2019中考物理 知識點全突破系列 專題62 滑輪組的設(shè)計與組裝（含解析）.doc

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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 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(xué)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(shè)計一個滑輪組，并畫出組裝圖，具體要求如下： 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(shù)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.如圖所示，在A處或B處的虛線框內(nèi)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(xiàn)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．(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(shù)越多越省力，根據(jù)題意滑輪組最省力的繞法是繩子股數(shù)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(dān)物重繩子股數(shù)，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(shù)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(yīng)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(shù)最多。 3.【答案】解：如圖所示： 【解析】【解答】當(dāng)n為偶數(shù)時，承擔(dān)物重的有4段繩子；n為奇數(shù)時，承擔(dān)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(jù)“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(shù). 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： 【解析】【分析】要使滑輪組最省力，則需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，由圖知道應(yīng)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(jù)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(dān)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(yīng)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(shù). 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(dān)物重，即n=3；繩子應(yīng)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(dān)物重。【分析】（1）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(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動滑輪，段數(shù)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(dān)物重，如圖所示： 【分析】動滑輪兩端的繩子段數(shù)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(jù)人在地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(shù)為： ； 則最少需要5段繩子承重，根據(jù)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(jù)“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(jù)物體重力的大小和繩子最大的拉力計算繩子的股數(shù)，根據(jù)繩子的股數(shù)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=1200N4m/500N34m=80%。 【解析】【分析】根據(jù)滑輪的個數(shù)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(dān)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(shù)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(dān)拉力的繩子股數(shù)最多，即最省力. 16.【答案】解:如圖所示: 【解析】【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(shù)為4段?！痉治觥炕喗M最省力時，是承擔(dān)物體重力的繩子的股數(shù)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(yīng)向下，所以繩子應(yīng)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(jù)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(dān)物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動滑輪繞起，依次繞過上面的定滑輪、下面的動滑輪，如圖所示： 【分析】根據(jù)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(jù)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(jié)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(dān)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(shù)n與滑輪個數(shù)n′的關(guān)系是：n=n′+1；若n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上；若n為奇數(shù)，繩子固定端在動滑輪上；即：“奇動偶定”．