拔尖专训13 滑轮（课件）2024-2025学年人教版物理（2025）八年级下册

拔尖专训13 滑轮 1 培优点1 多绳问题中n的确定 例1 [2024·苏州期中] 如图甲所示，用 的力拉绳子，将重为 的物体 向上匀速提升 ，不考虑绳重及摩擦，拉 力做的功为_____ ，机械效率为_______； 800 50 若使用 个这样的动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，提升 的物体，如图乙所示（不计一切摩擦和绳的重力），滑 轮组平衡时拉力大小为____ 。 同步拔尖专训 2 【点拨】由图甲知，动滑轮上有2段绳子， 则 ，则绳子自由端移动的距离 ，则拉力 做的功 ；由题意 可知图甲中动滑轮做的有用功 ，动滑轮的机械效率 同步拔尖专训 3 ； 由以 上可知机械的额外功 ，不考虑绳重及摩擦，则动滑轮的重力 ，用图乙所示装 同步拔尖专训 置提升 的物体，因为动滑轮和物体的 重力相等，则每个动滑轮绳子自由端的拉 力都是 ，又因为定滑轮不省力，只能 改变受力的方向，所以当滑轮组平衡时拉 力大小为 。 返回 同步拔尖专训 培优点2 简单机械组合 例2 [2024·芜湖模考] 用如图所 示的装置，在绳端用的拉力 将重的物体，沿长 ，高 的斜面，从底端匀速拉到顶端，用时 。求： 同步拔尖专训 6 （1）拉力 移动的速度。 【解】绳端移动的距离 ， 拉力 移动的速度 。 同步拔尖专训 （2）拉力的功率。 拉力做的总功 ， 拉力的功率 。 同步拔尖专训 8 （3）该装置的机械效率。 拉力对物体做的有用功 ， 该装置的机械效率 。 返回 同步拔尖专训 9 巩固训练 1. 如图所示，重力为 的物体在不同简单机械中均处于平衡 状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是( ) C A. B. C. D. 返回 同步拔尖专训 10 2. 用如图所示的装置提升货物，篮子 的重力为 ，绳子能承受的拉力足够大。已知人的重力 为，现用的拉力 拉绳子，此时篮子 上升的速度为。（忽略绳重和摩擦， 取 ）下列说法正确的是( ) C A. 绳子自由端移动的速度为 B. 动滑轮的重为 C. 匀速拉动绳子时，篮子里最多能承载 的货物 D. 只改变图中滑轮组的绕绳方式，其机械效率将改变 返回 同步拔尖专训 11 3. 如图所示，整个装置停在空中不动，不计滑 轮和绳子重力及它们之间的摩擦力，为了安全 起见，吊板的质量与人的质量 必须满足下列 哪个条件( ) B A. B. C. D. 同步拔尖专训 12 【点拨】依题意得，整个装置停在空中不动，不计 滑轮和绳子重力及它们之间的摩擦力，设人受向上 的拉力为，为安全起见 ，图中所用 的滑轮两边的拉力相等，将吊板与人看成一个整体， 则整体受到滑轮向上的力为 ，由力的平衡得 ，则 ，解得 ，故 不符合题意，B符合题意。故选B。 返回 同步拔尖专训 13 4. 如图所示，重为的物体 在水 平拉力 的作用下，沿水平面以 B A. 物体受到水平面的摩擦力为 B. 拉力的功率为 C. 若物体匀速运动，拉力做功为 D. 物体受到的支持力和物体 对水平面的压力是一对平衡力 的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 。不 计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩 擦。则( ) 同步拔尖专训 14 【点拨】弹簧测力计示数为 ，则 绳端拉力也为 ，两段绳子与动滑 轮接触，则物体受到的拉力为 ，物 体做匀速直线运动，在水平方向受到的拉力与摩擦力是一对 平衡力，大小相等，故物体受到的摩擦力为 。物体的运 动速度为 ，则绳端运动的速度 ，则拉力的功率为 同步拔尖专训 15 ， 内 拉力做的功为 ，故 不符 合题意，B符合题意；支持力的受力 物体是物体 ，压力的受力物体是水 平面，这两个力没有作用在一个物体 上，不是平衡力，故D不符合题意。 故选B。 返回 同步拔尖专训 5. 滑块和滑板 （足够长）叠放在 光滑水平地面上，滑块和滑板 左 侧通过如图所示的滑轮组用细 C A. 竖直墙壁受到的拉力为 B. 滑块和滑板之间的摩擦力大小为 C. 动滑轮对滑板的拉力做功 D. 动滑轮对滑板的拉力的功率为 绳连接。用水平向右大小为的拉力，在内使滑块 相对 于地面向右匀速移动了 ，忽略滑轮与绳子间的摩擦，滑轮 重力不计。