课时8.2滑轮-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 沪科版五四制2024）

第八章 简单机械　功和能 （原卷版） 课时8.2 滑轮 2022年课程标准 物理素养 3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 物理观念：能识别出不同种类滑轮。 科学思维：能利用滑轮相关知识进行相关计算； 科学探究：能通过实验，认识定滑轮和动滑轮的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题； 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度；能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义，增强学习物理学的动力。 1、 滑轮 1、 滑轮是变形的杠杆。 2、 定滑轮： ①定义：中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质：等臂杠杆。 ③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物 绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG） 3、 动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=G物/ 2,只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=（G物=G动）/2。 绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（vG） 三、滑轮组 滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成，能省力且可改变力的方向。省力程度取决于承担物重的绳子段数，段数越多越省力，但费距离也越多。绕法遵循“奇动偶定”原则，应用广泛，如建筑工地吊运建材、码头装卸货物等，为生活和生产带来便利。 1．探究使用滑轮组时拉力与物重的关系 滑轮组的几个概念 s：绳子自由端移动的距离 h：重物被提升的高度 n：承重的绳子股数 实验过程 结论 （1）不计动滑轮重、绳子自重和摩擦时，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即，若考虑动滑轮重，。 （2）滑轮组由几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是物体上升距离的几倍，即s=nh。 2．归纳总结 （1）滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成 （2）滑轮组的特点： ①既能省力又能改变力的方向。 ②)动滑轮由几股绳子吊着物体，若不计摩擦和动滑轮自重，，若不计摩擦，。 确定承担物重绳子股数n：首先分清定滑轮、动滑轮，在定滑轮和动滑轮之间画一虚线，将它们隔离开，只数绕在动滑轮上的股数。 （3）滑轮组的组装 n为偶数，绳端始于定滑轮；n为奇数，绳端始于动滑轮；即“奇动偶定”。 特别提醒 滑轮组设计原则 归纳为奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。 两股绳子配一个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮。力的作用方向不要求改变时，偶数股绳子可减少一个定滑轮；要改变力的作用方向，需增加一个定滑轮。 速记口诀 滑轮组组装口诀 单从动，双从定，从里向外绕。 知识点四、轮轴和斜面 轮轴：由轮和轴组成，固定一起转动。动力作用在轮上，阻力在轴上，动力臂大于阻力臂，省力但费距离。应用：汽车方向盘、自行车手闸。 斜面：倾斜平面，用于移动物体。沿斜面移动省力但费距离，拉力与物重关系为 。应用：盘山公路、斜面式传送带。 两者都是简单机械，通过改变力的大小和方向，提高工作效率，广泛应用于生活和工业。 问题一：定滑轮与动滑轮 判断滑轮类型的方法判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，关键看它的轴是否和被拉物体一起移动，若一起移动，则滑轮为动滑轮；若不一起移动，则为定滑轮。另外，定滑轮常常会固定在其他不动的物体上，我们也可依据这一特点来判断滑轮是否为定滑轮。 【典例1】使用如图所示的装置来提升物体时，忽略滑轮轴处的摩擦及滑轮的重力，最省力的装置是（　　）。 A． B． C． D． 问题二：滑轮组的计算 解法通则 （1）理想状态下滑轮组的计算：在理想状态下滑轮组的计算中，不需要考虑绳重、动滑轮重及摩擦，可以直接使用，s=nh，进行相关计算。 （2）非理想状态下滑轮组的计算：在非理想状态下，需要考虑动滑轮自重，计算拉力的大小时要使用，但s=nh，进行还可以继续使用。 （3）水平方向滑轮组的计算：使用滑轮组水平拉动物体时，理想状态下滑轮组用几段绳子拉着动滑轮，拉力就是物体所受摩擦力的几分之一，即。物体移动的距离与绳子自由端移动距离的关系为s绳=ns物，速度关系为。 【典例2】如图所示，物体A所受的重力为130N，滑轮所受的重力是10N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是34N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（　　）。 A．40N B．60N C．12N D．7N 【变式2-1】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 【变式2-2】如图所示，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，它们的大小关系正确的是（　　）。 A．F2<F1<F3 B．F1<F2<F3 C．F2<F3<F1 D．F3<F2<F1 问题三：滑轮组的绕绳 滑轮组的绕绳方法 （1）采用“进一法”确定绳子的段数； （2）采用“奇动偶定”的方法确定绳子的起始端； （3）从起始端绕绳，最后在自由端画箭头、标拉力。 【典例3】如图所示，要求通过滑轮组用最小的力提升重物，请用笔画线组装滑轮组。 问题四：斜面与轮轴 (1)轮轴的实质是一个可以连续转动的杠杆，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一，即轮越大、轴越小，轮轴越省力； (2)斜面是一种简单机械，省力情况取决于斜面的长度与高度的比值，比值越大越省力。 