内容正文:
第5章 简单机械与功
2 滑 轮
第1课时 认识滑轮 定滑轮与动滑轮
01
新知梳理
02
当堂反馈
目
录
1. 滑轮是一个周边有 槽 ,能绕 轴 转动的小轮。
第1题
2. 在工作时,轴的位置 固定不变 的滑轮称为定滑轮;
轴 随着重物一起移动 的滑轮,称为动滑轮;两个或
两个以上的滑轮可以组成 滑轮组 。
槽
轴
固定不变
随着重物一起移动
滑轮组
3. 定滑轮的特点:使用定滑轮拉物体,不 省力 ,但可以 改变拉力的方向 。
省力
改变拉
力的方向
4. 动滑轮的特点:使用动滑轮拉物体,可以 省力 ,但 拉力的方向不改变 。当不计滑轮的摩擦与质量时,可以 省力一半 ,但是,拉力作用点移动的距离比重物移动的距离要 长一倍 。
省力
拉力的方
向不改变
省力一半
长一倍
返回目录
1. 如图所示,古代护城河吊桥上安装的滑轮A是( C )
A. 动滑轮,能省力
B. 定滑轮,能省力
C. 定滑轮,能改变力的方向
D. 动滑轮,能改变力的方向
C
1
2
3
4
5
返回目录
2. (2023·自贡)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,下列说法正确的是( A )
A. F1、F2、F3的大小相等 B. F1最大
C. F2最大 D. F3最大
第2题
A
1
2
3
4
5
返回目录
3. 用如图所示的滑轮将重为5N的物体匀速提升10cm,如果动滑轮的重为1N,那么下列说法正确的是( B )
A. 拉力F一定为3N
B. 绳子向上移动的距离为20cm
C. 拉力F一定为6N
D. 绳子向上移动的距离为10cm
第3题
B
1
2
3
4
5
返回目录
4. 图中用弹簧测力计测得两个钩码的重力为12N,用动滑轮拉起这两个钩码,弹簧测力计的示数为7N,说明使用动滑轮可 省力 ,但 不能改变 力的方向,动滑轮重力是 2 N。(不计绳重与摩擦)
第4题
省力
不
能改变
2
1
2
3
4
5
返回目录
5. 如图甲和乙所示的两个滑轮,图 乙 使用的是定滑轮。若重物被提升高度h,则图甲中绳子的自由端移动 2h ,小明用同样的力(F1=F2)把图甲、乙中两物体分别匀速提升,若不计摩擦、滑轮重及绳重,则重力G甲 > (填“>”“<”或“=”)G乙。
第5题
乙
2h
>
1
2
3
4
5
返回目录
1. 下列装置中,利用了动滑轮的是( C )
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
2. 如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,忽略滑轮重和绳重,不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,下列关系式中正确的是( D )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3
C. F2>F1>F3 D. F2<F1<F3
第2题
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
3. 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( A )
A. 省力,但不改变施力的方向
B. 不省力,但改变施力的方向
C. 既省力,又改变施力的方向
D. 既不省力,又不改变施力的方向
第3题
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
4. 在下列简单机械中,用10N的拉力能将重为15N的物体竖直提起的可能是( D )
① 一个定滑轮 ② 一个动滑轮 ③ 杠杆
A. ①② B. ①③ C. ①②③ D. ②③
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
5. 小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小王的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是( B )
A. 小李把小王拉起来 B. 小王把小李拉起来
C. 两个都拉不起来 D. 两个都拉起来
第5题
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
6. 旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗升起。下列说法正确的是( C )
A. 旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
B. 旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
7. (2024·湖州期末)如图所示,物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.4米,物体G受到的摩擦力为4牛,忽略绳重和滑轮重,不计滑轮与绳、滑轮与轴之间的摩擦,图中使用的滑轮属于 动滑轮 (填滑轮类型),拉力F的大小为 2 牛,绳子自由端移动 0.8 米。
第7题
动滑轮
2
0.8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
8. 如图所示,重物G重为100N,动滑轮重为10N,用力F将重物G以0.1m/s的速度匀速提升,则所需拉力F及力F拉绳的速度v分别为(不计绳重及摩擦)( D )
A. 50N、0.2m/s B. 5.5N、0.2m/s
C. 200N、0.05m/s D. 210N、0.05m/s
第8题
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
9. 用水平力F1拉动如图所示的装置,使木板A在粗糙水平地面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的绳的水平拉力大小为F2,不计滑轮重和绳重,忽略绳与滑轮、滑轮与轴间的摩擦,则F1与F2的大小关系是( D )
A. F1=F2 B. F2<F1<2F2
C. F1=2F2 D. F1>2F2
第9题
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
10. 如图甲、乙所示的两个装置,已知A在地面上滑动时所受的摩擦力为40N(不考虑绳与滑轮的自重和摩擦)。要使A向右匀速滑动,拉力F甲与F乙的大小分别为( A )
第10题
A. 40N,20N B. 20N,40N
C. 40N,40N D. 20N,20N
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
