五、其他簡單機械

5分鐘訓練（預習類訓練，可用于課前）

L定滑輪實質是杠桿，不省力也不費力，但是可以改變的作用方向；動滑輪實質是

—的杠桿，省力________,多費的距離，不能改變的作用方向。

思路解析：定滑輪的動力臂與阻力臂都為滑輪的半徑，所以為等臂杠桿，既不省力也不費力。但可以改變

力的作用方向。動滑輪的動力臂是滑輪的直徑，阻力臂是滑輪的半徑，所以是省一半力的杠桿，多費一倍

的距離，且不能改變力的方向。

答案：等臂力動力臂為阻力臂的二倍-一倍力

2

2.滑輪組是由______和組成的，省力，改變力的作用方向（選填“能”或“不

能"）；若滑輪組由n段繩子吊著物體，則提起物體所用的力是物重的。

思路解析：使用定滑輪可以改變力的方向，但不能省力；使用動滑輪能省力但不能改變力的方向，很多情

況下單獨使用很不方便，因此動滑輪與定滑輪組合起來使用。滑輪組由幾段繩子吊著物體時，提起物體所

用的力是物重的兒分之一。

答案：定滑輪動滑輪能能-

n

3.如圖13-57所示，標出了輪半徑和軸半徑，物體的質量都相同，則最大拉力是。

圖13-5-1

思路解析：根據(jù)R=G/4,Fa=3G,Fa=G/3,則最大的拉力是Fz。

答案：F2

10分鐘訓練（強化類訓練，可用于課中）

1.希望中學要安裝升旗桿，下列簡單機械中，適合安裝在旗桿頂端的是（）

A.杠桿B.動滑輪C.定滑輪D.斜面

思路解析：旗桿頂端的滑輪應該是固定不動的，所以應使用定滑輪。

答案：C

2.如圖13-5-2所示，通過定滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為宿、Fz、心，則三個力大

小關系是（）

圖13-5-2

A.Fi最大B.Fz最大C.Fa最大D.一樣大

思路解析：由于定滑輪支點在輪中心，而輪中心到輪邊的各點距離相等（半徑），即三個力的力臂都相等

且都等于物體重力的力臂。

答案：D

3.要用30N的力剛好提起重40N的物體，下列簡單機械中可以采用的是（不計機械本身重和摩擦）（）

A.一個定滑輪B.一個動滑輪

C.杠桿D.一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組

思路解析：定滑輪不省力；一個動滑輪省力一半，不必用30N的力；一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑

40

輪組，提起重40N的物體時只需用力20N或一N?

3

答案：C

4.如圖13-5-3所示，G=200N,滑輪重G'=40N,要使物體能勻速上升2m,則下列說法正確的是（不計

滑輪的摩擦）（）

圖13-5-3

A.F=440N,并向上移動4mB.F=140N,并向上移動4m

C.F=440N,并向上移動1mD.F=480N,并向上移動1m

思路解析：動滑輪兩側繩中拉力均為T=G=200N,所以向上的拉力為F=G'+2T=G'+2G=40N+2X200N=440

No物體上升2m,動滑輪每側繩子只需縮短1m,所以施力端向上移動1m。

答案：C

5.如圖13-5-4,滑輪A上掛一重10N的物體B,C為固定點（地面），當滑輪A在力F的作用下向上勻速

上升時，滑輪A的速度為重物B上升時速度的,力F應為N（滑輪A和繩重及摩擦均不計）。

hhI

思路解析：在相等的時間t內(nèi)，B上升的速度VB=—,A上升的速度v.=—,顯然v廣一VR。又因為滑輪A

tIt2

和繩重及摩擦均不計，故F=2GB=20N。

答案：［20

2

6.如圖13-5-5所示，若拉力F=900N,物體A重1500N,不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。當繩子自由端

移動3m,則沿水平方向勻速拉動物體A前進時，物體A與地面間摩擦力是N,物體A移動

圖13-5-5

思路解析：這是一類滑輪組常見的問題。不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦，但是物體A與地面間是有摩擦力

的。分析可知：有3段繩子分擔了對A向左的拉力，即尸=>!^報，因為物體A沿水平方向勻速前進，根據(jù)

3

二力的平衡條件可知：水平方向上物體A受的拉力與摩擦力大小相等，題中物體A的重力是干擾條件，所

以f=F拉。由此可知：f=3F=3X900N=2700N,繩子自由端移動距離s與物體A移動距離s'間有如下關

系：s=3s',所以

答案：27001

快樂時光

張老師正在抽背單詞，小明靠慣性往下背著，背到一小段，后面的忘記了。小明好奇地問：“老師我

從頭背起行嗎？"只聽老師說：“行，我先存盤，你再重啟吧。”

