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

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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”.‎
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