第十二章简单机械第三小节滑轮新课讲义2024－2025学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 12.3 滑轮 ★学习目标 1.认识定滑轮、动滑轮和滑轮组； 2.理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的工作特点； 3.通过实验探究理解动滑轮力与距离特点； 4.会进行有关滑轮计算； 5.能分析滑轮的应用实例。 一、滑轮 滑轮定义：滑轮是一个周边有槽，并可以绕轴转动的轮子 (生活中常见的滑轮如图)。 定滑轮：工作时，滑轮位置固定不动 定滑轮的特点1.定滑轮既不省力也不省距离2.可以改变用力的方向 定滑轮实质上是个等臂杠杆。 如图，用不同方向的力拉动重物，弹簧测力计读数不变。这说明使用定滑轮力的方向改变时，大小不变。 动滑轮：工作时，滑轮位置跟被拉动物体一起运动 动滑轮特点1.动滑轮能省一半力但费一倍的距离；2.不能改变用力方向。 动滑轮实质是个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，L2＝2L1；F=G总/2= (G物+G动) /2。 二、滑轮组 思考与解答 1.使用定滑轮的好处是改变用力方向； 2.使用动滑轮的好处是省一半力； 3.如何做到既省力又能改变力的方向呢？ 把定滑轮和动滑轮按一定方式组合起来就可以达到上述目的，这就是滑轮组。 讨论与思考：观察下面两组滑轮组，分析它们各有什么特点。 1.左图，不省力，只改变了力的方向； 2.右图，省力又改变了力的方向。 ◎常见滑轮组 图中是两个滑轮组成的滑轮组的绕法。 左图，n=2，拉力F=1/2G； 右图，n=3，拉力F=1/3G。 重物由直接作用在动滑轮上的几段绳子共同承担， 拉力 （不计摩擦）。 结论:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体（与动滑轮相连的绳子段数）,提起物体所用的力就是物重的几分之一；拉绳移动的距离是物体移动距离的几倍。(不计动滑轮、绳重及机械间的摩擦) 滑轮组的应用 这是什么？ 答：________ 【学以致用】 1.（2024•四川眉山仁寿县城区学校•期末考试）下列说法错误的是（   ） A．旗杆顶上的滑轮可以改变力的方向 B．动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆 C．使用滑轮组省力又省距离 D．使用斜面费距离 2.（2022•河南•中考真题）为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A．该装置使用滑轮是为了更加省力 B．此过程中物块的动能转化为重力势能 C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 D．若绳子突然断开，物块将立即下滑 3.（2021•广东深圳•中考真题）如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲中，绳端移动的距离为60cm B．乙中，拉力的功率为1.7W C．甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D．乙中，动滑轮的重力为2N 4.（2021•黑龙江龙东•中考真题）如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做的功为400J B．物体与地面间的摩擦力为180N C．额外功为240J D．拉力做功的功率为40W 5.（2020•四川眉山•中考真题）如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（  ） ①M受到地面的摩擦力为20N ②M受到地面摩擦力水平向左 ③拉力F的功率为8W ④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力 A．①④ B．①② C．①③ D．②④ 6.（2019•湖南益阳•中考真题）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如下图所示，有关力的分析正确的是 A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力 B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力 C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N 7．（2013•四川绵阳•中考真题）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（　　） A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功 C．减小上坡过程中所施加的力 D．缩短上坡过程中所用的时间 8.（2014•江苏盐城•中考真题）学校旗杆顶端装有定滑轮，这样做 A．既省力，也改变力的方向 B．省力，但不改变力的方向 C．不省力，但改变力的方向 D．既不省力，也不改变力的方向 9.（2018•黑龙江大庆•中考真题）如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计．向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（　　） A．物重是27N，物体的速度是0.4m/s B．物重是18N，物体的速度是0.6m/s C．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/s D．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s 10.（2018•湖北荆州•中考真题）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是 A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N B．F的大小为530N C．F做功的功率为42w D．B的重力为500N 草稿区： 【基础知识•过关检测】 1.（2024•河北•中考真题）下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是（  ） A．钢属于合金 B．铁属于非晶体 C．塑料属于天然材料 D．图中所示的滑轮属于定滑轮 2.（2024•天津•中考真题）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 3.（2024•湖南省常德市•中考真题）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　） A．F甲=200N，并向上移动4m B．F甲=100N，并向上移动2m C．F乙=200N，并向上移动1m D．F乙=400N，并向上移动lm 4．（2024•山东青岛•中考真题）使用下列简单机械时， 能省距离的是（　　） A．用筷子夹食物 B．用起子开瓶盖 C．利用定滑轮升国旗 D．起重机利用动滑轮吊起重物 5．（2024•四川内江•中考真题）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A．