【培优练习】《滑轮及其应用》（物理沪科八年级全一册）

滑轮及其应用培优练习 1. 用如图所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大，达几百平方米）提起底面 积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5 X 103kg/m3,力F作用的 绳子所能承受的最大拉力为350N，问 （1）该物体所受的重力为多少牛 （2）物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力多少牛（不计摩擦及滑轮重） （3）物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断（取g10N/kg） 2. 如图所示，当F100N时，物体以2m/s的速度做匀速直线运动，不计动滑轮重和摩 擦，求 （1）物体所受的摩擦力多少 （2）滑轮在2秒内移动的距离s为多少 3. 如图所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg,其底面积为 100cm2.重为500N的小勇通过细绳施加竖直向上的拉力Fi时，配重A对地面的压强为2 X 104Pa,人对地面的压强为Pi；他通过细绳施加竖直向上的拉力F2时，配重A对地面的压 强为3Xl（）4pa,人对地面的压强为P2.滑轮组装置的摩擦力忽略不计，已知Pi P25 4, g 取 10N/kg.求 （1）拉力Fi的大小。 （2）若人与地面的接触面积为400cm，则人对地面的压强0的大小。 4. 如图所示，木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中，已知滑轮A的质量mA和滑 轮B的质量IUB均为5kg,木板质量M10kg,人的质量m30kg,不计摩擦与空气作用力。 各个滑轮两侧的细绳（不计质量）均处于竖直状态，求此时人拉绳的力为多大。（g10N/kg） 5. 如图所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N,配重A的 上方连有一根弹簧测力计D,可以显示所受的拉力大小，但当它所受拉力在0〜2500N范围 内时，其形变可以忽略不计。B是动滑轮，C是定滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转 动，OE OH1 6.小阳受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为「 时，杠杆在水平位置平衡，小阳对地面的压力为Fi，配重A受到绳子的拉力为Fai，配重A 上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FDi为2X103N；小阳通过细绳在H点施加竖直向下 的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力 为Fa2，配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力Fd2为2.3X103N.已知Fi F27 5.（杠杆EH、弹簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计）.求 （1）拉力 Fai; （2）拉力T2。 （3）压力F2。 答案和解析 1. 【解答】解1由题意知圆柱体的底面积S200cm22X 102m2,高度h2m,密 度 p2.5X 103kg/m3, g10N/kg, 所以圆柱体的体积VSh2X10-2m2x2m4Xlf2m3。 圆柱体的质量mpV2.5X 103kg/m3X4X 10 2m3100kg Gmg100kgX 10N/kg1000No 2 物体浸没在水中时，VV4X10「2m3。 此时受到的浮力F ffp *gV 排1 X 103kg/m3X10N/kgX4X W2m3400N, 由于是n2的滑轮组吊着圆柱体，所以绳子自由端的力FT,其中T为圆柱体对动滑 轮的拉力。 由图可知，TG - F 浮1000N - 400N600N, 所以绳子自由端的拉力FTX600N300No 3 当绳子被拉断时，绳子受到的拉力F，350N,动滑轮对圆柱体的拉力T2F，700N, 此时的浮力为F *G - TIOOON - 700N300N V 排0.03m3, 物体浸入水中的长度h，为h-1.5mo 物体上升的高度为LH - h，15m - 1.5m13.5m, 圆柱体运动的时间t67.5so 答1该物体所受的重力为1000N。 2 物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力300N。 3 物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经67.5s绳子被拉断。 2. 【解答】解 1 图中使用的是动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，不计动滑轮重和摩擦，拉力F2f, 则物体所受的摩擦力 fFX 100N50N； 2 滑轮移动的距离s等于拉力端移动的距离， ss 物X v 物 tX 2m/s X 2s2m。 答1物体所受的摩擦力为50N； 2滑轮在2秒内移动的距离s为2m 3. 【解答】解 由p知， F 支 1pis2X104PaX 102m2200N； F 支2P2S3 X 104PaX 10 2m2300N, Ga - F支iX2GgFi， Ga - F 支2X2G g,F2， G 人FiPiS 人, G aF2P2S 人， 代入 Pi P25 4, G 人500N, Ga400N 得 G动100N, Fi500N, P22X104Pao 答1拉力Fi的大小为500N。 2人对地面的压强P2的大小为2X104pa。 4. 【解答】解滑轮B的重力GBmBg5kgX 10N/kg50N, 木板重力G 木sMg 10kg X 10N/kg100N, 人的重力G 人m 人g30kg X 10N/kg300N, 把人、动滑轮、木板作为一个研究对象，由图可以看出，从定滑轮A出来的绳子股数为 2股，所以B处的拉力为 Fb G 木板G 人GbX 50N100N300N 225N。 对人来说，拉力Fb减去动滑轮B的重力后，由两股绳子承担， 所以人的拉力 F Fb-GbX 225N - 50N 87.5N。 答人的拉力为87.5N。 5. 【解答】解1如图， FdiGaFai , ,\FAiFdi - Ga2000N - 1200N800N 2 ..杠杆EH、弹簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计， Fai FeiG 动， .,.FEi2Fai - G 动1600N - G 动， ..杠杆平衡， .\FeiXOETiXOH, .*.Ti, FiG 人-Ti600N -； Fa2Fd2 - Ga2300N - 1200N1100N, Fa2 Fe2G 动, Fe22Fa2 - G 动2200N 〜G 动， ..杠杆平衡， ..FE2XOET2XOH, T2, F2G 人 - T2600N VFi F27 5, 即 600N- 600N - 7 5, 解得 G 动100N, T2350N； 3 F2G 人-T2600N - 250No 答1拉力F