2024年八年级物理讲义(人教版)12.2 滑轮(知识解读)(解析版)_第1页
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文档简介

12.2\o"12.2滑轮"滑轮(知识解读)(解析版)•知识点1滑轮及其工作特点•知识点2滑轮组及其工作特点•知识点3滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算•知识点4斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装•作业巩固训练知识点1滑轮及其工作特点知识点1滑轮及其工作特点1、滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。2、滑轮分类:定滑轮和动滑轮。3、定滑轮工作特点:①定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。②定滑轮的特点:通过定滑轮来拉钩码并不省力,通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的,可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。③定滑轮的原理:定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径,根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。4、动滑轮工作特点:①动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省12力,多费1②动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离;这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。③动滑轮的原理:动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。【典例1-1】(2023秋•北流市期末)学校举行升旗仪式,在旗杆顶端安装的是()A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.杠杆【答案】A【解答】解:升旗时,人站在地面上,向下拉动绳子,旗帜上升。A、定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,人在下面拉动绳子,旗帜就会上升,故A正确;B、动滑轮不能改变力的方向,要使旗帜上升,拉力也要向上,故B错误;C、滑轮组中既有定滑轮也有动滑轮,不一定能改变力的方向,故C错误;D、杠杆不符合实际,不一定能改变力的方向,故D错误。故选:A。【典例1-2】(2023秋•常州期末)如图所示,使用滑轮分别按甲、乙两种方式匀速提升同一重物,不计滑轮自重,不计绳重及轮、轴间摩擦,使用甲装置的好处是省一半力;使用乙装置的好处是改变力的方向。【答案】省一半力;改变力的方向。【解答】解:由图可知,甲为动滑轮,其使用时的好处是可以省一半力;乙为定滑轮,其使用时的好处是可以改变力的方向。故答案为:省一半力;改变力的方向。【变式1-1】(2023春•临沂期末)小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F2=F3 B.F1<F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2<F3【答案】A【解答】解:由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A匀速运动,所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,故BCD错误;故A正确。故选:A。【变式1-2】(2023春•兴宁市期末)如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力均为60N的物体,其中甲滑轮的优点是能改变施力的方向,若滑轮重力、绳重和摩擦均不计,分别用力FA、FB和FC匀速提起重物时,FC=30N,FA=FB(选填“>”、“=”或“<”)。【答案】能改变施力的方向;30;=。【解答】解:甲滑轮是定滑轮,它能改变施力的方向,但不能省力,故FA=FB;物体重60N,乙是动滑轮,能省一半的力,故FC=30N。故答案为:能改变施力的方向;30;=。知识点2滑轮组及其工作特点知识点2滑轮组及其工作特点 1、定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离。2、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即动力F=G物+G动n3、用滑轮组提升物体时,虽然省了力,但是费了距离,滑轮组有几段绳子吊着物体,绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍;设物体升高的距离为h,则绳子自由端移动的距离为s=nh(n表示承担物重的绳子的段数)。【典例2-1】(2023春•市南区期末)简单机械在生活中有着广泛的应用,下列有关说法错误的是()A.旗杆顶部的定滑轮,能够改变力的方向 B.电动起重机里的动滑轮,可以省力但不改变用力方向 C.天平是等臂杠杆 D.利用滑轮组提升物体可以省力但不能改变用力方向【答案】D【解答】解:A、旗杆顶部的定滑轮,能够改变力的方向,故A正确;B、电动起重机里的动滑轮,可以省力但不改变用力方向,故B正确;C、天平是等臂杠杆,故C正确;D、利用滑轮组提升物体可以省力也可以改变用力方向,故D错误。故选:D。【典例2-2】(2023春•宝丰县期末)如图所示,用水平向左的拉力F拉着物体在地面上做匀速直线运动,B为动滑轮(选填“A”或“B”);当物体向左移动1.5m时,则绳子自由端移动4.5m。【答案】B;4.5。