11.2 滑轮（课件+讲义+练习）-2024-2025学年九年级物理上册同步备课包（苏科版）

11.2 滑轮 第十一章 简单机械和功（苏科版） 目录 1 定滑轮和动滑轮 2 滑轮组 3 课堂练习 【PART.01】 01 滑轮 滑轮 利用了什么装置？ 问题 扯绳子就可以把国旗升到高处 解密 在旗杆的顶端有一个周边有槽，能绕轴转动的小轮，能实现绳子下拉的时候，国旗上升。 滑轮 滑轮:周边有槽，能够绕轴转动的小轮，称为滑轮。 结论 滑轮 用一个滑轮和一段绳子，设计一种将重物提起来的方式。 活动 滑轮 你设计出的是哪一种？ 问题 滑轮固定在墙上 滑轮不固定在墙上 定滑轮 总结 定滑轮：使用时轴固定不动的滑轮。 动滑轮 总结 动滑轮:使用时轴随物体一起运动的滑轮。 研究滑轮的特点 总结 探究动滑轮和定滑轮的省力情况，能否改变力的方向，以及拉力移动距离和重物移动距离的关系。 定滑轮和动滑轮两种不同的方式提升重物，你选择哪种?原因是什么?省力?省距离? 问题 研究定滑轮的特点 实验器材 进行实验 实验过程中缓慢匀速拉动弹簧测力计 注意 F G 研究定滑轮的特点 数据记录 实验结论 s=h 定滑轮不省力，不省距离，可以改变力的方向。 1.2 3.2 2.3 12 15 20 研究定滑轮的特点 绳子与物体直接相连，物体上升的高度与绳子自由端移动的距离相等。 同时发生(t 相同) 定滑轮自由端与物体端的距离、速度关系 总结 s=h V绳 = V物 研究动滑轮的特点 实验器材 进行实验 实验过程中缓慢匀速拉动弹簧测力计 注意 F G 研究动滑轮的特点 数据记录 实验结论 F<G s=2h 动滑轮省力，费距离，但不改变力的方向。 21 39 80 3.2 7.6 5.0 研究动滑轮的特点 滑轮上升，两边绳子均松弛，故绳子自由端需要拉紧2倍的滑轮上升距离。 同时发生(t 相同) s=2h V绳 =2 V物 动滑轮自由端与物体端的距离、速度关系 总结 研究动滑轮的特点 不计绳重和摩擦 总结 定滑轮本质为等臂杠杆 F=G F2 F1 O 研究动滑轮的特点 不计绳重和摩擦 动滑轮本质为动力臂是阻力臂2倍的 省力杠杆 两边的绳子需平行，即绳子自由端应 竖直向上拉 总结 注意 F2 F1 O l1=2l2 G 定动滑轮的关系 比较F1、F2、F3的大小 练一练 答案 F1=F2=F2 F1<F2<F2 知识小结 总结 1.滑轮 (1)定义：周边有槽，能够绕轴转动的小轮，称为滑轮。 (2)定滑轮：使用时轴__________的滑轮。 (3):动滑轮：使用时轴随物体一起_______的滑轮。 2.滑轮的特点 (1)定滑轮：定滑轮不省力，不省距离，但________________。 (2)动滑轮：动滑轮__________力__________距离，但不改变力的方向。 3.滑轮的本质 定滑轮 _________________ 动滑轮 _________________ 固定不动 运动 可以改变运动方向 省一半 费一倍 等臂杠杆 动力臂是阻力臂的2倍 课堂巩固 【典例1】如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（　） A．它是一个动滑轮 B．它可以上下移动 C．用它改变力的方向 D．用它改变力的大小   答案 【答案】C 【详解】升旗时旗杆顶端的滑轮并不随国旗升降，它是一个定滑轮，用力方向与国旗运动的方向相反，故用它改变力的方向。 故选C。 课堂巩固 【变式1-1】2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。五星红旗升起是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，该滑轮的类型和作用分别是（    ） A．定滑轮，改变拉力的方向 B．动滑轮，减小拉力 C．定滑轮，增大绳子自由端移动的距离 D．动滑轮，不能省力 答案 课堂巩固 【答案】A 【详解】旗杆顶部是定滑轮，定滑轮的特点是不省力、不省功、也不省距离，但能改变力的方向，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 课堂巩固 【变式1-2】如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 答案 【答案】D 【详解】如图为定滑轮，本质是一个等臂杠杆，不省力也不费力，所以三个力大小相等，故D正确，ABC错误。 故选D。 课堂巩固 【典例2】如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　） A．既省力，也改变施力的方向 B．省力， 所用力为200N C．省力， 所用力为400N D．不省力，但改变施力的方向 答案 【答案】B 【详解】AD．使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，故AD错误； BC．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省一半的力，不考虑滑轮重绳重和摩擦，所以所用拉力为F=200N，故B正确，C错误。故选B。 课堂巩固 【变式2-1】如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为 滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为 N，拉力移动的距离为 m。 答案 【答案】 动 200 0.4 【详解】[1]如图所示的滑轮，工作时，滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。 [2]不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，拉力为 [3]拉力移动的距离为 课堂巩固 【典例3】如图所示，物重30N，滑轮重6N，若不计绳重与摩擦，则挂钩下细绳P承受的拉力为______N，拉力F是______N。若绳子自由端上升0.8m，则物体会上升______m。 答案 【答案】     30     18     0.4 【详解】[1]因物体重30N，处于平衡状态，说明挂钩施加的拉力与物体的重力是一对平衡力大小相等为30N，因为力的作用是相互的，所以挂钩P受到的拉力为30N。 [2]绳端的拉力为物体和滑轮总重的一半，拉即力所以拉力F为 18N。 [3]滑轮承重绳子的股数n=2，物体上升的高度 课堂巩固 【变式3-1】如图所示，使用滑轮的目的是为了______，重6N的物体在的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，则绳子自由端将移动______m；物体与地面的摩擦力为______N。 答案 课堂巩固 【答案】 省力 1 4 【详解】[1]图中为动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以省力，但费距离。 [2]已知物体移动的距离为 绳子自由端移动的距离为 。 [4]已知绳末端的拉力为2N，由 可得，物体受到的摩擦力为 课堂巩固 【典例4】如图所示，物体A在拉力F作用下向左做匀速直线运动，此时物体A受到水平桌面的摩擦力是5N，（不考虑滑轮重、绳重和滑轮间的摩擦力），则拉力____N。 答案 【答案】10 【解析】【小题1】根据动滑轮为省力、费距离机械可知，两股绳平分动滑轮挂钩上的力，所以挂钩上的拉力为 F=2f=2×5N=10N 课堂巩固 【变式4-1】如图所示，物重G=5N；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1N，使物体上升6cm，则拉力F=_______N，滑轮向上移动_______cm。 答案 【答案】     11     3 【详解】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，不计绳重与摩擦，则拉力 滑轮向上移动的距离 课堂巩固 【变式4-1】如图所示，物重G=5N；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1N，使物体上升6cm，则拉力F=_______N，滑轮向上移动_______cm。 