30分鐘訓練（鞏固類訓練，可用于課后）

1.如圖13-5-6所示，簡單機械均不計摩擦，圖B中R=2r,其中最省力的是（）

ABCD

圖13-5-6

IGGG

思路解析：圖A中動力F=-G；圖B中，由F?R=G?r,得動力F=一；圖C中F=—；圖D中F=—。

2223

答案：D

2.如圖13-5-7所示，人對繩的拉力都是F,將各重物勻速提起。不計動滑輪重，物重最大的是（）

圖13-5-7

A.GiB.G2C.G3D.Gi

思路解析：圖（1）是定滑輪：其作用是不省力。拉力大小與物重相同，即G=F。

圖（2）是動滑輪：其作用是省一半力，拉力F是物重的1/2,即Gc=2F。

圖（3）是滑輪組：承擔重物和動滑輪的繩子有三段拉力F是物重的1/3,即G,=3F。

圖（4）的滑輪組：承擔重物和動滑輪的繩子有兩段，拉力F是物重的1/2,即G?=2F。

物重最大的是G3,正確的選項是C。

答案：C

3.如圖13-5-8所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，所用的拉力分別是

(1)(2)(3)

圖13-5-8

A.FI>F2>F3B.F1VF2VF3

C.

F2>FI>F3D.F2VRVF3

思路解析：圖（1）是定滑輪,其作用是不省力，但能改變力的方向，即物體前進過程中所受的地面摩擦

力f=Fi.

圖（2）是動滑輪，其作用是省一半力，拉力J是摩擦力f的1/2,即f=2Fz或&=f/2。

圖（3）是動滑輪，拉力F3是摩擦力f的2倍，即f=F3/2或J=2f。

比較Fi、F2>F3可知,F3>FI>F2

答案：D

4.如圖13-5-9所示，若每個滑輪重均為1N,在繩的自由端用力將重25N的物體勻速提起，不計摩擦,

則拉力F=N?

思路解析：滑輪A是定滑輪，滑輪B是動滑輪，承擔重物和動滑輪的繩子有兩段，拉力F是總重的1/2。

pnG+G動滑輪_25N+IN

P>IJr-----------------------------------------------------------------------=13N?

22

答案：13N

5.使用圖13-5T0所示的滑輪，將重200N的物體M沿水平地面勻速拉動時，物體受到的摩擦力是120N,

則拉力F=No（繩子、滑輪重及摩擦不計）

思路解析：題圖中所示的滑輪是動滑輪，其作用是省一半力，即拉力F是摩擦力f的1/2。F=-f=-X120

22

N=60No

答案：60

6.如果物體和動滑輪的總重是90N,用一定滑輪和一個動滑輪組合起來提升這個物體，所用的力可以是

N和N?（不計摩擦）

思路解析：用一個定滑輪和個動滑輪組合起來提升這個物體，繩子的繞法有兩種。

190N

一種是由2段繩子承擔重物和動滑輪，所用的拉力是總重的一，即F=G&/2=HL=45N。

22

另一種繞法是由3段繩子承擔重物和動滑輪，所用的拉力就是總重的

3

90N

即F=G總/3=----=30N。

3

答案：45N30N

7.如圖13-5T1所示四個滑輪組，如果滑輪的重力和--切摩擦及內(nèi)組的板重不計，重物G的重力為600No

要將重物勻速提起，四種情況下拉力F分別為F,?=,F乙=，F(xiàn)w=,F)

圖13-5-11

思路解析：根據(jù)同一根繩子中拉力處處相等和每個滑輪的受力平衡可知：

圖甲，3F=G,F=^G=LX600N=200N

33

圖乙，8F=G,F=-G=-X600N=75N

88

圖丙，7F=G,F=LG=LX600N=85.7N

77

圖丁，2F=G,F=，G=XL600N=300N?

22

答案：200N75N85.7N300N

8.如圖13-5T2所示，利用定滑輪、動滑輪及滑輪組勻速向上提升重物。已知作用在繩子自由端的拉力F

<p=Fz.=F?=50N?貝lj：

乙丙

圖13-5-12

(1)不計動滑輪重和繩與滑輪之間摩擦時，提升的物重分別是G，產(chǎn)N,G乙=N,Gw

N?

