第02讲 滑轮-九年级物理上册知识点讲解及课后练习(江苏专用)

第02讲 滑轮 适用学科 物理 适用年级 九年级 适用区域 江苏 本讲时长 2小时 知识点 及学习目标 1.理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用； 2.理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。 我们先来观察一幅科学漫画！ 这个故事中起关键作用的是哪个部位？ 你在哪里见过它？ 滑轮：主要部分是能绕轴转动的轮子。 定滑轮：工作时，轴的位置 ； 特点：可以改变 ，但既 ，也不省距离； 拉力大小关系：F=G物； 绳自由端移动距离S，以及速度关系：s=h，v绳=v物 杠杆模型：定滑轮是 ，支点在圆心，定滑轮的l动=l阻=半径； 动滑轮：轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮； 特点：单个动滑轮最多可以省一半力，但不改变施力的方向，也不省距离； 杠杆模型：动滑轮可以看成支点在一侧的 ，它的支点是在拉力作用边的另一侧，l动=2l阻，所以使用它最多可以省一半的力； 忽略绳重、摩擦及动滑轮重：F=G物/2 ； 如只考虑滑轮重：F=（G物+G轮）/2； 绳自由端移动速度和距离：s=2h，v绳=2∙v物； 滑轮组：滑轮组是 和 的组合； 特点：既能改变 ，也能 ，但 。 注：有几股绳子与动滑轮相连，承担物重的绳子股数n就是几。如左图n=2，右图n=3； 忽略绳重、摩擦及动滑轮重：F=G/n； 如只考虑滑轮重：F=（G物+G轮）/n； 绳自由端移动速度和距离：s=nh，v绳=n∙v物 滑轮组组装和绕绳法：一般来说，在给滑轮组绕绳时，首先要确定承担物重的绳子股数n，然后根据“奇动偶定，由内向外”的原则绕绳。如承担物重的绳子段数为奇数时，绳子的起点从动滑轮开始绕线； 实验时，尽量缓慢(或匀速)拉动滑轮，方向尽量竖直向上（以确保动力臂的大小为圆的直径）； A． a方向的拉力最小 B．b方向的拉力最小 B． c方向的拉力最小 D．三个方向的拉力都一样大 变式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 变式2 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3 小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200 N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为　　　　N;实际测量A端的拉力为110 N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为　　　　N。  考点三 滑轮组及其工作特点 例3 下列几种说法中正确的是 （　　） A．任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点 B．滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数 C．滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数 D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点 变式1 小宇同学想用10N的力提起重20N的物体，下列简单机械中（不计机械重及摩擦），不可以使用的是 （　　） A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 变式2 一名体重500N的举重运动员，可举起1200N的物体，这个人站在地面上，用如图的装置提升重物，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起最重的物重是 （　 　） A．500N B．2400N C．1200N D．1000N 考点四 卧式滑轮 例4 小明利用如图所示的简单机械移动物体A时．当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是 （　　） A．F1=F2＜F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F1=F2=F3 变式1 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 变式2 在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，匀速移动物体时，水平拉力F为 N， 绳端移动的速度是物体移动速度的 倍。 考点五 滑轮(组)的绕绳方法 例5 如图所示,通过滑轮组向下用力提升物体,请画出滑轮组的绳子绕法 一、单选题 1．学校国旗的旗杆下有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，正确的是： A．这是一个定滑轮，可改变力的方向 B．这是一个定滑轮，可省力 C．这是一个动滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可省力 2．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 3．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 4．如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．三个力一样大 5．如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ） A．20N， 0.4m／s B．20N ，0.1 m／s C．5 N， 0.4m／s D．5N ，0.1 m／s 6．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 7．如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，下列关系中正确的是 A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3 二、作图题 8．小明站在地面上，用图所示滑轮组匀速提起重物，画出滑轮组的绕绳方法． 9．做出图示滑轮的动力臂l1和阻力臂l2 10．请在图中画出人拉重物上升时，最省力的绕线方法． 11．如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力添加滑轮并完成滑轮组绕法． 12．在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法. 13．如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法． 三、填空题 14．如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是____，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1、F2的大小关系是：F1_____F2。 15．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重小于物重，使用甲图滑轮最大的优点是________ ；所用的拉力F甲________F乙（选填“>”、“<”或“=”）。 16．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 ___________。 17．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A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们． （1）两根木棍和绳子组成的机械相当于 ________________ ； （2）若小华的用力50N，则小明承受的拉力为 __________ N． 18．