答案 【答案】     11     3 【详解】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，不计绳重与摩擦，则拉力 滑轮向上移动的距离 课堂巩固 【典例5】下图是滑轮甲和乙，不考虑滑轮重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲是动滑轮，可以省力 B．乙是定滑轮，可以省力 C．甲是动滑轮，能改变拉力的方向 D．乙是定滑轮，可以省距离 答案 【答案】A 【详解】AC．图中甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，可以省力，故A正确，C错误； BD．乙是定滑轮，相当于等臂杠杆，定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，故BD错误； 故选A。 课堂巩固 【变式5-1】如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是_______。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高_______m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1_______G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 答案 课堂巩固 【答案】     可以改变作用力方向     2     小于 【详解】如图所示甲为定滑轮，乙为动滑轮。 [1]图中使用甲滑轮的好处是，可以改变作用力方向。 [2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高2m。 [3]定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故F1=G1 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故 则 G2=2F2 故G1<G2. 课堂巩固 【变式6-2】如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＝F2＞F3 答案 课堂巩固 【答案】C 【详解】不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，假设物块与地面的摩擦力为f，由于第一个图中滑轮为定滑轮，使用过程不省力，故 F1＝f 第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以 F2＝2f 第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则 故F2＞F1＞F3，故C正确。故选C。 课堂巩固 【变式6-3】如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 答案 课堂巩固 答案 【PART.02】 02 滑轮组 滑轮组 定滑轮：不省力，但是可以改变力的方向。 动滑轮：省力，但是不可以改变力的方向。 如何既省力又改变力的方向? 滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。 问题 定义 导语 滑轮组 滑轮组大大方便了人们的生活！ 用滑轮组吊起重物 滑轮组在生产中的应用 应用 滑轮组 定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组，怎么绕呢? 问题 滑轮组 一定一动 从定滑轮开始 从动滑轮开始 总结 绕线原则 （1） 定动交替 F F 滑轮组 定动不等 两定一动 两动一定 总结 绕线原则 （1） 定动交替 F F （2） 就近原则 （3） 从轮子少的钩子开始 滑轮组的缠绕方式 请在下图中画出滑轮组可行的绕绳方法。 思考 滑轮组的缠绕方式 请在下图中画出滑轮组可行的绕绳方法。 思考 滑轮组的受力分析 省力 受力分析 滑轮组是如何做到既省力又改变力的方向的? 思考 改变方向 不同的缠绕方式 滑轮组的受力分析 不计绳重与轴摩擦 注意 选取研究对象：重物与动滑轮整体 画受力分析图： 共有____段绳 承担这个整体的重力 F F 2 根据平衡态列等式：2F=(G物 +G动)所以只要用 (G物 +G动)的力就可以提起重物。 G总 滑轮组的受力分析 自由端与物体端的距离、速度关系 物体与动滑轮一起上升。 与动滑轮相连的______根绳子均需拉紧。 h 2 故绳子自由端需要拉紧______倍的物体上升距离。 2 S s=2h 同时发生(t相同) V绳 =2V物 滑轮组的受力分析 不计绳重与轴摩擦 注意 F 选取研究对象：重物与动滑轮整体 画受力分析图： 共有____段绳 承担这个整体的重力 3 根据平衡态列等式：3F=(G物 +G动)所以只要用 (G物 +G动)的力就可以提起重物。 F F F G总 滑轮组的受力分析 自由端与物体端的距离、速度关系 物体与动滑轮一起上升。 与动滑轮相连的______根绳子均需拉紧。 3 故绳子自由端需要拉紧______倍的物体上升距离。 3 S s=3h 同时发生(t相同) V绳 =3V物 h 滑轮组的受力分析 F n=2 n=3 总结 动滑轮上有n段绳子承担物重， 提起物体的力就是总重的 F=(G物+G动) 同时，物体抬升h的高度，每段绳子都要移动h，拉力(绳子端)移动距离____________ s=nh 滑轮组的受力分析 请用笔画出在图中滑轮组最省力的绕绳方法，并分析匀速拉动物体时，所用拉力F的大小。(不计绳重和轴摩擦，物体重力为G，动滑轮总重均记为G动） 练习 知识小结 1.滑轮组 定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组。 2.滑轮组的绕线原则 (1)定动交替；(2)就近原则；(3)从轮子数量_____的钩子开始。 3.滑轮组的受力分析 (1)不计动滑轮重、绳重和摩擦，动滑轮上有n段 绳子承担物重，提起物体的力就是物重的_____。 (2)同时，物体抬升h的高度，每段绳子都要收缩h， 拉力(绳子端)移动距离为_____。 少 nh 【PART.03】 03 课堂练习 课堂巩固 【典例7】将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 答案 课堂巩固 答案 【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示： 课堂巩固 【变式7-1】如图所示，某人用滑轮组提起物体，请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。 答案 课堂巩固 答案 【详解】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两段绳子承担物重，另一种是由三段绳子承担物重；要想最省力，应选用三段绳子承担物重的绕法，即绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后依次绕线，如图所示： 课堂巩固 【变式7-2】如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子 答案 课堂巩固 答案 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图所示 课堂巩固 【典例8】用如图所示的滑轮组水平拉动物体，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。 答案 课堂巩固 答案 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 课堂巩固 【变式8-1】小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。 答案 课堂巩固 答案 【详解】因为要最省力，所以选择两个动滑轮的滑轮组，连接如下图所示： 课堂巩固 【变式8-2】用滑轮组提升重600N的物体，假设绳重和摩擦均不计，动滑轮重30N，在图中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F 大小。 