(2)動滑輪重3N,不計繩與滑輪之間摩擦，提升的物重分別是G,=N,G片N,Gw

=No

(3)當物體被提升2m時，繩子自由端移動的距離分別是s卡—_m,_______m,s?=____m。

⑷如果物體被提升的速度都是0.2m/s時，繩子自由端移動的速度分別是：v甲=________m/s,v乙

=m/s,v丙=m/s。

思路解析：定滑輪的實質是等臂杠桿，它的作用：不省力，但是可以改變用力方向。動滑輪實質是動力臂

是阻力臂2倍的杠桿，它的作用是：省力，但不能改變用力方向。首先分清滑輪是定滑輪還是動滑輪，然

后找F與G的關系。

答案：(1)50100150(2)4797147(3)246(4)0.20.40.6

9.如圖13-573所示，若加在繩的自由端的拉力F=G/3,試畫出繩子的繞法。

圖13-5-13

思路解析：若使拉力尸=6/3,則承擔重物和動滑輪的繩子段數(shù)應是三段。繩子的起始端應先勾在動滑輪匕

然后，再依次通過定滑輪和動滑輪，如下圖。

答案：如下圖所示。

10.如圖13-5-14所示，當水平拉力F為20N時，剛好使放在水平地面上的200N的物體勻速直線運動,

求物體與地面的摩擦力。

思路解析：本題考查學生能否根據(jù)物體的運動狀態(tài)對物體進行受力分析，及對滑輪組的知識能否靈活運用。

因為物體在水平方向上受到滑輪組拉力F'和地面的摩擦力f作用，做勻速直線運動。拉力等于摩擦力，

即F'=fo又因為動滑輪由兩段繩子承擔阻力F',那么F'=2F,所以f=2F。

答案：摩擦力f=2F=2X20N=40N

11.一根繩子只能承擔5000N的力，用它提起1.8X10,N的重物，應選什么樣的滑輪組？怎樣繞線？畫

出繞線圖。

思路解析：先利用滑輪組計算拉力的公式F=G,e/n算出繩子的段數(shù)n。

3

n=G.s/F=l.8X10'N/5X10N=3.6,

應取4段繩子。由此可以斷定應把繩子固定在定滑輪上。再確定滑輪組。

要使用2個動滑輪，才能有4段繩子承擔重物。如不改變力的方向，則只要1個定滑輪，如題圖（甲）所

示。如果改變用力的方向，則要2個定滑輪，如題圖（乙）所示。

GG

甲乙

本章測評

1.一根桿秤，因秤泥磨損一部分，由它稱得的質量比被稱物體的真實質量（）

A.偏大B.偏小C.不變D.條件不足，無法判斷

思路解析：正確選項為Ao桿秤是一個不等臂杠桿，秤紐為支點0,當稱物體時，杠桿在水平位置平衡滿

足杠桿的平衡條件FIX1I=FZX12,其中Fi=mig,F2=m2g,li=A0,l2=0B,若保持杠桿在水平位置平衡時，

當m減小時，則0B應增大，故秤坨被磨損后所稱物體的質量比實際的偏大。

答案：A

2.如圖13-1所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。若在兩邊的鉤碼下各加一個同樣的鉤碼，則（）

Li

AB

圖13-1

A.杠桿仍保持平衡B.杠桿A端下降

C.杠桿B端下降D.無法判斷

思路分析：杠桿平衡時，應滿足杠桿平衡條件：RXL=F2XL。從圖中杠桿兩端所掛的鉤碼數(shù)目可知F,

>論，則當杠桿兩端各增加一個相同鉤碼時，則動力和阻力同時增大F,貝IJ：杠桿左端動力與動力

臂的乘積為

(Fi+F)Xl)=FiXli+FXli①

杠桿右端動力與動力臂的乘積為

(Fz+F)XL=F2X12+FX12②

原來杠桿平衡，有RXL=F2)<12,由①②可知：如果FXL=FXL,杠桿兩端力和力臂的乘積仍相等，杠

桿就仍能保持平衡。如果不等，將失去平衡。此題由于所以FX1,<FX12,說明掛上一個相同鉤

碼后，杠桿右端的力與力臂的乘積會大于左端，所以杠桿不能保持平衡，會向乘積大的右端即B端下降。

答案：C

3.下列物品屬省力杠桿的是()

A.桿秤B.天平C.長把鉗子D.鑲子

思路分析：必須熟悉生活中各物體，才能正確選擇。

答案：C

4.(2010浙江臺州)如圖13-2所示，人沿水平方向拉牛，但沒有拉動。其中說法正確的是()

圖13-2

A.繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力

B.繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力

C.繩拉牛的力小于牛拉繩的力

D.繩拉牛的力小于地面對牛的摩擦力

思路解析：人拉牛牛沒有動，對這一現(xiàn)象進行受力分析，牛在水平方向上受到人的拉力，仍然靜止，說明

了牛在水平方向上受到平衡力的作用。與人的拉力相平衡的力只有地對牛的摩擦力。所以ACD錯，B正確。

答案：B

5.有一彈簧測力計放在水平桌面上，兩位同學各拉測力計的一端，使測力計在桌面上靜止，測力計的示數(shù)

