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1、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2.5X 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 g=10N/kg）2如图所示，当 F=100N 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
2、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F!时，配重A对地面的压强为 2x 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3x 104pa,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： P2=5: 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400cm2，则人对地面的压强 P2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mB均为5kg，木板质量 M=1
3、0kg，人的质量 m=30kg，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。 （g=10N/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02500N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: OH=1 : 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Ti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
4、D显示受到的拉力Fdi为2 X 103n；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2.3 X 103n .已知Fi: F?=7 : 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 FA1；（2）拉力 T2。（3）压力 F2。答案和解析2 - 2 21. 【解答】解：(1)由题意知：圆柱体的底面积S=200cm =2 X 10 m，高度h=2m，密 度 p =2.X 10kg/m， g=10N/kg。所以圆柱体的体积：
5、 V=Sh=2X10-2m2X2m=4X10-2m3。圆柱体的质量： m=p V=2.5 X 103kg/m3X 4X 10 2m=100kgG=mg=100kg X 10N/kg=1000N 。(2) 物体浸没在水中时，V排=V=4 X 10-2m3。此时受到的浮力：F 浮= p 水gV 排=1 X 103kg/m3x 10N/kg X 4X 10 2m=400N ,由于是n=2的滑轮组吊着圆柱体，所以绳子自由端的力F=T，其中T为圆柱体对动滑轮的拉力。由图可知，T=G - F 浮=1000N - 400N=600N ,所以绳子自由端的拉力 F=T= X 600N=300N 。(3) 当绳子
6、被拉断时，绳子受到的拉力 F =350N动滑轮对圆柱体的拉力=2F =70QN此时的浮力为： F 浮=G T =10001- 700N=300NV 排 =0.03m3，物体浸入水中的长度 h为：h =1.5m物体上升的高度为：L=H-h =15m-1.5m=13.5m，圆柱体运动的时间： t=67.5s 。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 F=2f，则物体
7、所受的摩擦力：f=F=X100N=50N；(2) 滑轮移动的距离 s等于拉力端移动的距离，s=s 物=X v 物 t= X 2m/s X 2s=2m。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2m3. 【解答】 解：由 p= 知，4- 2 2F 支i=piS=2 x 10 Pax 10 m =200N ;4- 2 2F 支 2=P2S=3 x 10 Pax 10 m =300N ,(Ga - F 支 1 )x 2+G 动=F,(Ga - F 支 2)x 2+G 动=F?,G 人 +F1=PS人，G 人 +F2 = P2S 人,代入 P1： P2=5 : 4, G
8、人=500N , Ga=400N 得：G 动=100N ,F1=500N，4P2=2x 10 Pa。答：(1)拉力 F1 的大小为 500N。(2)人对地面的压强 P2的大小为2x 104pa。4【解答】 解：滑轮 B 的重力： GB=mBg=5kgx 10N/kg=50N ，木板重力： G 木板 =Mg=10kg x 10N/kg=100N ，人的重力：G 人=m 人 g=30kg x 10N/kg=300N ,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+Gb) = x( 50N + 100N+30
9、0N) =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-GB) =x( 225N-50N) =87.5N。答：人的拉力为 87.5N。5【解答】 解：( 1 )如图，T Fd1 =G a+Fa1 ,二 Fa1=Fd1 - Ga=2000N - 1200N=800N(2)T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，二 Fa1=( Fe1+G 动),二 Fe1=2Fa1 - G 动=1600N - G 动，杠杆平衡， FE1x OE=T 1 x OH,T1=,Fi=G 人Ti=600NFa2=Fd2 - Ga=2300N - 1200N=1100N ,FA2=（FE2+G 动），.Fe2=2Fa2 - G 动=2200N - G 动，杠杆平衡， fE2x oe=t2x oh,. T2=，F2=G 人- T2=600N -,t Fi : F2=7: 5,即 （600N-）：（600N-）=7： 5,解得:G 动=100N ,T2=350N ;（3）F2=G 人- T2=600N - =250N。答:（1）拉力 FA1 为 800N;（2）拉力 T2为 350N ;（3）压力 F2 为 250N。
培优练习滑轮及其应用物理沪科八年级全一册1
