9.2 滑轮-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

9.2 滑轮 学习目标 课程标准 物理素养 2.2.6 知道简单机械。 一、知识与技能目标： 能准确识别定滑轮与动滑轮的结构特征 二、过程与方法目标： 通过对比实验探究定滑轮与动滑轮的力学特性。运用杠杆原理解释滑轮工作原理，建立知识迁移能力 三、情感态度与价值观： 形成"简单机械能优化工作效率"的技术应用意识。在实验中养成严谨操作、如实记录数据的科学态度。 四、科学能力与创新： 发展从生活现象（如电梯、吊车）抽象物理规律的建模能力。 运用滑轮组省力公式解决工程实际问题 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 定滑轮 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。 根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。 2.定滑轮 （1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 （2）实质：是个等臂杠杆。 轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。 （3）特点：不省力，但可改变力的方向。 所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。 （4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。 对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦） 知识点02 动滑轮 1.定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。 2.实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。 3.特点：省一半力，但不能改变力的方向。 4.动力移动的距离是重物移动距离的2倍。 对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。 知识点03 滑轮组 1.定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。 2.特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。 注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。 3.动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。 4.绳子端的速度与物体上升的速度关系：。 04 题型精讲 【题型一】 1.滑轮组：滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中，省力多少和绳子的绕法有关，决定于滑轮组的使用效果。 2.滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一。 使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离。 3.滑轮组的用途：为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。 4.几个关系（滑轮组竖直放置时）：（1）s=nh ；(2)F=G总 /n（不计摩擦）；其中 s：绳端移动的距离，h：物体上升的高度，G总：物体和动滑轮的总重力，F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数（F=1/n×（G物+G动））。 【例题1】如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车，如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于吊车与绞车的认识，下列说法错误的是（　　） A．图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合 B．图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度 C．图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合 D．图乙中的定滑轮改变了施力方向 【对应训练】如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　） A． B． C． D． 【对应训练】如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，运用所学滑轮知识，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中（　　） A．甲树相当于定滑轮 B．乙树相当于动滑轮 C．可以省距离 D．如果不计绳重和摩擦，乙树受到200N拉力，则甲树受到的拉力为400N 0501 强化训练 【基础强化】 1．小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F2＜F3 D．F1＝F2＝F3 2．如图所示，小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗，图中顶端的定滑轮的作用是（　　） A．既省力，也改变施力的方向 B．省力，但不改变施力的方向 C．不省力，但改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 3．小叶需要一个不能改变拉力方向的滑轮，下图中哪一种滑轮符合他的需求（    ） A． B． C． D． 4．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 5．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 6．用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（　　） A．F1>F2>F3 B．F2>F3>F1 C．F2>F1>F3 D．F3>F1>F2 7．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 8．如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法不正确的是（　　） A．滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向 B．滑轮B为动滑轮，可以省力 C．晾衣架静止时，绳的拉力F为 D．摇柄属于轮轴，可以省力 9．如图所示，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，用很小的力就能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于 ，若绳子多绕几圈，其他条件不变，则小华的拉力将 （变大、变小、不变）。 10．通过图示滑轮组提升重物，请画出最省力绕绳方法。 11．如图所示，利用滑轮组拉着重物体A沿水平方向做匀速直线运动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线情况，并画出A对地面压力的示意图。    