九年级暑假班衔接班第03讲 滑轮2024-2025学年苏科版物理八升九全程通关

第03讲 滑轮 [学习目标] 1. 理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用； 2. 熟悉滑轮组的特点 3. 知道滑轮组的特点 4. 会根据要求设计滑轮组 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。 3、动滑轮 （1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变。 （2）特点：不省力也不费力，但可以改变作用力方向。 （3）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。 4、动滑轮 （1）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动； （2）特点：使用动滑轮能省一半力，费距离。 （3）原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 5、 滑轮组 （1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的叫___滑轮组___。 （2）特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费___距离__。 （3）省力特点:使用滑轮组时，有几段(股)绳子吊着物体，提起重物所用的力就是物重的几分之一，数学表达式，即___(不记绳重和摩擦)，其中F为提起重物所用的力，G为物重，n为承受物重的绳子段(股)数，即绕在动滑轮上的绳子段(股)数。 考点一：定滑轮及其工作特点 周边有槽，中心有一转动轴的轮子叫滑轮， 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。 （1）定义：轴固定不动的滑轮，如下图甲所示。 实质：一个等臂杠杆。如下图乙所示，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， （2）特点： ①不省力也不费力：即。 ②不省距离也不费距离：如下图丙所示，,绳子自由端移动的速度等于物体移动的速度,绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离，即。 ③能改变力的方向：不用定滑轮时向上施力拉物体，用了定滑轮后向下施力拉物体。 ④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，无论拉力是竖直向下，还是斜向下，还是水平，拉力的力臂长度均等于滑轮半径，保持不变，故拉力大小不变 甲 乙 丙 丁 考点二：动滑轮及其工作特点 （1）定义：轴可以随物体一起运动的滑轮。，如下图甲所示 实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如下图乙所示，它的转动轴是绳与动滑轮的切点， （2）特点： ①省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有； 仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。 ②费距离：如下图丙所示， 如下图丙所示，绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的2倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的2倍，即。 ③不能改变力的方向：不用动滑轮时向上施力拉物体，用了动滑轮后仍然向上施力拉物体。 ④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，竖直向上施力时，拉力的力臂长度等于滑轮直径，斜向上施力时，拉力的力臂长度小于滑轮直径，故竖直向上施力最省力，斜向上施力，拉力会变大。 甲 乙 丙 丁 考点三：滑轮组 1.定义：由动滑轮和定滑轮组合成的装置 2.特点： 既省力，又能改变力的方向，但是费距离。 （1）省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有（n为承担物重及滑轮重的绳子段数，下同）； 仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。 （2）费距离：绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的n倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的n倍，即。 （3）n的判断方法 如上图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力（示意图见右图），则 考点四： 滑轮组的设计与组装 1、滑轮组的设计 第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N= ；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数 N=。 第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为 ．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为 ；方向向上时，定滑轮的个数为 - 1。 2、滑轮组绳子的绕法 第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=+，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。 第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。 上述方法叫“奇动偶定” 典型一：定滑轮特点及应用 【例1】如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为F1、F2、F3，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F2＝F3 D．以上都有可能 【例2】定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜的方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。 (1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)； (2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。 【变式1】如图所示小明组装了滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m，则F＝　 　N，绳子自由端向上移动 　 　m。 【变式2】如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为(  ) A．500N B．250N C．300N D．800N 典型二：动滑轮特点及应用 【例1】如图所示，若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起，则拉力F1与F2相比较(　　) A．F1较小 B．F2较小 C．F1与F2一样大 D．无法确定 【例2】如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有____________段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_______N。 【例3】如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做 (　　) A.省力,不改变施力的方向 B.不省力,改变施力的方向 C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向 【变式1】如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧秤读数为 (　　) A．G为4N，弹簧秤读数为5N B．G为9N，弹簧秤读数为10N C．G为10N，弹簧秤读数为5N D．