【解答】解:(1)定滑轮的轴是固定的,动滑轮的轴与物体一起运动,则滑轮A是定滑轮,滑轮B是动滑轮;(2)由图知,n=3,绳子自由端移动的距离为:s=3s物=3×1.5m=4.5m。故答案为:B;4.5。【变式2-1】(2023春•莲池区校级期末)如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处,某人借助该机械吊起一辆摩托车。不计绳和机械自重,下列说法错误的是()A.图中A部分可等效为定滑轮 B.该机械既可省力,也能改变力的方向 C.图中B部分可等效为动滑轮 D.若绳子被拉下6m时,摩托车上升1m【答案】D【解答】解:AC、提升物体时,A的轴的位置固定不动,属于定滑轮;B和物体一起移动,属于动滑轮,故A、C正确;B、利用该滑轮组装置既能省力,又能改变力的方向,故B正确。D、由图知,A、B组成滑轮组,n=5,则拉力端移动距离s=5h;人将绳拉下5m时,摩托上升的高度h=1m,故D错误。故选:D。【变式2-2】(2023春•历下区期末)两个滑轮用如图所示的方式组合,用力F拉动绳端时,滑轮甲的作用是改变力的方向,当物体移动0.1m时,绳端移动0.2m。【答案】改变力的方向;0.2。【解答】解:根据题图,甲是定滑轮,可以改变力的方向,使用的滑轮组n=2,绳子的自由端移动的距离s=ns物=2×0.1m=0.2m。故答案为:改变力的方向;0.2。知识点3滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算知识点3滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 1、使用滑轮组时(忽略摩擦阻力):滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即动力F=G物+G动n;若忽略滑轮重,则有其中:F拉—拉力,G动—动滑轮的重力,G物—被提升物体的重力,n—吊住动滑轮绳子的段数。2、使用动滑轮时,条件不同,拉力的计算方法也不同。(1)物体在竖直方向上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体重力的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一;实际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积。(2)物体在水平面上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩擦力的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩擦力的n分之一;实际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积.(注:n为滑轮的股数)。【典例3-1】(2023春•仁和区期末)如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3,其中最小的力为()A.F1 B.F2 C.F3 D.一样大【答案】B【解答】解:用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,根据影响摩擦力大小的因素可知,物体受到水平面的摩擦力大小相等,设物体与水平面间的摩擦力为f,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,(a)图滑轮为定滑轮,由定滑轮的特点可知,拉力F1=f;(b)图滑轮为动滑轮,F2作用在绳端,由动滑轮的特点可知,拉力F2=f;(c)图滑轮为动滑轮,但F3作用在动滑轮的轴上,滑轮受到向左的拉力F3等于向右的力2f,即F3=2f;所以可得:F2<F1<F3,故最小的力为F2。故选:B。【典例3-2】(2023春•桐城市期末)用图甲的滑轮组提升重400N的物体,已知拉力F为150N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是A(选填“A”或“B”),动滑轮重50N。【答案】A;50。【解答】解:(1)由图甲知,承担物重的绳子段数n=3,则绳子自由端移动的距离s=3h,由图乙知,t=2s时,sA=3sB,因此图乙中图线A是绳子自由端运动的s﹣t图像,图线B是物体运动的s﹣t图像;(2)不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=3F﹣G=3×150N﹣400N=50N。故答案为:A;50。【典例3-3】(2023春•莆田期末)如图所示,搬运工人用滑轮组提升重为540N的物体,以0.2m/s的速度匀速上升了10秒,搬运工人所用的拉力为200N.(不计绳重和绳与滑轮的摩擦)求:(1)物体上升的高度;(2)绳子自由端移动的距离;(3)动滑轮的重力。【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)由v=可得,物体上升的高度:h=s=vt=0.2m/s×10s=2m;(2)由图可知,重物由3段绳子承担,所以:绳子自由端移动的距离为:S绳=3h=3×2m=6m;(3)由图可知,重物由3段绳子承担,故:F=G总=×(G物+G动),所以G动=3F﹣G物=3×200N﹣540N=60N。答:(1)物体上升的高度为2m;(2)绳子自由端移动的距离为6m;(3)动滑轮的重力为60N。【变式3-1】(2020春•江州区期末)用如图所示滑轮组提起重G=320N的物体,整个装置静止时,作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是(绳重及摩擦不计)()A.120N B.80N C.60N D.无法计算【答案】B【解答】解:由图可知,n=2,由题知,G物=320N,F=200N,∵不考虑绳重和摩擦,F=(G物+G轮),即:200N=(320N+G轮),∴动滑轮重:G轮=80N。故选:B。