【典例4】盘山公路的物理模型是______（选填“轮轴”或“斜面”），利用该装置可以______（填“省力”或“省距离”） 【基础强化】 1、如图所示的四幅图中，最省力的装置是（　　） A． B． C． D．   2、如图所示两个轮轴使用时，两图中拉力F大小相等，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所挂重物G1、G2的重力比是（ ） A．1：1 B．2：l C．4：1 D．1：4 3、关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（　　） A．定滑轮可以省力 B．定滑轮是等臂杠杆 C．只使用动滑轮就会改变力的方向 D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离 4、如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（　　） A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力 C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向 5、如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起，已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F B． C．F1的力臂为OA D． 6、如图所示，是某工人用三种方式分别拉起同一物体。图（b）装置是 滑轮，使用该滑轮的优点是可以 。用图（c）滑轮的优点是可以 。 7、如图所示，小明同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做时甲的树干相当于 （选填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”）。如果不计绳重和摩擦，甲树受到500N拉力，则小明对绳子的拉力为 N，乙树受到的拉力为 N。    8、中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中定滑轮可以 （选填“改变力的方向”或“省力”），图乙中 为定滑轮（选填“A”或“B”）。钢绳通过滑轮组悬挂总重40000N的坠砣，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N。    1、如图所示，当物体A、B的重分别为20N、10N时，物体A恰好在水平面上向右做匀速直线运动，滑轮和绳子的重忽略不计。则绳子对物体A的拉力是（　　） A．5N B．10N C．20N D．30N 2、如图所示，在定滑轮两边分别挂上实心的铁球A、B，并使A球浸没在左杯的水中，B球浸没在右杯的酒精中（已知水的密度比酒精大），此时定滑轮恰好保持静止平衡状态。若将水杯、酒精杯同时撤掉，则定滑轮将（　　） A．仍保持静止平衡状态 B．向逆时针转动 C．向顺时针转动 D．无法判断 3、如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ） A．30N B．35N C．40N D．45N 4、如图所示，物体A所受的重力为130N，滑轮所受的重力是10N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是34N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（　　） A．40N B．60N C．12N D．7N 5、如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（　　） A．150N B．200N C．300N D．400N 6、如图所示，物体A在水平桌面上，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，动滑轮重力为2 N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。物体A所受的摩擦力为 N。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为 N。 7、在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用。如图甲所示，护城河上安装的吊桥，在拉起吊桥过程中，滑轮C属于 （选填“定”或“动”）滑轮，吊桥可看作支点为 （选填“A”“B”或“C”）点的杠杆。如图乙所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，利用该滑轮特点是 。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，拉力F为 N。 8、学校升旗时，旗手向下拉绳子，国旗徐徐上升，旗杆顶部安装了定滑轮，使用它可以 ；如图所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68kg的物体向上拉，此人的质量为60kg。当此人用550N的拉力拉物体时，此时物体对水平地面的压力为 N。（不计绳重与摩擦，g取10N/kg） 9、如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中甲滑轮可以看成 杠杆，使用它的好处是 。其中乙为 滑轮，使用时相当于 杠杆；不计滑轮重力及摩擦，若拉力F1=F2。则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 10、用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，不计机械间的摩擦，若F1=12N，则F2= N，F3= N。 11、小明的爸爸驾驶汽车时，不小心陷进了泥潭中，小明设计了如图甲、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，更合理的是 的安装方法，因为这种安装方法具有 的优点。 12、如图所示，用滑轮组将重100 N的物体匀速提高5 m，用时10s，每个滑轮重是20N，绳重、摩擦不计，试求： （1）提起物体所用拉力是多少？      （2）绳自由端移动的距离是多少？ （3）绳自由端移动的速度？ 