滑块 向右匀速运动的过程中 ( ) 同步拔尖专训 17 【点拨】对滑块 在水平方向受力 分析，受到细绳水平向左拉力 、 滑板对滑块向左的摩擦力 和向 右的拉力，根据物体受力平衡可得①；滑板 放 在光滑水平地面上，对滑板 在水平方向受力分析，受到动 滑轮对滑板的水平向左拉力和滑块对滑板 向右 的摩擦力，根据物体受力平衡可得 ②； 同步拔尖专训 18 由①②可得， 。左侧 定滑轮受到三段绳子水平向右拉 力，则墙壁受到的拉力 ，故A 不符合题意； 由②可得，滑块 和滑板 之间的摩擦力 同步拔尖专训 ，故B不 符合题意；动滑轮对滑板 的拉力 ，滑块 相对于地面向右匀速移动了 ，则滑板 相对于地面向左 匀速移动的距离 ，则 同步拔尖专训 动滑轮对滑板 的拉力做功 ， 故C符合题意；动滑轮对滑板 的 拉力做功功率 ,故D不符合 题意。故选C。 返回 同步拔尖专训 6. [2024·北京一模] 如图是运动员 利用器械进行举重训练的示意图， 其中横杆可绕固定点 在竖直平 面内转动， ，系在横 杆端的细绳通过滑轮悬挂着物体 。运动员小强站在水平 地面上时，两只脚与地面接触的总面积为 ，对地面的压强 为。当他用力举起横杆端恰好使 在水平位置 同步拔尖专训 22 平衡时，细绳对横杆端的拉力 为 ，小强对横杆 端竖直向上的 作用力为 ，此时他对水平地面的 压强为 。根据上述条件， 下列计算结果正确的是 （取，横杆 与绳的质量 均忽略不计）( ) D A. 物体的质量为 B. 小强的质量为 C. 的大小为 D. 的大小为 同步拔尖专训 【点拨】细绳对横杆 端向上的拉力 ，则物体 的质量为 ， 故A错误；已知 ，根据 杠杆平衡条件可得 ，则 ，故C错误； 同步拔尖专训 24 根据 可得，小强对地面的压力 为 ，分析 小强的受力可知，他受到向下的重力 、横杆端向下的压力 （大小等于 和地面向上的支持力 ，他对水平地面的压力 等于地 面对他的支持力，即 同步拔尖专训 ，则 ①； 小强站在水平地面上时对地面的压强 ，他对水平地面的压 力等于他的重力，根据 可得， 他的重力 ②； 由①②联立解得 同步拔尖专训 ，小强的 重力为 ，则小强的质量 ，故D正 确，B错误。故选D。 返回 同步拔尖专训 7.如图所示，用的拉力拉着物体 在水平面上匀速向 左运动，与滑轮相连的绳子所受的拉力为 所受摩擦力的4 倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置之间的摩擦，则 与地 面间的摩擦力为____ 。 80 返回 同步拔尖专训 28 8.小明利用自重为 的塑料瓶、滑 轮组、量筒和水测量小石块的密度， 实验装置如图甲所示，此时小石块恰 能匀速上升。现将塑料瓶中的水全部 倒入量筒中，测得水的体积如图乙所示，再将小石块放入图 乙所示的量筒中，此时水面上升到如图丙所示的位置。已知 实验中塑料瓶自重恰好抵消了动滑轮自重的影响，不考虑绳 重及滑轮组的摩擦，,取 。 同步拔尖专训 29 （1）动滑轮重为_____ 。 0.12 【点拨】如图甲，滑轮组是由左边的 定滑轮和右边的动滑轮组成，有两段 绳子通过动滑轮，由题知，实验中塑 料瓶自重恰好抵消了动滑轮自重的影响，所以动滑轮的重力 。 同步拔尖专训 30 （2）小明测得小石块的密度是________ ，与真实值相比，该测量值偏____ （填“大”或“小”）。 小 同步拔尖专训 31 【点拨】图中量筒的分度值为 ， 图乙中水的体积 ，图丙中 量筒中水面示数 ，小石块排 开水的体积 ，瓶中水的体积 ，由和 同步拔尖专训 32 可得，瓶中水的重力 ，因为塑料瓶自重恰好抵消了动滑轮自重，所以小石块的重力 ，因物体浸没时排开 同步拔尖专训 水的体积和自身的体积相等，所以，小石块的体积 ，小石块密度 ，因为瓶中水不能全部倒入量筒，所以计算出水的重力偏小，由此分析得 同步拔尖专训 到的小石块重力偏小，由 可知，所测 小石块密度偏小。 同步拔尖专训 （3）滑轮组的机械效率为_____。 【点拨】滑轮组的机械效率 。 返回 同步拔尖专训 36 9.如图所示的滑轮组，重物，滑轮 和受到的重力为，受到的重力为 ， 如果要使重物匀速上升，那么拉力 和这个滑 轮组的机械效率各为多少？（不计绳重和摩擦， 结果精确到 ） 同步拔尖专训 37 【解】由题图可知为定滑轮，、 为动滑轮， 滑轮上各段绳子所受的拉力如图所示。不计绳 重和摩擦，以动滑轮为研究对象， 受力平衡， 则，以动滑轮为研究对象，因 随重物匀速上升，受力平衡，所以 ，即 ，即 同步拔尖专训 38 ，、 均为动滑轮，这个滑轮组的机械效率 。 返回 同步拔尖专训 $$