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1、10滑 轮滑 轮 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: 若计滑轮重力, 受力分析时候勿忘
2、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 【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. 【答案】 150; 0.2【例2】 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, 不计绳重及滑轮轴间的摩擦, 则拉力F甲、F
3、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【答案】 B【例3】 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 . 【答案】 2160【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. 【答案】 B【例5】 如图所示, 体重为600N的人站在地上提升重物, 使重物
4、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 .【答案】 175; 425 ; 3模块二: 水平滑轮组的受力分析问题 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. 【答案】 16; 0.2【例7】 如图所示, 重500N的人站在重2500N的船上, 用滑轮组把船匀速拉向
5、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【答案】 A【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) 【答案】 20; 8【例9】 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(不计滑
6、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【答案】 B【例10】 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. 【答案】 7 ; 0.1模块三: 定滑轮上的受力分析问题 【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.【答案】 2; 0.15; 4.5【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 . 【答案】 ; 【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
8、向下拉绳子, 使物块匀速上升, 则此时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) 【答案】 560N ; 120N; 1350N模块四: 多绳缠绕的滑轮组问题 【例14】 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. 【答案】 475【例15】 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,
9、人的重力为600 N, 当人用100N的拉力向下拉绳子时, 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) 【答案】 150A【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110
10、NB. 人对地面的压力为400NC. 人对地面的压力为250ND. 绳子自由端运动速度是0.01m/s【答案】 CD模块五: 利用差量法快速计算 【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 . 【答案】 6:5【例18】 如图所示是小明用滑轮组提升水中物体A
11、的示意图. 当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中, 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. 【答案】 640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
12、轮与轴之间的摩擦) 则: 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 .【答案】 120; 720 ; 4.5 (模块一: 常规滑轮组的受力分析)【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. 【答案】 75【拓3】 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
13、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【答案】 60; 90; 0.4 (模块二: 水平滑轮组的受力分析)【拓4】 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)【答案】 (模块三: 多绳缠绕的滑轮组问题)在解决有关滑轮的习题中 ,首先要明确哪个是定滑轮 ,哪个是动滑轮 ,滑轮是杠杆类型的简单机械 ,不但可以用有关滑轮的作用来解题 ,也可以用杠杆原理分析它的作用. 此题中 ,A是定滑轮 ,实质是等臂杠杆 ,B是动滑轮 ,实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆 ,把人作为研究对象 ,用杠杆原理分析滑轮A、B的作用 ,用平衡力分析人的重力情况 ,设手拉绳子的力为F ,则 ,
