2019中考物理知识点全突破系列专题62滑轮组的设计与组装

2019中考物理知识点全突破系列专题62滑轮组的设计与组装

滑轮组绳子的绕线方法 一、作图题 ‎1.请在图中画出滑轮最省力的绕法．‎ ‎2.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。‎ ‎3.用图所示的滑轮组成滑轮组提升重物，在图中画出最省力的滑轮组的绕线.  ‎ ‎4.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．‎ ‎ ‎ 5. 如图所示，请画出最省力的绕线方法，并作出重物所受重力的示意图。 ‎ ‎6.如图所示，用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法。‎ ‎7.如图，小明站在地面上能用较小的力通过滑轮组将重物提起来，请画出滑轮组的绕线。 ‎ ‎8.如图  所示，用滑轮组将汽车拉出泥潭，画出用力最小的绳线绕法；‎ ‎9.按要求作图。 ‎ ‎（1）如图甲所示，请画出悬挂的小球受到重力G的示意图． 甲 ‎ ‎（2）如图乙所示，是使用羊角锤拔钉子的情形，请作出动力F的力臂l ． 乙 ‎ ‎（3）如图丙所示，请画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方法． 丙  ‎ ‎10.请你用划线代替绳子组装如图所示的滑轮组，要求最省力。‎ ‎11.一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10 m高的楼上，请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法． ‎ ‎12.请你设计一个滑轮组，并画出组装图，具体要求如下：‎ ‎⑴穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N，需要挂重物的重力是3300 N(滑轮重及摩擦、绳重不计)；‎ ‎⑵所用滑轮的个数最少。‎ ‎13.建筑工地上，工人师傅将图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。‎ ‎  ‎ ‎（1）请在图中画出滑轮组的绕线； ‎ ‎（2）利用此滑轮组，工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m，求滑轮组的机械效率。 ‎ ‎14.如图，站在地面上的人用滑轮组提升重物，作出既省力又可以改变力的方向的绕线方式。‎ ‎15.如图画出滑轮组用最小力拖出陷入泥坑里的汽车的绕线方法.‎ ‎16.如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力 添加滑轮并完成滑轮组绕法． ‎ ‎17.站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。 ‎ ‎18.如图所示，该人想用尽最小的力，用滑轮组将放在地面上的重球拉起来，请你用笔画线代替绳子，帮她将绕绳方法画出来（ ：将的自由端画到人手中）．‎ ‎19.如图所示，一个工人利用滑轮组把一桶沙子运到三楼，画出滑轮组的绕绳方法． ‎ ‎20.如图所示装置是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，现用这个装置去提升一个重2000Ｎ的物体，而所用的绳索最多只能承受800Ｎ的拉力，在图中画出最安全的绕法．(不计滑轮重及摩擦)． ‎ 答案解析部分 一、作图题 ‎1.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】由分析可知，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，即五股绕线的方法。具体图形如下：‎ ‎【分析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力.‎ ‎2.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】由图知道，只有一个动滑轮，所以若要最省力，则绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图：‎ ‎【分析】使用滑轮组时，最省力时，动滑轮上的绳的股数最多。‎ ‎3.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】‎ ‎【解答】当n为偶数时，承担物重的有4段绳子；n为奇数时，承担物重的有3段绳子，同时还会有一个动滑轮没法利用，因此n＝4时最省力，根据“奇动偶定”的原则，将绳子的固定端在定滑轮上，如图所示： ‎ ‎【分析】滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数.‎ ‎4.【答案】解：如图所示：‎ ‎ ‎ ‎【解析】【解答】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示．‎ ‎【分析】最省力的滑轮组绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，再绕过动滑轮.‎ ‎ ‎ ‎5.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【分析】要使滑轮组最省力，则需要承担物重的绳子段数最多，由图知道应将绳子系在动滑轮上面的挂钩上，依次向外绕线；重力的方向一定要竖直向下，作用点在物体的重心上.‎ ‎6.【答案】解：如图所示：‎ ‎【解析】【分析】根据题意，使拉力为物体重的 时最省力，所以滑轮组由3段绳子承担物重，需要从动滑轮绕起.‎ ‎7.