1. 如图所示,用定滑轮来提升重物.(不计绳重、摩擦)
(1)定滑轮的实质是一个
(2)图甲中拉力$F$和物重$G$的关系是
(3)使用定滑轮的作用是
(4)图乙中$F_1$、$F_2$、$F_3$的大小关系是

(1)定滑轮的实质是一个
等臂
杠杆.(2)图甲中拉力$F$和物重$G$的关系是
$F=G$
.绳子自由端移动的距离$s$和重物上升的高度$h$的关系是$s=h$
.(3)使用定滑轮的作用是
改变施力的方向
.(4)图乙中$F_1$、$F_2$、$F_3$的大小关系是
$F_1=F_2=F_3$
.答案
1. (1)等臂 (2)$F=G$ $s=h$ (3)改变施力的方向 (4)$F_1=F_2=F_3$
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握定滑轮的核心特点:定滑轮的轴固定不动,实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,因此不省力,仅能改变力的方向;无论拉力方向如何,拉力大小都等于物重,绳子自由端移动距离与重物上升高度相等。需结合定滑轮的原理逐个分析问题。
【解析】
(1) 定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,因此其实质是等臂杠杆。
(2) 不计绳重和摩擦,定滑轮不省力,故拉力$F$等于物重$G$;定滑轮不省距离也不费距离,因此绳子自由端移动的距离$s$等于重物上升的高度$h$。
(3) 对比甲、乙两图,拉力方向改变时仍能提升重物,说明使用定滑轮的作用是改变施力的方向。
(4) 图乙中,$F_1$、$F_2$、$F_3$的力臂都等于滑轮的半径,根据杠杆平衡条件,力臂相等时力的大小相等,因此$F_1=F_2=F_3$。
【答案】
(1)等臂 (2)$F=G$;$s=h$ (3)改变施力的方向 (4)$F_1=F_2=F_3$
【知识点】
定滑轮、等臂杠杆
【点评】
本题考查定滑轮的基础概念与特点,属于初中物理力学的基础考点,需牢记定滑轮的实质和作用。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需掌握定滑轮的核心特点:定滑轮的轴固定不动,实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,因此不省力,仅能改变力的方向;无论拉力方向如何,拉力大小都等于物重,绳子自由端移动距离与重物上升高度相等。需结合定滑轮的原理逐个分析问题。
【解析】
(1) 定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,因此其实质是等臂杠杆。
(2) 不计绳重和摩擦,定滑轮不省力,故拉力$F$等于物重$G$;定滑轮不省距离也不费距离,因此绳子自由端移动的距离$s$等于重物上升的高度$h$。
(3) 对比甲、乙两图,拉力方向改变时仍能提升重物,说明使用定滑轮的作用是改变施力的方向。
(4) 图乙中,$F_1$、$F_2$、$F_3$的力臂都等于滑轮的半径,根据杠杆平衡条件,力臂相等时力的大小相等,因此$F_1=F_2=F_3$。
【答案】
(1)等臂 (2)$F=G$;$s=h$ (3)改变施力的方向 (4)$F_1=F_2=F_3$
【知识点】
定滑轮、等臂杠杆
【点评】
本题考查定滑轮的基础概念与特点,属于初中物理力学的基础考点,需牢记定滑轮的实质和作用。
【难度系数】
0.3
2. 如图所示,用动滑轮来提升重物.(不计绳重、滑轮重和摩擦)
(1)动滑轮的支点在
(2)动力臂 $ l_1 $ 和阻力臂 $ l_2 $ 的关系是
(3)动滑轮的实质是一个
(4)拉力 $ F $ 和物重 $ G $ 的关系是
(5)使用动滑轮的作用是
(6)如果物重 $ G=20\mathrm{N} $,则弹簧测力计的示数为

(1)动滑轮的支点在
A
点.(2)动力臂 $ l_1 $ 和阻力臂 $ l_2 $ 的关系是
$l_1=2l_2$
.(3)动滑轮的实质是一个
省力
杠杆.(4)拉力 $ F $ 和物重 $ G $ 的关系是
$F=\frac{1}{2}G$
;绳子自由端移动的距离 $ s $ 和重物上升的高度 $ h $ 的关系是$s=2h$
.(5)使用动滑轮的作用是
省力
.(6)如果物重 $ G=20\mathrm{N} $,则弹簧测力计的示数为
10
N.答案