G为9N，弹簧秤读数为5N 【变式2】如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升．已知 A 的重力 G ＝100N，重物 A 上升速度为 0.2 m /s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为(　　) A．50N 0.4 m/s B．50N 0.1 m /s C．200N 0.4m/s D．200N 0.1m /s 典型三：滑轮组特点及应用 【例1】工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(　　) A．滑轮组中的定滑轮只能改变力的方向 B．图中动滑轮相当于一个费力杠杆 C．绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m D．质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石 【例2】如图甲，G1=30N，台秤示数18N，不计一切摩擦和滑轮的重，物体G2重为___________ N；图乙，木棒和绳子组成了__________，由图可以得出的结论是 ___________。 【变式1】如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 　 　N，如果动滑轮重为3N，不计摩擦则物体A的重为 　 　，当物体升高1m时，绳子自由端移动 　 　m。 【变式2】如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（　　）。 A．3N B．6N C．11N D．22N 典型四：滑轮组的设计与组装 【例1】组装如图所示滑轮组，使绳子自由端拉力F最小。 【例2】在图中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法 【例1】 【例2】 【变式1】如图，一辆汽车陷入泥潭中，要用滑轮组将汽车拉出，请画出汽车受到重力的示意图（图中点O为汽车的重心）以及最省力的绳子绕法。 【变式2】如图，人站在地面上将重物拉起，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 【变式1】 【变式2】 1. 关于滑轮，下列说法错误的是 A．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向 B．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向 C．定滑轮实质是个等臂杠杆 D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 2. 关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是 (　　) A．甲能改变拉力的方向 B．甲是等臂杠杆 C．甲比乙省力 D．甲比乙省距离 3. 如图，甲物重15N，乙物重5N，甲乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数(　　) A．5N B．10N C．15N D．20N 4. 如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别在一个平面上，所使用的拉力分别为F1，F2和F3，那么有 (　 　) A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＜F1＜F3 D．F2＞F1＞F3 5. 如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是(　　) 6. 如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为100N，定滑轮总重力为100N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（ ） A．220N B．240N C．275N D．300N 6 7 8 7. 如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物，绳子自由端的拉力是15N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ） A．若物体升高0.5m，则绳子自由端移动1.5m B．若绳子自由端的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s C．动滑轮重5N D．若使用该滑轮组匀速提升10N的重物，绳子自由端的拉力F为10N 8. 如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（　　） A．滑轮A相对子物体C在运动，所以A是动滑轮 B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮 C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用 D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用 9. 如图所示是_______________滑轮，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为10N时，物体沿水平面做匀速直线运动，为此时物体受到的摩擦力________________。 10. 高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，图为输电线的牵引装置钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣，总重为5000N，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，每根钢绳受到的拉力为____________N，输电线端受到的拉力大小为__________，若某段时间内输电线端向右移动了10cm，则坠砣串上升了________________cm(取g=10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)。 11. 用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 _________（选填“A”或“B”），动滑轮重为 ___________N。 12. 如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求： （1）绳子自由端的移动速度为多大； （2）动滑轮重力为多大； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大？ 13. 如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 （1）在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码_______； （2）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______； （3）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______； （4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______，所以在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择滑轮组； （5）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。_______ 1. 使用滑轮组时，下列说法正确的是( ) A．一定省力但不改变力的作用方向 B．一定能改变力的作用方向 C．一定能省力，但不一定改变的方向 D．一定能省力又改变力的方向 2. 如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（　　） A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．B物体下落速度为1m/s C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 3. 