答案 课堂巩固 答案 【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示： 课堂巩固 【变式8-3】请用细绳把图滑轮连接起来，使我们提起物体的拉力是重力的。 答案 课堂巩固 答案 【详解】由题意知，要求提起物体的拉力是重力的，则动滑轮上绳子的根数为3，根据偶定奇动，绳子应从动滑轮开始，如图所示： 课堂巩固 【典例9】用如图所示的装置提升重为600N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为动滑轮 B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为300N C．若人将绳子匀速拉过2m，物体也上升2m D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向 答案 课堂巩固 答案 课堂巩固 答案 【变式9-1】若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是（　　） A. B. C. D. 课堂巩固 答案 课堂巩固 答案 【变式9-2】郭郭利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物，已知货物重600N。不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为350N。 （1）在图中画出绳子的绕法； （2）现将重物再增加150N，要使重物匀速上升， 作用在绳自由端的拉力为多大； （3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力多大？ 课堂巩固 答案 【详解】解：（1）如图所示，人在地面上，人给绳子的拉力只能是向下的，那么绳子的固定端只能固定在定滑轮上，绕过动滑轮，再绕定滑轮绕入水中，故如图所示： 课堂巩固 答案 【变式9-3】小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子，两根木棍和绳子组成的机械相当于______，小明受到的拉力是______N， 小杰受到的拉力是______N。 课堂巩固 答案 【答案】 滑轮组 600 700 【详解】[1]由图可见，从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组。 [2]小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子， 由图可知小明那端木棍有6段绳子相连，因此小明受到的拉力 F=100N×6=600N [3]小杰那端木棍有7段绳子相连，因此小杰受到的拉力 F'=100N×7=700N 课堂巩固 答案 【典例10】如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为______N。 课堂巩固 答案 课堂巩固 答案 【典例11】如图所示是“一动一定”滑轮组，a、b为两个弹簧测力计，不计滑轮重，绳重及摩擦，当匀速提升G=600N的重物时，a、b两弹簧测力计的示数分别为（　　） A．600N  200N B．600N   300N C．400N  300N D．400N   200N 课堂巩固 答案 【答案】D 【详解】由图示知，滑轮组承重绳子的根数为3，不计滑轮重、绳重及摩擦时，弹簧测力计b的示数 匀速提升重物时，由平衡条件知道，a弹簧测力计向上的拉力等于两股绳子向下的拉力和，即 a弹簧测力计的示数 Fa=2Fb=2×200N=400N 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 课堂巩固 答案 【典例12】体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要______N 的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为______N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦） 课堂巩固 答案 【答案】 200 400 【分析】读图可知，整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担，右侧的拉力则又由第二只滑轮分担。因为整个装置保持静止，所以每只滑轮两侧的力都是相等的。 【详解】人的重力G人=600N；木板的重力G木=200N；G人+G木=600N+200N=800N， 读图可知，这800N都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等．因此，上面滑轮右侧的拉力为400N.这400N又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N；绳子对人向上的拉力等于人对绳子的拉力，所以人对木板的压力：F压=G人−F=600N−200N=400N。 感谢您的观看 11.2 滑轮 一、单选题 1．各种各样的机械展示了人类的智慧，如题图所示的四种简单机械中，不能省力的装置是（　　） A．旗杆顶的定滑轮 B．搬石头的撬棒 C．剪钢丝的钳子 D．自行车的脚踏板 2．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉起物体匀速上升。则关于F1、F2、F3的大小，下列说法中正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 3．如图所示，滑轮下所挂物体重力为G，绳端用倾斜向上力F拉着，整个装置处于静止状态，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，则F与G的大小关系是（    ） A． B． C． D． 4．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（    ） A． B． C． D． 5．如图所示，用滑轮装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则省力情况相同的是（    ） A．①④ B．③④ C．②③ D．①② 6．一名体重为500牛顿的举重运动员，他最多能举起1200牛顿的物体。这个人站在地面上，利用图示装置来提升重物，那么，在给定的以下四个物体中，他所能提起的最重物体是（　　） A．重500牛顿的物体 B．重900牛顿的物体 C．重1200牛顿的物体 D．重2000牛顿的物体 7．利用滑轮组可以事半功倍。如图所示是工人师傅搬移木箱的简化示意图，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，拉动绳的自由端使木箱在2s内匀速直线运动了3m。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦，下列说法中正确的是（    ） A．绳自由端的拉力大小为400N B．绳自由端的移动速度为1.5m/s C．绳自由端移动了3m D．木箱移动速度为1.5m/s 8．如图所示的滑轮组，挂上钩码a、b 后，恰好静止，若不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小，在a、b下面再挂一个质量相等的钩码，将出现（　　）    A．a上升，b下降 B．a下降，b上升 C．仍然保持静止 D．无法判断 二、填空题 9．一辆汽车不小心陷进入泥潭中，按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮均可将汽车从泥潭中拉出。两种方法中，更省力的是方法 （选填“甲”或“乙”）；若按甲方式拉车，则图中的滑轮是 滑轮，其作用是 。 10．如图所示，用三种不同方法用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为4N，（不计绳子与滑轮间的摩擦）则拉力大小分别为： N， N， N。 11．