11. 一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按如图甲、乙所示的两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。由图可知,滑轮 A (填“A”或“B”)是定滑轮;若汽车受到的阻力为1000N,则图乙中司机匀速拉动汽车的拉力至少为 500 N(不计绳与滑轮的自重和摩擦)。
第11题
A
500
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
12. 晓明同学用如图所示的装置研究“定滑轮和动滑轮的特点”。
第12题
(1) 实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 刻度尺 。
(2) 实验中应沿竖直方向 缓慢匀速 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
刻度尺
缓慢匀速
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
(3) 请将晓明设计的记录表格中的测量项目补充完整:① 钩码的重力G/N ,② 弹簧测力计移动的距离s/m 。
实验序号 ① 钩码升高的高度h/m 拉力F/N ② 拉力方向
1 1 0.2 1 0.2 向下
2 2 0.2 2.1 0.2 向下
3 1 0.2 0.6 0.4 向上
4 2 0.2 1.1 0.4 向上
钩码的重
力G/N
弹簧测力计移动的距离s/m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
(4) 比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是 可以改变拉力方向 。
(5) 依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是 动滑轮有质量,受重力作用 。
可以改变拉力方
向
动滑轮有质量,受重力作用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
13. 如图所示,用一动滑轮拉物体A以0.6m/s的速度在水平面上匀速运动,物体A重为20N,其受到的摩擦力是自重的。不计滑轮重、绳重,忽略绳与滑轮、滑轮与轴间的摩擦,求:
(1) 拉力F的大小。
解:(1) 2N
第13题
(2) 在2s内绳的自由端移动的距离。
解:(2) 2.4m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
14. 如图,一根不可伸缩的轻绳跨过定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的人拉住。设人的质量为60kg,吊椅的质量为10kg,不计滑轮与绳子、滑轮与轴间的摩擦。当人与吊椅一起匀速上升时,人竖直向下拉绳的力等于 350 N,人对吊椅的压力等于 250 N。(g取10N/kg)
350
250
第14题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回目录
第5章 简单机械与功
2 滑 轮
第2课时 滑轮组
01
新知梳理
02
当堂反馈
目
录
滑轮组的特点:使用滑轮组不但可以 省力 ,而且可以改变力的 方向 。不计绳重和摩擦时,用滑轮组吊起重物,重物和动滑轮由几段绳子承担,绳子自由端移动的距离就是重物提升高度的 几倍 ,提起重物所用的力就是重物和动滑轮总重的 几分之一 。
省力
方
向
几倍
几分之一
返回目录
1. 若用滑轮组提升物体,且提升的物体重力大于动滑轮的重力,则关于滑轮组的叙述,较全面的是( D )
A. 一定省力,又能改变力的方向
B. 一定省力,但不能改变力的方向
C. 不一定省力,但一定能改变力的方向
D. 一定省力,是否改变力的方向要具体分析
D
1
2
3
4
5
返回目录
2. 如图所示的滑轮组提升重为100N的物体,两个相同的滑轮的重力均为20N,不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( B )
A. 自由端拉力F为40N
B. 若物体上移0.5m,则绳子自由端移动1m
C. 顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140N
D. 若拉绳子自由端的速度为0.2m/s,则物体移动的速度为0.4m/s
第2题
B
1
2
3
4
5
返回目录
3. 如图所示,用四个滑轮组分别匀速提升重力均为G的物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,则下列关系式正确的是( B )
第3题
A. 3F1=G B. 3F2=G
C. F3=2G D. F4=2G
B
1
2
3
4
5
返回目录
4. 用如图所示的滑轮组,将重为5N的物体A匀速提升,已知动滑轮重为1N,不计绳重和摩擦,则作用在绳端竖直向下的拉力F的大小
为( D )
A. 6N B. 2N C. 3.5N D. 3N
第4题
D
1
2
3
4
5
返回目录
5. 如图所示,匀速向上提升物体。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50牛。
第5题
(1) 不计动滑轮重和摩擦时,提升的物体重力分别是G甲= 50 牛,G乙= 100 牛,G丙= 150 牛。
(2) 动滑轮重为3牛,不计摩擦,提升的物体重力分别是G甲= 50 牛,G乙= 97 牛,G丙= 147 牛。
50
100
150
50
97
147
1
2
3
4
5
返回目录
(3) 当物体被提升2米时,绳子自由端移动的距离分别是s甲= 2 米,s乙= 4 米,s丙= 6 米。
(4) 如果物体被提升的速度都是0.2米/秒,那么绳子自由端移动的速度分别是v甲= 0.2 米/秒,v乙= 0.4 米/秒,v丙= 0.6 米/秒。
2
4
6
0.2
0.4
0.6
第5题
1
2
3
4
5
返回目录
1. 利用两个滑轮提升同一重物到同一高度,若滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计,则下列组合中最省距离的是 ( B )
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
2. 如图所示,在这个装置中,如果拉力F等于4牛且不计摩擦,那么甲、乙两个弹簧测力计的读数分别为( B )
A. 8牛,12牛 B. 12牛,8牛
C. 8牛,8牛 D. 12牛,12牛
第2题