F1＞F2 B．F3＞F4 C．F1＜F4 D．F1=F2=F3=F4 6．（2024•黑龙江牡丹江•中考真题）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 7．（2023•甘肃兰州•中考真题）如图所示，为了测量某金属块B的密度，小形设计了如图所示的装置，金属块B未放入量筒时，水面位置如图甲所示，将金属块B完全浸没在水中时，水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时，A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g ， ，绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是（　　） A．金属块B的密度为8g/cm3 B．金属块B的体积为10cm3 C．金属块B所受的浮力为0.1N D．细绳对金属块B的拉力为0.8N 8．（2018•福建•中考真题）小明要测量木块的密度，实验器材有：木块、弹簧测力计（0~5N），底部固定有滑轮的水槽，细线及足量的水．（g取10N/kg） （1）现用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为________N；再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽中倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N，木块的体积为______m3，密度为 ______kg/m3，本实验滑轮的作用是________________________． （2）小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该装置改为测量液体密度的“密度计”，原测力计的1.0N刻度处应标注为__________ kg/m3，该“密度计”的刻度分布______（选填“均匀”或“不均匀”）． （3）若要增大这种“密度计”的最大测量值，可以采取的方法有________________________（写出一种即可）． 9.（2016•湖南湘潭•中考真题）(1)如图所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为______N。 (2)在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N。 a.小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的______，不改变力的_______（均选填“大小”或“方向”）。所以，小明认为图中b绳对乙的拉力为3N。 b.图中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对________（选填“相互作用力”或“平衡力”）。为了探究这两个力的大小关系，再做如图的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出，b绳对乙的拉力________乙对b绳的拉力 （选填“等于”或“不等于”）。由此可知，图中b绳对乙的拉力为_________N。 (3)再通过受力分析可得，图中地面对乙有________N的支持力。 第十二章 简单机械-答案版 12.3 滑轮 【学以致用】 1.C 解析：旗杆顶定滑轮能改变力方向，A对；动滑轮动力臂是阻力臂两倍，是省力杠杆，B对；使用滑轮组省力但费距离，不省功，C错；斜面省力但费距离，D对。 2.B 解析：装置中定滑轮用于改变力方向，非省力，A错；物块匀速上升，动能不变，高度增加重力势能增加，B对；物块沿斜面向上运动，摩擦力沿斜面向下，C对；绳子断开，物块因惯性先向上再下滑，D错。 3.D 解析：甲图动滑轮由两段绳子承担物重，物体升高20cm，绳端移动40cm，A错；乙图经计算拉力功率不是1.7W，B错；甲图动滑轮确实由两根绳子吊着，但不是正确选项；乙图根据相关原理可推出动滑轮重力为2N ，D对。 4.D 解析：经分析计算，拉力做功不是400J，A错；物体与地面间摩擦力经计算不是180N，B错；额外功经计算不是240J，C错；拉力做功功率经计算不是40W，D错 5.A 解析：弹簧秤示数反映物体M受地面摩擦力大小为20N，①对；物体M向左运动，摩擦力应水平向右，②错；经分析拉力F功率不是8W，③错；物体M在竖直方向重力与支持力是平衡力，④对。 6.D 解析：车对地面压力和车重力方向相同，不是平衡力，A错；车拉滑轮组与滑轮组拉车的力是相互作用力，非平衡力，B错；根据滑轮组省力原理，脱困需2400N拉力时，绳自由端力应为800N ，C错，D对。 7.C 解析：沿S型路线骑行路程变长，A错；根据功的原理不省功，B错；S型相当于加长斜面，可省力，C对；路程变长、速度不变时，时间变长，D错。 8.C 解析：定滑轮不省力，但能改变力的方向，C正确。 【基础知识·过关检测】 1.A 解析：钢是合金，A对；铁是晶体，B错；塑料是合成材料，非天然材料，C错；图中滑轮是动滑轮，D错。 2.D 解析：旗杆顶部是定滑轮，定滑轮不省力但能改变力方向，D正确。 3.D 解析：根据动滑轮省力特点及绳子移动距离与物体移动距离关系，D正确。 4.A 解析：筷子是费力杠杆，省距离；起子是省力杠杆，费距离；定滑轮不省距离；动滑轮费距离，A正确。 5.D 解析：定滑轮不省力，只改变力方向，所以四个力大小相等，D正确。 6.D 动滑轮费距离，A错；物体速度经计算不是4m/s，B错；拉力经计算不是5N，C错；根据动滑轮特点，绳子自由端移动距离是物体上升距离的两倍，D正确。 7.C 解析：由量筒液面变化可知金属块B体积 ，结合A、B平衡状态及钩码质量等信息，根据密度、浮力等原理分析。金属块B密度可根据相关条件算出为8g/cm^3 ，A对；其体积能通过量筒液面差得出为10cm^3 ，B对；根据阿基米德原理，浮力不是0.1N ，C错；根据力的平衡关系可算出细绳对金属块B拉力为0.8N ，D对。 1. (1) 2.4；8×10⁻5；3×10³；改变力的方向 解析：弹簧测力计示数即木块重力为2.4N ；木块浸没在水中时，根据力的关系及阿基米德原理算出体积为8×10^{-5}m^3 ；再由密度公式算出密度为3×10^{3}kg/m^3 ；定滑轮作用是改变力的方向。 (2) 1.75×10³；均匀 (3) 换用更大量程的弹簧测力计（或换用密度更大的物块 ） 解析：要增大“密度计”最大测量值，可从改变测量力的范围或物体体积等方面考虑，如换用更大量程的弹簧测力计或换用体积更小的木块。 9.(1) 3 (2) 方向；大小；相互作用力；等于；3 (3) 7 解析：甲物体静止，处于平衡状态，a绳对甲的拉力与甲重力平衡，甲重3N，所以拉力为3N 。通过实验可知定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小。解析：b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是相互作用力，大小相等；因为a绳拉力为3N ，所以b绳对乙的拉力为3N 。 乙物体静止，受重力10N 、b绳拉力3N ，地面对乙的支持力与这两个力平衡，所以支持力为10N - 3N = 7N 。 学科网（北京）股份有限公司 $$