13、工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求： （1）动滑轮的重力； （2）钢绳自由端移动的距离； （3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。 14、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重为540N的物体，以0.2m/s的速度匀速上升了10s，搬运工人所用的拉力为200N。（不计绳重和绳与滑轮的摩擦）求： （1）物体上升的高度； （2）绳子自由端移动的距离； （3）动滑轮的重力。 12 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章 简单机械　功和能 （解析版） 课时8.2 滑轮 2022年课程标准 物理素养 3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 物理观念：能识别出不同种类滑轮。 科学思维：能利用滑轮相关知识进行相关计算； 科学探究：能通过实验，认识定滑轮和动滑轮的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题； 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度；能从能量转化的角度认识提高效率的重大意义，增强学习物理学的动力。 1、 滑轮 1、 滑轮是变形的杠杆。 2、 定滑轮： ①定义：中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质：等臂杠杆。 ③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物 绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG） 3、 动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=G物/ 2,只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=（G物=G动）/2。 绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（vG） 三、滑轮组 滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成，能省力且可改变力的方向。省力程度取决于承担物重的绳子段数，段数越多越省力，但费距离也越多。绕法遵循“奇动偶定”原则，应用广泛，如建筑工地吊运建材、码头装卸货物等，为生活和生产带来便利。 1．探究使用滑轮组时拉力与物重的关系 滑轮组的几个概念 s：绳子自由端移动的距离 h：重物被提升的高度 n：承重的绳子股数 实验过程 结论 （1）不计动滑轮重、绳子自重和摩擦时，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即，若考虑动滑轮重，。 （2）滑轮组由几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是物体上升距离的几倍，即s=nh。 2．归纳总结 （1）滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成 （2）滑轮组的特点： ①既能省力又能改变力的方向。 ②)动滑轮由几股绳子吊着物体，若不计摩擦和动滑轮自重，，若不计摩擦，。 确定承担物重绳子股数n：首先分清定滑轮、动滑轮，在定滑轮和动滑轮之间画一虚线，将它们隔离开，只数绕在动滑轮上的股数。 （3）滑轮组的组装 n为偶数，绳端始于定滑轮；n为奇数，绳端始于动滑轮；即“奇动偶定”。 特别提醒 滑轮组设计原则 归纳为奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。 两股绳子配一个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮。力的作用方向不要求改变时，偶数股绳子可减少一个定滑轮；要改变力的作用方向，需增加一个定滑轮。 速记口诀 滑轮组组装口诀 单从动，双从定，从里向外绕。 知识点四、轮轴和斜面 轮轴：由轮和轴组成，固定一起转动。动力作用在轮上，阻力在轴上，动力臂大于阻力臂，省力但费距离。应用：汽车方向盘、自行车手闸。 斜面：倾斜平面，用于移动物体。沿斜面移动省力但费距离，拉力与物重关系为 。应用：盘山公路、斜面式传送带。 两者都是简单机械，通过改变力的大小和方向，提高工作效率，广泛应用于生活和工业。 问题一：定滑轮与动滑轮 判断滑轮类型的方法判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，关键看它的轴是否和被拉物体一起移动，若一起移动，则滑轮为动滑轮；若不一起移动，则为定滑轮。另外，定滑轮常常会固定在其他不动的物体上，我们也可依据这一特点来判断滑轮是否为定滑轮。 【典例1】使用如图所示的装置来提升物体时，忽略滑轮轴处的摩擦及滑轮的重力，最省力的装置是（　　）。 A． B． C． D． 【答案】D。 【解析】忽略滑轮轴处的摩擦及滑轮的重力。 A．此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F1=G B．此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即 C．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子是2股，则 D．此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子是3股，则 由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是D。 故选D。 问题二：滑轮组的计算 解法通则 （1）理想状态下滑轮组的计算：在理想状态下滑轮组的计算中，不需要考虑绳重、动滑轮重及摩擦，可以直接使用，s=nh，进行相关计算。 （2）非理想状态下滑轮组的计算：在非理想状态下，需要考虑动滑轮自重，计算拉力的大小时要使用，但s=nh，进行还可以继续使用。 （3）水平方向滑轮组的计算：使用滑轮组水平拉动物体时，理想状态下滑轮组用几段绳子拉着动滑轮，拉力就是物体所受摩擦力的几分之一，即。物体移动的距离与绳子自由端移动距离的关系为s绳=ns物，速度关系为。 【典例2】如图所示，物体A所受的重力为130N，滑轮所受的重力是10N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是34N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（　　）。 