【素养提升】 12．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m,则绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小分别为（　　） A．s=2m；F=105N B．s=3m；F=70N C．s=2m；F=70N D．s=3m；F=210N 13．用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N 的物体A水平向左移动2m，A受到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．拉力F为50N B．绳子自由端移动的距离为6m C．A受到的摩擦力方向水平向左 D．拉力F为15N 14．如图所示小华组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升1m。则① ，② N。若想以更快的速度将物体提升起来，则选用方案 （甲/乙），但该方案的缺点是 。 15．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮轴承的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人对绳子的拉力为 N，图甲中下方滑轮的作用是 。 16．利用如图所示的滑轮组，小珠用的拉力拉着重为的物体沿水平方向做匀速直线运动，轻质弹簧测力计的读数如图所示为 N，请画出滑轮组的绕线情况 。 17．画出图中提起重物最省力的绕绳。 18．如图所示，小明用220N的拉力通过一滑轮组提起重600N的物体，用笔画线代替绳子画出该滑轮组的绕法。 所以该滑轮组的绕法如第二图。 19．芳芳同学用下图所示的装置对动滑轮特点进行了深究，记录的数据如下表所示．通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 实验次序 物重G/N 弹簧测力计的示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 (1)该实验中有 段绳承担物重，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是 ； (2)除上述原因之外，还应满足 向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。 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 。 【能力培优】 21．在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中： (1)在探究定滑轮工作的特点时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数 （变大/变小/不变）； (2)在探究动滑轮工作特点时，先测出钩码和动滑轮的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时， 向上拉弹簧测力计，使钩码 上升，读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目的是 。 22．在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中： (1)在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，使用弹簧测力计的操作方法是 （填序号）。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。 实验次序 1 2 3 (2)在探究定滑轮工作的特点时，按照图乙操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会 （变大/不变/变小），其理由是 。 (3)在探究动滑轮工作的特点时，先测出 的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时， 拉弹簧测力计，使钩码 上升，读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整 （不要求填入实验记录数据）；该实验至少要测量三组数据的目的是 ；此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论？答： 。 实验次序 钩码和动滑轮的总重力G 弹簧测力计的示数F 1 2 3 23．物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。 实验序号 G滑轮/N G物/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 2.6 2 2 4 3.2 3 3 4 3.6 4 4 4 4.2 (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但能改变 ； (2)他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，可得初步结论：使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向； (3)桃子同学发现第4次实验时，记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确？ ，并分析原因： 。 24．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如表所示。 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 1 0.2 1 0.2 乙 1 0.2 1 0.2 丙 1 0.2 0.55 0.4 （1）比较甲、乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮 ； （2）比较甲、丙两图及实验数据，可得到的初步结论是： ； （3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以省 ；但费 ； （4）如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是 A．从三次实验中选取最准确的数据        B．三次测量取平均值，减小误差 C．从特殊现象中得到普遍规律 D．利用控制变量法 25．在“探究滑轮特点“的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量） （1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数 N； （2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向 直线拉动测力计可使物体向 运动，这一过程中该滑轮是一个 滑轮，它使用时的优点是可以 。 （3）弹簧测力计分别沿、方向继续匀速直线拉动， （填“>、<或=”），由此说明使用定滑轮 省力（填“可以”或“不可以”）． 26．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮工作特点”的实验装置。 （1）在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，实验测力计的操作方法正确的是 ； A．