2. (1)A (2)$l_1=2l_2$ (3)省力 (4)$F=\frac{1}{2}G$ $s=2h$ (5)省力 (6)10
解析
【分析】
要解决这道动滑轮的题目,需结合动滑轮的结构、杠杆相关知识逐步分析:
1. 明确动滑轮工作时的转动支点;
2. 结合动力、阻力的作用线,推导动力臂与阻力臂的关系;
3. 根据力臂关系判断动滑轮的杠杆类型;
4. 利用杠杆平衡条件推导拉力与物重的关系,再分析绳子自由端和重物移动的距离关系;
5. 总结动滑轮的作用;
6. 代入物重计算弹簧测力计的示数。
【解析】
(1) 动滑轮工作时,绕与固定绳子接触的A点转动,因此支点在A点;
(2) 动力是弹簧测力计对B端的拉力,动力臂$l_1$为滑轮的直径;阻力是重物对滑轮的拉力,阻力臂$l_2$为滑轮的半径,故$l_1=2l_2$;
(3) 因动力臂是阻力臂的2倍,动滑轮实质是省力杠杆;
(4) 不计绳重、滑轮重和摩擦,根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,代入$F_1=F$、$F_2=G$、$l_1=2l_2$,得$F×2l_2=G×l_2$,化简得$F=\frac{1}{2}G$;动滑轮中,绳子自由端移动的距离$s$是重物上升高度$h$的2倍,即$s=2h$;
(5) 由$F=\frac{1}{2}G$可知,使用动滑轮可以省力;
(6) 当$G=20\mathrm{N}$时,代入$F=\frac{1}{2}G$,得$F=\frac{1}{2}×20\mathrm{N}=10\mathrm{N}$,即弹簧测力计示数为10N。
【答案】
(1)A;(2)$l_1=2l_2$;(3)省力;(4)$F=\frac{1}{2}G$,$s=2h$;(5)省力;(6)10
【知识点】
动滑轮及其特点,杠杆平衡条件,杠杆分类
【点评】
本题考查动滑轮的基础知识点,涵盖支点、力臂关系、杠杆类型、拉力与距离的关系等,属于力学基础题,需熟练掌握动滑轮的工作原理。
【难度系数】
0.2
要解决这道动滑轮的题目,需结合动滑轮的结构、杠杆相关知识逐步分析:
1. 明确动滑轮工作时的转动支点;
2. 结合动力、阻力的作用线,推导动力臂与阻力臂的关系;
3. 根据力臂关系判断动滑轮的杠杆类型;
4. 利用杠杆平衡条件推导拉力与物重的关系,再分析绳子自由端和重物移动的距离关系;
5. 总结动滑轮的作用;
6. 代入物重计算弹簧测力计的示数。
【解析】
(1) 动滑轮工作时,绕与固定绳子接触的A点转动,因此支点在A点;
(2) 动力是弹簧测力计对B端的拉力,动力臂$l_1$为滑轮的直径;阻力是重物对滑轮的拉力,阻力臂$l_2$为滑轮的半径,故$l_1=2l_2$;
(3) 因动力臂是阻力臂的2倍,动滑轮实质是省力杠杆;
(4) 不计绳重、滑轮重和摩擦,根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,代入$F_1=F$、$F_2=G$、$l_1=2l_2$,得$F×2l_2=G×l_2$,化简得$F=\frac{1}{2}G$;动滑轮中,绳子自由端移动的距离$s$是重物上升高度$h$的2倍,即$s=2h$;
(5) 由$F=\frac{1}{2}G$可知,使用动滑轮可以省力;
(6) 当$G=20\mathrm{N}$时,代入$F=\frac{1}{2}G$,得$F=\frac{1}{2}×20\mathrm{N}=10\mathrm{N}$,即弹簧测力计示数为10N。
【答案】
(1)A;(2)$l_1=2l_2$;(3)省力;(4)$F=\frac{1}{2}G$,$s=2h$;(5)省力;(6)10
【知识点】
动滑轮及其特点,杠杆平衡条件,杠杆分类
【点评】
本题考查动滑轮的基础知识点,涵盖支点、力臂关系、杠杆类型、拉力与距离的关系等,属于力学基础题,需熟练掌握动滑轮的工作原理。
【难度系数】
0.2
3.旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起.下列说法正确的是 (
A.旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
C
)A.旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
答案
3. C
解析