如图所示，用120N的力F拉着物体A以2m/s的速度在水平方向上匀速前进，若物体A受到的摩擦力是20N，则物体B受到的摩擦力是 N，物体B的速度是 m/s。（不考虑绳子与滑轮之间的摩擦）。 12．如图所示，当工人师傅用100N的拉力向下拉绳时，使重180N的重物匀速上升1m，不计绳重及摩擦，此滑轮组中的动滑轮重为 N，绳子自由端下降 m。 13．如图所示，重30N的物体A在水平拉力F的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体A所受的滑动摩擦力是物重的0.2倍，物体A在2s内前进了0.2m，若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦，拉力F为 N，绳子自由端移动的速度为 m/s。 14．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为 N。 15．截止到2023年年底，中国高铁运营里程达到4.5万公里。如图所示，为高铁输电线的牵引装置工作原理，图中 （选填“A”或“B”）为定滑轮；若钢绳通过滑轮组悬挂5个标准质量为20kg的坠砣，则输电线P端受到的拉力大小为 N（不计滑轮和钢绳自重、摩擦，g取10N/kg）。 三、作图题 16．小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。 17．如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子 18．将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 19．用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，请画出最省力的绕绳方法。 四、实验题 20．某同学“探究滑轮组的特点”的部分实验过程， (1)如图1所示，测量物体G所受的重力为 ； (2)如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是 （选填“甲”或“乙”）； 实验次数 物体重量 物体上升高度 拉力 弹簧测力计移机动的距离 1 5.00 2.80 10.00 (3)实验结论：滑轮组使用时既可以省力，也可以改变施力的方向，但省力的同时却费距离。你认为该同学的实验结论： （选填“科学”或“不科学”），请说明你的理由 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.2 滑轮 一、单选题 1．各种各样的机械展示了人类的智慧，如题图所示的四种简单机械中，不能省力的装置是（　　） A．旗杆顶的定滑轮 B．搬石头的撬棒 C．剪钢丝的钳子 D．自行车的脚踏板 【答案】A 【详解】A．由于定滑轮相当于等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，所以既不省力也不费力，故A符合题意； B．使用搬石头的撬棒时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以可以省力，故B不符合题意； C．使用剪钢丝的钳子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以可以省力，故C不符合题意； D．自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，所以可以省力，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉起物体匀速上升。则关于F1、F2、F3的大小，下列说法中正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 【答案】D 【详解】不计滑轮摩擦及绳重，图中使用同一定滑轮提升同一物体，定滑轮不省力，即所用的力都相等，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．如图所示，滑轮下所挂物体重力为G，绳端用倾斜向上力F拉着，整个装置处于静止状态，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，则F与G的大小关系是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可知，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，物体的重力由两段绳子承担，但由于拉力的方向与重力的方向有一定的夹角，所以每段绳子的拉力大于物重的二分之一，在图中的状态下，每段承担的力 故选C。 4．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．如图，用定滑轮提升物体，不计机械自重和摩擦，拉力等于物体的重力， B．如图，滑轮组有三根绳承担物重，不计机械自重和摩擦，拉力等于物体重力的三分之一，； C．如图，用动滑轮提升物体，不计机械自重和摩擦，拉力为物体重力的2倍，； D．如图，用杠杆提升物体，不计机械自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得，拉力 由以上分析可知，所需动力最小的是D，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．如图所示，用滑轮装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则省力情况相同的是（    ） A．①④ B．③④ C．②③ D．①② 【答案】A 【详解】若不计滑轮自重及摩擦 ①是动滑轮，省一半力， ②是定滑轮，单独使用不能省力，； ③滑轮组有三段绳子承担物重，拉力是物重的三分之一，； ④滑轮组有二段绳子承担物重，拉力是物重的二分之一，； 则省力情况相同的是①④，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．一名体重为500牛顿的举重运动员，他最多能举起1200牛顿的物体。这个人站在地面上，利用图示装置来提升重物，那么，在给定的以下四个物体中，他所能提起的最重物体是（　　） A．重500牛顿的物体 B．重900牛顿的物体 C．重1200牛顿的物体 D．重2000牛顿的物体 【答案】B 【详解】如图所示： 分析可知，人的拉力最大与体重mg相等（此时地面支撑力为0），提升的重物最大为 2T=1000N 考虑到滑轮重和摩擦的影响，提升的重物会比1000N略小。故ACD符合题意，B符合题意。 故选B。 7．利用滑轮组可以事半功倍。如图所示是工人师傅搬移木箱的简化示意图，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，拉动绳的自由端使木箱在2s内匀速直线运动了3m。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦，下列说法中正确的是（    ） A．绳自由端的拉力大小为400N B．绳自由端的移动速度为1.5m/s C．绳自由端移动了3m D．木箱移动速度为1.5m/s 【答案】D 【详解】A．由图可知，绳子有2段，绳自由端的拉力大小为 故A错误； BC．绳自由端的移动的距离为 速度为 故BC错误； D．木箱移动速度为 故D正确。 故选D。 8．如图所示的滑轮组，挂上钩码a、b 后，恰好静止，若不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小，在a、b下面再挂一个质量相等的钩码，将出现（　　）    A．a上升，b下降 B．a下降，b上升 C．仍然保持静止 D．无法判断 【答案】A 【详解】由于a物体连接的滑轮随a物体一起运动，所以与a物体一起运动的滑轮为动滑轮，由图可知，动滑轮上有2股绳，动滑轮能省力，则在a、b下面再挂一个质量相等的钩码时，b物体所在的绳端增大的拉力为钩码的重力，动滑轮上2股绳子增大的拉力为钩码的重力的一半，所以绳端的拉力大于动滑轮上2股绳子的拉力，所以a上升，b下降，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题 9．