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九年级物理分析受力练习题及答案分析
同学们在遇到滑轮或滑轮组问题时,对滑轮及滑轮组的动力或阻力大小判断有时不知从何下手,本文就此问题希望能指点迷津,帮助同学们正确理解滑轮。 一、 一根绳子力相等
无论是定滑轮、动滑轮还是滑轮组,只要在同一根绳子上,不管绳子有多长,也不管绳子绕过多少滑轮,绳子上的力总是相等的。 如图1,用定滑轮沿不同的方向提升重物,判断F1、F2、F3的大小关系。 !
分析 要提起物体,绳子必须对重物施加向上的大小为G的拉力,绕过滑轮,不论方向如何,拉力的力臂都是轮的半径,所以,拉力大小都等于被提起的物体的重力。所以F1F2F3
二、滑轮两边力平衡
滑轮静止或做匀速直线运动时,滑轮受到相反方向上的合力相互平衡。
如图2用动滑轮匀速竖直提升重物,拉力F与物体重G的关系。
分析 不计滑轮重,动滑轮处于平衡状态,如图2甲,则 …
2FG 即F
G
F1 图1
F3 F2
F
F
1G 2
甲
图2
乙
若动滑轮的重量为G0,如图2乙,则2FGG0 即 F
1
(GG0) 2
下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。 例1 如图3所示的装置处于平衡状态,若滑轮重、绳重以及摩擦均忽略不计,则G1与G2之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶3 …
分析 依据一个绳子力相等,每段绳子上受到的拉力都是F,动滑轮处于平衡状态,所以G12F2G2,即G1∶G2=2∶1故选B。
例2、如图4用用滑轮组允速拉动水平面上的物体,若所用的拉力F为10N,物体受到的摩擦力是多大
分析 根据一根绳子力相等,动滑轮对物体产生3F的拉力, 物体做匀速直线运动,物体受到的摩擦力与3F平衡,所以
图3
F F
F
F F
3F
f
f3F30N 。
例3 如图5所示的装置中,当人用力向右拉滑轮时,物体A恰能匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为3N,忽略滑轮、绳与测力
图4
f
【
f
图5
计重及滑轮与轴间的摩擦,则人的拉力F为( )
A.3N B.4N C.6N D.8N
分析 依据一根绳子所受拉力相等,弹簧测力计对动滑轮的拉力与对动滑轮的拉力都等于3N,动滑轮做匀速直线运动,水平方向上受力平衡,所以,F2f23N6N。 例4 用如图6所示的装置匀速拉起重为G的物体(不计摩擦、滑轮重及绳重),求拉力F与G的关系。
分析 依据一根绳子力相等,滑轮两边力平衡,在图中标出各绳子所受8,有 4FG,所以,F
1
G。 4
4F
例5 如图7,动滑轮重5N,物体G的重量为15N,用力F使物体匀速上升,求所用力F的大小(不计摩擦)。
分析 如图,根据同一根绳子受力相等,标出各绳子所受力,以滑轮为研究对象,再依据滑轮所受力平衡,有
4F
2F
F 2F G
图6
、
F
)
G
G0
G
F
F
图7
图8
F2GG0215N5N35N。
例6 如图8所示,在忽略滑轮自重和摩擦的情况下,当滑轮平衡时,拉力F G。 分析 根据每个滑轮上绳子所承受力的特点,在图上标出每一股绳子所承受力的大小。物体受到的总的拉力是7F,物体处于平衡状态,所以7FG,即F
1
G。 7
由上面的例题可以看出,在判断滑轮或滑轮组的省力或费力情况时,先从动力端入手,依据滑轮两边力相等,逐个分析滑轮的受力情况,最后根据力的平衡,得出结论。.
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