2. 使用滑轮或滑轮组肯定不能做到的是()。
A. 既省力又改变用力的方向
B. 既省力又省距离
C. 省力但不改变用力的方向
D. 不省力但改变用力的方向
A. 既省力又改变用力的方向
B. 既省力又省距离
C. 省力但不改变用力的方向
D. 不省力但改变用力的方向
答案
B
解析
【解析】
定滑轮不省力但能改变用力方向;动滑轮省力但不能改变用力方向;滑轮组可既省力又改变用力方向。根据功的原理,使用任何机械都不省功,功=力×距离,因此省力的机械必然费距离,省距离的机械必然费力,不可能既省力又省距离。所以使用滑轮或滑轮组肯定不能做到既省力又省距离。
【答案】
B
【知识点】
滑轮及滑轮组特点、功的原理
【点评】
本题考查滑轮、滑轮组的工作特点与功的原理,核心是理解省力与省距离无法同时实现,需区分不同滑轮的作用,属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
定滑轮不省力但能改变用力方向;动滑轮省力但不能改变用力方向;滑轮组可既省力又改变用力方向。根据功的原理,使用任何机械都不省功,功=力×距离,因此省力的机械必然费距离,省距离的机械必然费力,不可能既省力又省距离。所以使用滑轮或滑轮组肯定不能做到既省力又省距离。
【答案】
B
【知识点】
滑轮及滑轮组特点、功的原理
【点评】
本题考查滑轮、滑轮组的工作特点与功的原理,核心是理解省力与省距离无法同时实现,需区分不同滑轮的作用,属于基础概念题。
【难度系数】
0.8
3. 现有如图9-2-5所示的甲、乙两个滑轮组,其中每个滑轮的质量都相同,各自用拉力F₁、F₂将重分别为G₁、G₂的物体提升相同的高度,绳子自由端移动的距离分别为s₁、s₂。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()。
A. 若G₁=G₂,则F₁=F₂
B. 若G₁=G₂,则F₁>F₂
C. 若G₁>G₂,则s₁>s₂
D. 若G₁<G₂,则s₁>s₂

A. 若G₁=G₂,则F₁=F₂
B. 若G₁=G₂,则F₁>F₂
C. 若G₁>G₂,则s₁>s₂
D. 若G₁<G₂,则s₁>s₂
答案
B
解析
【解析】
首先确定滑轮组承担物重的绳子段数:甲图$ n_1=2 $,乙图$ n_2=3 $。
不计绳重和摩擦,拉力公式为$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $,绳子自由端移动距离$ s=nh $($ h $为物体提升高度)。
分析A、B选项:若$ G_1=G_2 $,动滑轮质量相同即$ G_{动} $相同,代入公式得$ F_1=\frac{G_1+G_{动}}{2} $,$ F_2=\frac{G_2+G_{动}}{3} $,显然$ F_1>F_2 $,故A错误,B正确。
分析C、D选项:物体提升高度$ h $相同,$ s_1=2h $,$ s_2=3h $,所以无论$ G_1 $和$ G_2 $的大小关系如何,都有$ s_1<s_2 $,故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算;滑轮组绳端移动距离计算
【点评】
本题考查滑轮组的拉力和绳端移动距离的分析,关键是确定承担物重的绳子段数,熟练运用相关公式分析不同情况。
【难度系数】
0.6
首先确定滑轮组承担物重的绳子段数:甲图$ n_1=2 $,乙图$ n_2=3 $。
不计绳重和摩擦,拉力公式为$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $,绳子自由端移动距离$ s=nh $($ h $为物体提升高度)。
分析A、B选项:若$ G_1=G_2 $,动滑轮质量相同即$ G_{动} $相同,代入公式得$ F_1=\frac{G_1+G_{动}}{2} $,$ F_2=\frac{G_2+G_{动}}{3} $,显然$ F_1>F_2 $,故A错误,B正确。
分析C、D选项:物体提升高度$ h $相同,$ s_1=2h $,$ s_2=3h $,所以无论$ G_1 $和$ G_2 $的大小关系如何,都有$ s_1<s_2 $,故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算;滑轮组绳端移动距离计算
【点评】
本题考查滑轮组的拉力和绳端移动距离的分析,关键是确定承担物重的绳子段数,熟练运用相关公式分析不同情况。
【难度系数】
0.6
4. 图9-2-6中物块甲和乙均处于静止状态。已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及摩擦,则甲受到地面的支持力为N。