如图，把重30 N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数是16 N，若不计摩擦，拉力F=_____N，动滑轮重_____N． 19．某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。 比较(a)、(b)两图可知：________。 比较(b)、(c)、(d)三图可知：________。 20．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”）。 四、实验题 21．在“探究动滑轮工作时的特点”的实验中： （1）测出_______的总重力，然后按如图所示组装动滑轮． （2）若实验中提供三种重力不同的钩码：0.2N、0.5N和1N，实验时最好选择_______． A．0.2 N B．0.5N C．1N （3）实验时，_______拉弹簧测力计，使钩码_______上升，读出弹簧测力计的示数． 第01讲 杠杆 适用学科 物理 适用年级 九年级 完成情况 完成评分 第02讲 滑轮 适用学科 物理 适用年级 九年级 完成情况 完成评分 一．选择题（共10小题） 1．（2020春•昌图县期末）学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉绳子，国旗就会上升。关于这个滑轮下列说法正确的是（　　） A．是一个定滑轮，可以改变力的方向 B．是一个动滑轮，可以改变力的方向 C．是一个定滑轮，可以省力 D．是一个动滑轮，可以省力 2．（2020春•哈尔滨期末）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．F1较大 B．F3较大 C．F2较大 D．F1、F2、F3的大小相等 3．（2020春•唐河县期末）用不同的机械将重量相同的物体提升到相同的高度处，力F最小的是（机械自重及摩擦均不计）（　　） A． B． C． D． 4．（2020春•莒县期末）下列关于简单机械的说法正确的是（　　） A．使用定滑轮可以既省力又改变力的方向 B．使用动滑轮可以既省力又改变力的方向 C．使用滑轮组可以既省力又改变力的方向 D．使用滑轮组可以既省力又省距离还省功 5．（2020春•青羊区期末）以下现象解释正确的是（　　） A．学校里升旗杆的顶端所安装的动滑轮是为了省力 B．潜水艇是靠改变自重来实现上浮或下潜的 C．用吸管喝饮料是靠嘴的吸力，与大气压强无关 D．理发师的剪刀的刀口比较长是为了省力 6．（2020•十堰）下列各种机械中，不省力的机械是（　　） A．钢丝钳 B．动滑轮 C．旗杆顶定滑轮 D．斜面 7．（2020春•肇源县期末）某同学利用滑轮组提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，发现重物升高了0.5m，已知重物的质量为50kg，若不计摩擦和滑轮重，则拉绳子的力应为（g取10N/kg）（　　） A．12.5N B．125N C．250N D．2000N 8．（2020春•海淀区校级期末）旗杆顶部装有一个定滑轮，它能起到的作用是（　　） A．既不省力，也不能改变施力方向 B．虽不省力，但能改变施力方向 C．既省力，又能改变施力方向 D．虽省力，但不能改变施力方向 9．（2020春•海淀区校级期末）如图所示，甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同，把物体匀速提升相同的高度，绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2．若不计绳重及轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．无法判断 10．（2020•闵行区二模）如图所示，用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（　　） A．G＝2.5牛 s＝0.1米 B．G＝2.5牛 s＝0.4米 C．G＝10 牛 s＝0.1米 D．G＝10牛 s＝0.4米 二．填空题（共2小题） 11．（2020 春•莱州市期末）在物理实践活动中，小明设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，重物被提升。装置中的滑轮B　　（选填“能”或“不能”）改变力的大小。在使重物上升的过程中，请指出该装置的一个主要优点：　 　，该装置使用带来的一个不利影响：　 　。 12．（2020春•成都期末）如图所示，把重为1000N的物体匀速向上提起，物体重力方向是　 　，人对绳子的拉力为　 　N（忽略绳重、动滑轮重以及绳子与滑轮的摩擦）。 三．作图题（共1小题） 13．（2020•凉山州）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。 四．实验探究题（共1小题） 14．（2020•乐平市一模）探究滑轮的特点： （1）如图甲所示，分析物体和弹簧测力计的移动方向及弹簧测力计示数可知：使用定滑轮　 　。 （2）如图乙所示，同样分析可得：使用动滑轮　 　。 （3）若要同时具有两者的优点，我们可以将它们组装起来，构成滑轮组。请在图丙中画出同时具有这两个优点的滑轮组绳子绕法。 五．计算题（共1小题） 15．（2020春•东湖区校级月考）用如图所示的滑轮组提升重物，摩擦不计，当物重G＝1800N、拉力F为500N时，可使物体匀速上升。求： （1）当拉绳的速度为多大时，可使重物以0.65m/s的速度匀速上升； （2）当被提起的重物G′＝2400N时，拉力F′为多大时可以使物体匀速上升。 六．解答题（共1小题） 16．（2020春•海淀区校级期末）阅读文章，回答问题： 轮轴 轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图1所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图2所示。 根据杠杆的平衡条件，可得F1﹒R＝F2﹒r，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。 （1）轮轴的实质是变形的　 　。 （2）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是　 　（选填“省力”或“费力”）的，且动力是阻力的　　。 （3）请你再举出一个生活中轮轴的实例　 　。 习题完成时间： 习题的难度：难□ 中□ 易□ 完成的质量： A□ B□ C□ D□ 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 第02讲 滑轮 适用区域 江苏 适用年级 九年级 例1    A　 变式1 C 例2 D 变式1 A 变式2 D 变式3 小100；20。 例3 C 变式1 A 变式2 D 例4 D 变式1 C 变式2 解析：30N；2 例5 课堂作业： 1．A 2．B 3．C 4．D 5．D 6．D 7．D 8． 9． 10． 11． 12． 13． 14．乙 ﹥ 15．可以改变施力的方向 > 16．33 滑轮组 滑轮组可以省力 17． 滑轮组 300N 18．16 2 19．使用定滑轮不能省力，但可以改变拉力的方向 使用定滑轮提起重物，沿不同方向的拉力大小都相等 20．1.5 水平向左 3.5 加速 不变 21．钩码和动滑轮 C 竖直向上 匀速 课后作业： 1．A 2．D 3．D 4．C 5．B 6．C 7．B 8．B 9．B 10．D 11．不能；可以省力；不能省距离，效率不高 12．竖直向下；500 13．如下图 【解析】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，应从定滑轮开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示： 四．实验探究题（共1小题） 14．（1）能改变力的方向，但不能省力；（2）可以省力，但不能改变力的方向；（3）见图 15．（1）当拉绳的速度为2.6m/s时，可使重物以0.65m/s的速度匀速上升； （2）当被提起的重物G′＝2400N时，拉力F′为650N时可以使物体匀速上升 16．（1）杠杆；（2）省力；；（3）自来水龙头 $$