一辆汽车不小心陷进入泥潭中，按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮均可将汽车从泥潭中拉出。两种方法中，更省力的是方法 （选填“甲”或“乙”）；若按甲方式拉车，则图中的滑轮是 滑轮，其作用是 。 【答案】 乙 定 改变力的方向 【详解】[1]甲是定滑轮，不省力可以改变力的方向，乙是动滑轮，可以省一半的力，更省力的是乙图。 [2][3]在甲方法中，滑轮是固定不动的，即滑轮与大树相连，这种滑轮我们称之为定滑轮。定滑轮的主要作用是改变力的方向，不省力也不费力。也就是说，使用定滑轮时，拉力的大小与物体受到的阻力相等，但拉力的方向可以与物体的运动方向不同。故其作用是改变力的方向 10．如图所示，用三种不同方法用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为4N，（不计绳子与滑轮间的摩擦）则拉力大小分别为： N， N， N。 【答案】 2 4 8 【详解】[1]第一个图滑轮为动滑轮，F1处于绳端，所以 [2]第二个图滑轮为定滑轮，F2处于绳端，所以 [3]第一个图滑轮为动滑轮，F1作用在动滑轮上，则滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即 11．如图所示，用120N的力F拉着物体A以2m/s的速度在水平方向上匀速前进，若物体A受到的摩擦力是20N，则物体B受到的摩擦力是 N，物体B的速度是 m/s。（不考虑绳子与滑轮之间的摩擦）。 【答案】 50 4 【详解】[1]由图得，采用的滑轮为动滑轮，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，则 则 [2]物体B的速度是 12．如图所示，当工人师傅用100N的拉力向下拉绳时，使重180N的重物匀速上升1m，不计绳重及摩擦，此滑轮组中的动滑轮重为 N，绳子自由端下降 m。 【答案】 20 2 【详解】[1]由图得 不计绳重及摩擦，由得，此滑轮组中的动滑轮重为 [2]绳子自由端下降 13．如图所示，重30N的物体A在水平拉力F的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体A所受的滑动摩擦力是物重的0.2倍，物体A在2s内前进了0.2m，若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦，拉力F为 N，绳子自由端移动的速度为 m/s。 【答案】 3 0.2 【详解】[1]由图可知，有效绳子段数。物体A所受的滑动摩擦力为 若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦，则拉力F为 [2]绳子自由端移动的距离为 则绳子自由端移动的速度为 14．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为 N。 【答案】14 【详解】当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则 当A向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以A受到向右的摩擦力为 f′=f=7N B对A的拉力不变，F拉=7N，A做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力为 15．截止到2023年年底，中国高铁运营里程达到4.5万公里。如图所示，为高铁输电线的牵引装置工作原理，图中 （选填“A”或“B”）为定滑轮；若钢绳通过滑轮组悬挂5个标准质量为20kg的坠砣，则输电线P端受到的拉力大小为 N（不计滑轮和钢绳自重、摩擦，g取10N/kg）。 【答案】 A 2000 【详解】[1][2]由图可知，滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向，滑轮B为动滑轮，滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，坠砣的重力为 不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得则输电线P端受到的拉力大小为 三、作图题 16．小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。 【答案】 【详解】因为要最省力，所以选择两个动滑轮的滑轮组，连接如下图所示： 17．如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子 【答案】 【详解】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图所示 18．将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 【答案】 【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示： 19．用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，请画出最省力的绕绳方法。 【答案】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 四、实验题 20．某同学“探究滑轮组的特点”的部分实验过程， (1)如图1所示，测量物体G所受的重力为 ； (2)如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是 （选填“甲”或“乙”）； 实验次数 物体重量 物体上升高度 拉力 弹簧测力计移机动的距离 1 5.00 2.80 10.00 (3)实验结论：滑轮组使用时既可以省力，也可以改变施力的方向，但省力的同时却费距离。你认为该同学的实验结论： （选填“科学”或“不科学”），请说明你的理由 。 【答案】(1)4.6N (2)甲 (3) 科学 见解析 【详解】（1）由图可知，弹簧测力计测量物体的重力，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是4.6N。 （2）由表中数据可知，物体上升高度为5.00cm，弹簧测力计移动的距离是10.00cm，则动滑轮上绳子的段数 图2甲中动滑轮上的绳子段数为2，图2乙中动滑轮上的绳子段数为3，所以他们选用的滑轮组是甲。 （3）任何机械都不能省功，机械在使用时，省力的同时费距离，费力时省距离，由图和表中数据可知，滑轮组既可以省力也可以改变力的方向，所以该实验结论科学。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.2 滑轮 一、目标导航 课程标准 课标解读 1．了解定滑轮概念。 2．了解动滑轮概念。 3．了解滑轮组的设计及其拉力计算。 1、通过观察和实验，了解定滑轮的结构和特点。 2、通过观察和实验，了解动滑轮的结构和特点，以及会计算其拉力。 3、了解滑轮组的设计及特点，运用于现实生活。 二、知识精讲 知识点01 定滑轮及其特点 定滑轮 (1)定义：轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。 (2)原理：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向。 (3)特点： ①使用定滑轮不省力，但可以改变施力方向. ②施力方向改变，施力的大小不改变. ③物体和绳子自由端移动的距离相等. 知识点02 动滑轮及其特点 动滑轮 (1)定义：轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。。 (2)原理：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。动滑轮省一半力。 (3)特点： 使用动滑轮省力，但不可以改变施力方向. 施力方向改变，施力的大小改变，所施加的力在竖直方向上最小. 绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的2倍（费距离）. (4)拉力计算注意： ①当不计绳与滑轮之间的摩擦、轮与轴之间的摩擦，不计动滑轮自重、绳重时： 动滑轮提升物体时，绳子自由端所施加的拉力等于物体重力（看成阻力）的一半，即F1＝F2. 