10.2滑轮及其应用一、七彩题1．(一题多变题)用动滑轮提升重为100N的物体，若忽略绳重及摩擦，也不计动滑轮的重，则作用在绳端的力为_________N时，可匀速提升物体。若考虑动滑轮重为20N，则作用在绳端的力为_________N时，可匀速提升物体。(1)一变：一同学用动滑轮施加了100N的拉力匀速提起了重180N的物体，若忽略绳重和摩擦，那么动滑轮重_________N。(2)二变：如图9-2-9所示，细绳的一端固定在地上，物体B重12N，动滑轮重2N。若不计绳重和摩擦，则让物体B匀速上升时所用拉力F＝_________N。二、知识交叉题2．(科内交叉题)如图9-2-10所示的实验装置，甲物体重16N，乙物体重12N，不计弹簧测力计自重，当两个物体静止时，弹簧测力计的示数与甲物体对地面的压力分别为()A．16N，12NB．12N，16NC．12N，4ND．16N，4N3．(科内交叉题)如图9-2-11所示，在滑轮组的作用下，物体A沿水平地面以0．2m／s的速度匀速前进了2m。已知物体A的重力为300N，拉力F的大小为210N，不计绳和滑轮重，则摩擦力f=_________N，绳子自由端拉过的长度为_________m，绳端移动的速度为_________m／s。6三、实际应用题4．小明同学利用定滑轮设计了一种拉动窗帘的简易装置，如图9-2-12所示。设计时他采用一根闭合的拉线绕在滑轮上，在右侧拉动这根拉线，就可以实现窗帘的打开与闭合。请你在图上画出这根拉线在滑轮上的绕法以及窗帘细线与拉线的连接。四、经典中考题5．借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重量及摩擦，以下装置最省力的是（　　）ABCD6．如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用＿＿＿＿N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g＝10N/kg）[7．请你在图9-2-15中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。68．(结论开放题)如图9-2-16所示，小明用300N的力竖直向上匀速提升质量为50kg的重物，在10s内把重物提升了1m(不计绳重及摩擦)。根据这些数据，请求出三个相关的物理量。(g取9．8N／kg)9．(存在探题题)如图9-2-17所示，用一根结实的绳子在两根木棒上绕几圈，一个小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了。(1)你猜想该小朋友所用拉力的大小与哪些因素有关?有什么关系?请写出你的一种猜想。____________________________________________。(2)你猜想的依据是__________________________________________________。(3)试设计一种方案来验证你的猜想。10．(图形方案设计题)如图9-2-18所示为两组滑轮，一组为一个滑轮，另一组为两个滑轮，要组合成滑轮组，让人站在地面上向下拉绳来提起重800N的物体，每个滑轮重20N，且绳子能够承受的最大拉力为300N，画出你的组装图，若不考虑绳重和摩擦，求所用拉力的大小。66参考答案一、1．50；60(1)20(2)26点拨：此类题可利用平衡力的知识来分析计算。在(2)题中，动滑轮与物体B一起匀速上升。动滑轮在竖直方向上受到平衡力的作用，受向下的力有右端绳的拉力F右＝GB＝12N，左端绳的拉力F左＝F右＝12N，动滑轮的重力G轮＝2N，因此受向下的合力为F右+F左+G轮＝26N；向上的拉力F与受到向下的力平衡，大小相等，即F＝26N。二、2．C点拨：题图中是两个定滑轮，弹簧测力计的示数为克服乙物体的重力，设绳子所受的拉力为F，即F＝G乙＝12N；甲物体对地面的压力为16N－12N＝4N，故选C。3．630；6；0．6三、4．分析：窗帘上的两根细线在拉线的带动下，实现窗帘的分开和闭合，图中三个滑轮均为定滑轮，可以改变力的方向，把左右拉动变为上下拉动。向下拉右边的绳可以使窗帘闭合，向下拉左边的绳可以使窗帘打开。解：如答图9-2-2所示。点拨：学习物理知识就要跟实际生活和生产相联系。四、5．解析：不计滑轮重及摩擦。选项A中，拉力F=G；选项B中，n=2，拉力F=G/2；选项C中，使用的是定滑轮，拉力F=G；选项D中，n=3，拉力F=G/3。可见，D最省力．本题答案为D。6．225解析：本题考查滑轮组知识，以及力学中受力分析相关知识。对于滑轮组首先要知道滑轮组中绳子段数n的理解，从受力分析可以看出，本题的n为4，所以质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用225N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。7．解：如答图9-2-3所示。点拨：当绳子的起点在动滑轮上时最省力。6轮8．解：重物的重力G＝mg＝50kg×9．8N／kg＝490N；重物上升的速度v物＝＝＝0．1m／s；因为有两股绳承担物重，小明所拉绳端上升的距离s绳＝2s＝2×1m＝2m；小明所拉的绳端上升的速度v绳=2v物＝0．2m／s；由F＝得G轮＝2F－G＝2×300N－490N＝110N。(任选三个即可)点拨：此题是开放性计算题，注意找到可以利用已知量来计算出哪些量，计算过程中要有必要的文字说明、公式推导等。9．解：(1)所用拉力的大小与所绕的圈数有关，所绕的圈数越多，越省力(2)使用滑轮组提升物体，承担动滑轮和重物的绳子的段数越多，所用的拉力越小(3)使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升物体，第一次将绳子的固定端系在定滑轮的挂钩上，省的力；第二次将绳子的固定端系在动滑轮的挂钩上，省的力。点拨：在设计实验方案时要注意研究方法。由题图可看出，拉力和绳子的股数有关，股数越多，拉力越小；在实验中要保持滑轮不变，绳子不变，只改变绳子的股数，来探究拉力和绳子股数之间存在的关系。轮10．解：组装图如答图9-2-4所示，有3股绳承担物重。绳端的拉力F＝＝≈273．3N。点拨：做此题需从题中两个条件入手：一是绳的最大拉力为300N；二是人站在地面上向下拉。首先绳子股数要3股以上才能不超过绳子的最大拉力。若要一个定滑轮，两个动滑轮，才可组装成3股或4股绳的滑轮组来承担物重，但这两种组装方式中绳的末端都是向上拉，不符合题意。因此应用如答图所示的两个定滑轮，一个动滑轮组装成的滑轮组才符合题意。6