滑轮问题解题技巧

1、滑轮问题解题技巧 2016年12月7日mM学习目标：熟练掌握牛顿定律问题中滑轮问题解题技巧掌握功能关系中滑轮问题解题技巧掌握力学实验中滑轮问题解题技巧类型一 用牛顿定律解决问题连接体问题在实际问题中，常常会碰到几个物体连接在一起在外力作用下运动，求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力，这类问题被称为连接体问题。常用方法有：整体法和隔离法。整体法:就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力，根据牛顿第二定律列方程求解.隔离法隔离法:是把系统中的各个部分（或某一部分）隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法。此时系统内部各物体间的作用力（内力）就可能

2、成为研究对象的外力，在分析时要加以注意 。需要求内力时，一般要用隔离法。例如图所示，为研究a与F、m关系的实验装置，已知A、B质量分别为m、M，当一切摩擦力不计时，求绳子拉力。原来说F约为mg，为什么？ mM例题解：（1）研究m，受重力mg和拉力F，选竖直向下为正方向。根据牛顿第二定律得mgF=ma （2）研究M，受拉力F选水平向左为正方向，根据牛顿第二定律得：F=Ma 解方程：、得： mMFFmg例1.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a、b在空中运动的过程中（

3、）A. 加速度大小为 0.5gB. 加速度大小为gC. 绳中张力大小为1.5mgD. 绳中张力大小为2mg类型一 用牛顿定律解决问题TmgT3mgaa答案AC习题分析答案C变式1 如图，在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长。如果mB=3mA，则物体A的加速度大小等于（ ）A、3g B、g C、3g/4 D、g/2 ABABTTmBgaa特别提醒：对B物体而言，绳的拉力T mBg。类型二 用功能关系解决问题例2如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b

4、球质量为3m，用手托住b，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（ ）A: 2.5h B: 2hC: 1.5h D: h变式2.如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A速率的变化量不同B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同D重力做功的平均功率相同类型三 实验题中的滑轮问题例3某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M,沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地面，要完

5、成该实验，请回答下列问题：实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于小车质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是_。变式训练3 某小组的同学在探究性学习中，测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图甲所示的装置，图中光电门1、2与水平长木板一起固定，光电门1、2的距离为x，固定在木块上的遮光条宽度为d，调整定滑轮高度，使拉木块的轻线水平，忽略线与滑轮的摩擦，用力电传感器测量线对木块的力（1）实验过程中，在砝码盘内放适当的砝码，测量遮光片经过光电门1、2时的挡光时间t1、t2，则木块运动的加速度为a=_（2）通过力电传感器

6、测出物块运动过程中所受的拉力，用光电门测出物块的加速度，改变砝码的个数，可读出多组数据，该同学作出了物块的加速度和所受拉力的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴交点坐标分别为c、-b，已知重力加速度为g，则木块与长木板间动摩擦因数=_则木块、力传感器和挡光板的总质量为M=_ 变式训练4 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定（1）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上调整定滑轮高度，使（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=（3）如图为木块在水平木板上带动纸带

7、运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm x5=8.42cm，x6=9.70cm则木块加速度大小a=m/s2(保留两位有效数字)变式训练5用如图甲所示实验装置验证 m1、m2 组成的系统机械能守恒. M0从高处由静止开始下落,m上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是实验中获取的一条纸带;0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,已知 m1=50g、m2=150g ,则(g取 ,结果保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度 ;(2)在