初三上期中考试) 质量为60kg的小明站在水平地面上, 利用如图所示的装置提升物体A. 物体A的质量mA为72kg, 底面积SA为. 当小明施加竖直向下的拉力为F1时, 物体A未被拉动, 此时物体A对地面的压强p为, 小明对地面的压强为p1; 当小明施加竖直向下的拉力为F2时, 物体A恰好匀速上升, 小明对地面的压强为p2, 且. 已知B、C、D、E四个滑
14、轮的质量相同, 不计绳重和摩擦, g取10N/kg. 求: (1) 当小明施加竖直向下的拉力F1时, 物体A对地面的压力FN = N; (2) 每个滑轮所受的重力G0= N; 实战演练【练1】 如图所示, 吊篮的重力为200N, 动滑轮的总重力为50N, 定滑轮重力为40N, 人的重力为600N, 人在吊篮里拉着绳子不动时需用力 N.(不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)【练2】 如图所示, 滑轮组在拉力F为40N的作用下, 拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速移动, 物体A匀速运动时受的阻力为70N , 忽略滑轮摩擦和绳重, 10s内绳自由端移动的距离_m , 动滑轮重为_ _N.
15、 【练3】 在水平地面上放置一个重为360N的物体, 用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦) , 拉力F等于40N , 则物体与地面间的摩擦力应为 N. 【练4】 (2011西城二模改编) 如图所示装置, 物体B放在水平桌面上, 物体A通过滑轮组拉住物体B, 此时物体B保持静止. 小明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N物体A时, 物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动; 小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时, 物体A以0.3m/s的速度匀速上升. 不计轮重、绳重和轴摩擦, 则(1) 物体B受到的滑动摩擦力大小为 N.(2) 水平向左拉物体B时, 拉力F2的大小为 N.【
16、练5】 (2012.11东城二中期中考试) 如图所示装置, 当左端动滑轮M下不挂重物时, 物体B刚好在水中匀速下沉, 通过右端滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上做匀速直线运动. 当左端动滑轮M下挂着物体C时, 物体B在水中匀速上升( 物体B未露出水面) ; 当物体B完全露出水面后, 用另一个物体D替换物体C, 可以使物体B匀速上升. 已知: B的密度B=5水, 物体C与物体D质量的比值是15:17, 每个滑轮的质量均为3kg. 不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体在水中的阻力, g=10N/kg. 下列说法正确的是 ( )A. 物体B浸没在水中受到的浮力是6N B. 物体B受到的重力是300N
17、C. 物体A与水平面的摩擦力是18N D. 物体D的质量是51kg 滑轮两兄弟的聊天记录动滑轮活泼好动, 没事就在网上溜溜, 这天在聊天室他遇到了定滑轮, 于是他们就聊了起来. 动滑轮（惊讶万分）：不可能吧？！我们怎么长得跟亲兄弟一样！定滑轮（轻蔑的）：看你每天瞎忙活什么！我们本来就是一样的滑轮, 只是用处不一样, 才被人们分为动滑轮和定滑轮. 动滑轮（不服气）：人们用我可以省一半的力, 而你在那里一动不动, 又不能省力, 人们用你有什么好处？定滑轮（愤怒）：真懒得理你！我虽然不能省力, 但我可以改变力的方向, 发给你一张图片看看, 图1中就是我！要是没有我, 升旗的人岂不是要爬到旗杆顶上去！动滑轮：真是物有所长呀！麻烦你给评评理, 图2看到了吧. 你看看图2甲中, 人家小芳把我用得多好, 多省力！你再看看图2乙, 小明居然把我用成这样, 真是百思不得其解呀！ 定滑轮：你误会小明了. 小芳的拉力作用在你的沿上, 优点是省力, 但也有缺点：费距离；小明的拉力作用在你的轴上, 缺点是费力, 但也有优点：省距离. 老弟, 你要记住：任何机械, 省力的一定费距离；费力的一定省距离. 学到“功”你就明白了. 动滑轮：听君一席话, 真是胜读十年书！ 47春季初二物理尖端班第10讲学生版