為5N,忽略該測力計與桌面間的摩擦，則兩位同學所用的力（）

A.均為5NB.均為IONC.均為2.5NI）.分別為5N和10N

思路解析:用彈簧測力計測量力的大小時，一般將測力計一端固定，另一端掛物體或施力，此時彈簧測力

計示數(shù)表示出物重或拉力大小。測力計靜止，說明兩端受到的拉力大小相等。故選項A正確。

答案：A

6.小強同學在鍛煉身體時，沿豎直桿下滑，若他滑下的過程中某一段可看做勻速運動，則在這段過程中

（）

A.桿對他的摩擦力和他的重力是一對平衡力

B.他對桿的壓力和他的重力是一對平衡力

C.桿對他的摩擦力和他的重力的合力方向豎直向下

D.桿對他的摩擦力和他的重力的合力方向豎直向上

思路解析：以小強為研究對象，他下滑過程中豎直方向受兩個力作用，重力和摩擦力。因為勻速下滑過程

中，二力平衡，即重力與摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，因此，合力為零。

答案：A

7.汽車在平直公路上做勻速直線運動時.，關于汽車的受力情況，下面說法錯誤的是（）

A.汽車受平衡力作用B.汽車受到的牽引力與阻力大小相等

C.汽車受到的合力為零D.汽車受到的各個力大小都相等

思路解析：以汽車為研究對象，水平方向受牽引力和阻力，豎直方向受重力和支持力。因為勻速運動，所

以兩個方向均受力平衡。因此ABC項正確。而水平方向上的牽引力、阻力與豎直方向上的重力、支持力數(shù)

值關系不能確定，因此D項錯誤。

答案：1）

8.關于自行車部件的設計意圖，下列說法正確的是（）

A.尾燈只是一種裝飾

B.車輪的外胎上做有凹凸花紋是為了節(jié)省材料

C.把套上做有凹凸花紋只是為了美觀

D.車軸上裝有滾動軸承是為了減小摩擦

思路解析：自行車的尾燈能夠將照射它的光原路反射回去，這樣能保證騎車人的安全，A錯。車輪的外胎

上做有凹凸花紋和把套上做有凹凸花紋都是為了增大摩擦，BC錯。車軸上裝有滾動軸承是為了減小摩擦，

D正確。

答案：D

9.一輛汽車停在水平面上，下列敘述中正確的是（）

A.受到向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變：汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力

B.地面受到向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車受到向上的彈力，是因為汽車也發(fā)生了形變

C.車受到向上的彈力，是因為地面發(fā)生了形變；地面受到向下的彈力是因為汽車發(fā)生了形變

D.以上說法都不正確

思路解析：從彈力的定義著手：一個發(fā)生形變的物體由于要恢復原狀，而對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，

這個力就是彈力。即可知C對。

答案：C

10.如圖13-3所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受三個力，即R=10N,Fz=2N,以及摩擦力的

作用。已知木塊處于靜止狀態(tài)，若撤去F,,則木塊在水平方向受到的合力應為（）

---------?V---------

7777777777777777777/7777777777

圖13-3

A.10N,方向向左B.2N,方向向右

C.2N,方向向左D.零

思路解析：物體相對地面靜止，此時物體受8N的靜摩擦力，方向水平向左。這說明了地面與物體之間的

最大靜摩擦力口x28N?

當撤去B時，物體受水平向左的力L=2N,小于因此物體并未被推動，受合力為零，此時物體受靜

摩擦力f（大小與F?等值，為2N）o

答案：D

11.如圖13-4所示，一斜面置于水平地面，地面粗糙。斜面上放一物體，恰能勻速下滑。由此可以判定地

面對斜面體的摩擦力的方向應為（）

圖13-4

A.左B.右

C.有摩擦D.上述三種可能都存在

思路解析：由于物體勻速下滑，把斜面和物體看成一個整體，即可知：地面對斜面沒有摩擦力。

答案：C

12.在水平木板上放一物體，物體與木板間的動摩擦因數(shù)為立，把木板的一端逐漸抬起至豎直的過程中，

3

下列判斷中正確的是（）

A.物體受到的摩擦力不斷增大

B.物體受到的摩擦力先增大，后逐漸減小到零

C.物體受到的摩擦力先增大，后保持不變

1）.物體受到的摩擦力不斷減小

思路解析:在逐漸抬起的過程中，物體開始靜止,后來滑動;也就是起初物體受靜摩擦力，隨著傾角的增大,

靜摩擦力（等于重力沿斜面向下的分力）逐漸增大，當增大到最大靜摩擦力時,達到最大值。繼續(xù)增大傾角，

物體滑動,物體受滑動摩擦力，由f=uN和正壓力（等于重力沿垂直斜面方向的分力）逐漸變小知,f也減小。

當板豎直：N=0,此時f=0。

答案：B

13.如圖13-5,放在水平地面上的物體受重力G和很小的水平作用力F,處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)保持F方向不

