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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。
一根绳子力相等
GF
G
F1
F2
F3
图1
如图1,用定滑轮沿不同的方向提升重物,判断、、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
二、滑轮两边力平衡
图2F
图2
F
F
甲
乙
如图2用动滑轮匀速竖直提升重物,拉力与物体重的关系。
分析 不计滑轮重,动滑轮处于平衡状态,如图2甲,则
即
若动滑轮的重量为,如图2乙,则
即
下面就利用上面的结论解决有关滑轮的一些问题。
FFF图3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,则与
F
F
F
图3
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,动滑轮处于平衡状态,所以,即∶=2∶1故选B。
FF3F
F
F
3F
图4
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 。
bb图5 例3 如图
b
b
图5
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,。
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。
GG0图72F2FG图8F
G
G0
图7
2F
2F
G
图8
F
F
4F
4F
F
F
G
2
2
图6
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
。
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???????? 。
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,物体处于平衡状态,所以,即。
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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