《11.2 滑轮(组)计算专项 苏科版物理 九年级上册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《11.2 滑轮(组)计算专项 苏科版物理 九年级上册.docx(15页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、11.2 滑轮(组)计算专项一、计算题1如图所示,用一动滑轮拉物体A以0.6m/s的速度在水平面上匀速运动,物体A重为20N,受到摩擦力是物重的0.2倍,若忽略绳子与滑轮间的摩擦。求:(1)拉力F的大小;(2)在2s内绳的自由端移动的距离。2如图所示,建筑工人用动滑轮提升重为200N的泥桶,动滑轮重20 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,若工人在4s内将绳子匀速向上拉4 m,求:(1)泥桶上升的速度;(2)手拉绳子的力(要求画出受力分析示意图)。3如图1所示,用滑轮按甲和乙两种方式拉同一重为5牛物体在相同的水平面上做匀速直线运动,不计滑轮与绳子的摩擦力及滑轮重,拉力分别为F甲和F乙、两个拉力自
2、由端的s-t图像如图2所示,已知F甲的大小为4牛,求:(1)按甲方式拉动时,物体的速度;(2)若物体运动3秒,F甲所做的功;(3)若物体移动了3.6米,F乙的功率。4工人用如图所示的滑轮装置,将物体匀速竖直向上提起,不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重,工人作用在绳子上的力为100牛,求:(1)物体的质量;(2)若工人拉动绳子做功100焦,则求绳子自由端上升的距离。5用如图所示的动滑轮竖直向上提升物体,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦:(1)若不考虑滑轮重,当所提重物为300 N时,利用杠杆平衡条件,求拉力F的大小;(2)若滑轮的重不能忽略,求当所提物体重G100 N、滑轮重G050 N时的机械效率。
3、6用一个重为2牛的动滑轮提起货物如图所示,不计滑轮和绳的摩擦,货物重100牛,被以0.1米/秒匀速提升0.3米,求:(1)拉力F的大小;(2)绳子自由端移动的距离。7用如图所示的滑轮组提升重为G=30N的重物,当重物以0.3m/s的速度匀速上升10s时,拉力F是24N。求: (1)人站在地面上将重物拉起,请画出滑轮组最省力的绕线方法;(2)有用功;(3)总功;(4)滑轮组的机械效率。8如图所示,小汽车用F=1000N的拉力通过滑轮组从竖直矿井中提升重为2700N的矿石,矿石以2 m/s的速度匀速上升8 m。(不计绳的重力及滑轮摩擦)求该过程中:(1)图中滑轮C是_(选填“定”或“动”)滑轮,其
4、作用是_;(2)汽车拉力F的功率_;(3)动滑轮的重_;(4)滑轮组的机械效率_;(5)若增加提升矿石的重,该滑轮组的机械效率_(选填“增大”、“减小”或“不变”)。9如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,能以0.8m/s的速度在水平地面上向左匀速运动。已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为60,求:(1)拉力F的功率;(2)物体A受到水平地面的摩擦力大小。10如图所示,用滑轮组将重40N的物体匀速提高2m,用时10s,每个滑轮重是2N,绳重、摩擦不计,试求:(1)提起物体所用的力是多少?(2)绳端移动的距离是多少?(3)物体上升的速度?参考答案1(1)2N;(2)2.4m【详解】(1)由图知道
5、,动滑轮绳子的有效股数n=2,忽略绳子与滑轮间的摩擦,则拉力F的大小(2)由知道,物体移动的距离s物=vt=0.6m/s2s=1.2m绳的自由端被拉过的距离s绳=ns物=21.2m=2.4m答:(1)拉力F的大小是2N;(2)在2s内绳的自由端被拉过了2.4m。2(1)0.5m/s;(2)110N【详解】解:(1)泥桶上升的距离泥桶上升的速度(2)将动滑轮和桶作为一个整体,受力分析如图所示手拉绳子的力答:(1)泥桶上升的速度为0.5m/s;(2)手拉绳子的力为110N。3(1)0.4m/s;(2)4.8J;(3)2.4W【详解】(1)由题意可知,图2中的甲图像是图1的F甲拉力自由端的图像,由s