当不计摩擦，滑轮的自重不能忽略时，但可忽略绳重和摩擦，F1＝（F2＋G动） 【典例1】如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（　　） A．它是一个动滑轮 B．它可以上下移动 C．用它改变力的方向 D．用它改变力的大小 【变式1-1】2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。五星红旗升起是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，该滑轮的类型和作用分别是（    ） A．定滑轮，改变拉力的方向 B．动滑轮，减小拉力 C．定滑轮，增大绳子自由端移动的距离 D．动滑轮，不能省力 【变式1-2】如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 【典例2】如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　） A．既省力，也改变施力的方向 B．省力， 所用力为200N C．省力， 所用力为400N D．不省力，但改变施力的方向 【变式2-1】如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为 滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为 N，拉力移动的距离为 m。 【典例3】如图所示，物重30N，滑轮重6N，若不计绳重与摩擦，则挂钩下细绳P承受的拉力为 N，拉力F是 N。若绳子自由端上升0.8m，则物体会上升 m。    【变式3-1】如图所示，使用滑轮的目的是为了 ，重6N的物体在的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，则绳子自由端将移动 m；物体与地面的摩擦力为 N。 【典例4】如图所示，物体A在拉力F作用下向左做匀速直线运动，此时物体A受到水平桌面的摩擦力是5N，（不考虑滑轮重、绳重和滑轮间的摩擦力），则拉力 N。 【变式4-1】如图所示，物重G=5N；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1N，使物体上升6cm，则拉力F= N，滑轮向上移动 cm。    【典例5】下图是滑轮甲和乙，不考虑滑轮重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲是动滑轮，可以省力 B．乙是定滑轮，可以省力 C．甲是动滑轮，能改变拉力的方向 D．乙是定滑轮，可以省距离 【变式5-1】如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高 m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【变式6-2】如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＝F2＞F3 【变式6-3】如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（　　） A． F1 B．F2 C．F3 D．F4 知识点03 滑轮组的设计及其拉力计算 滑轮组 (1) 定义：用几个定滑轮和动滑轮的组合装置叫做滑轮组。 (2) 原理：即利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。 (3) 特点：既可以省力，又可以改变施力的方向，但费距离. (4) 拉力大小计算：设n为吊着动滑轮的段数，在不计动滑轮自重、绳重和摩擦情况下，F拉=G物。 (5) 滑轮组绕线原则：奇动偶定，n是奇数时，绳子的起始端从动滑轮开始绕线，n是偶数时，绳子的起始端从定滑轮开始绕线。 (6) n的判定方法：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开来，只算连在动滑轮上的绳子的段数. 【典例7】将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 【变式7-1】如图所示，某人用滑轮组提起物体，请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。 【变式7-2】如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子 【典例8】用如图所示的滑轮组水平拉动物体，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。 【变式8-1】小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。 【变式8-2】用滑轮组提升重600N的物体，假设绳重和摩擦均不计，动滑轮重30N，在图中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F 大小。 【变式8-3】请用细绳把图滑轮连接起来，使我们提起物体的拉力是重力的。 【典例9】用如图所示的装置提升重为600N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为动滑轮 B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为300N C．若人将绳子匀速拉过2m，物体也上升2m D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向 【变式9-1】若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是（　　） A． B． C． D． 【变式9-2】郭郭利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物，已知货物重600N。不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为350N。 （1）在图中画出绳子的绕法； （2）现将重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大； （3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力多大？ （2）已知货物重600N，不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为【变式9-3】小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子，两根木棍和绳子组成的机械相当于 ，小明受到的拉力是 N， 小杰受到的拉力是 N。    【典例10】如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为 N。 【典例11】如图所示是“一动一定”滑轮组，a、b为两个弹簧测力计，不计滑轮重，绳重及摩擦，当匀速提升G=600N的重物时，a、b两弹簧测力计的示数分别为（　　） A．600N  200N B．600N   300N C．400N  300N D．400N   200N 【典例12】体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要   N 的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为   N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【典例1】如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（　　） A．它是一个动滑轮 B．它可以上下移动 C．用它改变力的方向 D．用它改变力的大小 【答案】C 【详解】升旗时旗杆顶端的滑轮并不随国旗升降，它是一个定滑轮，用力方向与国旗运动的方向相反，故用它改变力的方向。 