【变式3-2】(2022秋•虹口区校级期末)如图所示,F1=10N,弹簧测力计的示数为6N,物体A静止于水平面上,物体B在物体A表面向左匀速运动了0.2m(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦),则动滑轮挂钩上绳子的拉力为4N,若增大F2,则物体A相对地面的运动状态为静止(填“向左运动”、“向右运动”或“静止”)。【答案】4;静止。【解答】解:对定滑轮受力分析可知,定滑轮受到向左的弹簧测力计的拉力F拉、向右的三股绳子拉力3F2,定滑轮处于受力平衡状态,由二力平衡可得F拉=3F2=6N,解得F2=2N,对动滑轮受力分析可知,动滑轮受到两股向左的绳子拉力2F2、向右的绳子拉力F0,由二力平衡可得F0=2F2=2×2N=4N,故可得动滑轮挂钩上绳子的拉力为4N。若增大F2,此时物体B在竖直方向上仍处于受力平衡状态,物体B与物体A之间的压力和粗糙程度不变,故可知物体A受到物体B的摩擦力不变,故物体A的受力情况不变,则其运动状态也不变,故物体A仍处于静止状态。故答案为:4;静止。【变式3-3】(2023春•花山区校级期末)如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上质量是10千克的物体,已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,动滑轮重2N,物体被拉动的速度是0.1米/秒,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。g=10N/kg,求:(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少?(2)拉力F的大小是多少?(3)拉力F在10秒内移动的距离是多少?【答案】(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是10N;(2)拉力F的大小是4N;(3)拉力F在10秒内移动的距离是3m。【解答】解:(1)物体的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N,物体在水平面上受到的滑动摩擦力f=0.1G=0.1×100N=10N;(2)物体匀速运动,处于平衡状态,滑轮组对物体的拉力F物=f=10N,从图中可知n=3,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力,拉力F=(G动+F物)=×(2N+10N)=4N;(3)物体在10s内移动的距离s=vt=0.1m/s×10s=1m,拉力F在10秒内移动的距离s′=ns=3×1m=3m。答:(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是10N;(2)拉力F的大小是4N;(3)拉力F在10秒内移动的距离是3m。知识点4斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装知识点4斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 1、滑轮组的设计:第一步:确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n,其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同,然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,动滑轮的个数N=n2;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,动滑轮的个数N=n第二步:确定定滑轮的个数。一般情况下,定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时,定滑轮的个数应为n+12;拉力的方向向上时,定滑轮的个数为

n-12.当n为偶数且方向向下时,定滑轮的个数为n22、滑轮组绳子的绕法:第一步:确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件,如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动,计算出承担物重所需绳子段数n=G物2+G动2,如果算出的绳子段数不是整数,一律进一位。例如:所得结果为第二步:确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,开始绕绳子;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,开始绕绳子。3、轮轴(1)轮轴:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。(2)轮轴的实质:轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心O是支点,作用在轮上的力是动力F1,作用在轴上的力是阻力F2,轮半径OA就是杠杆的动力臂l1,轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。(3)轮轴的特点:因为轮半径大于轴半径,即杠杆的动力臂大于阻力臂,所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2.使用轮轴可省力,但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物(钩码)所通过的距离。(4)轮轴的公式:F1R=F2r;4、斜面(1)斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时,力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小,则可达到很高的效率。(2)用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G.