浙教版九年级上册第4节 简单机械第4课时习题

第4节　简单机械

第4课时　定滑轮和动滑轮　滑轮组

请判断下列说法的正误(正确的在括号内画“√”，错误的画“×”)：

(1)建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，总能省一半力。(　　)

(2)滑轮组兼具定滑轮与动滑轮的优点，既能省力，又能省距离。(　　)

(3)某人用100 N的力提起了350 N的重物，那么他可能使用了一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。(　　)

[核心知识]

1．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮时，无论朝哪个方向拉，力臂都一样。

2．使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。(不考虑绳重和滑轮摩擦)

1．工人们为了搬运一个笨重的机器进车间，设计了如所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面)。其中最省力的方案是(　　)

2．如所示是滑轮的两种用法，下列说法中正确的是(　　)

A．甲是定滑轮，使用时可以省力

B．甲是动滑轮，使用时不能省力

C．乙是定滑轮，使用时不能省力

D．乙是动滑轮，使用时可以省力

3．如所示，小虎同学用滑轮组匀速提起重600 N的物体。如果不计摩擦、动滑轮重和绳重，则小虎同学对绳子的拉力应为(　　)

A．600 N     B．400 N     C．300 N     D．200 N

4．2017·宁波 如所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是(　　)

A．F甲<F乙　P甲＝P乙       B．F甲>F乙　P甲>P乙

C．F甲>F乙　P甲＝P乙       D．F甲<F乙　P甲<P乙

5．某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了如所示四种方案，每个人所需拉力最小的方案是(　　)

6．甲是探究“动滑轮工作时的特点”的实验装置。

(1)实验时，应竖直拉动使钩码________上升。

(2)小军记录的实验数据如下表，分析数据可得，使用动滑轮可以________。

(3)小军继续实验，并作出拉力F与钩码重的比值随钩码重的变化图像，如图乙所示。分析图像可知，钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近________(填数值)。由此他推理得出：在不计绳重、动滑轮重及摩擦时，使用动滑轮可以省________的力。

7．如所示，动滑轮重5 N，物体G的重力为15 N，用力F使物体匀速上升，        F＝________N。(不计摩擦和绳重)

8．中物体A的重力均为60 N，如果不计绳重、滑轮重和摩擦，(a)(b)(c)三图中拉力的大小分别为________N、________N、________N；如果滑轮的重力均为30 N，不计绳重和摩擦，那么三图中拉力大小分别为________N、________N、________N。

9．如所示装置中，若拉力F＝4 N，则甲、乙两个弹簧测力计的读数分别为________N、________N。(不计滑轮摩擦)

10．2020·湖州 在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图3－    4－50所示的滑轮组。他用该滑轮组在4 s内将一个重为100 N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2 m。人的拉力为18 N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35，不计绳重及滑轮摩擦。求：

 (1)人的拉力所做的功。

(2)人的拉力做功的功率。

(3)动滑轮受到的重力。

11．用如所示的滑轮组牵引小车沿水平地面匀速前进10 cm，已知小车的重力   G＝10 N，拉力的大小F＝15 N，则小车与地面之间的摩擦力f＝________，拉力做的功为________。(滑轮摩擦不计)

12．如所示为吊装工具示意图，物体M为重5000 N的配重，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，每个滑轮重100 N。当重为700 N的工人用300 N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为________N，物体M对地面的压力为________N。(杠杆与绳的自重、滑轮摩擦均不计)

13．科学实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如所示的实验并记录了数据。

通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大的偏差。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题。

(1)该实验中出现这样的结果的主要原因各是什么？分别叙述。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案

核心·易错

(1)×

(2)×　 滑轮组能改变用力的方向，也能省力，但不能省距离。

(3)×　 利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，所需最小动力为F＝×350 N≈116.7 N，大于100 N。

能力提升拔尖练

1．C　2.D　3.C

4．C　 由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重力相同。图甲：拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲＝2G；图乙：拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即F乙＝G，故F甲＞F乙。

物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为：v甲＝v物，v乙＝2v物，

图甲拉力的功率：P甲＝F甲v甲＝2G×v物＝Gv物；图乙拉力的功率：P乙＝F乙v乙＝G×2v物＝Gv物，故P甲＝P乙。

 不计摩擦、动滑轮重和绳重，对于动滑轮，F甲＝2G，F乙＝G；根据P＝Fv比较拉力做功的功率。

5．B

6．(1)匀速

(2)省力

(3)0.50　一半

7．35

8．60　30　120　60　45　150

9．12　8

10．解：(1)由图知，n＝2，则绳端移动的距离：

s绳＝ns物＝2×2 m＝4 m，

人的拉力所做的功：W＝Fs绳＝18 N×4 m＝72 J。

(2)拉力F做功的功率：P＝＝＝18 W。

(3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35，所以物体受到的摩擦力f＝0.35G＝0.35×100 N＝35 N；因为物体匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以，滑轮组对物体的拉力：F拉＝f＝35 N，不计绳重及滑轮摩擦，由F＝(G动＋F拉)可得，动滑轮所受的重力：G动＝nF－F拉＝2×18 N－35 N＝1 N。

培优初探拓展练

11．45 N　4.5 J

12．400　4500

 (1)人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F(大小等于每段绳子上的拉力，为300 N)、竖直向上的支持力F支。

由力的平衡条件可得：F＋F支＝G，

则F支＝G－F＝700 N－300 N＝400 N；

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，

所以工人对地面的压力：F压＝F支＝400 N。

(2)定滑轮受向下的重力G定、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力FA′，

由力的平衡条件可得：FA′＝3F＋G定＝3×300 N＋100 N＝1000 N；

杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，FA′＝FA＝1000 N；

根据杠杆的平衡条件得：FA×OA＝FB×OB，且OA∶OB＝1∶2，

所以FB＝＝＝500 N；

因为物体间力的作用是相互的，

所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′＝FB＝500 N；

物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，

则物体M受到的支持力为F支持＝GM－FB′＝5000 N－500 N＝4500 N，

因为物体间力的作用是相互的，

所以物体M对地面的压力：FM压＝F支持＝4500 N。

13．(1)使用定滑轮时，测力计自身重力影响实验结果；使用动滑轮时，动滑轮自身重力影响实验结果

(2)使用定滑轮时，可以将测力计沿水平方向拉；使用动滑轮时，应该测出动滑轮的重力并代入计算