故选C。 【变式1-1】2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。五星红旗升起是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，该滑轮的类型和作用分别是（    ） A．定滑轮，改变拉力的方向 B．动滑轮，减小拉力 C．定滑轮，增大绳子自由端移动的距离 D．动滑轮，不能省力 【答案】A 【详解】旗杆顶部是定滑轮，定滑轮的特点是不省力、不省功、也不省距离，但能改变力的方向，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-2】如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（　　） A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 【答案】D 【详解】如图为定滑轮，本质是一个等臂杠杆，不省力也不费力，所以三个力大小相等，故D正确，ABC错误。 故选D。 【典例2】如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　） A．既省力，也改变施力的方向 B．省力， 所用力为200N C．省力， 所用力为400N D．不省力，但改变施力的方向 【答案】B 【详解】AD．使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，故AD错误； BC．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省一半的力，不考虑滑轮重绳重和摩擦，所以所用拉力为F=200N，故B正确，C错误。 故选B。 【变式2-1】如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为 滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为 N，拉力移动的距离为 m。 【答案】 动 200 0.4 【详解】[1]如图所示的滑轮，工作时，滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。 [2]不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，拉力为 [3]拉力移动的距离为 【典例3】如图所示，物重30N，滑轮重6N，若不计绳重与摩擦，则挂钩下细绳P承受的拉力为 N，拉力F是 N。若绳子自由端上升0.8m，则物体会上升 m。    【答案】 30 18 0.4 【详解】[1]因物体重，处于平衡状态，说明挂钩施加的拉力与物体的重力是一对平衡力大小相等为30N，因为力的作用是相互的，所以挂钩受到的拉力为。 [2]绳端的拉力为物体和滑轮总重的一半，拉即力 所以拉力为。 [3]滑轮承重绳子的股数，物体上升的高度 【变式3-1】如图所示，使用滑轮的目的是为了 ，重6N的物体在的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，则绳子自由端将移动 m；物体与地面的摩擦力为 N。 【答案】 省力 1 4 【详解】[1]图中为动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以省力，但费距离。 [2]已知物体移动的距离为 绳子自由端移动的距离为 [4]已知绳末端的拉力为2N，由可得，物体受到的摩擦力为 【典例4】如图所示，物体A在拉力F作用下向左做匀速直线运动，此时物体A受到水平桌面的摩擦力是5N，（不考虑滑轮重、绳重和滑轮间的摩擦力），则拉力 N。 【答案】10 【解析】【小题1】根据动滑轮为省力、费距离机械可知，两股绳平分动滑轮挂钩上的力，所以挂钩上的拉力为 F=2f=2×5N=10N 【变式4-1】如图所示，物重G=5N；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1N，使物体上升6cm，则拉力F= N，滑轮向上移动 cm。    【答案】 11 3 【详解】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，不计绳重与摩擦，则拉力 滑轮向上移动的距离 【典例5】下图是滑轮甲和乙，不考虑滑轮重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲是动滑轮，可以省力 B．乙是定滑轮，可以省力 C．甲是动滑轮，能改变拉力的方向 D．乙是定滑轮，可以省距离 【答案】A 【详解】AC．图中甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，可以省力，故A正确，C错误； BD．乙是定滑轮，相当于等臂杠杆，定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，故BD错误； 故选A。 【变式5-1】如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高 m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【答案】 可以改变作用力方向 2 小于 【分析】（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）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，省一半力多费1倍距离。 【详解】如图所示甲为定滑轮，乙为动滑轮。 [1]图中使用甲滑轮的好处是，可以改变作用力方向。 [2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高2m。 [3]定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故 F1=G1 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故 则 G2=2F2 故 G1<G2. 【变式6-2】如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＝F2＞F3 【答案】C 【详解】不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，假设物块与地面的摩擦力为f，由于第一个图中滑轮为定滑轮，使用过程不省力，故 F1＝f 第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以 F2＝2f 第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则 故F2＞F1＞F3，故C正确。 故选C。 【变式6-3】如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】B 【详解】A．由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以，故A不符合题意； B．由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以，故B符合题意； C．使用定滑轮，，故C不符合题意； D．使用动滑轮，，故D不符合题意。 故选B。 【典例7】将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 【答案】 【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示： 【变式7-1】如图所示，某人用滑轮组提起物体，请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。 