2019中考物理 知識點全突破系列 專題62 滑輪組的設計與組裝(含解析)

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1、 滑輪組繩子的繞線方法 一、作圖題 1.請在圖中畫出滑輪最省力的繞法. 2.要用滑輪組將陷在泥中的汽車拉出來,試在圖中畫出最省力的繞繩方法。 3.用圖所示的滑輪組成滑輪組提升重物,在圖中畫出最省力的滑輪組的繞線.? 4.要用滑輪組將陷在泥中的汽車拉出來,試在圖中畫出最省力的繞繩方法. 5. 如圖所示,請畫出最省力的繞線方法,并作出重物所受重力的示意圖。 6.如圖所示,用滑輪組提升重物,請在圖中畫出最省力的繞線方法。 7.如圖,小明站在地面上能用較小的力通過滑輪組將重物提起來,請畫出滑輪組的繞線。 8.如圖

2、?所示,用滑輪組將汽車拉出泥潭,畫出用力最小的繩線繞法; 9.按要求作圖。 (1)如圖甲所示,請畫出懸掛的小球受到重力G的示意圖. 甲 (2)如圖乙所示,是使用羊角錘拔釘子的情形,請作出動力F的力臂l . 乙 (3)如圖丙所示,請畫出用滑輪組提升重物時最省力的繞線方法. 丙? 10.請你用劃線代替繩子組裝如圖所示的滑輪組,要求最省力。 11.一位同學站在地面上,要利用如圖所示的滑輪組將重物提升到10 m高的樓上,請你幫他在圖中畫出符合要求且省力的繩子繞法. 12.請你設計一個滑輪組,并畫出組裝圖,具體要求

3、如下: ⑴穿繞滑輪的繩子最大承受力是800N,需要掛重物的重力是3300 N(滑輪重及摩擦、繩重不計); ⑵所用滑輪的個數最少。 13.建筑工地上,工人師傅將圖所示的滑輪裝配成最省力的滑輪組,利用它站在地面上向下拉繩提升重物。 ? (1)請在圖中畫出滑輪組的繞線; (2)利用此滑輪組,工人用500N的力將1200N的重物勻速提升4m,求滑輪組的機械效率。 14.如圖,站在地面上的人用滑輪組提升重物,作出既省力又可以改變力的方向的繞線方式。 15.如圖畫出滑輪組用最小力拖出陷入泥坑里的汽車的繞線方法. 16.

4、如圖所示,在A處或B處的虛線框內添加一個滑輪,利用三個滑輪組成滑輪組,要求使用時最省力 添加滑輪并完成滑輪組繞法. 17.站在地面上的人想用盡可能小的力提升水桶。請在圖中畫出滑輪組繩子的繞法。 18.如圖所示,該人想用盡最小的力,用滑輪組將放在地面上的重球拉起來,請你用筆畫線代替繩子,幫她將繞繩方法畫出來( :將的自由端畫到人手中). 19.如圖所示,一個工人利用滑輪組把一桶沙子運到三樓,畫出滑輪組的繞繩方法. 20.如圖所示裝置是一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組,現用這個裝置去提升一個重2000N的物體,而所用的繩索最多只能承受800N的拉力,在圖中畫出最安全的繞法

5、.(不計滑輪重及摩擦). 答案解析部分 一、作圖題 1.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由分析可知,繩子股數越多越省力,根據題意滑輪組最省力的繞法是繩子股數最多,即五股繞線的方法。具體圖形如下: 【分析】此題主要考查滑輪組承擔物重繩子股數,滑輪組的繞線方法不同,拉力的方向不同,達到省力程度也不同,繩子股數越多越省力. 2.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由圖知道,只有一個動滑輪,所以若要最省力,則繩子應先系在動滑輪的固定掛鉤上,然后繞過左邊的定滑輪,再繞過動滑輪,如圖: 【分析】使用滑輪組時,最省力時,動滑輪上的繩的股數最多。 3.【答

6、案】解:如圖所示: 【解析】【解答】當n為偶數時,承擔物重的有4段繩子;n為奇數時,承擔物重的有3段繩子,同時還會有一個動滑輪沒法利用,因此n=4時最省力,根據“奇動偶定”的原則,將繩子的固定端在定滑輪上,如圖所示: 【分析】滑輪組最省力的繞繩方法,其實就是尋找連接動滑輪最多的繩子的段數. 4.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】只有一個動滑輪,要求最省力,繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,然后繞過左邊的定滑輪,再繞過動滑輪,如圖所示. 【分析】最省力的滑輪組繞繩方法:繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,繞過定滑輪,再繞過動滑輪. ? 5.【答案】解:如圖所示:

