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初中物理定滑轮和相关例题

2026-01-28 08:09:00信息公告903

好的,以下是一个关于初中物理定滑轮的例题:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

问题:一个定滑轮装置,其轴固定不动,滑轮半径为R,绳索的一端系在滑轮边缘上,另一端系在一个重物G上。现在用力F拉着绳索的另一端,使重物G匀速上升。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

1. 描述重物G的运动状态。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

答:重物G的运动状态是匀速上升,因为绳索对它的拉力等于重力,所以它的运动是匀速直线运动。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

2. 画出这个定滑轮装置的示意图。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

答:根据题目描述,我们可以画出这个定滑轮装置的示意图,其中滑轮半径为R,绳索的一端系在滑轮边缘上,另一端系在重物G上。由于是定滑轮,所以绳索是水平的,重物G上升时,绳索与竖直方向的夹角不变。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

例题解答:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

为了解决这个问题,我们需要知道定滑轮的工作原理。定滑轮是一个不改变力的方向而能省力的简单机械。使用定滑轮时,绳索的拉力等于物体的重力,方向向下。因此,重物G会以相同的速度上升或下降。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

在题目中,我们已知力F的大小和方向,以及重物G的质量和重力加速度g。我们可以通过牛顿第二定律来求解重物G上升的速度v。根据牛顿第二定律,重物G受到的合力等于它的质量乘以重力加速度g,即F-mg=ma。其中m是重物G的质量,a是重物G的运动加速度。由于重物G是匀速上升,所以它的运动加速度为零,即F=mg。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

根据这个公式,我们可以求出力F的大小和重物G上升的速度v之间的关系式。由于速度v等于力F除以绳索的拉力T,即v=F/T=mg/T=gR/T,其中R是滑轮半径,T是绳索的拉力。因此,我们可以通过已知量求解未知量。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

在实际应用中,定滑轮常用于吊装、提升、牵引等场合,可以省力而不改变力的方向。需要注意的是,使用定滑轮时要注意安全,避免过载或超速运行。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

例题:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

题目:小明用定滑轮将重为20N的物体匀速提升到高处,已知拉力大小为12N,小明使用定滑轮时做的额外功是______J。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

分析:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

1. 定滑轮的实质是等臂杠杆,其动力臂等于阻力臂,是同一绳段两端的拉力。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

2. 使用定滑轮时,由于是等臂杠杆,所以使用时不省力,也不费力。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

解答:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

额外功 = 总功 - 有用功 = W总 - W有用 = Fs - Gh = (12N - 20N) × 0.5m = 0J。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

总结:本题考查了定滑轮的特点和额外功的计算方法。解题的关键是知道定滑轮的特点和额外功的计算公式。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

答案仅供参考,建议查阅初中物理教材或咨询物理老师。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

初中物理中的定滑轮是一个重要的概念,它是一种不随物体一起移动的滑轮,主要用来改变力的方向。在解答有关定滑轮的问题时,学生可能会遇到以下常见问题:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

1. 定滑轮的原理是什么?ZNT物理好资源网(原物理ok网)

定滑轮的原理是杠杆原理,即“二力平衡”,也就是说,作用在绳索一端的力被拉到中点时,另一端也会产生与之大小相等、方向相反的力。这样,我们就能够不费力地移动重物。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

2. 如何使用定滑轮?ZNT物理好资源网(原物理ok网)

在使用定滑轮时,手握绳索的方向与作用在重物上的方向是相反的。也就是说,如果重物被拉向右边,那么手应该握着绳索在中点,并向左拉。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

3. 使用定滑轮有什么好处?ZNT物理好资源网(原物理ok网)

使用定滑轮的主要好处是能改变力的方向,而不是增加动力。这使得使用起来更加方便,尤其是在需要将重物升到高处或推到远处的地方。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

4. 关于定滑轮的例题ZNT物理好资源网(原物理ok网)

以下是一个关于定滑轮的例题:ZNT物理好资源网(原物理ok网)

问题:有一个重物在15牛顿的作用下,被提升到高处。已知绳索一端的拉力为10牛顿,那么需要使用多少牛顿的定滑轮才能完成这个任务?ZNT物理好资源网(原物理ok网)

解答:根据定滑轮的原理,作用在绳索一端的力等于作用在重物上的力的一半。因此,我们需要将15牛顿的重物作用力除以2,得到7.5牛顿作为定滑轮的拉力。所以需要使用一个7.5牛顿的定滑轮来完成这个任务。ZNT物理好资源网(原物理ok网)

总的来说,理解定滑轮的工作原理和使用方法需要学生掌握基本的物理知识和实验技能。通过解决相关例题和练习题,学生可以更好地理解和应用这个概念。ZNT物理好资源网(原物理ok网)