不计阻力时,根据功的原理得FL=Gh,斜面倾角越小,斜面越长,则越省力,但越费距离。日常生活中常见的斜面,如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。【典例4-1】(2023春•韩城市期末)使用下列机械时,用大小相等的拉力F,能匀速移动最重货物的是(不计机械自重和摩擦)()A. B. C. D.【答案】D【解答】解:A、A中是定滑轮,使用它不省力,故G1=F;B、B中是动滑轮,使用它可以省一半的力,故G2=2F;C、C中是杠杆,设每一小格的长度为L,根据杠杆平衡条件可知,G3•2L=F•3L,解得G3=F;D、D中是斜面,根据机械功原理可知,G4×1m=F×3m,解得G3=3F,由此可知G4>G2>G3>G1。故选:D。【典例4-2】(2023秋•汉中期末)如图甲所示是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面,使用它可以省力。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图乙(选填“乙”或“丙”)钉子。【答案】斜面;力;乙。【解答】解:(1)盘山公路相当于简单机械中斜面,斜面加长了运动距离,但可以省力,故盘山公路修成了斜面形;(2)图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度,使用斜面可以省力,所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙。故答案为:斜面;力;乙。【典例4-3】(2023秋•清远期末)如图,用滑轮组沿水平地面拉动小车前进,画出最省力绕绳方法。【答案】【解答】解:滑轮组通过动滑轮绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即三股绕线的方法。如图所示:【变式4-1】(2023春•安次区期末)如图所示,AC>BC,把同一物体分别沿光滑斜面AC、BC以相同的速度匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,则()A.F1<F2P1=P2 B.F1<F2P1<P2 C.F1=F2P1=P2 D.F1<F2P1>P2【答案】B【解答】解:(1)不计摩擦,AC>BC,则可知斜面AC的倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时推力较小,即F1<F2;(2)已知物体运动的速度相同,F1<F2,根据公式P===Fv可知,沿AC运动时推力F1做功的功率较小,即P1<P2;通过以上分析可知B正确。故选:B。【变式4-2】(2022秋•砚山县校级期末)扇车又称风车,是汉代发明的清除糠秕(bǐ)的农机具,由车架、外壳、喂料斗及调节门等构成。传统的扬谷方法是如图甲所示的场景图:在有风的时候,将谷粒抛撒向空中,糠秕被风吹走了,而籽粒就落在了地上,这样就很好地实现了糠、粒分离。到西汉时期,出现了如图乙所示专门清除糠秕的旋转式风扇车,大大提高了人们的劳动效率,工作时手摇风扇,开启调节门,让谷物缓缓落下,谷壳及轻杂物被风力吹出机外。(1)无论是采用“传统的扬谷”方式还是采用“扇车”分离方式,都是在风力作用下使质量不同的物体分开,其基本原理相同。力作用在质量不同的物体上时,质量小的物体运动状态容易(选填“容易”或“不容易”)改变,这是因为质量大的物体具有的惯性大。(2)“扇车”中谷壳及轻杂物被风力吹出机外,这个现象说明力能改变物体的运动状态。(3)风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力(选填“省力”或“省距离”)。【答案】(1)容易;惯性;(2)运动状态;(3)省力【解答】解:(1)无论是采用“传统的扬谷”方式还是采用“扇车”分离方式,都是在风力作用下使质量不同的物体分开,其基本原理相同。力作用在质量不同的物体上时,质量小的物体运动状态容易改变,这是因为质量大的物体具有的惯性大。(2)“扇车”中谷壳及轻杂物被风力吹出机外,这个现象说明力能改变物体的运动状态。(3)风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力,因为轮半径大于轴半径。故答案为:(1)容易;惯性;(2)运动状态;(3)省力。【变式4-3】(2023秋•信宜市期末)用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升,请在图中用笔画线代替绳子画出连接滑轮组最省力的绕法。【答案】【解答】解:人站在高处利用滑轮组提升水桶,对绳子自由端拉力应向上,据此由外向内画出滑轮组的绕线方式,有三段绳子承担物重,为最省力的绕法,如图所示:。1.(2020春•牡丹区期末)如图所示,人对绳的拉力都是F,将各重物匀速提起。不计动滑轮重,物重最大的是()A. B. C. D.【答案】C【解答】解:在不考虑动滑轮重的条件下,A、图中所示是定滑轮,不能省力,拉力F=G1,即G1=F;B、图中所示是动滑轮,拉力F=G2,即G2=2F;C、图中所示是滑轮组,有三段绳子承担总重,F=G3,即G3=3F;D、图中所示是滑轮组,有两段绳子承担总重,F=G4,即G4=2F;故选:C。2.(2023春•武安市期末)动滑轮的作用是()A.既省力,又能改变施力方向 B.虽省力,但不能改变力的方向 C.虽不省力,但能改变施力方向 D.既不省力,也不能改变施力方向【答案】B【解答】解:动滑轮本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,所以可以省力,但不能改变力的方向。故选:B。3.(2023秋•雁塔区校级期末)下列简单机械在正常使用时(不计机械自重),不能省力的是()A.钢丝钳 B.斜面 C.定滑轮 D.