5. 建筑工地上工人用动滑轮来提升货物,目的是 ()

A.省力
B.省距离
C.改变拉力方向
D.以上都正确
A.省力
B.省距离
C.改变拉力方向
D.以上都正确
答案
A
解析
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮能够省力,但费距离,且无法改变拉力的方向,工人使用动滑轮提升货物的目的是省力。
6. 物体重1 000 N,如果用一个定滑轮匀速提起它,需要用 N的力;如果用一个动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它,需要用 N的力。
(不计摩擦力和滑轮自重)
(不计摩擦力和滑轮自重)
答案
解:
不计摩擦力和滑轮自重,定滑轮实质为等臂杠杆,不省力,因此匀速提起物体的拉力:
$F_1 = G = 1000\ \mathrm{N}$
动滑轮实质为动力臂是阻力臂2倍的杠杆,可省一半力,因此沿竖直方向匀速提起物体的拉力:
$F_2 = \frac{1}{2}G = \frac{1}{2} × 1000\ \mathrm{N} = 500\ \mathrm{N}$
答案依次为:1000;500。
不计摩擦力和滑轮自重,定滑轮实质为等臂杠杆,不省力,因此匀速提起物体的拉力:
$F_1 = G = 1000\ \mathrm{N}$
动滑轮实质为动力臂是阻力臂2倍的杠杆,可省一半力,因此沿竖直方向匀速提起物体的拉力:
$F_2 = \frac{1}{2}G = \frac{1}{2} × 1000\ \mathrm{N} = 500\ \mathrm{N}$
答案依次为:1000;500。
7. 如图所示的滑轮组,不计滑轮及绳重,不计摩擦力,挂上物体a、b后恰好静止不动。若a、b下面各加挂一个质量相等的小砝码,将会出现 ()

A.a下降
B.a上升
C.仍不动
D.无法确定
A.a下降
B.a上升
C.仍不动
D.无法确定
答案
B
解析
初始状态下装置静止,不计滑轮、绳重和摩擦,图中动滑轮由2段绳子承担拉力,因此可得平衡关系:$G_a=2G_b$。设新增小砝码的重力为$G$,加挂砝码后,a的总重力为$G_a+G=2G_b+G$,若要a保持平衡,每段绳子需要提供的拉力为$\frac{G_a+G}{2}=G_b+\frac{G}{2}$;但此时b的总重力为$G_b+G$,大于平衡所需的拉力$G_b+\frac{G}{2}$,因此b向下运动,a随之上升。
8. 如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是
()

()
答案
C
解析
解:设重物的重力为G,不计滑轮自重及摩擦:
A选项为动滑轮,斜向拉绳子时动力臂小于滑轮直径,因此$F_1>\frac{1}{2}G$;
B选项为定滑轮,定滑轮不省力,因此$F_2=G$;
C选项为滑轮组,承担物重的绳子段数$n=3$,因此$F_3=\frac{1}{3}G$;
D选项为滑轮组,承担物重的绳子段数$n=2$,因此$F_4=\frac{1}{2}G$。
对比得$F_3<F_4<F_1<F_2$,最省力的是C。
A选项为动滑轮,斜向拉绳子时动力臂小于滑轮直径,因此$F_1>\frac{1}{2}G$;
B选项为定滑轮,定滑轮不省力,因此$F_2=G$;
C选项为滑轮组,承担物重的绳子段数$n=3$,因此$F_3=\frac{1}{3}G$;
D选项为滑轮组,承担物重的绳子段数$n=2$,因此$F_4=\frac{1}{2}G$。
对比得$F_3<F_4<F_1<F_2$,最省力的是C。
9. 如下图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。

答案
解:
要实现最省力的绕绳,需让动滑轮上承担拉动物体的绳子段数最多,该滑轮组由1个定滑轮、1个动滑轮组成,最多可由3段绳子拉动滑轮,绕绳步骤如下:
1. 将绳子的起始端固定在右侧动滑轮的左侧挂钩上;
2. 水平向左引出绳子,绕过左侧固定在墙面上的定滑轮;
3. 再水平向右引出绳子,绕过右侧的动滑轮,最终绳子自由端沿水平方向向左。
该绕法下拉力大小为物体所受滑动摩擦力的$\frac{1}{3}$,是该滑轮组能达到的最小拉力。
要实现最省力的绕绳,需让动滑轮上承担拉动物体的绳子段数最多,该滑轮组由1个定滑轮、1个动滑轮组成,最多可由3段绳子拉动滑轮,绕绳步骤如下:
1. 将绳子的起始端固定在右侧动滑轮的左侧挂钩上;
2. 水平向左引出绳子,绕过左侧固定在墙面上的定滑轮;
3. 再水平向右引出绳子,绕过右侧的动滑轮,最终绳子自由端沿水平方向向左。
该绕法下拉力大小为物体所受滑动摩擦力的$\frac{1}{3}$,是该滑轮组能达到的最小拉力。
登录