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
3. 如图所示,已知F=150N,若不计动滑轮重、绳重和摩擦,则提起的物体G重为( C )
A. 75N B. 150N C. 300N D. 450N
第3题
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
4. 在探究使用滑轮组时拉力与物重的关系活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上做一标记A,如图甲所示。然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,
瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上做另一标记B,并测
得A、B两点间的距离为3H,如图乙所示。则下列物理
量正确的是( D )
D
A. 拉力F=G B. 拉力F=G
C. 绳自由端移动的距离为2H D. 绳自由端移动的距离为3H
第4题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
5. 如图所示,滑轮组匀速提升900N的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为 300 N。
第5题
300
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
6. 用如图所示的甲、乙、丙三种装置都可以把重物举高。使用 乙 装置只能省力,但不能改变力的方向;使用 甲 装置不能省力,但能改变力的方向;使用 丙 装置既能省力,又能改变力的方向。
第6题
乙
甲
丙
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
7. 如图所示,工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上,则他所用的拉力为 100 N,绳子自由端向下移动的距离
为 4 m。(不计绳重、动滑轮重及摩擦)
第7题
100
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
8. (2023·泰州)工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
第8题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
9. (生活实践)如图甲所示的高速铁路的输电线无论冬、夏都需要绷直,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。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,则下列说法正确的是( C )
第9题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
A. 滑轮A为动滑轮,滑轮B为定滑轮
B. 钢绳上的拉力为150N
C. 输电线P端受到的拉力大小为9×103N
D. 输电线P端向左移动了40cm
答案:C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
10. 如图所示,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;已知每个滑轮重都为20N,忽略绳子的重力以及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 400 N,图乙中人对绳子的拉力为 210 N。
第10题
400
210
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
11. 如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重,忽略滑轮和绳子、滑轮和轴之间的摩擦)。
第11题
(1) 弹簧测力计的示数为 9 N。
(2) 物体A和地面之间的摩擦力为 2 N。
9
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
(3) 如果增大F2,那么物体A是否有可能向左运动?请说明理由: 物体A不可能向左运动;如果增大F2,那么B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,分析A的受力情况可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态 。
物体A不可能向左运动;如果增大F2,那么B将做加速运动,B对
A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,分析A的
受力情况可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还
是处于静止状态
第11题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
12. 如图,某工人(未画出)用100N的水平拉力F,抓紧绳子的一端,沿水平方向匀速向右运动,10s内将矿井里重为160N的物体提升4m。若不计摩擦和绳重,则:
(1) 动滑轮的重力为多少?
解:(1) 由图知,n=2,不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力G动=2F-G=2×100N-160N=40N
第12题
(2) 绳子自由端移动的速度为多少?
解:(2) 绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m,绳子自由端移动的速度v===0.8m/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
13. 保洁工人清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降。已知工人的重力为600N,保洁材料的质量是15kg,绳子自由端的拉力F为300N。吊篮在拉力F的作用下,5s内匀速上升了1m,g取10N/kg,不计绳重和摩擦。
(1) 求保洁材料的重力。
解:(1) 150N
(2) 求绳子自由端移动的速度。
解:(2) 0.6m/s
第13题
(3) 若绳子能承受的最大拉力为400N,则保洁材料的最大重力是多少?
解:(3) 450N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回目录
$$