动滑轮【答案】C【解答】解:不计机械自重,在理想状况下:A、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;B、根据功的原理可知,克服物体重力所做的功Gh=FL,则拉力F=,根据直角三角形的特点可知,L>h,所以F<G,即使用斜面可以达到省力的目的,故B错误;C、由图可知,这是一个定滑轮,根据定滑轮的特点可知,F=G,即定滑轮不能省力,故C正确;D、由图可知,这是一个动滑轮,根据动滑轮的特点可知,使用图中动滑轮能省一半力,故D错误。故选:C。4.(2023春•通许县期末)如图所示的简单机械,忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力,当提起相同重物时,最省力的是()A. B. C. D.【答案】A【解答】解:由题知,忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力:A、由图知,重物拉力的力臂L1=L,拉力F1的力臂L2=3L,由杠杆平衡条件可得:G×L1=F1×L2,G×L=F1×3L,解得:F1=G;B、图中使用的是斜面,F2s=Gh,动力:F2=G=×G=G;C、图中使用的是动滑轮,使用动滑轮,省一半的力,F3=G;C、图中使用的是滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,则F4=G。可见,F1最小、最省力。故选:A。5.(2023春•汤阴县期末)如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是()A.F3<F1<F2 B.F2<F1<F3 C.F1<F3<F2 D.F2<F3<F1【答案】B【解答】解:由题知,不计机械自重和摩擦;(1)第一幅图中L1=L2,为等臂杠杆,由杠杆平衡条件可得F1=G;(2)第二幅图是滑轮组,承担总重的绳子段数n=3,则F2=G;(3)第三幅图是动滑轮,但动力作用在轴上,费一倍的力,则F3=2G;由此可知F2<F1<F3,故B正确,ACD错误。故选:B。6.(2023春•涡阳县期末)一辆小汽车陷进了泥潭,司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮,均可能将小汽车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是改变力的方向;设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2;则F1>F2(填“>”“<”或“=”)。【答案】见试题解答内容【解答】解:甲中使用的是定滑轮,不省力,但能改变用力的方向;乙中使用的是动滑轮,可以省力,但费一倍的距离;所以,F1>F2。故答案为:改变力的方向;>。7.(2023春•永年区期末)盘山公路可模拟为简单机械中的斜面,与直线上山的公路相比,盘山公路的优点是省力,旗杆上装有定滑轮,利用它来升国旗,目的是改变力的方向。【答案】斜面;省力;改变力的方向。【解答】解:斜面加长了运动距离,但可以省力,故盘山公路修成了斜面形;要把国旗升到旗杆顶端,就需要站在地面上而对国旗施加一个向上的力,由于定滑轮能够改变力的方向,国旗杆顶端装有定滑轮,利用它来升国旗,可以改变改变施加力的方向。故答案为:斜面;省力;改变力的方向。8.(2023秋•建湖县期末)拧螺帽时,用图甲b的握法更容易拧紧,原因是在相同条件下,该种握法增大了动力臂;如图乙,旗杆顶部装配一个定滑轮,目的是能改变施力的方向。【答案】动力臂;定;施力的方向。【解答】解:拧螺帽时,用图甲b的握法更容易拧紧,原因是在相同条件下,该种握法增大了动力臂;如图乙,旗杆顶部装配一个定滑轮,目的是能改变施力的方向。故答案为:动力臂;定;施力的方向。9.(2023春•赵县期末)一辆汽车陷进了泥潭,司机按如图所示方式安装滑轮,将汽车从泥潭中拉出,此滑轮为动(选填“定”或“动”)滑轮,使用它可以省力(选填“省力”或“省功”);若汽车重为1.0×104N,若所受阻力为车重的0.08倍,则匀速拉动时的汽车牵引力是800N,不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦,则绳端拉力F为400N。【答案】动;省力;800;400。【解答】解:如图所示,图中的滑轮是动滑轮,可以省力;汽车所受阻力为车重的0.08倍,f=0.08G=0.08×1.0×104N=800N=F牵;使用动滑轮可以省一半力,不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦,图中绳端拉力:F=f=×800N=400N,则绳子的拉力F为400N。故答案为:动;省力;800;400。10.(2023春•德庆县期末)如图所示用甲、乙两滑轮组匀速提升重物A,重物A的重力是600N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F乙为300N;若将重物A提高1m,则甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为3m;若乙滑轮组中绳子的自由端移动的速度为40cm/s,则重物A移动的速度为0.2m/s。【答案】300;3;0.2。【解答】解:由图知,甲、乙两个滑轮组承担重物绳子的段数n甲=3,n乙=2,不计动滑轮重及摩擦,乙滑轮组绳端拉力:F=G=×600N=300N;根据s=nh可知,甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为:s甲=n甲h=3×1m=3m;根据v自=nv物可知,重物A移动的速度为:vA=v自乙=×40cm/s=20cm/s=0.2m/s。故答案为:300;3;0.2。11.(2023秋•汉中期末)工人站在地面用力拉绳,把一辆陷入泥泞中的小车用滑轮组拉出来。请在如图所示的滑轮组上画出最省力的绕绳方法。【答案】【解答】解:要求最省力,则与动滑轮相连的绳子的段数为3,绳子先系在动滑轮的挂钩上,如图12.(2023秋•仪征市期末)如图,人要站

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