用图中所示装置提升重为400N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200N C．人将绳子拉过1m，物体也上升1m D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向 4. 如图（绳子和滑轮重不计）重为60N的木块，在10N的拉力F作用下，物体在水平路面上以1m/s的速度匀速运动了6s，则（　　） A．木块与水平路面间的摩擦力为120N B．木块与水平路面间的摩擦力为20N C．在6s内绳子自由端移动了6m D．在6s内绳子自由端移动了18m 5. 用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是（　　） A．6次 B．7次 C．8次 D．9次 6. 如图所示，物重G=10N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。不计绳重与摩擦，若滑轮重为2N，使物体上升10cm，则拉力F=___________N，滑轮向上移动 ___________cm。 7. 如图，用10N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.1m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数为1.5N且保持不变，忽略滑轮、弹簧测力计和绳的重量，不计滑轮的摩擦。 (1)物体B受到的摩擦力为________N，方向________。物体A受到地面的摩擦力为________N。 (2)若将水平拉力F增加到15N，则物体A做________(选填“减速”、“匀速”或“加速”)直线运动，弹簧测力计的示数________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 8. 为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，某工人利用如图所示的滑轮组施加了300N拉力在30s的时间内完成任务。此过程中绳子自由端移动的距离为18m，有_____股绳子承担物重。请根据题意在图中画出滑轮组绕绳方法____。如不计摩擦和绳重，动滑轮的重为_____N；如果绳子能承受的最大拉力为450N，那么该滑轮组最大可吊起_____N的物体。 9. 如图所示，通过滑轮组向下用力提升重物，请用笔画线组装滑轮组． 10. 某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，请在图中完成此要求。 11. 一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。 9 10 11 12. 在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。 表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（丙小组） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛） 1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8 2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6 3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.4 （1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，_______； （2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_______牛； （3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_______； （4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：_______。 13. 如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40Kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/Kg．求： （1）箱子受到的重力； （2）动滑轮的重力； （3）工人所施加拉力的速度。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 滑轮 [学习目标] 1. 理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用； 2. 熟悉滑轮组的特点 3. 知道滑轮组的特点 4. 会根据要求设计滑轮组 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。 3、动滑轮 （1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变。 （2）特点：不省力也不费力，但可以改变作用力方向。 （3）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。 4、动滑轮 （1）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动； （2）特点：使用动滑轮能省一半力，费距离。 （3）原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 5、 滑轮组 （1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的叫___滑轮组___。 （2）特点：既能省力又能改变力的方向，但是要费___距离__。 （3）省力特点:使用滑轮组时，有几段(股)绳子吊着物体，提起重物所用的力就是物重的几分之一，数学表达式，即___(不记绳重和摩擦)，其中F为提起重物所用的力，G为物重，n为承受物重的绳子段(股)数，即绕在动滑轮上的绳子段(股)数。 考点一：定滑轮及其工作特点 周边有槽，中心有一转动轴的轮子叫滑轮， 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。 （1）定义：轴固定不动的滑轮，如下图甲所示。 实质：一个等臂杠杆。如下图乙所示，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， （2）特点： ①不省力也不费力：即。 ②不省距离也不费距离：如下图丙所示，,绳子自由端移动的速度等于物体移动的速度,绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离，即。 ③能改变力的方向：不用定滑轮时向上施力拉物体，用了定滑轮后向下施力拉物体。 ④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，无论拉力是竖直向下，还是斜向下，还是水平，拉力的力臂长度均等于滑轮半径，保持不变，故拉力大小不变 甲 乙 丙 丁 考点二：动滑轮及其工作特点 （1）定义：轴可以随物体一起运动的滑轮。，如下图甲所示 实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如下图乙所示，它的转动轴是绳与动滑轮的切点， （2）特点： ①省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有； 仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。 ②费距离：如下图丙所示， 如下图丙所示，绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的2倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的2倍，即。 ③不能改变力的方向：不用动滑轮时向上施力拉物体，用了动滑轮后仍然向上施力拉物体。 ④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，竖直向上施力时，拉力的力臂长度等于滑轮直径，斜向上施力时，拉力的力臂长度小于滑轮直径，故竖直向上施力最省力，斜向上施力，拉力会变大。 甲 乙 丙 丁 考点三：滑轮组 1.定义：由动滑轮和定滑轮组合成的装置 2.