變，逐漸增大F的數(shù)值，此過程中物體所受的摩擦力f的大小（）

7777777777/7777777777777777777

圖13-5

A.不變B.先變小后變大

C.先變大后變小D.先變大后不變

思路解析：當F逐漸增大時，如果物體仍然沒有運動，摩擦力為靜摩擦力，隨著F的增大而增大；當F增

大到一定值時，物體將開始滑動，此時的摩擦力為滑動摩擦力，為定值。

答案：1）

圖13-6

14.如圖13-6所示，--木塊位于粗糙斜面上，在力F作用下處于靜止狀態(tài)，F(xiàn)與斜面平行。如果將力F撤

去，可能出現(xiàn)的情況是（）

A.木塊下滑

B.木塊仍靜止不動

C.木塊受的摩擦力方向改變

D.木塊受的摩擦力變?yōu)榱?/p>

思路解析：如果摩擦力很小，物體可能因失去F的支持而下滑；因F可能很小，當撤去F后靜摩擦力仍可

使物體靜止在斜面上；如果原來物體受到的力F較大，撤去F后，摩擦力可能變?yōu)橄蛏希怀啡后，因斜

面粗糙、物體和斜面間有擠壓且有下滑的趨勢，摩擦力不可能為零。

答案：ABC

15.如圖13-7所示，在水平桌面上鋪粗糙程度不同的物體，讓小車自斜面頂端同一高度從靜止開始滑下，

小車在不同表面運動的距離見下圖，通過探究，我們可以反駁如下說法中的N那一條（）

木板表面

圖13-7

A.摩擦力越小，小車速度減小得越慢

B.小車受到力就運動，小車不受力就不運動

C.若平面非常平滑，小車的速度將保持不變，永遠運動下去

D.運動物體不受力，將保持勻速直線運動

思路解析：由圖中數(shù)據(jù)可知力是改變物體運動的原因，不是維持物體運動的原因，物體的運動并不需要力

來維持，所以B說法不正確，A、C、D說法正確。

答案：B

16.重50N的物體懸于氫氣球下勻速上升，氫氣球受到的合力大小為No當懸掛的繩突然斷裂后，

物體的運動情況為.

思路解析：物體跟著氣球勻速上升，做勻速直線運動，合力一定為零。當懸繩斷裂后在慣性作用下物體先

上升，而后在重力作用下將會下降。

答案：0先上升后下降

17.山區(qū)鐵路往往在爬坡時采用雙車頭牽引，一個在前拉，另一個在后推。如兩個車頭工作時分別有8X10$

N和2X10*N作用于火車，則這列車受到車頭的合力大小是。

思路解析：這是同一直線的方向相同的兩個力的合成問題，所以合力的大小等于兩個力的大小之和，方向

與兩個力的方向相同。

答案：2.8X10,N

18.用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的貨物抬高20cm,手向下壓杠桿的力是220N,手下降的高

度是cm,人做的總功是J,有用功是J,這根杠桿的機械效率是。

思路解析：使用杠桿做功時、動力作用點下降的高度儲與阻力作用點上升的高度A之比等于杠桿兩力臂之

/2

比（由幾何相似三角形可得），即hi：h2=li：h,h產(chǎn)，hz=-X0.2m=0.4m

l21

人對杠桿做的功是總功，W￡=Fh產(chǎn)220NXO.4m=88J

杠桿提取重物做功是有用功WfGh2=400NX0.2m=80J

杠桿的機械效率H-——-——-83.3%（,

卬總881

答案：0.4888083.3%

19.某同學做“研究杠桿平衡條件實驗”時，把杠桿掛在支架上，桿左端向下傾斜。

（1）若使杠桿在水平位置平衡，需把螺母向端調節(jié)。（填''左"或“右”）

（2）杠桿在水平位置平衡以后，他先在右端支點2cm處掛3個鉤碼，那么他應將1個鉤碼掛在左端離支

點________cm處，杠桿才能恢復平衡（鉤碼相同）。

思路解析：在研究杠桿平衡條件時，首先要使杠桿在水平位置平衡，如果左端向下傾斜，應將平衡螺母向

右端調節(jié)，在右端離支點2cm處掛3個鉤碼，經(jīng)過實驗中反復試做，結果應將1個鉤碼掛在左端6cm處，

杠桿才恢復平衡。

答案：（1）右（2）6

20.一根杠桿長1m,支點0在它的最左端，現(xiàn)將一G為90N的重物放在距0點20cm處，若使杠桿處于

水平靜止狀態(tài)，則動力作用在杠桿最右端時，方向時，動力最小，此動力的大小是No

思路解析：根據(jù)題意畫出示意圖，如圖所示。根據(jù)杠桿平衡條件：阻力X阻力臂=動力X動力臂。

設FkG=90Nli=0.2mFili=90X0.2(N?m)=18(N?m)