随意拉动钩码    B．拉着钩码保持静止    C．匀速向下拉动弹簧测力计 （2）他按图示提起钩码时，分别测得一组数据如下表所示，请你分析： ①比较甲和丙实验测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ； ②把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ； 钩码重 钩码升高高度 测力计示数 测力计移动距离 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 （3）在探究定滑轮工作特点时，按照图乙所示操作，觉得校准弹簧测力计操作麻烦，于是把弹簧测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，如图丁所示，读得的测力计示数会 （变大/变小/不变），其理由是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.2 滑轮 学习目标 课程标准 物理素养 2.2.6 知道简单机械。 一、知识与技能目标： 能准确识别定滑轮与动滑轮的结构特征 二、过程与方法目标： 通过对比实验探究定滑轮与动滑轮的力学特性。运用杠杆原理解释滑轮工作原理，建立知识迁移能力 三、情感态度与价值观： 形成"简单机械能优化工作效率"的技术应用意识。在实验中养成严谨操作、如实记录数据的科学态度。 四、科学能力与创新： 发展从生活现象（如电梯、吊车）抽象物理规律的建模能力。 运用滑轮组省力公式解决工程实际问题 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 定滑轮 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。 根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。 2.定滑轮 （1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 （2）实质：是个等臂杠杆。 轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。 （3）特点：不省力，但可改变力的方向。 所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。 （4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。 对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦） 知识点02 动滑轮 1.定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。 2.实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。 3.特点：省一半力，但不能改变力的方向。 4.动力移动的距离是重物移动距离的2倍。 对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。 知识点03 滑轮组 1.定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。 2.特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。 注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。 3.动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。 4.绳子端的速度与物体上升的速度关系：。 04 题型精讲 【题型一】 1.滑轮组：滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中，省力多少和绳子的绕法有关，决定于滑轮组的使用效果。 2.滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一。 使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离。 3.滑轮组的用途：为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。 4.几个关系（滑轮组竖直放置时）：（1）s=nh ；(2)F=G总 /n（不计摩擦）；其中 s：绳端移动的距离，h：物体上升的高度，G总：物体和动滑轮的总重力，F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数（F=1/n×（G物+G动））。 【例题1】如图甲所示是欧洲中世纪使用的吊车，如图乙所示是我国古人使用的绞车。关于吊车与绞车的认识，下列说法错误的是（　　） A．图甲的吊车是轮轴与定滑轮的组合 B．图甲中工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度 C．图乙的绞车是轮轴与定滑轮、动滑轮的组合 D．图乙中的定滑轮改变了施力方向 【答案】C 【详解】A．图甲所示，吊车顶端是定滑轮，改变力的方向，中间是轮轴，绕着共同的一个轴转动，故A正确，不符合题意； B．轮轴省力，但是费距离，故工人脚踩巨轮走过的距离一定大于重物上升的高度，故B正确，不符合题意； C．图乙的绞车是两个定滑轮和轮轴构成的，故C错误，符合题意； D．图乙中，定滑轮只能够改变力的方向，不能改变力的大小，故D正确，不符合题意。 故选C。 【对应训练】如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】不计绳与滑轮自重、不计摩擦，定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，所以使用定滑轮不能省力，好处是能够改变力的方向；动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的好处是能够省一半的力。 A．拉力等于物体重力，即F = GA，所以GA= F，故A不符合题意； B．拉力是物体重力的一半，即，所以GB= 2F，故B不符合题意； C．由图可知，滑轮组承重绳子股数为3股，拉力是物体重力的，即，所以GC=3F，故C符合题意； D．由图可知，滑轮组承重绳子股数为2股，拉力是物体重力的一半，即，所以GD= 2F，故D不符合题意。 故选C。 【对应训练】如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，运用所学滑轮知识，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中（　　） A．甲树相当于定滑轮 B．乙树相当于动滑轮 C．可以省距离 D．如果不计绳重和摩擦，乙树受到200N拉力，则甲树受到的拉力为400N 【答案】D 【详解】AB．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，而乙树不动，乙树并非动滑轮，则甲的树干相当于动滑轮，故AB不符合题意； C．使用动滑轮可以省力，但费距离，故C不符合题意； D．拉甲树干的绳子段数是2，不计绳重和摩擦，拉甲树的力由小欣和乙树的拉力共同平均分担，如果乙树受到的拉力大小为200N，等于1段绳子的拉力，则小欣对绳子的拉力 F=F乙=200 N 则甲树受到的拉力为 F甲=nF=2×200N=400N 故D符合题意。 