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】解：要向下拉物体向上运动，则可从定滑轮开始绕线。 故答案： 【分析】要向下拉物体向上运动，则可从定滑轮开始绕线，绕完定滑轮再绕动滑轮.‎ ‎8.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】由图知道，只有一个动滑轮，若要最省力，则绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过右边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：‎ ‎【分析】滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数.‎ ‎9.【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】【解答】（1）重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示； （2）过支点O作动力F作用线的垂线段，即动力臂L； （3）两个滑轮组成的滑轮组，最省力的情况是有三段绳子承担物重，即n=3；绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起，依次绕过定滑轮，再绕过动滑轮，最后有三段绳子承担物重。【分析】（1）重力的示意图就是用一条带箭头的线段表示出重力的三要素，起点画在重心上，长度表示重力的大小，箭头表示重力的方向；（2）支点到力的作用线的垂直距离是力臂，从支点作力的作用下的垂线段即可作出力臂；（3）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。‎ ‎10.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多能绕出由3段绳子承担物重，如图所示：‎ ‎【分析】动滑轮两端的绳子段数越多，滑轮越省力.‎ ‎11.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】要省力，需要使用滑轮组，一定、一动组成的滑轮组有两种绕法，人站在地面上提升，绳子的自由端要在人的手中，正确的绕法如图所示。 【分析】根据人在地上的位置连接滑轮组.‎ ‎12.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】滑轮重及摩擦、绳重不计时，承重绳子的段数为：‎ ‎；‎ 则最少需要5段绳子承重，根据滑轮组的工作特点知，需要有两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组；‎ 根据“偶定、奇动”的原则，从动滑轮的挂钩开始绕绳，最后拉力向上，5段绳子承重，如图：‎ ‎【分析】根据物体重力的大小和绳子最大的拉力计算绳子的股数，根据绳子的股数进行合理绕线.‎ ‎13.【答案】（1）解：滑轮组绕行如图，人在地面上拉，所以最后一根线一定是往下拉的；‎ ‎  ‎ ‎ （2）解：滑轮组的机械效率η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/3Fh=1200N×4m/500N×3×4m=80%。 ‎ ‎【解析】【分析】根据滑轮的个数和人的位置组装滑轮组，利用有用功和总功的比值计算机械效率。‎ ‎14.【答案】解：如图所示：‎ ‎【解析】【解答】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示：‎ ‎【分析】滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力.‎ ‎15.【答案】【解析】如图所示： ‎ ‎【解析】【分析】因为只有一个动滑轮，且要求最省力，所以绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过定滑轮，再绕过动滑轮，这样承担拉力的绳子股数最多，即最省力.‎ ‎16.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力，一定是一个定滑轮，两个动滑轮组成滑轮组，绳子的段数为4段。【分析】滑轮组最省力时，是承担物体重力的绳子的股数最多时.‎ ‎17.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】由题意知，站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶．所以绳子的拉力方向应向下，所以绳子应从定滑轮绕起，如图： ‎ ‎【分析】要解决此题，需要掌握滑轮组的组装．在绕线时，可以从动滑轮或定滑轮绕起，在题目中要根据实际情况而定．‎ ‎18.【答案】解:如图所示:‎ ‎【解析】【解答】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：‎ ‎【分析】根据人的位置，将动、定滑轮组装在一起.‎ ‎19.【答案】解:如图所示: ‎ ‎【解析】【解答】对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下，是有两股绕线的这种方法． 具体图形如下： 【分析】进行滑轮组的绕线时，要结合人的位置，将定、动滑轮组装在一起.‎ ‎20.【答案】解：如图所示： ‎ ‎【解析】【解答】由题意可知，滑轮组至少需要3段绳子承担物重，所以最安全的绕法如下图所示： 【分析】滑轮组最省力问题：最省力时绳子段数n与滑轮个数n′的关系是：n=n′+1；若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”．‎