A．40N B．60N C．12N D．7N 【答案】C。 【解析】由题知，弹簧测力计的示数为34N，动滑轮重10N，滑轮两侧绳子的拉力是相等的，B悬空且处于静止状态，由二力平衡条件可得绳子的拉力F=GB，由力的平衡条件可得 则B的重力 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 【变式2-1】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。 【变式2-2】如图所示，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，它们的大小关系正确的是（　　）。 A．F2<F1<F3 B．F1<F2<F3 C．F2<F3<F1 D．F3<F2<F1 【答案】A。 【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，左滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f 中滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则 右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即F3=2f 所以F2<F1<F3，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 问题三：滑轮组的绕绳 滑轮组的绕绳方法 （1）采用“进一法”确定绳子的段数； （2）采用“奇动偶定”的方法确定绳子的起始端； （3）从起始端绕绳，最后在自由端画箭头、标拉力。 【典例3】如图所示，要求通过滑轮组用最小的力提升重物，请用笔画线组装滑轮组。 【解析】由一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，最多可以由三段绳子承担重物，此时滑轮组用最小的力可以提升重物，如图所示： 问题四：斜面与轮轴 (1)轮轴的实质是一个可以连续转动的杠杆，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一，即轮越大、轴越小，轮轴越省力； (2)斜面是一种简单机械，省力情况取决于斜面的长度与高度的比值，比值越大越省力。 【典例4】盘山公路的物理模型是______（选填“轮轴”或“斜面”），利用该装置可以______（填“省力”或“省距离”） 【答案】斜面；省力。 【解析】在高度一定的情况下，盘山公路增加了路面的长度，盘山公路实际上是简单机械中的斜面，使用斜面可以省力。 故答案为：斜面；省力。 【基础强化】 1、如图所示的四幅图中，最省力的装置是（　　） A． B． C． D．   【答案】C 【解析】不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦，重物为G。 A．图中的定滑轮，不能改变力的大小，拉力； B．图中是动滑轮，能省一半的力，故； C．图中有三段绳子拉着动滑轮，则拉力； D．图中有两段绳子拉着动滑轮，则拉力；故最省力的是C，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2、如图所示两个轮轴使用时，两图中拉力F大小相等，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所挂重物G1、G2的重力比是（ ） A．1：1 B．2：l C．4：1 D．1：4 【答案】C 【解析】由题意知，轮半径R是轴半径r的2倍，即R＝2r，根据杠杆平衡条件，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，由图示可知：左图中：，则G1＝2F，右图中：，则，所以：G1：G2＝4：1。 3、关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（　　） A．定滑轮可以省力 B．定滑轮是等臂杠杆 C．只使用动滑轮就会改变力的方向 D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离 【答案】B 【解析】AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确； C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误； D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。故选B。 4、如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（　　） A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力 C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向 【答案】C 【解析】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。故选C。 5、如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起，已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F B． C．F1的力臂为OA D． 【答案】C 【解析】A．在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误； B．由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力是阻力的一半，即；故B错误； C．力臂是支点到力的作用线的距离，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C正确； D．在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即，故D错误。故选C。 6、如图所示，是某工人用三种方式分别拉起同一物体。图（b）装置是 滑轮，使用该滑轮的优点是可以 。用图（c）滑轮的优点是可以 。 【答案】动 省力 改变力的方向 【解析】图中的滑轮随物体一起移动，是动滑轮，由动滑轮的特点可知，使用动滑轮可以省力。