要使動力最小，則動力臂應最大

由圖中可知，只有當F豎直向上時，動力臂最大

L=OB=1m因為FJ尸F(xiàn)2I2

p_FJi_18N

lz1

答案：豎直向上18

21.一條繩子最多能承受1000N的拉力。請設計一個滑輪組，用這條繩子吊起3300N的重物，畫出滑輪

組安裝示意圖。（動滑輪重及摩擦不計）

思路解析：在處理這類問題時，首先要計算出承擔物重的繩子段數(shù)n,即n=微。注意n取整數(shù)，若計算

出n是小數(shù)，都采用“入”的辦法。例如：本題中的n=3.3,則n應取4,不能按四舍五入去處理。然后，

根據(jù)n的數(shù)值及所需的拉力方向去確定動滑輪與定滑輪個數(shù)及繞線方法。如果不要求改變用力方向，則只

需要用一個定滑輪，繞線如圖甲；如果要改變用力方向，則需要兩個定滑輪，繞線如圖乙。

答案：如圖所示。

甲乙

22.用圖13-8中所示的滑輪組，將陷在泥地中的汽車拉出。若拉力F為900N,當勻速拉繩前進3m時,

汽車受到泥地的阻力是多大?汽車前進了多少？（不計機械自身摩擦）

思路解析：已知：F=900N,求：f和1。

分析:滑輪組水平放置與豎直放置時有所不同，主要體現(xiàn)在阻力的表現(xiàn)形式,滑輪組豎直放置時，阻力表現(xiàn)

為物體與動滑輪總重；而水平放置時，阻力體現(xiàn)為地面對物體的摩擦。動力與阻力的關系可寫成：F=/，

繩端移動距離s和物體移動距離1的關系是：s=nl。

答案：解：由公式F二工變形得f=nF,

n

據(jù)題圖可知n=3

f二nF=3X900N=2700N

由公式s=nl變形可得1=±="=1m

n3

答：汽車受到泥地的阻力是2700N,汽車前進了1mo

23.如圖13-9中甲、乙所示的裝置里，用多少力就可以把重物提起？（不計摩擦力和滑輪重）

0

0

^

1

回

甲乙

圖13-9

思路解析：解答此類問題時，要弄清楚滑輪組用幾段繩子吊著物體，就可以知道提起物體所用的力F就是

物重G的幾分之一。甲圖中，滑輪組用了3段繩子吊著物體，所示F=1/3G。在乙圖中，滑輪組用4段繩

子吊著物體，所示F=1/4G。

答案：1/4G-G

3

24.身高幾乎相同的兄弟二人，用長1.5m的扁擔抬一桶水，水桶掛在距哥哥肩0.5m處的扁擔上，桶和

水共重300N,問兄弟二人肩上各負擔多大的力？（不計扁擔重）

思路解析：兄弟二人抬水時，水桶作用在扁擔上的力是阻力，兄弟倆肩頭對扁擔的作用力都是動力。若要

求哥哥肩上負擔的力有多大，可把弟弟的肩同扁擔接觸的那點看作是支點；反之，求弟弟肩上負擔的力，

只要把哥哥的肩同扁擔接觸的那點作支點，然后用二力平衡條件來求解。

答案：設扁擔長為1,哥哥肩與水桶作用在扁擔上的力的作用點的距離為1。。則弟弟肩與水桶作用在扁擔

上的力的作用點的距離為l-loo

以弟弟肩為支點，根據(jù)杠桿平衡條件，

G(l-lo)=F?l

口“G/3OO7Vx(1.5/?-0.5m)

則FsF--o=-------------------------------=200NM

\5m

以哥哥肩為支點，根據(jù)杠桿平衡條件

Glo=F.U

則F*=^=3OONxO.5〃?