故选D。 0501 强化训练 【基础强化】 1．小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F2＜F3 D．F1＝F2＝F3 【答案】D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．如图所示，小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗，图中顶端的定滑轮的作用是（　　） A．既省力，也改变施力的方向 B．省力，但不改变施力的方向 C．不省力，但改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 【答案】C 【详解】定滑轮是等臂杠杆，不能省力，但改变施力的方向，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．小叶需要一个不能改变拉力方向的滑轮，下图中哪一种滑轮符合他的需求（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】ABD．由图可知为定滑轮，定滑轮的特点是不能省力，可以改变力的方向，故ABD不符合题意； C．由图可知为动滑轮，动滑轮的特点是可以省力，不能改变力的方向，故C符合题意。 故选C。 4．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。 5．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。 6．用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（　　） A．F1>F2>F3 B．F2>F3>F1 C．F2>F1>F3 D．F3>F1>F2 【答案】D 【详解】假设物块与地面的摩擦力为f，甲滑轮为定滑轮，F1处于绳端，则 F1=f 乙滑轮为动滑轮，F2处于绳端，所以 F2=f 丙滑轮为动滑轮，拉力F3作用在动滑轮的轴上，所以 F3=2f 故F3>F1>F2，故ABC错误，不符合题意；D正确，符合题意。 故选D。 7．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 【详解】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。 8．如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法不正确的是（　　） A．滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向 B．滑轮B为动滑轮，可以省力 C．晾衣架静止时，绳的拉力F为 D．摇柄属于轮轴，可以省力 【答案】C 【详解】AB．A滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，可以改变力的方向；B滑轮的轴与物体一起运动，是动滑轮，可以省力，故AB正确，不符合题意； C．由图可知，连接动滑轮绳子的股数 不计滑轮重绳重及摩擦，静止时绳的拉力 故C错误，符合题意； D．摇柄也是一种简单机械，属于轮轴，可以省力，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．如图所示，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，用很小的力就能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于 ，若绳子多绕几圈，其他条件不变，则小华的拉力将 （变大、变小、不变）。 【答案】 滑轮组 变小 【详解】[1]从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，小华在图中A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，说明使用滑轮组可以省力。 [2]本题中小明和小杰手握的木棍，站在小华的角度，都相当于动滑轮，装置静止时，小明和小杰对棍子的拉力大小相等，记为F0，连接木棍的施力绳股数为n，则小华拉绳端的力，所以若绳子多绕几圈，其他条件不变，则小华的拉力将变小。 10．通过图示滑轮组提升重物，请画出最省力绕绳方法。 【答案】 【详解】如果从动滑轮的挂钩处开始绕绳子，将有一个动滑轮无法绕绳子，所以从定滑轮的挂钩处开始依次绕绳子是最省力的，如下图所示： 11．如图所示，利用滑轮组拉着重物体A沿水平方向做匀速直线运动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线情况，并画出A对地面压力的示意图。    【答案】     【详解】水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多，绳子由动滑轮为连接起点反向绕成；A对地面压力作用点在接触面中心位置，压力方向沿接触面垂直向下，如图所示：    【素养提升】 12．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m,则绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小分别为（　　） A．s=2m；F=105N B．s=3m；F=70N C．s=2m；F=70N D．s=3m；F=210N 【答案】B 【详解】根据题意：承重绳子段数，物体上升高度，滑轮组提升重的物体重力，动滑轮重为。不计绳重和摩擦，根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系可知 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 13．用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N 的物体A水平向左移动2m，A受到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．拉力F为50N B．绳子自由端移动的距离为6m C．A受到的摩擦力方向水平向左 D．拉力F为15N 【答案】D 【详解】AD ．由图可知，作用在动滑轮上绳子段数n=2，不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦，拉力的大小 故A错误，D正确； B．绳子自由端移动的距离 s绳=2s物=2×2m=4m 故B错误； C．摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，由于物体A向左运动，因此A受到的摩擦力方向水平向右，故C错误。 故选D。 14．如图所示小华组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升1m。则① ，② N。若想以更快的速度将物体提升起来，则选用方案 （甲/乙），但该方案的缺点是 。 【答案】 50N 200 乙 见解析 【详解】[1]不计绳重、轮重和摩擦，甲图是动滑轮，拉力的大小 [2]不计绳重、轮重和摩擦，乙图是动滑轮，拉力作用在滑轮的轴上，绳端的拉力是物重的二倍，则 F乙=2G物=2×100N=200N [3][4]要提升物体更快，乙图中动滑轮更适合，物体上升高度是绳子自由端移动的距离的2倍，物体上升的速度是绳子自由度速度的2倍，该方案中绳端的拉力是物重的二倍，比较费力。 15．