6、-t图像可知,F甲拉力自由端的速度F甲拉力自由端的速度是0.4m/s;从图1的F甲拉力图像中可看到,这是一个定滑轮,物体的速度和F甲拉力自由端的速度是相等的,那么按甲方式拉动时,物体的速度是0.4m/s。(2)若物体运动3秒,那么F甲拉力自由端移动的距离已知F甲的大小为4牛,根据可知F甲所做的功F甲所做的功是4.8J。(3)由题意可知,按甲和乙两种方式拉同一重为5牛物体在相同的水平面上做匀速直线运动,那么两种方式下,物体对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,那么两种方式下的滑动摩擦力大小相同;已知F甲的大小为4牛,那么甲方式中拉物体的拉力也是4N,物体做匀速直线运动,那么物体受到的摩擦力大
7、小等于物体的拉力,也是4N,即那么乙方式中物体做匀速直线运动,受到的摩擦力大小等于物体受到的拉力,从图中乙方式可以看到,这是一个动滑轮,两条绳子托着动滑轮,那么F乙的大小F乙的大小是8N;从图2可以看到,乙拉力自由端的速度根据可知,这情况下F乙的功率这情况下F乙的功率是2.4W。答:(1)按甲方式拉动时,物体的速度是0.4m/s;(2)若物体运动3秒,F甲所做的功是4.8J;(3)若物体移动了3.6米,F乙的功率是2.4W。4(1)20kg;(2)1m【详解】解:(1)由滑轮装置可知,绳子的股数为n=2,则有物体的质量为(2)工人作用在绳子上的力为100N,工人拉动绳子做功100J,绳子自由端
8、上升的距离为答:(1)物体的质量为20kg;(2)若工人拉动绳子做功100J,则求绳子自由端上升的距离为1m。5(1)600 N;(2)80%【详解】解:(1)设滑轮的半径为r,则由图可知动力臂L1r,阻力臂L22r,不考虑滑轮重,所提重物G300 N时,由杠杆平衡条件可得,FL1GL2,即FrG2r解得拉力F2G2300 N600 N(2)不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,由力的平衡条件可得,此时的拉力F2GG02100 N50 N250 N该滑轮费力但省一半的距离,则拉力端移动的距离,滑轮的机械效率答:(1)拉力F的大小为600 N; (2)滑轮的机械效率是80%。6(1)51N;(2)0.6
9、m【详解】解:(1)动滑轮绳子的有效股数为2,不计摩擦,拉力F的大小(2)绳子自由端移动的距离答:(1)拉力F的大小51N;(2)绳子自由端移动的距离0.6m。7(1) ;(2)90J;(3)144J;(4)62.5%【详解】(1)由图知,拉力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如图所示:(2)重物上升距离滑轮组对货物的有用功(3)由图知,通过动滑轮绳子段数n=2,滑轮组对货物的总功(4)滑轮组的机械效率答:(2)有用功为90J。(3)总功为144J。(4)滑轮组的机械效率为62.5%。8定 改变施力的方向 300N 90% 增大 【详解】(1)由图知道,图中滑
10、轮C只改变施力的方向,没有改变力的大小,所以,是定滑轮。(2)由图知道,n=3,所以,汽车移动的速度v车= 3v矿石=32 m/s=6 m/s汽车拉力F的功率(3)由于n=3,所以,故动滑轮的重G动=3F- G矿石=31000 N- 2700 N=300 N(4)由知道,滑轮组的机械效率(5)由于所以,若增加提升矿石的重,则该滑轮组的机械效率增大。答:(1)图中滑轮C是定滑轮,其作用是改变施力的方向;(2)汽车拉力F的功率;(3)动滑轮的重300N;(4)滑轮组的机械效率90%;(5)若增加提升矿石的重,该滑轮组的机械效率增大。9(1)8W;(2)6N【详解】解:(1)绳子自由端的速度拉力F的功率(2)滑轮组的机械效率为60,由公式可知物体受到的拉力因为物体做匀速直线运动,所以物体受到摩擦力等于物体受到的拉力,即摩擦力也为6N。答:(1)拉力F的功率是8W;(2)物体A受到水平地面的摩擦力为6N。10(1)14N;(2)6m;(3)0.2m/s【详解】(1)由图知,n3,绳重、摩擦不计,提起物体所用的力为(2)绳端移动的距离为snh32m6m(3)物体上升的速度为答:(1)物体所用的力是14N;(2)绳端移动的距离6m;(3)物体上升的速度0.2m/s。