=100N

1.5m

即哥哥負擔200N的力，弟弟負擔100N的力。

25.如圖13-10所示，斜面傾角為0,質量為m的物體沿斜面勻速下滑，物體與斜面的動摩擦因數(shù)為U,

求物體受到的支持力和摩擦力。

思路解析：由于物體沿斜面勻速下滑，所以滿足平衡條件。物體受到三個力的作用：豎直向下的重力mg、

垂直于接觸面的支持力N、沿斜面向上的滑動摩擦力f。沿斜面方向和垂直于斜面方向建立坐標軸如圖，

將不在坐標軸上的重力沿坐標軸分解。依據(jù)平衡的條件，x方向上的合力為零，即mgsin0-f=0,所以，

f=mgsin0,y方向上的合力為零，即N-mgcos9=0,所以N=mgcos0。由于本題中摩擦力是滑動摩擦力，

所以f=UN=umgcos0o

答案：N=mgcos0f=uN=umgcos0

26.如圖13-11所示，重為G的物體放在水平面上，推力F與水平面夾角為0,物體處于靜止狀態(tài)，已知

物體與地面間的動摩擦因數(shù)為U,則物體所受的摩擦力大小為多少？

777777777777777777777777777777

圖13-11

思路解析：如下圖所示，物體受四個力而處于靜止狀態(tài)，所以物體所受的摩擦力為靜摩擦力，應根據(jù)平衡

條件求。建立如圖所示坐標軸，將力F分解在坐標軸匕x軸方向上的合力為零，所以Fcos9-f=0,即f

=Fcos。；在y方向上的合力也為零即N-Fsin0-G=0,可以得出N=Fsin9+G。但由于不是滑動摩擦力，

所以f#uN。

答案：f=FcosO

自我盤點

我認為本章的主要內(nèi)容可以為這兒個方面：

在學習本章內(nèi)容時,我所采用的學習方法是：

在學習本章內(nèi)容時,我的心情是這樣的：

在學習本章的過程中，我最大的感受是：

在學習本章后,我記住并能應用的知識是：

我將這樣來彌補自己在本章學習中存在的不足

第十四章壓強和浮力

一、壓強

5分鐘訓練（預習類訓練，可用于課前）

1.叫壓力。壓力是在物體相互接觸并互相擠壓時產(chǎn)生的。所以，壓力是

力的一種。

思路解析：壓力的方向是垂直于被壓物體表面，壓力是由于相互擠壓的物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，因

此壓力是彈力的一種。

答案：垂直壓在物體表面上的力彈

2.當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越；當壓力大小相同時，受力面積

,壓力的作用效果越顯著。

思路解析：壓強的定義是物體單位面積上受到的壓力。壓強越大作用效果就越顯著。增大壓強的方法有兩

種，一是在單位面積不變時增大壓力；二是在壓力不變時減小接觸面積。

答案：顯著越小

3.一種無縫鋼管能承受的壓強是78400kPa,它表示的意義是。

思路解析：78400kPa=7.84X10,Pa=7.84X107N/m2,根據(jù)壓強的定義，理解單位的含義。

答案：1m?面積上能承受的壓力為7.84X10,N

4.下面說法中正確的是（）

A.壓力是由物體的重力產(chǎn)生的，壓力就是重力

B.壓力不是重力，但其大小與重力相等

C.壓力的方向垂直指向受力面

D.壓力的方向總是豎直向下的

思路解析：壓力與重力是兩種性質的力，壓力屬于彈力，而重力屬于引力，壓力與重力并無直接關系。

答案：C

10分鐘訓練（強化類訓練，可用于課中）

1.關于壓強的概念，下列哪種說法是正確的（）

A.壓強就是壓力B.壓強只和壓力有關

C.壓強只和受力面積有關D.壓強和壓力及受力面積都有關

思路解析：對于壓強概念的理解是本節(jié)內(nèi)容的一個重要環(huán)節(jié)。壓強是描述壓力的作用效果的物理量，并不

是壓力，與壓力是兩個不同的物理量。壓力的作用效果也就是壓強既和壓力大小有關，又和受力面積有關。

在受力面積一定時，壓力越大，壓強越大。在壓力一定時，受力面積越大，壓強越小。

答案：1）

2.在圖14-11中，正確表示壓力的是（）

圖14-11

思路解析：壓力的作用點應在被壓物體表面上，壓力的方向是垂直于被壓物體表面并指向被壓物體。在

圖A中作用點位置應在被壓物體表面即水平面上。圖B中把物體產(chǎn)生的壓力混同為物體所受的重力，壓力

并不是重力，在此情形中壓力的作用點和方向都與重力的不同。圖D中應為物體所受拉力，而不是壓力。

答案：C

3.人坐在沙發(fā)上比坐在硬凳上感到舒服，是因為人受到的壓力（填“變大”“變小”或“不

變”），受力面積，壓強的緣故。

思路解析：人無論坐在硬凳上還是沙發(fā)上，壓力都與自身重力相等，但坐在沙發(fā)上，由于沙發(fā)發(fā)生較大彈

性形變，這樣受力面積增大，致使沙發(fā)對人的壓強大大減小，故而會感到舒服。

答案：不變變大減小

4.一塊均勻的磚平放、側放、豎放對地面的壓力（填“相同”或“不同”），對地面的壓強最

大的放法是。

思路解析：壓力相同時.，壓強與受力面積成反比。豎立時受力面積最小。

答案：相同豎放

5.一個重500N的物體，靜止在水平地面上，對地面的壓力為N,若受到100N豎直向上的拉

力后，物體對地面的壓力為N,若將此物體放在一斜面上，對斜面的壓力將500N

（填“大于”“等于”或“小于

思路解析：靜止在水平地面上的物體，對地面的壓力和重力大小相等。當物體受到?個向上100N的力時，

合力為500N-100N=400N。方向豎直向下，則對地面的壓力剩下400N,斜面上的物體對斜面的壓力的

方向跟重力的方向不同，所以壓力不等于重力。

答案：500400小于

6.某同學質量為50kg,每只鞋底與地面的接觸面積為100cm2,則他雙腳站在水平地面上一時，對地面的壓

力為N,壓強為Pa。（g取10N/kg）

思路解析：壓力與重力相等,即F=G=mg=50kgXION/kg=500N,雙腳站立時受力面積S=2X100cm2=200

X100X10'1m2=2X10-2m2?

