五、其他简单机械。
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.定滑轮实质是___杠杆,不省力也不费力,但是可以改变___的作用方向;动滑轮实质是的杠杆,省力___多费___的距离,不能改变___的作用方向。
思路解析:定滑轮的动力臂与阻力臂都为滑轮的半径,所以为等臂杠杆,既不省力也不费力。但可以改变力的作用方向。
动滑轮的动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径,所以是省一半力的杠杆,多费一倍的距离,且不能改变力的方向。
答案:等臂力动力臂为阻力臂的二倍一倍力。
2.滑轮组是由___和___组成的,__省力,__改变力的作用方向(选填“能”或“不能”);若滑轮组由n段绳子吊着物体,则提起物体所用的力是物重的___
思路解析:使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力但不能改变力的方向,很多情况下单独使用很不方便,因此动滑轮与定滑轮组合起来使用。滑轮组由几段绳子吊着物体时,提起物体所用的力是物重的几分之一。
答案:定滑轮动滑轮能能
3.如图13-5-1所示,标出了轮半径和轴半径,物体的质量都相同,则最大拉力是___
图13-5-1
思路解析:根据f1=g/4,f2=3g,f3=g/3,则最大的拉力是f2。
答案:f210分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.希望中学要安装升旗杆,下列简单机械中,适合安装在旗杆顶端的是( )
a.杠杆 b.动滑轮 c.定滑轮 d.斜面。
思路解析:旗杆顶端的滑轮应该是固定不动的,所以应使用定滑轮。
答案:c2.如图13-5-2所示,通过定滑轮匀速提起重物g时,向三个方向拉动的力分别为f1、f2、f3,则三个力大小关系是( )
图13-5-2
最大 最大 最大 d.一样大。
思路解析:由于定滑轮支点在轮中心,而轮中心到轮边的各点距离相等(半径),即三个力的力臂都相等且都等于物体重力的力臂。
答案:d3.要用30 n的力刚好提起重40 n的物体,下列简单机械中可以采用的是(不计机械本身重和摩擦)(
a.一个定滑轮b.一个动滑轮。
c.杠杆d.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。
思路解析:定滑轮不省力;一个动滑轮省力一半,不必用30 n的力;一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,提起重40 n的物体时只需用力20 n或n。
答案:c4.如图13-5-3所示,g=200 n,滑轮重g′=40 n,要使物体能匀速上升2 m,则下列说法正确的是(不计滑轮的摩擦)(
图13-5-3
n,并向上移动4 n,并向上移动4 m
n,并向上移动1 n,并向上移动1 m
思路解析:动滑轮两侧绳中拉力均为t=g=200 n,所以向上的拉力为f=g′+2t=g′+2g=40 n+2×200 n=440 n。物体上升2 m,动滑轮每侧绳子只需缩短1 m,所以施力端向上移动1 m。
答案:c5.如图13-5-4,滑轮a上挂一重10 n的物体b,c为固定点(地面),当滑轮a在力f的作用下向上匀速上升时,滑轮a的速度为重物b上升时速度的___力f应为___n(滑轮a和绳重及摩擦均不计)。
图13-5-4
思路解析:在相等的时间t内,b上升的速度vb=,a上升的速度va=,显然va=vb。又因为滑轮a和绳重及摩擦均不计,故f=2gb=20 n。
答案: 20
6.如图13-5-5所示,若拉力f=900 n,物体a重1 500 n,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3 m,则沿水平方向匀速拉动物体a前进时,物体a与地面间摩擦力是___n,物体a移动___m。
图13-5-5
思路解析:这是一类滑轮组常见的问题。不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦,但是物体a与地面间是有摩擦力的。
分析可知:有3段绳子分担了对a向左的拉力,即f=f拉,因为物体a沿水平方向匀速前进,根据二力的平衡条件可知:水平方向上物体a受的拉力与摩擦力大小相等,题中物体a的重力是干扰条件,所以f=f拉。
由此可知:f=3f=3×900 n=2 700 n,绳子自由端移动距离s与物体a移动距离s′间有如下关系:s=3s′,所以。
s′==1 m。
答案:2 700 1
快乐时光。张老师正在抽背单词,小明靠惯性往下背着,背到一小段,后面的忘记了。小明好奇地问:“老师我从头背起行吗?”只听老师说:“行,我先存盘,你再重启吧。”
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.如图13-5-6所示,简单机械均不计摩擦,图b中r=2r,其中最省力的是( )
图13-5-6
思路解析:图a中动力f=g;图b中,由f·r=g·r,得动力f=;图c中f=;图d中f=。
答案:d2.如图13-5-7所示,人对绳的拉力都是f,将各重物匀速提起。不计动滑轮重,物重最大的是( )
图13-5-7
思路解析:图(1)是定滑轮:其作用是不省力。拉力大小与物重相同,即g1=f。
图(2)是动滑轮:其作用是省一半力,拉力f是物重的1/2,即g2=2f。
图(3)是滑轮组:承担重物和动滑轮的绳子有三段拉力f是物重的1/3,即g3=3f。
图(4)的滑轮组:承担重物和动滑轮的绳子有两段,拉力f是物重的1/2,即g4=2f。