特点： 既省力，又能改变力的方向，但是费距离。 （1）省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有（n为承担物重及滑轮重的绳子段数，下同）； 仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。 （2）费距离：绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的n倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的n倍，即。 （3）n的判断方法 如上图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力（示意图见右图），则 考点四： 滑轮组的设计与组装 1、滑轮组的设计 第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N= ；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数 N=。 第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为 ．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为 ；方向向上时，定滑轮的个数为 - 1。 2、滑轮组绳子的绕法 第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=+，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。 第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。 上述方法叫“奇动偶定” 典型一：定滑轮特点及应用 【例1】如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为F1、F2、F3，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F2＝F3 D．以上都有可能 【答案】C 【解答】解：因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，故同一定滑轮沿三个不同方向、不同速度匀速提升同一重物G，用的拉力大小相等，即F1＝F2＝F3＝G，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【例2】定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜的方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。 (1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)； (2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。 【答案】(1)如图所示。(2)由几何知识知：l1 =l2 =R(R为滑轮半径) 根据杠杆平衡条件：F1·l1=F2·l2，即F·l1=G·l2，所以F =G 【解析】(1)支点是杠杆绕着转动的点，所以定滑轮的支点在定滑轮的转轴上。钩码重力G作用在钩码的重心上，拉力F作用在绳端，方向沿着绳子斜向下。从支点分别向两个力的作用线作垂线，垂线长就是力臂。(2)根据几何中圆的半径相等和杠杆平衡条件即可推证F=G。 【变式1】如图所示小明组装了滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m，则F＝　 　N，绳子自由端向上移动 　 　m。 【答案】100；4。 【解答】解：图示是一个动滑轮，在不计绳重、轮重和摩擦时，绳端的拉力； 绳子自由端向上移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m。 故答案为：100；4。 【变式2】如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为(  ) A．500N B．250N C．300N D．800N 【答案】C 【解析】从图判断，图中的滑轮是定滑轮，“绅士”通过定滑轮对米袋向上的拉力等于他的重力，则米袋对地面的压力为800N-500N=300N。 典型二：动滑轮特点及应用 【例1】如图所示，若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起，则拉力F1与F2相比较(　　) A．F1较小 B．F2较小 C．F1与F2一样大 D．无法确定 【答案】A 【解析】如图所示：F1的力臂L大于F2的力臂L′，由于提起的重物一定，根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂的乘积一定，动力臂越长，动力越小.故F1较小。 【例2】如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有____________段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_______N。 【答案】2 150 【解析】小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树，因此，这样做有2段绳子拉甲树；根据动滑轮省一半力的特点，小谦对绳子的拉力至少为150N。 【例3】如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做 (　　) A.省力,不改变施力的方向 B.不省力,改变施力的方向 C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向 【答案】A 【解析】题图中动滑轮可省力,但不能改变施力方向,即不借助它,需要用方向向上的力提升重物,现在使用动滑轮,仍需用向上的力提升重物。 【变式1】如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧秤读数为 (　　) A．G为4N，弹簧秤读数为5N B．G为9N，弹簧秤读数为10N C．G为10N，弹簧秤读数为5N D．G为9N，弹簧秤读数为5N 【答案】D 【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力， 因拉力F为5N，所以弹簧秤读数也为5N； 1N+G=10N，所以G=9N，故选项D正确， 故选：D。 【变式2】如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升．已知 A 的重力 G ＝100N，重物 A 上升速度为 0.2 m /s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为(　　) A．50N 0.4 m/s B．50N 0.1 m /s C．200N 0.4m/s D．200N 0.1m /s 【答案】D 【解析】 重物 A 沿竖直方向匀速上升，取滑轮为研究对象，滑轮合力为零，则 由GvA=Fv可得 故D符合题意，ABC不符合题意。 典型三：滑轮组特点及应用 【例1】工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(　　) A．滑轮组中的定滑轮只能改变力的方向 B．图中动滑轮相当于一个费力杠杆 C．绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m D．质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石 【答案】A 【解析】A．定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A正确； B．动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B错误； C．由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误； D．