图中的滑轮不随物体一起移动，是定滑轮，由定滑轮的特点可知，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 7、如图所示，小明同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做时甲的树干相当于 （选填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”）。如果不计绳重和摩擦，甲树受到500N拉力，则小明对绳子的拉力为 N，乙树受到的拉力为 N。    【答案】动滑轮 250 250 【解析】把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子时，甲的树干要移动，则甲的树干相当于动滑轮。拉甲树干的绳子段数是2，不计绳重和摩擦，所以小明对绳子的拉力是甲树受到拉力的一半，即 F＝0.5×500N＝250N；乙树受到的拉力等于1段绳子的拉力，大小为250N。 8、中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中定滑轮可以 （选填“改变力的方向”或“省力”），图乙中 为定滑轮（选填“A”或“B”）。钢绳通过滑轮组悬挂总重40000N的坠砣，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N。    【答案】改变力的方向 A 8×104 【解析】由图可知，滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向。由图知，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，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 。 1、如图所示，当物体A、B的重分别为20N、10N时，物体A恰好在水平面上向右做匀速直线运动，滑轮和绳子的重忽略不计。则绳子对物体A的拉力是（　　） A．5N B．10N C．20N D．30N 【答案】A 【解析】由图知道，此滑轮组由2段绳子承担物重，且物体A恰好在水平面上向右做匀速直线运动，不计绳重、滑轮重以及绳子与滑轮间的摩擦，则；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2、如图所示，在定滑轮两边分别挂上实心的铁球A、B，并使A球浸没在左杯的水中，B球浸没在右杯的酒精中（已知水的密度比酒精大），此时定滑轮恰好保持静止平衡状态。若将水杯、酒精杯同时撤掉，则定滑轮将（　　） A．仍保持静止平衡状态 B．向逆时针转动 C．向顺时针转动 D．无法判断 【答案】B 【解析】根据阿基米德定律，设A和B体积分别为VA和VB，则A和B受到的浮力分别是F浮A=ρ水gVA，F浮B=ρ酒精gVB 由于A和B都是实心铁球，密度相等，所以A和B所受重力分别是GA=ρ铁gVA，GB=ρ铁gVB 由于A和B用轻绳相连，故A和B受到绳子拉力相等，都设为T；由于系统稳定，A和B分别静止在液体中，根据牛顿第一定律，它们受力均平衡，有F浮A+T=GA，F浮B+T=GB 整理得（ρ铁－ρ水）gVA=（ρ铁一ρ酒精）gVB 水的密度大于酒精，故ρ铁－ρ水<ρ铁一ρ酒精所以VA>VB撤去液体后，两球除绳子拉力外，仅受重力，而两球密度相同，故体积大的重力大，即A的重力大于B的重力，故逆时针旋转。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3、如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ） A．30N B．35N C．40N D．45N 【答案】D 【解析】动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子。不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力；图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是 F＞40N；故选D。 4、如图所示，物体A所受的重力为130N，滑轮所受的重力是10N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是34N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（　　） A．40N B．60N C．12N D．7N 【答案】C 【解析】由题知，弹簧测力计的示数为34N，动滑轮重10N，滑轮两侧绳子的拉力是相等的，B悬空且处于静止状态，由二力平衡条件可得绳子的拉力F=GB，由力的平衡条件可得 则B的重力；故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 5、如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（　　） A．150N B．200N C．300N D．400N 【答案】B 【解析】因滑轮自重20N，提升物体需要的拉力；由于力的作用是相互的，所以杠杆左端受到的拉力F′＝F拉＝150N；因OA∶OB＝3∶4 由杠杆的平衡条件得F′×OB＝F×OA即故选B。 6、如图所示，物体A在水平桌面上，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，动滑轮重力为2 N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。物体A所受的摩擦力为 N。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为 N。 【答案】5 10 【解析】当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，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，物体A所受的摩擦力；当A向左做匀速直线运动使，A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绳子对A向右的拉力；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，所以向右的摩擦力为；绳子对A的拉力不变，，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。 7、在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用。