4. 如图1所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是(选填“甲”或“乙”)剪刀。图2工程车上的起重臂是一个费力杠杆,使用它的好处是能够省。如图3所示,A装置是(选填“定”或“动”)滑轮,它的作用是。



答案
解:
甲剪刀使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
费力杠杆的使用好处是能够省距离;
图3中A装置的轴位置固定不变,是定滑轮,它的作用是改变力的方向。
答案依次填入:甲;距离;定;改变力的方向。
甲剪刀使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
费力杠杆的使用好处是能够省距离;
图3中A装置的轴位置固定不变,是定滑轮,它的作用是改变力的方向。
答案依次填入:甲;距离;定;改变力的方向。
5.如图所示,竖直向上拉右侧的弹簧测力计,静止时两个弹簧测力计的示数分别是$F_1$、$F_2$,则$F_1$、$F_2$的大小关系是。若钩码匀速上升0.1 m,则绳子自由端移动的距离是 m。

答案
$F_1=F_2$;$0.2$
解析
解:
图中的滑轮是动滑轮,同一根绳子的拉力大小相等,因此两个弹簧测力计的示数满足 $F_1=F_2$。
该动滑轮由2段绳子承担物重,已知钩码上升高度$h=0.1\ \mathrm{m}$,则绳子自由端移动的距离:
$s=2h=2×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$
图中的滑轮是动滑轮,同一根绳子的拉力大小相等,因此两个弹簧测力计的示数满足 $F_1=F_2$。
该动滑轮由2段绳子承担物重,已知钩码上升高度$h=0.1\ \mathrm{m}$,则绳子自由端移动的距离:
$s=2h=2×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$
6. 如图所示,滑轮(选填“A”或“B”)可以看作是等臂杠杆。若物体所受重力均为20 N且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力$F_2$的大小为N。物体上升时,重力势能(选填“增大”“不变”或“减小”)。

答案
A;10;增大。
解析
解:
定滑轮A的支点在滑轮轴心,动力臂与阻力臂均等于滑轮的半径,属于等臂杠杆;动滑轮B实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
不计摩擦和滑轮重力,动滑轮省一半力,因此:
$F_2=\frac{G}{2}=\frac{20\ \mathrm{N}}{2}=10\ \mathrm{N}$
物体上升时,物体质量不变,所处高度增大,因此重力势能增大。
定滑轮A的支点在滑轮轴心,动力臂与阻力臂均等于滑轮的半径,属于等臂杠杆;动滑轮B实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
不计摩擦和滑轮重力,动滑轮省一半力,因此:
$F_2=\frac{G}{2}=\frac{20\ \mathrm{N}}{2}=10\ \mathrm{N}$
物体上升时,物体质量不变,所处高度增大,因此重力势能增大。
7.小明想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到绳子300 N的拉力,则小明对绳子的拉力为N。

答案
$\boldsymbol{2}$;$\boldsymbol{150}$
解析
解:由装置结构可知,绕过甲树的绳子共有2段对甲树施加拉力,甲树此处的作用相当于动滑轮。
不计绳重和摩擦,同一根绳子上的拉力处处相等,甲树受到的总拉力等于两段绳子的拉力之和,因此小明对绳子的拉力:
$ F = \frac{300\ \mathrm{N}}{2} = 150\ \mathrm{N} $
不计绳重和摩擦,同一根绳子上的拉力处处相等,甲树受到的总拉力等于两段绳子的拉力之和,因此小明对绳子的拉力:
$ F = \frac{300\ \mathrm{N}}{2} = 150\ \mathrm{N} $
8.如图所示,小丽同学用一个距离手3 m高的定滑轮拉住重100 N的物体,从滑轮正下方的A点沿水平方向移动4 m到B点,用时4 s。假设整个过程,物体匀速上升,不计绳重和摩擦,她在B点时对绳子的拉力为 N。小丽从A移动到B,物体上升速度为 m/s。
答案
100;0.5
解析
解:
定滑轮为等臂杠杆,不计绳重和摩擦,拉力大小等于物体重力,因此人在B点时对绳子的拉力$F=G=100\ \mathrm{N}$。
由勾股定理可得,人在B点时手到定滑轮的绳长:
$L=\sqrt{(3\ \mathrm{m})^2+(4\ \mathrm{m})^2}=5\ \mathrm{m}$
人在A点时手到定滑轮的绳长为3m,因此物体上升的高度:
$h=5\ \mathrm{m}-3\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$
物体上升的速度:
$v=\frac{h}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$
定滑轮为等臂杠杆,不计绳重和摩擦,拉力大小等于物体重力,因此人在B点时对绳子的拉力$F=G=100\ \mathrm{N}$。
由勾股定理可得,人在B点时手到定滑轮的绳长:
$L=\sqrt{(3\ \mathrm{m})^2+(4\ \mathrm{m})^2}=5\ \mathrm{m}$
人在A点时手到定滑轮的绳长为3m,因此物体上升的高度:
$h=5\ \mathrm{m}-3\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$
物体上升的速度:
$v=\frac{h}{t}=\frac{2\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$
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