工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，所以人提供的最大拉力 F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N 不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重 G最大=2F最大=2×650N=1300N 则提升物体的最大质量 m最大==130kg 故D错误。 故选A。 【例2】如图甲，G1=30N，台秤示数18N，不计一切摩擦和滑轮的重，物体G2重为___________ N；图乙，木棒和绳子组成了__________，由图可以得出的结论是 ___________。 【答案】33 滑轮组 滑轮组可以省力 【解析】[1]G1重力为30N，动滑轮上有两段绳子，则每段绳子拉力为15N，当G2受到向上15N拉力时，台秤示数为18N，则可得G2重力为G2=15N+18N=33N [2][3]绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的作用，而用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢，说明使用滑轮组可以省力。 【变式1】如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 　 　N，如果动滑轮重为3N，不计摩擦则物体A的重为 　 　，当物体升高1m时，绳子自由端移动 　 　m。 【答案】5.4；13.2N；3。 【解答】解：由图可知绳子的有效股数为n＝3，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以弹簧测力计的示数为5.4N； 不计摩擦，根据F＝（G+G动）/n，物体A的重力为： GA＝nF﹣G动＝3×5.4N﹣3N＝13.2N； 绳子自由端移动的距离为： s＝3h＝3×1m＝3m。 故答案为：5.4；13.2N；3。 【变式2】如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（　　）。 A．3N B．6N C．11N D．22N 【答案】B。 【解析】由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝（G1+G轮），F2＝（G2+G轮）， 由题知F1＝F2，所以（G1+G轮）＝（G2+G轮），即：（60N+G轮）＝（38N+G轮）， 解答动滑轮的重力：G轮＝6N。 故选B。 典型四：滑轮组的设计与组装 【例1】组装如图所示滑轮组，使绳子自由端拉力F最小。 【答案】 【例2】在图中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法 【答案】： 【变式1】如图，一辆汽车陷入泥潭中，要用滑轮组将汽车拉出，请画出汽车受到重力的示意图（图中点O为汽车的重心）以及最省力的绳子绕法。 【答案】 【变式2】如图，人站在地面上将重物拉起，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 【答案】 1. 关于滑轮，下列说法错误的是 A．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向 B．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向 C．定滑轮实质是个等臂杠杆 D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 【答案】B 【解析】AC．定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮时不省力但可以改变力的方向，故AC正确，不符合题意；BD．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选B。 2. 关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是 (　　) A．甲能改变拉力的方向 B．甲是等臂杠杆 C．甲比乙省力 D．甲比乙省距离 【答案】C 【解析】乙滑轮的轴是固定的，所以是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，使用乙滑轮不能够省力，但可以改变力的方向；甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，使用甲滑轮可以省力但费距离，故C符合题意。 3. 如图，甲物重15N，乙物重5N，甲乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数(　　) A．5N B．10N C．15N D．20N 【答案】A 【解析】如图为定滑轮组，对乙物受力分析可知，乙在绳拉力与自身重力作用下处于平衡状态，故绳拉力等于其自身重力，即测力计示数为5N；故A符合题意。 故选A。 4. 如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别在一个平面上，所使用的拉力分别为F1，F2和F3，那么有 (　 　) A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＜F1＜F3 D．F2＞F1＞F3 【答案】C 【解析】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦： 假设物块与地面的摩擦力为f， 第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，F1=f； 第二个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2=f / 2； 第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F3=2f； 故F2＜F1＜F3； 故选：C。 5. 如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是(　　) 【答案】D 【解析】AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上(即左边测力计倒置使用)，因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意； B．在B图中，钩码挂在挂钩上(即左边测力计正常使用)，所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意； D．在D图中，钩码挂在挂钩上(即左边测力计正常使用)，所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为 左边测力计的示数为手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数(即测力计受到向下的拉力)为 所以 能得出正确结论，故D项符合题意。 6. 如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为100N，定滑轮总重力为100N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（ ） A．220N B．240N C．275N D．300N 【答案】A 【解析】将人、吊篮和动滑轮看成一个整体，对其受力分析：受到人、吊篮和动滑轮的总重力，还受到5股绳子的拉力。人、吊篮和动滑轮的总重力为 一股绳子的拉力即人对绳子的拉力为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物，绳子自由端的拉力是15N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ） A．若物体升高0.5m，则绳子自由端移动1.5m B．若绳子自由端的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s C．动滑轮重5N D．若使用该滑轮组匀速提升10N的重物，绳子自由端的拉力F为10N 【答案】D 【解析】 A．吊起动滑轮的绳子段数为n=2，则绳子自由端移动的距离为 故A错误； B．绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为 若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，则物体上升速度为 故B错误； C．物体和动滑轮的总重力为 动滑轮的重力为 故C错误； D．