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮轴承的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人对绳子的拉力为 N，图甲中下方滑轮的作用是 。 【答案】 400 210 改变力的方向 【详解】[1][3]由于图甲中使用的是两个定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；所以忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦时，车对绳子的拉力是 F甲=G=400N [2]图乙中使用的是一动一定的滑轮组，承担物重的绳子股数n=2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力是 16．利用如图所示的滑轮组，小珠用的拉力拉着重为的物体沿水平方向做匀速直线运动，轻质弹簧测力计的读数如图所示为 N，请画出滑轮组的绕线情况 。 【答案】 【详解】[1]该弹簧测力计的分度值为0.2N，故该弹簧测力计的读数为3.6N。 [2]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数，即对物体A的拉力F拉=3.6N，由于物体A做匀速直线运动，物体A受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，则物体A受到的摩擦力 拉力F与物体A受到摩擦力大小的关系 所以滑轮组的有效股数应该是，从动滑轮的左挂钩开始绕起，依次绕过左边的定滑轮、右边的动滑轮，如图所示： 17．画出图中提起重物最省力的绕绳。 【答案】 【详解】要最省力，与动滑轮相连的绳子股数n需最多，只有一个动滑轮，所以n最多等于3，故从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，作图如下： 18．如图所示，小明用220N的拉力通过一滑轮组提起重600N的物体，用笔画线代替绳子画出该滑轮组的绕法。 【答案】 【详解】分析可知，此滑轮组可以有两种绕法，如图所示： 第一图由两段绳子承担物重，不考虑滑轮重力与摩擦力，则F1为物重600N的二分之一，即 第二图由三段绳子承担物重，不考虑滑轮重力与摩擦力，则F2为物重600N的三分之一，即 小明用的拉力F=220N，因为 所以该滑轮组的绕法如第二图。 19．芳芳同学用下图所示的装置对动滑轮特点进行了深究，记录的数据如下表所示．通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 实验次序 物重G/N 弹簧测力计的示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 (1)该实验中有 段绳承担物重，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是 ； (2)除上述原因之外，还应满足 向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。 【答案】(1) 2 动滑轮的重力和摩擦不能忽略 (2)匀速竖直 【详解】（1）[1][2]用动滑轮提升重物时，相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力，即实验中有2段绳承担物重；在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时，绳子自由端（弹簧测力计）拉力等于物体重力一半，所以，实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是动滑轮的重力和摩擦不能忽略。 （2）忽略绳子与滑轮间的摩擦力，匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”。所以，除上述原因之外，还应满足匀速竖直向上拉，使用动滑轮才能省一半的力。 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。 【能力培优】 21．在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中： (1)在探究定滑轮工作的特点时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数 （变大/变小/不变）； (2)在探究动滑轮工作特点时，先测出钩码和动滑轮的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时， 向上拉弹簧测力计，使钩码 上升，读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目的是 。 【答案】(1)变小 (2) 匀速竖直 匀速 为了得到普遍的规律 【详解】（1）测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以，测力计的示数变小。 （2）[1][2]在探究动滑轮工作的特点时，由于绳子拉起动滑轮和物体，故先测出物体的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时，应匀速竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数。 [3]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律，防止偶然性的发生。 22．在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中： (1)在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，使用弹簧测力计的操作方法是 （填序号）。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。 实验次序 1 2 3 (2)在探究定滑轮工作的特点时，按照图乙操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会 （变大/不变/变小），其理由是 。 (3)在探究动滑轮工作的特点时，先测出 的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时， 拉弹簧测力计，使钩码 上升，读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整 （不要求填入实验记录数据）；该实验至少要测量三组数据的目的是 ；此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论？答： 。 【答案】(1)③ (2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力 (3) 钩码和动滑轮竖直向上匀速 实验次序 钩码和动滑轮的总重力G 弹簧测力计的示数F 1 2 3 寻找普遍性规律，避免实验结论的偶然性 不能 【详解】（1）在探究定滑轮工作的特点时，要匀速向下拉动弹簧测力计，此时钩码受力平衡，故选③。 （2）[1][2]因为测力计自身有重力，所以倒过来拉时，左侧拉力等于右侧拉力加测力计的重力，所以测力计示数会变小。 （3）[1]在探究动滑轮工作的特点时，由于绳子拉起动滑轮和物体，故先测出钩码和动滑轮的总重力，然后按照图丙组装动滑轮。 [2][3]实验时，应匀速竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数。 [4]实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力，故第一行为钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。 [5]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律，防止偶然性的发生。 [6]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的重量和摩擦是客观存在的，动滑轮的重力可以尽量减小，但不可能为零。所以此次实验不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。 23．物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。 实验序号 G滑轮/N G物/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 2.6 2 2 4 3.2 3 3 4 3.6 4 4 4 4.2 (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但能改变 ； (2)他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示，可得初步结论：使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向； (3)桃子同学发现第4次实验时，记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确？ ，并分析原因： 。 【答案】(1)力的方向 (2)省力 (3) 不正确 动滑轮重力过大 【详解】（1）由图甲的实验可知，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向 （2）通过观察和比较测量结果，当所使用的动滑轮较轻时，弹簧测力计的示数均小于物体的重力，故可得到：使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向 （3）[1][2]分析第4次实验数据可以看出，动滑轮的重力为4N，与物体的重力相同，在考虑摩擦的情况下，造成弹簧测力计的示数大于物体的重力，但这不能说明动滑轮不省力。 24．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如表所示。 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 1 0.2 1 0.2 乙 1 0.2 1 0.2 丙 1 0.2 0.55 0.4 （1）比较甲、乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮 ； （2）比较甲、丙两图及实验数据，可得到的初步结论是： ； （3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以省 ；但费 ； （4）如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是 A．从三次实验中选取最准确的数据        B．三次测量取平均值，减小误差 C．从特殊现象中得到普遍规律 D．利用控制变量法 【答案】 不省力也不费力，可以改变力的方向 使用动滑轮能省力 省力 距离 C 【详解】（1）[1]比较甲、乙两图及实验数据可知，物体的重力与测力计示数相等，说明使用定滑轮不省力也不费力，可以改变力的方向。 （2）[2]比较甲、丙两图及实验数据，可知丙是动滑轮，提升相同物体时，动滑轮的力要小一些，可得到的初步结论是使用动滑轮能省力。 （3）[3][4]乙的距离为0.2m，丙中的距离为0.4m，故使用动滑轮省力，但要费距离。 （4）[5]为了得到普遍规律，使用中要进行多次测量，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 25．在“探究滑轮特点“的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量） （1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数 N； （2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向 直线拉动测力计可使物体向 运动，这一过程中该滑轮是一个 滑轮，它使用时的优点是可以 。 （3）弹簧测力计分别沿、方向继续匀速直线拉动， （填“>、<或=”），由此说明使用定滑轮 省力（填“可以”或“不可以”）． 【答案】 2 匀速 上 定 改变力的方向 = 不可以 【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，可读出的示数为2N。 （2）[2][3]如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向匀速拉动测力计可使物体向上运动。 [4]由图可知，该滑轮的轴固定不动，是定滑轮。 [5]根据力F1、F2、F3的不同方向，可以得出定滑轮使用时的优点是可以改变力的方向。 （3）[6][7]弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几乎不变，转换不同角度匀速拉动，示数都不变，即F1=F2，说明定滑轮不省力。 26．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮工作特点”的实验装置。 （1）在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，实验测力计的操作方法正确的是 ； A．随意拉动钩码    B．拉着钩码保持静止    C．匀速向下拉动弹簧测力计 （2）他按图示提起钩码时，分别测得一组数据如下表所示，请你分析： ①比较甲和丙实验测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ； ②把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ； 钩码重 钩码升高高度 测力计示数 测力计移动距离 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 （3）在探究定滑轮工作特点时，按照图乙所示操作，觉得校准弹簧测力计操作麻烦，于是把弹簧测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，如图丁所示，读得的测力计示数会 （变大/变小/不变），其理由是 。 【答案】 C 省力 费距离 变小 测力计自身有重力 【详解】（1）[1]在探究定滑轮工作的特点时，要匀速向下拉动弹簧测力计，此时钩码受力平衡。 故选C。 （2）[2]比较甲和丙实验测力计示数的大小，发现丙测力计的示数更小，说明使用动滑轮可以省力。 [3]把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，发现丙实验测力计移动的距离更大，说明使用动滑轮比较费距离。 （3）[4][5]因为测力计自身有重力，所以倒过来拉时，左侧拉力等于右侧拉力加测力计的重力，所以测力计示数会变小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$