答案：5002.5X10'

快樂時光

“真沒辦法，”物理教師在解釋教學進度緩慢的原因時說，“現(xiàn)在的學生，連順時針方向和逆時針方向

這類問題，也要花很大氣力才講解得明白」’“您的意思是一代不如一代？”校長驚異地問。“不，是今非

昔比，”教師悻悻地答道，“現(xiàn)在學生們戴的全是電子顯示手表……”

30分鐘訓練（鞏固類訓練，可用于課后）

1.“沙漠之舟”駱駝能在松散的沙漠中順利行走不陷下去，這是因為（）

A,駱駝的重量輕B.駱駝跑得快

C.駱駝的耐力大有素D.駱駝腳掌面積大壓強小

思路解析：駱駝的腳掌大約是馬蹄的3倍，由于受力面積的明顯增大，對沙地的壓強減小許多，所以駱駝

在沙漠里行走自如。

答案：D

2.某同學在水平公路上騎自行車，騎車時車胎發(fā)生了緩慢漏氣，那么車胎對路面的（）

A.壓強變大B.壓強變小

C.壓強不變D.壓力變大

思路解析：因為同學在水平公路上騎自行車，車胎緩慢漏氣，對地面的壓力可以認為基本不變。因為車胎

緩慢漏氣，所以車胎會變扁，受力面積增大，壓強減小。

答案：B

3.一個普通中學生雙腳站立在水平地面上，他對地面的壓力和壓強最接近于（）

A.50N,103PaB.50N,10'Pa

C.500N,103PaD.500N,10'Pa

思路解析：本題考查實際應用知識的能力，同時也考查估測能力。生活中我們要多多觀察身邊的事物，如

普通中學生的質量大約是50kg,其重力大約就是500N；普通中學生的一只腳底面積大約是250cm；雙

腳站立時著地面積為500cm2,所以普通中學生對地面的壓強大約為10'Pao

答案：D

4.長方體磚塊的長、寬、厚之比為4：2：1,將磚塊平放、側放、豎放在水平地面上時，磚塊對地面的壓

強之比為（）

A.4：2：1B.1：2：4

C.8：4：1D.1：1：1

思路解析：同一塊磚在平放、側放、豎放在水平地面上時，其對地面的壓力總是等于其重力大小，所以將

磚平放、側放、豎放在水平地面上時，壓力大小是不變的。由于磚的長、寬、厚不同，所以不同放置時磚

與地面的受力面積不同。在平放時，受力面積為KX寬；側放時，受力面積為長X厚；豎放時，受力面積

F111

為寬X厚；由p=—可知，壓強之比為一：一：一，即：1：2：4。

S842

答案：B

5.兩個圓柱形工件，底面積相等，它們密度之比為P單：P4=9：8,平臺所受壓強之比為p甲：pc=3：2

（圓柱體都立放時）,則它們的高度之比h巾：h乙為（）

A.3：4B.4：3

C.27：16D.6：27

思路解析：圓柱體立放時對地面的壓強大小可以直接用p=Pgh（其中P指柱體的密度，h是柱體的高度）

計算。因此它們的高度之比為h中：h片上空：上工=旦xQA=血絲=2.="=4:3。

。甲gP乙g2甲gP乙P甲。乙2x918

答案：B

6.（2010四川）圖14-1-2是小敏同學在探究甲、乙兩種不同的固體物質的質量和體積的關系時得出的圖象。

如果用上述兩種物質做成甲、乙兩個質量相同的實心正方體，把它們放在水平面上，則根據(jù)圖象可知，甲、

乙兩種物體對水平面的壓強之比p單：p4為（）

m/g

V7cm‘

圖14-1-2

A.8：1B.4：1

C.2：1D.1：1

思路解析：由圖可知生=§,設甲邊長為a,乙邊長為b,則P申-a'p乙?/,可得烏=3絲=1,所

P乙1b'。甲2

NPV_P^ga_4

P乙。乙gbT0

答案：B

7.如圖14-1-3所示，A、B、C三圖中是同一物體在三種不同情況下靜止時的情形，其中物體對支持面壓力

大小等于重力的是圖,物體對支持面壓力大小小于重力的是圖,物體對支持面壓力大小

與重力無關的是圖，由此可知，壓力有時和重力是無關的。

ABC