【分析】要解决这道题,需明确定滑轮的工作特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不省力,只能改变力的方向;且绳子自由端移动的距离与物体移动的距离相等。逐一分析选项:A选项,旗手对绳的拉力除克服国旗重力外,还需克服滑轮与轴间的摩擦,并非一定等于国旗重力,A错误;B选项,拉力等于重力一半是动滑轮(理想情况)的特点,定滑轮不具备该特性,B错误;C选项,定滑轮中,国旗上升的距离等于绳端被拉下的距离,C正确;D选项,距离为一半是动滑轮的特点,不符合定滑轮规律,D错误。
【解析】定滑轮的本质是等臂杠杆,理想状态下不省力,实际使用时因存在摩擦,旗手对绳的拉力略大于国旗重力,故A、B错误;定滑轮的绳子自由端移动距离与物体上升距离相等,而动滑轮的绳子移动距离是物体移动距离的2倍,因此C正确,D错误。
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点、简单机械
【点评】本题考查定滑轮的基础性质,属于简单机械的核心考点,需准确区分定滑轮与动滑轮的省力特点和距离关系,避免概念混淆。
【难度系数】0.3
【解析】定滑轮的本质是等臂杠杆,理想状态下不省力,实际使用时因存在摩擦,旗手对绳的拉力略大于国旗重力,故A、B错误;定滑轮的绳子自由端移动距离与物体上升距离相等,而动滑轮的绳子移动距离是物体移动距离的2倍,因此C正确,D错误。
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点、简单机械
【点评】本题考查定滑轮的基础性质,属于简单机械的核心考点,需准确区分定滑轮与动滑轮的省力特点和距离关系,避免概念混淆。
【难度系数】0.3
4. 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做 (

A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既能省力又能改变施力的方向
D.既不能省力,也不能改变施力的方向
A
)A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既能省力又能改变施力的方向
D.既不能省力,也不能改变施力的方向
答案
4. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确动滑轮的工作特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用时可省力;同时结合图示判断拉力的方向是否改变。观察题图,重物挂在动滑轮下,绳子一端固定在顶部,绕过动滑轮后工人向上拉绳子,拉力方向与重物上升方向一致,据此分析选项即可。
【解析】
1. 动滑轮的省力特性:动滑轮的动力臂等于滑轮直径,阻力臂等于滑轮半径,根据杠杆平衡条件,动力臂大于阻力臂,因此使用动滑轮可以省力。
2. 施力方向的判断:由图可知,工人拉动绳子时,拉力方向向上,与重物被提升的方向(向上)相同,因此没有改变施力的方向。
综上,这样做省力,且不改变施力方向,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮的特点
【点评】
本题考查动滑轮的基本工作特点,属于基础题,需结合图示分析省力情况和施力方向,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确动滑轮的工作特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用时可省力;同时结合图示判断拉力的方向是否改变。观察题图,重物挂在动滑轮下,绳子一端固定在顶部,绕过动滑轮后工人向上拉绳子,拉力方向与重物上升方向一致,据此分析选项即可。
【解析】
1. 动滑轮的省力特性:动滑轮的动力臂等于滑轮直径,阻力臂等于滑轮半径,根据杠杆平衡条件,动力臂大于阻力臂,因此使用动滑轮可以省力。
2. 施力方向的判断:由图可知,工人拉动绳子时,拉力方向向上,与重物被提升的方向(向上)相同,因此没有改变施力的方向。
综上,这样做省力,且不改变施力方向,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮的特点
【点评】
本题考查动滑轮的基本工作特点,属于基础题,需结合图示分析省力情况和施力方向,难度较低。
【难度系数】
0.7
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