的记录表中(见下表).
动滑轮重G0/N 所挂钩码的重力G/N 弹簧秤示数F/N 登陆21世纪教育 助您教考全无忧
1.0 0.5 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 1.3 1.0 2.0 1.5 1.0 2.5 1.8 1.0 3.0 2.0 1.0 3.5 2.3 1.0 4.0 2.5 分析实验数据可以得出,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为________________;在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用动滑轮________________.
解析 在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,分析实验数据可以得出,弹1
簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为F=2(G+G0);动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用动滑轮并不省力,只有当物体重力大于动滑轮的重力时,才会省力. 1
答案 F=2(G+G0) 并不省力
有关简单机械问题的常见错误
问题1:不能正确理解力臂的概念,不能正确应用杠杆的平衡条件; 问题2:误认为使用动滑轮一定都能省一半的力.
图27-5
【典例1】 如图27-5所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计.则( ) A.GA<GB B.GA=GB C.GA>GB D.无法判断 解析 如图,做出GB的力臂OC,
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根据杠杆平衡条件得,GB×OC=GA×OA, 在直角△OCB中,OC<OB,OB=OA, 所以,OC<OA,所以,GA<GB. 答案 A
图27-6
【典例2】 如图27-6所示,某同学用重为20 N的动滑轮匀速提升重为80 N的物体.不计摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( ) A.30 N B.40 N C.50 N D.60 N
解析 竖直向上匀速拉动时,动滑轮有几段绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一.重物和动滑轮的总重由2段绳子承担,则有2F=G物+G
轮
,即2F=20 N+80 N,故当沿竖直方向拉动时F=50 N,此题拉力方向不沿
竖直方向,因此所用拉力变大,因此D选项比较符合题意. 答案 D
1.解决此类问题时,一定要正确理解力臂的概念,力臂是支点到
力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离.
2.任何物理结论都有成立的条件,忽略了条件,往往就会出错.使用动滑轮省一半的力的条件是:竖直向上匀速拉动.
一、选择题
1.(2012·咸宁)如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是( )
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图27-7
2.(2012·台州)某同学设计了一种如图27-7所示的简易电梯,由图可知( ) A.A是动滑轮 B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升 D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
3.(2012·义乌市)如图27-8所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5 N时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10 N时,下列分析正确的是( )
图27-8
A.弹簧测力计的示数为20 N B.弹簧测力计的示数为0 N C.木板仍向右做匀速直线运动 D.小木块将保持静止
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图27-9
4.(2012·眉山)按如图27-9所示,是小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中,使杠杆在水平位置平衡.如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码,则杠杆( )
A.仍然平衡 B.不平衡,左端下降 C.不平衡,右端下降 D.无法确定
5.三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,图27-10甲中的和尚们商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是( )
图27-10
A.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离 D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离 二、非选择题
图27-11
6.(2012·无锡)如图27-11所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200 N,动力臂和阻力臂之比为2∶3,则服务员作用在扶把上的动力为________N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是________(选填“A”、“B”或“C”)点,
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这种情况下,手推车可以视为________杠杆(选填“省力”或“费力”). 7.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)首先,调节杠杆两端的________,使杠杆两端在不挂钩码时,保持水平并静止,达到____________状态.
图27-12
(2)如图27-12所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5 N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的________处,挂上__________个0.5 N的钩码.
图27-13
8.站在地面上的人用滑轮组把重960 N的货物由地面匀速提升到4 m的高处,所用时间是8 s,人作用在绳子自由端的拉力为600 N,(不计摩擦和绳重). (1) 依据题意在图27-13中画绳子的绕法.
(2) 请根据已知条件设疑并解答.(至少求出4个物理量)
9.如图27-14所示,一物体重500 N,滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,要拉起这个物体甲图中需________N拉力,乙图中需________N拉力.
图27-14
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