因为考虑动滑轮的重，而不考虑绳重和摩擦力，自由端拉力 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（　　） A．滑轮A相对子物体C在运动，所以A是动滑轮 B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮 C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用 D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用 【答案】C 【解析】AB．由图可知，滑轮A位置固定不变，滑轮B随重物一起移动，所以滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故AB错误； CD．定滑轮使用时可以改变人所施加的拉力方向的作用，故C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示是_______________滑轮，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为10N时，物体沿水平面做匀速直线运动，为此时物体受到的摩擦力________________。 【答案】     动     20N 【解析】 [1]由图可知，该滑轮的轴随物体一起运动，所以该滑轮是动滑轮。 [2]物体沿水平面做匀速直线运动，物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力。即得 由动滑轮特点知，此时物体受到的拉力 物体受到的摩擦力 10. 高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，图为输电线的牵引装置钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣，总重为5000N，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，每根钢绳受到的拉力为____________N，输电线端受到的拉力大小为__________，若某段时间内输电线端向右移动了10cm，则坠砣串上升了________________cm(取g=10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)。 【答案】5000 1×104N 20 【解析】[1]不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则每根钢绳受到拉力等于坠砣的总重力，为； [2]由图知滑轮组承担端拉力的绳子股数，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则 所以输电线端受到的拉力大小 [3]图中坠砣挂在钢绳的自由端，且，输电线端向右移动，坠砣上升，则坠砣串上升高度 11. 用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 _________（选填“A”或“B”），动滑轮重为 ___________N。 【答案】     A     40 【解析】 [1]由图甲可知，绳子的有效段数n=3，则绳子自由端移动距离 s=3h 在2秒的时间内，物体提升1米，则绳子自由端通过的距离为3米，因此图乙中倾斜直线A是绳子自由端运动的s～t图像。 [2]不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力为 则动滑轮重力 G动=3F﹣G=3×80N﹣200N=40N 12. 如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求： （1）绳子自由端的移动速度为多大； （2）动滑轮重力为多大； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大？ 【答案】（1）0.3m/s；（2）120N；（3）250N 【解析】解：（1）由图得承重绳子股数 n=3 依题意得，重物上升的高度为 h＝2m 则绳子自由端的移动的距离为 由得，绳子自由端的移动的速度为 （2）由滑轮组的特点知所需拉力 所以动滑轮重力 （3）动滑轮重力不变，即G动＝120N，所以当重物再增加150N，作用在绳自由端的拉力 答：（1）绳子自由端的移动速度为0.3m/s； （2）动滑轮重力为120N； （3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少250N。 13. 如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 （1）在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码_______； （2）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______； （3）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______； （4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______，所以在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择滑轮组； （5）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。_______ 【答案】 匀速上升 省力 改变力的方向 费距离 【解析】（1）[1]在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，处于平衡状态，只有这样，弹簧测力计对绳子的拉力的大小才是不变的，弹簧测力计的示数不变，才能快速准确测出拉力的大小。 （2）[2]在实验（c）中，拉力 F=0.55N<G=0.98N 故使用动滑轮时省力。 （3）[3]比较图（a）（b），观察弹簧测力计拉力的方向，要向上提升物体，使用定滑轮可以向下拉绳子，施加向下的拉力，所以使用定滑轮的好处是改变用力的方向。 （4）[4]钩码升高高度都为0.2m时，（b）中测力计移动的距离为0.2m，（c）中测力计移动的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。 （5）[5]要使得绕线方式最省力，则承担物重的绳子股数要最多，图（d）中，承担物重的绳子股数最多为3，所以要从动滑轮上面的挂钩绕起，绕线方式如图所示 1. 使用滑轮组时，下列说法正确的是( ) A．一定省力但不改变力的作用方向 B．一定能改变力的作用方向 C．一定能省力，但不一定改变的方向 D．一定能省力又改变力的方向 【答案】C 【解析】 使用滑轮组时，由多股绳子承重，所以一定可以省力； 但由于绕绳方式的不同，可能改变力的方向，也可能不改变力的方向； 故C正确，ABD错误． 故选C． 2. 如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（　　） A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．B物体下落速度为1m/s C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 【答案】B 【解析】A．由图知，动滑轮上有2段绳子承担物重，所以 由物体间力的作用是相互的规律可知，物体A受到的拉力为 FA'＝FA＝15N 此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为 f＝FA'＝15N 故A错误； B．由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为 故B正确； CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的滑动摩擦力大小不变，方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力 F＝f+FA'＝15N+15N＝30N 则要使物体A向左做加速直线运动，由二力平衡的知识可知，向左拉物体A的力F拉＞30N，故CD错误。 故选B。 3. 用图中所示装置提升重为400N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为定滑轮 B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200N C．