7、【解析】【分析】要使滑輪組最省力,則需要承擔物重的繩子段數最多,由圖知道應將繩子系在動滑輪上面的掛鉤上,依次向外繞線;重力的方向一定要豎直向下,作用點在物體的重心上. 6.【答案】解:如圖所示: 【解析】【分析】根據題意,使拉力為物體重的 時最省力,所以滑輪組由3段繩子承擔物重,需要從動滑輪繞起. 7.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】解:要向下拉物體向上運動,則可從定滑輪開始繞線。 故答案: 【分析】要向下拉物體向上運動,則可從定滑輪開始繞線,繞完定滑輪再繞動滑輪. 8.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由圖知道,只有一個動滑輪,若要最省力,則繩子應

8、先系在動滑輪的固定掛鉤上,然后繞過右邊的定滑輪,再繞過動滑輪,如圖所示: 【分析】滑輪組最省力的繞繩方法,其實就是尋找連接動滑輪最多的繩子的段數. 9.【答案】(1) (2) (3) 【解析】【解答】(1)重力的方向是豎直向下的,過重心畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段,用G表示; (2)過支點O作動力F作用線的垂線段,即動力臂L; (3)兩個滑輪組成的滑輪組,最省力的情況是有三段繩子承擔物重,即n=3;繩子應從動滑輪上面的掛鉤開始繞起,依次繞過定滑輪,再繞過動滑輪,最后有三段繩子承擔物重?!痉治觥浚?)重力的示意圖就是用一條帶箭頭的線段表示出重力的三要素,起點畫在重心上,長度

9、表示重力的大小,箭頭表示重力的方向;(2)支點到力的作用線的垂直距離是力臂,從支點作力的作用下的垂線段即可作出力臂;(3)滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數,也就是看有幾段繩子連著動滑輪,段數越多越省力。 10.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組,最多能繞出由3段繩子承擔物重,如圖所示: 【分析】動滑輪兩端的繩子段數越多,滑輪越省力. 11.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】要省力,需要使用滑輪組,一定、一動組成的滑輪組有兩種繞法,人站在地面上提升,繩子的自由端要在人的手中,正確的繞法如圖所示。 【分析】根據人在地

10、上的位置連接滑輪組. 12.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】滑輪重及摩擦、繩重不計時,承重繩子的段數為: ; 則最少需要5段繩子承重,根據滑輪組的工作特點知,需要有兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組; 根據“偶定、奇動”的原則,從動滑輪的掛鉤開始繞繩,最后拉力向上,5段繩子承重,如圖: 【分析】根據物體重力的大小和繩子最大的拉力計算繩子的股數,根據繩子的股數進行合理繞線. 13.【答案】(1)解:滑輪組繞行如圖,人在地面上拉,所以最后一根線一定是往下拉的; ? (2)解:滑輪組的機械效率η=W有/W總=Gh/Fs=Gh/3Fh=1200N×4m/500N

11、×3×4m=80%。 【解析】【分析】根據滑輪的個數和人的位置組裝滑輪組,利用有用功和總功的比值計算機械效率。 14.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】因為是人站在地面上用滑輪組提升重物,所以由2段繩子承擔物重,是最省力的繞繩方法。如圖所示: 【分析】滑輪組的繞線方法不同,拉力的方向不同,達到省力程度也不同,繩子股數越多越省力. 15.【答案】【解析】如圖所示: 【解析】【分析】因為只有一個動滑輪,且要求最省力,所以繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,然后繞過定滑輪,再繞過動滑輪,這樣承擔拉力的繩子股數最多,即最省力. 16.【答案】解:如圖所示: 【解

12、析】【解答】利用三個滑輪組成滑輪組,要求使用時最省力,一定是一個定滑輪,兩個動滑輪組成滑輪組,繩子的段數為4段?!痉治觥炕喗M最省力時,是承擔物體重力的繩子的股數最多時. 17.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由題意知,站在地面上的人想用盡可能小的力提升水桶.所以繩子的拉力方向應向下,所以繩子應從定滑輪繞起,如圖: 【分析】要解決此題,需要掌握滑輪組的組裝.在繞線時,可以從動滑輪或定滑輪繞起,在題目中要根據實際情況而定. 18.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】要使滑輪組最省力,需要承擔物重的繩子段數最多,所以要從動滑輪繞起,依次繞過上面的定滑輪、下面的動滑

13、輪,如圖所示: 【分析】根據人的位置,將動、定滑輪組裝在一起. 19.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】對由一個動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組,可繞線方法有兩股和三股兩種,兩種方法都達到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股繞線的方法拉力方向向上;有兩股繞線的方法拉力方向向下,根據題意工人站在樓下地面上可知拉力方向向下,是有兩股繞線的這種方法. 具體圖形如下: 【分析】進行滑輪組的繞線時,要結合人的位置,將定、動滑輪組裝在一起. 20.【答案】解:如圖所示: 【解析】【解答】由題意可知,滑輪組至少需要3段繩子承擔物重,所以最安全的繞法如下圖所示: 【分析】滑輪組最省力問題:最省力時繩子段數n與滑輪個數n′的關系是:n=n′+1;若n為偶數,繩子固定端在定滑輪上;若n為奇數,繩子固定端在動滑輪上;即:“奇動偶定”. 13

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