物重最大的是g3,正确的选项是c。
答案:c3.如图13-5-8所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,所用的拉力分别是f1、f2、f3。则( )
图13-5-8
思路解析:图(1)是定滑轮,其作用是不省力,但能改变力的方向,即物体前进过程中所受的地面摩擦力f=f1。
图(2)是动滑轮,其作用是省一半力,拉力f2是摩擦力f的1/2,即f=2f2或f2=f/2。
图(3)是动滑轮,拉力f3是摩擦力f的2倍,即f=f3/2或f3=2f。
比较f1、f2、f3可知,f3>f1>f2
答案:d4.如图13-5-9所示,若每个滑轮重均为1 n,在绳的自由端用力将重25 n的物体匀速提起,不计摩擦,则拉力f=__n。
图13-5-9
思路解析:滑轮a是定滑轮,滑轮b是动滑轮,承担重物和动滑轮的绳子有两段,拉力f是总重的1/2。
即f===13 n。
答案:13 n
5.使用图13-5-10所示的滑轮,将重200 n的物体m沿水平地面匀速拉动时,物体受到的摩擦力是120 n,则拉力f=__n。(绳子、滑轮重及摩擦不计)
图13-5-10
思路解析:题图中所示的滑轮是动滑轮,其作用是省一半力,即拉力f是摩擦力f的1/2。f=f=×120 n=60 n。
答案:606.如果物体和动滑轮的总重是90 n,用一定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体,所用的力可以是___n和___n。(不计摩擦)
思路解析:用一个定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体,绳子的绕法有两种。
一种是由2段绳子承担重物和动滑轮,所用的拉力是总重的,即f=g总/2==45 n。
另一种绕法是由3段绳子承担重物和动滑轮,所用的拉力就是总重的,即f=g总/3==30 n。
答案:45 n 30 n
7.如图13-5-11所示四个滑轮组,如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计,重物g的重力为600 n。要将重物匀速提起,四种情况下拉力f分别为f甲f乙f丙f丁。
图13-5-11
思路解析:根据同一根绳子中拉力处处相等和每个滑轮的受力平衡可知:
图甲,3f=g,f=g=×600 n=200 n
图乙,8f=g,f=g=×600 n=75 n
图丙,7f=g,f=g=×600 n=85.7 n
图丁,2f=g,f=g=×600 n=300 n。
答案:200 n 75 n 85.7 n 300 n
8.如图13-5-12所示,利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力f甲=f乙=f丙=50 n。则:
图13-5-12
1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是g甲=__n,g乙=__n,g丙=__n。
2)动滑轮重3 n,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是g甲=__n,g乙=__n,g丙=__n。
3)当物体被提升2 m时,绳子自由端移动的距离分别是s甲=__m,s乙=__m,s丙=__m。
4)如果物体被提升的速度都是0.2 m/s时,绳子自由端移动的速度分别是:v甲=__m/s,v乙=__m/s,v丙=__m/s。
思路解析:定滑轮的实质是等臂杠杆,它的作用:不省力,但是可以改变用力方向。
动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆,它的作用是:省力,但不能改变用力方向。首先分清滑轮是定滑轮还是动滑轮,然后找f与g的关系。
答案:(1)50 100 150 (2)47 97 147 (3)2 4 6 (4)0.2 0.4 0.6
9.如图13-5-13所示,若加在绳的自由端的拉力f=g/3,试画出绳子的绕法。
图13-5-13
思路解析:若使拉力f=g/3,则承担重物和动滑轮的绳子段数应是三段。绳子的起始端应先勾在动滑轮上,然后,再依次通过定滑轮和动滑轮,如下图。
答案:如下图所示。
10.如图13-5-14所示,当水平拉力f为20 n时,刚好使放在水平地面上的200 n的物体匀速直线运动,求物体与地面的摩擦力。
九年级物理其他简单机械
其他简单机械。教学目标。知1 了解滑轮的种类。识2 知道定滑轮和动滑轮的特点与3 了解滑轮组的特点。技4 了解轮轴和斜面是可以省力的简单机械能过程与方法情感态度与价值观。重点。难点学情分析。学生对滑轮 斜面 轮轴可能都有所耳闻,但真正对这些简单机械的特点则可能并不了解,而学生大都急切的想了解它们,本...
九年级物理其他简单机械
教学内容第十三章力和机械五其他简单机械授课教师谭清平 学堂检测 教学时间第九周星期一班级c145姓名小组1 物体重1000n,如果用一个定滑轮提起它,需要用多大的。1 知道滑轮的特点。力?如果用一个动滑轮提起它,又要用多大的力?不计摩教学目标。2 了解轮轴和斜面。个人感悟不擦和滑轮自重 教学重点滑轮...
九年级物理其他简单机械
静海第五中学导学案。导学目标 1 知道简单机械的分类。2 能利用简单机械的特点及实质进行简单问题的解决。3 通过问题的解决提升学习简单机械的兴趣。重点难点 定滑轮 动滑轮的实质和特点,滑轮组省力情况的判定。学法提示 联想杠杆连续旋转后的形状及作用效果跟滑轮之间的异同点。课时安排 1课时。导学过程。一...