11.2 滑轮-2022-2023学年九年级物理上册同步考点专题训练（苏科版）

11.2 滑轮（解析版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 滑轮及其工作特点 （1）滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析； （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮； 定滑轮工作特点： （1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。 （2）定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便； （3）定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。 动滑轮工作特点： （1）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力，多费1倍距离； （2）动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离； （3）动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 【典例1】（2022•亭湖区校级模拟）如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（　　） A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F1＝F3 D．F1＜F2＜F3 【答案】A。 【解答】解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，不计摩擦，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。故A正确，BCD错误。 故选：A。 【典例2】（2022•东营模拟）如图所示，物体A在水平桌面上做匀速直线运动，G＝20N，若不计轮和绳重、绳与轮之间的摩擦，则A与水平桌面间的滑动摩擦力是 　10　N，弹簧秤的示数是 　10　N。 【答案】10；10。 【解答】解：由于重物重力为G＝20N，承担总重的绳子有2段，不计轮和绳重、绳与轮之间的摩擦，则直接拉物体A的力为F＝G＝×20N＝10N，由于物体A做匀速直线运动，水平方向上受力平衡，故A所受摩擦力为f＝F＝10N，弹簧秤的示数为10N。 故答案为：10；10。 【变式训练1】（2022•双流区模拟）升国旗时，使用的滑轮是图中的 　b　（选填“a”或“b”），它实质上是一个等臂杠杆，不能省力，但使用它的最大的好处是能改变力的 　方向　。 【答案】b；方向。 【解答】解： 旗杆顶部的滑轮是固定不动的，故该滑轮是定滑轮，即滑轮b；使用它可以改变力的方向，但不能省力，其实质是一个等臂杠杆。 故答案为：b；方向。 【变式训练2】（2021春•涵江区期末）用如图所示的滑轮将重5N的物体匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，说法正确的是（　　） A．拉力F一定为3N B．绳子向上移动的距离为20cm C．拉力F一定为6N D．绳子向上移动的距离为10cm 【答案】B。 【解答】解：图中动滑轮一共有两根绳子承担物重，n＝2：F＝＝＝3N，但题干中并未说明忽略绳子的重力和摩擦，所以拉力应大于3N，但也不一定等于6N，故AC错误；绳子自由段移动的距离s＝nh＝2×0.1m＝0.2m＝20cm，故B正确，D错误。 故选：B。 考点2 滑轮组及其工作特点 （1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离； （2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力若忽略滑轮重，则有；其中n为承担物重的绳子的段数； （3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）； 【典例1】（2021春•融水县期中）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提升相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　　） A．甲图比乙图省力 B．乙图比甲图省力 C．乙图和甲图一样省力 D．无法比较哪个省力 【答案】B。 【解答】解：绳重、摩擦忽略不计，由图可知，甲图n＝2，所以F1＝（G物+G动），乙图n＝3，所以F2＝（G物+G动），所以F1＞F2，乙图更省力，B正确。 故选：B。 【典例2】（2022春•利辛县期中）如图1所示，沿水平方向匀速拉动物体A前进时，若绳子自由端拉力F＝90N，物体A重1500N，不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦，物体A与地面间摩擦力是 　270　N