答案
4
解析
【解析】
对物块甲进行受力分析:甲受到竖直向下的重力$ G_{甲}=12N $,竖直向上的地面支持力$ F_{支} $,以及绳子竖直向上的拉力$ F_{拉} $。
由于乙静止,不计绳重及摩擦,绳子拉力等于乙的重力,即$ F_{拉}=G_{乙}=8N $。
甲处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:$ G_{甲}=F_{支}+F_{拉} $,
则甲受到地面的支持力$ F_{支}=G_{甲}-F_{拉}=12N - 8N=4N $。
【答案】
4
【知识点】
受力分析、二力平衡
【点评】
本题考查受力分析与二力平衡条件的应用,解题关键是准确分析甲的受力情况,利用平衡关系计算支持力,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
对物块甲进行受力分析:甲受到竖直向下的重力$ G_{甲}=12N $,竖直向上的地面支持力$ F_{支} $,以及绳子竖直向上的拉力$ F_{拉} $。
由于乙静止,不计绳重及摩擦,绳子拉力等于乙的重力,即$ F_{拉}=G_{乙}=8N $。
甲处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:$ G_{甲}=F_{支}+F_{拉} $,
则甲受到地面的支持力$ F_{支}=G_{甲}-F_{拉}=12N - 8N=4N $。
【答案】
4
【知识点】
受力分析、二力平衡
【点评】
本题考查受力分析与二力平衡条件的应用,解题关键是准确分析甲的受力情况,利用平衡关系计算支持力,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
5. 如图9-2-7所示,一人站在水平地面上,利用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60kg的物体往上拉,此人的质量为50kg。当此人用450N的拉力拉绳子时,物体(选填“能”或“不能”)被拉上来,此时物体对水平地面的压力为N。(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)
答案
不能
150
150
解析
【解析】
1. 计算物体的重力:$ G_{物} = m_{物}g = 60\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 600\,\mathrm{N} $。
2. 比较拉力与物体重力:由于拉力$ F = 450\,\mathrm{N} < G_{物} = 600\,\mathrm{N} $,所以物体不能被拉上来。
3. 对物体受力分析,物体受重力、拉力和地面的支持力,根据受力平衡,地面对物体的支持力$ F_{支} = G_{物} - F = 600\,\mathrm{N} - 450\,\mathrm{N} = 150\,\mathrm{N} $。
4. 根据相互作用力的特点,物体对水平地面的压力等于地面对物体的支持力,即$ F_{压} = F_{支} = 150\,\mathrm{N} $。
【答案】
不能;150
【知识点】
二力平衡、重力计算、相互作用力
【点评】
本题考查受力分析与力的平衡知识,需结合重力计算公式和相互作用力的特点,正确分析物体受力情况求解,注重基础概念的应用。
【难度系数】
0.7
1. 计算物体的重力:$ G_{物} = m_{物}g = 60\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 600\,\mathrm{N} $。
2. 比较拉力与物体重力:由于拉力$ F = 450\,\mathrm{N} < G_{物} = 600\,\mathrm{N} $,所以物体不能被拉上来。
3. 对物体受力分析,物体受重力、拉力和地面的支持力,根据受力平衡,地面对物体的支持力$ F_{支} = G_{物} - F = 600\,\mathrm{N} - 450\,\mathrm{N} = 150\,\mathrm{N} $。
4. 根据相互作用力的特点,物体对水平地面的压力等于地面对物体的支持力,即$ F_{压} = F_{支} = 150\,\mathrm{N} $。
【答案】
不能;150
【知识点】
二力平衡、重力计算、相互作用力
【点评】
本题考查受力分析与力的平衡知识,需结合重力计算公式和相互作用力的特点,正确分析物体受力情况求解,注重基础概念的应用。
【难度系数】
0.7
6. 如图9-2-8所示,想要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。

答案
解析
【解析】
要得到最省力的绕绳方法,需使动滑轮上的绳子段数最多。对于该滑轮组,绳子一端固定在动滑轮的挂钩上,先绕过左侧的定滑轮,再绕回动滑轮,此时动滑轮上有3段绳子,拉力最小,绕绳如图所示。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕绳、动滑轮省力原理
【点评】
本题考查滑轮组的最省力绕绳方式,关键是掌握“奇动偶定”的绕绳原则,即当承担拉力的绳子段数为奇数时,绳子从动滑轮的挂钩开始绕制,此时省力效果最佳。
【难度系数】
0.6
要得到最省力的绕绳方法,需使动滑轮上的绳子段数最多。对于该滑轮组,绳子一端固定在动滑轮的挂钩上,先绕过左侧的定滑轮,再绕回动滑轮,此时动滑轮上有3段绳子,拉力最小,绕绳如图所示。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕绳、动滑轮省力原理
【点评】
本题考查滑轮组的最省力绕绳方式,关键是掌握“奇动偶定”的绕绳原则,即当承担拉力的绳子段数为奇数时,绳子从动滑轮的挂钩开始绕制,此时省力效果最佳。
【难度系数】
0.6
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