學習之友九年級物理蘇科版
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1. 定滑輪實質是一個______杠桿,使用定滑輪時不能______,但能______。
答案:等臂;省力;改變力的方向
解析:定滑輪的支點在輪心,動力臂和阻力臂都等于輪半徑,是等臂杠桿;根據杠桿平衡條件,動力等于阻力,故不能省力,但可以改變力的方向(如向下拉繩使物體向上運動)。
2. 動滑輪實質是一個動力臂是阻力臂______的杠桿,使用動滑輪時能省______力,但費______。
答案:2倍;一半;距離
解析:動滑輪的支點在輪邊緣,動力臂是輪直徑,阻力臂是輪半徑,故動力臂是阻力臂的2倍;由杠桿平衡條件$F l_{1}=G l_{2}$,$l_{1}=2l_{2}$,則$F=\frac{G}{2}$,能省一半力;但繩子自由端移動距離是物體上升距離的2倍,故費距離。
3. 如圖11-2-1動滑輪下面掛一個20千克的物體A,掛物體的鉤子承受______牛的力,掛繩子的鉤子承受______牛的力(動滑輪重不計)。
答案:196;98
解析:物體重力$G=mg=20kg×9.8N/kg=196N$,掛物體的鉤子承受的力等于物體重力,為196N;動滑輪省一半力,繩子拉力$F=\frac{G}{2}=\frac{196N}{2}=98N$,故掛繩子的鉤子承受98N的力。
4. 如圖11-2-2,物體重10 N,處于靜止狀態,該滑輪是______滑輪。若手拉彈簧測力計在1、2、3三個不同位置時的拉力分別是F?、F?、F?,則它們的大小關系是F?______F?______F?。
答案:定;=;=
解析:滑輪位置固定不動,為定滑輪;定滑輪是等臂杠桿,拉力大小與拉力方向無關,故$F_{1}=F_{2}=F_{3}=G=10N$。
5. 如圖所示,人對繩的拉力都是F,將各重物勻速提起。不計動滑輪重和摩擦,物重最大的是( )
A. G?
B. G?
C. G?
D. G?
答案:C
解析:不計動滑輪重和摩擦,拉力$F=\frac{G}{n}$($n$為承擔物重的繩子段數)。
A(G?):定滑輪,$n=1$,$G_{1}=F$;
B(G?):動滑輪,$n=2$,$G_{2}=2F$;
C(G?):滑輪組,$n=3$,$G_{3}=3F$;
D(G?):滑輪組,$n=2$,$G_{4}=2F$,故G3最大。
6. 學校舉行升旗儀式時,關于旗桿頂上的滑輪,下列敘述正確的是( )
A. 省力杠桿,可改變力的作用方向
B. 費力杠桿,可改變力的作用方向
C. 等臂杠桿,可改變力的作用方向
D. 既可以省力,也可以省距離
答案:C
解析:旗桿頂的滑輪位置固定,是定滑輪,實質是等臂杠桿,不能省力,但能改變力的方向(人在地面向下拉繩,國旗向上運動),故C正確。
7. 小明用下圖中的裝置提升重力為500 N的物體,不計摩擦、繩重和滑輪自重。下列說法正確的是( )
A. 兩個滑輪均為定滑輪
B. 利用此裝置既可以省力,又可以省距離
C. 人將繩子拉過1 m,物體上升2 m
D. 小明對繩子的拉力為250 N
答案:D
解析:裝置由一個定滑輪(上方固定)和一個動滑輪(下方掛物體)組成,A錯誤;使用動滑輪省力但費距離,B錯誤;承擔物重的繩子段數$n=2$,繩子自由端移動距離$s=nh$,拉過1m時物體上升0.5m,C錯誤;拉力$F=\frac{G}{n}=\frac{500N}{2}=250N$,D正確。
8. 將同一重物水平拉動,則在如圖11-2-5所示的甲、乙兩種情況中,______( )
A. 甲種情況省力
B. 乙種情況省力
C. 甲和乙省力情況一樣
D. 條件不足,無法判斷
答案:B
解析:甲、乙均為滑輪組水平拉動物體,摩擦力$f$為阻力,甲圖承擔摩擦力的繩子段數$n_{甲}=2$,乙圖$n_{乙}=3$,拉力$F=\frac{f}{n}$,$n_{乙}>n_{甲}$,故$F_{乙}<F_{甲}$,乙種情況省力。
9. 兩個滑輪完全相同,其重力均為20 N,分別用如圖所示的兩種方式,將重400 N的物體以相同的速度勻速提升,不計摩擦和繩重,則下列判斷正確的是( )
A. F?大于F?
B. F?等于F?
C. F?小于F?
D. F?和F?大小無法確定
答案:A
解析:左圖(F?)為定滑輪,拉力$F_{1}=G=400N$;右圖(F?)為動滑輪,拉力$F_{2}=\frac{G+G_{輪}}{2}=\frac{400N+20N}{2}=210N$,故$F_{1}>F_{2}$。