内容正文:
思维导图、知识点精炼
知识点6.6 探究滑轮的作用
一、力知识结构导图
二、知识点巩固
1、动滑轮和定滑轮
在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
注意:
①定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
②动滑轮,如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
③定滑轮和动滑轮的作用:使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。
2、滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
注意:
①特点:既可省力,又可以改变用力方向。但费距离。
②结论:在使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。
如果考虑动滑轮的重力,则有
3、根据要求设计滑轮组
①根据要求确定动滑轮上绳的段数。
②根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。
设想如果需要n段绳(n为偶数)那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即个定滑轮。
如果n为奇数,则需要个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即个定滑轮。
上述方法叫“奇动偶定”,如下图所示。
三、知识点精炼
一、单选题
1.(2021·新疆塔城地区·八年级)用下列方法匀速提升同一重物,若不计绳子、滑轮的重力及摩擦,其中最省力的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】不计绳子、滑轮的重力及摩擦,提起的是同一物体G;
A.此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即;
B.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有2股,则;
C.此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F3=G;
D.此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有3股,则,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2020·吴川市第二中学八年级期末)国旗的旗杆顶上有个重要的装置,一般是( )
A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.省力杠杆
【答案】A
【解析】旗杆顶上有一个定滑轮,其特点是不能省力,但可以改变力的方向,这样我们就能站在地面上通过该定滑轮用向下的拉力使红旗向上运动,将红旗升起。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2021·上海市上南中学南校八年级期中)如图所示,一根细绳绕过滑轮,一端系着重物G,手执另一端分别沿不同方向用力F1、F2匀速拉起重物时,三力的大小关系是(忽略绳与滑轮间的摩擦)( )
A.F1=F2>G B.F1>F2>G C.F1=F2=G D.F1=F2<G
【答案】C
【解析】由图可知,这是定滑轮,它不省力也不费力,相当于等臂杠杆,故C符合题意。
故选C。
4.(2020·上海市惠民中学八年级月考)如图所示,分别用 F1、F2、F3、F4 匀速提升同一重物,若不计滑轮自身的重力及摩擦,则( )
A.F1=F2>F3=F4 B.F1=F2>F4>F3
C.F1=F2>F3>F4 D.F1>F2>F3>F4
【答案】B
【解析】a、b图是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故
F1=F2=G
c图用的是动滑轮,能够省一半的力,故,d图用的是动滑轮,拉力与竖直方向有夹角,由于夹角越大,拉力越大,所以,所以
F1=F2>F4>F3
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(2020·湖北荆州市·八年级期末)小明同学在做“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实,下列做法中不可取的是( )
实验次数
物重G/N
拉力F/N
1
1.0
0.65
2
1.5
0.90
3
2.0
1.15
A.与同学分析出现问题的原因
B.根据实验数据推知课本结论是错误的
C.改进实验条件,重新实验
D.查阅资料,了解结论的适用条件
【答案】B
【解析】如果实验结束后发现与结论不符,应该小组内讨论分析原因,改进实验条件重新实验,查阅资料,了解结论的适用条件,不能直接根据实验数据推知课本结论是错误的,这不符合科学探究的精神,故B项符合题意