【答案】 【详解】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两段绳子承担物重，另一种是由三段绳子承担物重；要想最省力，应选用三段绳子承担物重的绕法，即绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后依次绕线，如图所示： 【变式7-2】如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子 【答案】 【详解】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图所示 【典例8】用如图所示的滑轮组水平拉动物体，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。 【答案】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 【变式8-1】小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。 【答案】 【详解】因为要最省力，所以选择两个动滑轮的滑轮组，连接如下图所示： 【变式8-2】用滑轮组提升重600N的物体，假设绳重和摩擦均不计，动滑轮重30N，在图中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F 大小。 【答案】 【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示： 【变式8-3】请用细绳把图滑轮连接起来，使我们提起物体的拉力是重力的。 【答案】 【详解】由题意知，要求提起物体的拉力是重力的，则动滑轮上绳子的根数为3，根据偶定奇动，绳子应从动滑轮开始，如图所示： 【典例9】用如图所示的装置提升重为600N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　） A．两个滑轮均为动滑轮 B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为300N C．若人将绳子匀速拉过2m，物体也上升2m D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向 【答案】B 【详解】A．由图可知，此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．由图得 不计摩擦和滑轮与绳的自重，拉力为 故B正确； C．物体上升2m，则绳子的自由端会通过 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。 【变式9-1】若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】如图所示， A．动滑轮上绕两段绳，则绳子自由端的拉力为； B．两个定滑轮，不省力，不省距离，则绳子自由端的拉力为G； C．动滑轮上绕3段绳，则绳子自由端的拉力为； D．动滑轮上绕两段绳，则绳子自由端的拉力为； 综上所述，B选项中的滑轮组最不省力，最省距离，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式9-2】郭郭利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物，已知货物重600N。不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为350N。 （1）在图中画出绳子的绕法； （2）现将重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大； （3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力多大？ 【答案】（1）；（2）425N；（3）300N 【详解】解：（1）如图所示，人在地面上，人给绳子的拉力只能是向下的，那么绳子的固定端只能固定在定滑轮上，绕过动滑轮，再绕定滑轮绕入水中，故如图所示： （2）已知货物重600N，不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为350N，则动滑轮的重力为 现将重物再增加，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为 （3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力 答：（2）现将重物再增加，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为425N； （3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力为300N。 【变式9-3】小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子，两根木棍和绳子组成的机械相当于 ，小明受到的拉力是 N， 小杰受到的拉力是 N。    【答案】 滑轮组 600 700 【详解】[1]由图可见，从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组。 [2]小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子， 由图可知小明那端木棍有6段绳子相连，因此小明受到的拉力 F=100N×6=600N [3]小杰那端木棍有7段绳子相连，因此小杰受到的拉力 F'=100N×7=700N 【典例10】如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为 N。 【答案】14 【详解】当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则 当A向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以A受到向右的摩擦力为 f′=f=7N B对A的拉力不变，F拉=7N，A做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力为 【典例11】如图所示是“一动一定”滑轮组，a、b为两个弹簧测力计，不计滑轮重，绳重及摩擦，当匀速提升G=600N的重物时，a、b两弹簧测力计的示数分别为（　　） A．600N  200N B．600N   300N C．400N  300N D．400N   200N 【答案】D 【详解】由图示知，滑轮组承重绳子的根数为3，不计滑轮重、绳重及摩擦时，弹簧测力计b的示数 匀速提升重物时，由平衡条件知道，a弹簧测力计向上的拉力等于两股绳子向下的拉力和，即 a弹簧测力计的示数 Fa=2Fb=2×200N=400N 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【典例12】体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要   N 的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为   N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦） 【答案】 200 400 【分析】读图可知，整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担，右侧的拉力则又由第二只滑轮分担．因为整个装置保持静止，所以每只滑轮两侧的力都是相等的． 【详解】人的重力G人=600N;木板的重力G木=200N；G人+G木=600N+200N=800N， 读图可知，这800N都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等．因此，上面滑轮右侧的拉力为400N.这400N又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N；绳子对人向上的拉力等于人对绳子的拉力，所以人对木板的压力：F压=G人−F=600N−200N=400N. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$