如图甲所示，护城河上安装的吊桥，在拉起吊桥过程中，滑轮C属于 （选填“定”或“动”）滑轮，吊桥可看作支点为 （选填“A”“B”或“C”）点的杠杆。如图乙所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，利用该滑轮特点是 。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，拉力F为 N。 【答案】定 B 不改变力的方向，但是可以省力 30 【解析】在拉起吊桥过程中，滑轮组C的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向，不能省力。由图可知，在拉起吊桥过程中，吊桥绕着B点转动，所以护城河上安装的吊桥的支点是B点。由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮，由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力。已知物体重50N，滑轮重10N，动滑轮上承受重物的绳子股数不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力。 8、学校升旗时，旗手向下拉绳子，国旗徐徐上升，旗杆顶部安装了定滑轮，使用它可以 ；如图所示，某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68kg的物体向上拉，此人的质量为60kg。当此人用550N的拉力拉物体时，此时物体对水平地面的压力为 N。（不计绳重与摩擦，g取10N/kg） 【答案】改变用力的方向 130 【解析】旗杆顶部滑轮安装了定滑轮，使用它可以改变用力的方向，但不能省力。当此人用550N的拉力拉物体时，绳子上的拉力为550N，此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力； 故物体不能被拉上来，物体此时受到了绳子对物体向上拉力，地面对物体的支持力和本身的重力，由于物体处于静止状态，故受力平衡，所以，故物体受到地面的支持力； 物体对水平地面的压力与物体受到地面的支持力是一对相互作用力，大小相等，则物体对水平地面的压力 。 9、如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中甲滑轮可以看成 杠杆，使用它的好处是 。其中乙为 滑轮，使用时相当于 杠杆；不计滑轮重力及摩擦，若拉力F1=F2。则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【答案】等臂 改变用力方向 动 省力 小于 【解析】甲为定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力，但可以改变力的方向。乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，相当于省力杠杆。定滑轮不省力，所以F1=G1，动滑轮省力，所以G2=2F2，又F1=F2，所以G1小于G2。 10、用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，不计机械间的摩擦，若F1=12N，则F2= N，F3= N。 【答案】6 24 【解析】物体在水平桌面受到的摩擦力为f，根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力的关系，结合三个图可得 ；；故；。 11、小明的爸爸驾驶汽车时，不小心陷进了泥潭中，小明设计了如图甲、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，更合理的是 的安装方法，因为这种安装方法具有 的优点。 【答案】乙     省力 【解析】由图得，甲图是定滑轮，拉力等于车受到的摩擦力大小；乙图是动滑轮，拉力等于车受到的摩擦力大小的一半，因此乙图的拉法更省力、更合理。 12、如图所示，用滑轮组将重100 N的物体匀速提高5 m，用时10s，每个滑轮重是20N，绳重、摩擦不计，试求： （1）提起物体所用拉力是多少？      （2）绳自由端移动的距离是多少？ （3）绳自由端移动的速度？ 【答案】（1）40N；（2）15m；（3）1.5m/s 【解析】（1）如图，滑轮组由3股绳承担物重，货物与动滑轮的总重 提起物体所用拉力 （2）绳子自由端移动距离 （3）绳子自由端移动的速度 答：（1）提起物体所用拉力是40N；      （2）绳子自由端移动的距离是15m； （3）绳子自由端移动的速度为1.5m/s。 13、工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求： （1）动滑轮的重力； （2）钢绳自由端移动的距离； （3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。 【答案】（1）100N；（2）18m；（3）400N 【解析】（1）由图示可知，滑轮组承担重量的绳子股数为n＝3，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，由可得，动滑轮的重力G动＝3F-G＝3×300N-800N＝100N （2）已知建材上升的高度为6m，则钢绳自由端移动的距离s＝3h＝3×6m＝18m （3）滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为 答：（1）动滑轮的重力为100N； （2）钢绳自由端移动的距离为18m； （3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。 14、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重为540N的物体，以0.2m/s的速度匀速上升了10s，搬运工人所用的拉力为200N。（不计绳重和绳与滑轮的摩擦）求： （1）物体上升的高度； （2）绳子自由端移动的距离； （3）动滑轮的重力。 【答案】（1）2m；（2）6m；（3）60N 【解析】（1）由可得，物体上升的高度 （2）由图可知，重物由3段绳子承担，绳子自由端移动的距离为 （3）由图可知，重物由3段绳子承担，绳端的拉力 动滑轮的重力 答：（1）物体上升的高度为2m； （2）绳的自由端移动的距离为6m； （3）动滑轮的重力为60N 8 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$