人将绳子拉过1m，物体也上升1m D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向 【答案】B 【解析】 A．由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，故A错误； B．不计摩擦和滑轮与绳的自重，使用一个动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故B正确； C．使用动滑轮时，省力但同时费距离，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故C错误； D．由图可知，使用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。 故选B。 4. 如图（绳子和滑轮重不计）重为60N的木块，在10N的拉力F作用下，物体在水平路面上以1m/s的速度匀速运动了6s，则（　　） A．木块与水平路面间的摩擦力为120N B．木块与水平路面间的摩擦力为20N C．在6s内绳子自由端移动了6m D．在6s内绳子自由端移动了18m 【答案】B 【解析】AB．由滑轮组结构看出 绳子和滑轮重不计，作用在绳自由端的拉力等于木块受摩擦力的，木块受到的摩擦力 故A不符合题意，B符合题意； CD．由得，物体移动的距离 绳子自由端通过的距离 故CD不符合题意。 故选B。 5. 用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是（　　） A．6次 B．7次 C．8次 D．9次 【答案】B 【解析】根据图示可知，n＝3，而绳子能承受的最大拉力为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则一次吊运大米的重力 由G＝mg可得，一次吊运大米的质量 一次吊运大米的袋数为 所以一次吊运大米的袋数为4袋，则至少需要吊运的次数 因此需要7次才能吊运完。 故选B。 6. 如图所示，物重G=10N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。不计绳重与摩擦，若滑轮重为2N，使物体上升10cm，则拉力F=___________N，滑轮向上移动 ___________cm。 【答案】 22 5 【解析】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，拉力为 滑轮向上移动的距离为 7. 如图，用10N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.1m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数为1.5N且保持不变，忽略滑轮、弹簧测力计和绳的重量，不计滑轮的摩擦。 (1)物体B受到的摩擦力为________N，方向________。物体A受到地面的摩擦力为________N。 (2)若将水平拉力F增加到15N，则物体A做________(选填“减速”、“匀速”或“加速”)直线运动，弹簧测力计的示数________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 【答案】1.5 水平向左 3.5 加速 不变 【解析】 [1][2]弹簧测力计的示数是1.5N，因为物体B水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以物体A对物体B的摩擦力是1.5N，方向水平向左。 [3]物体A在水平方向上受到向左的拉力和物体B对A的向右的摩擦力以及地面对A的向右的摩擦力，由于弹簧测力计示数为1.5N，手拉滑轮的力为F=10N，则木板A受到的地面的摩擦力为 方向水平向右。 [4][5]在运动过程中若将拉力F增加到15N，物体A会做加速运动；但是A、B间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A、B间的滑动摩擦力不变，故弹簧测力计的示数不变。 8. 为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，某工人利用如图所示的滑轮组施加了300N拉力在30s的时间内完成任务。此过程中绳子自由端移动的距离为18m，有_____股绳子承担物重。请根据题意在图中画出滑轮组绕绳方法____。如不计摩擦和绳重，动滑轮的重为_____N；如果绳子能承受的最大拉力为450N，那么该滑轮组最大可吊起_____N的物体。 【答案】 3 300 1050 【解析】[1][2]由将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，此过程中绳子自由端移动的距离为18m可知，动滑轮上绳子的段数 即有3段绳子承担物重，则滑轮组绕绳从动滑轮开始，如图所示： [3]绳重及摩擦不计，根据可得，动滑轮的重力 G动=nF-G=3×300N-600N=300N [4]如果绳子能承受的最大拉力为450N，最大吊起的物重 G′=nF′-G动=3×450N-300N=1050N 9. 如图所示，通过滑轮组向下用力提升重物，请用笔画线组装滑轮组． 【答案】 10. 某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，请在图中完成此要求。 【答案】 11. 一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。 【答案】 12. 在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。 表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（丙小组） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛） 1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8 2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6 3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.4 （1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，_______； （2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_______牛； （3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_______； （4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：_______。 【答案】 可以省力 0.2 拉力方向不同 拉力方向与竖直方向夹角越大越费力 【解析】（1）[1]从表格中可以看出，每组数据中弹簧测力计的读数都要小于重物的重力，所以使用动滑轮匀速提起重物，可以省力。 （2）[2]因为提升重物的过程中相当于两根绳子在提升动滑轮，则由题中资料可知，拉力的表达式为 将第1次的实验数据代入到上式，求得 G动=2F1-G1=2×0.6N-1N=0.2N （3）[3]当提升相同重物时，所用拉力的方向不同，得到的弹簧测力计的示数不同，由此可知拉力方向不同影响拉力的大小。 （4）[4]观察图片并分析数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，且测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。 13. 如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40Kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/Kg．求： （1）箱子受到的重力； （2）动滑轮的重力； （3）工人所施加拉力的速度。 【答案】解：（1）箱子受到的重力。 （2）根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承担可知： ； （3）滑轮组是有两股绳子承担，且， ， 。 学科网（北京）股份有限公司 $$