第21讲 滑轮和斜面期末复习专项提升课件-2024-2025学年九年级浙教版科学上册

第21讲 滑轮和斜面 1 2 1.定滑轮、动滑轮的实质及其作用。 2.滑轮组的作用以及在提、拉物体时，对绳子拉力大小和距离的判定。 3.斜面的作用。 4.滑轮（组）、斜面的相关计算。 3 一、定滑轮 1.实质：等臂杠杆；特点：不能省力，但能改变动力的方向。 2.理想的定滑轮（不计轮轴间的摩擦） ，绳子自由端移动的距离 或速度 重物移动的距离 或速度 。 4 二、动滑轮 1.实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆；特点：省一半的力，但 不能改变动力的方向。 2.理想的动滑轮（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力） ； 只忽略轮轴间的摩擦，则拉力 ，绳子自由端移动的距离 或 速度 重物移动的距离 或速度 。 5 三、滑轮组 1.特点：使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，但移动距离 会变长。 2.滑轮组的计算：有几段绳子绕在动滑轮上，拉力就是物体重（包 括动滑轮重）的几分之一（不计绳重和摩擦）。 ， 绳子自由端移动的距离 。 6 四、斜面 1.斜面光滑（不计摩擦）： = ， 。 2.斜面不光滑（有摩擦）： = + ， = + 。 7 知识点一：定滑轮和动滑轮的相关计算 如图所示，通过甲、乙两实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。 小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于 是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计的重力不能忽略、绳 和滑轮间的摩擦不计）。给出的四套装置中能实现的是 ( ) 8 A.&2& B.&3& C.&4& D.&5& &6& 由于绳和滑轮间的摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果产生的影响，然后即可判断。 √ 9 在 选项所示的两图中，钩码挂在拉环上 （即左边弹簧测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此 时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计自身的重力与钩码的重力之和，则 不能直接显示出钩码的重力大小；在B选项所示的图中，右边的弹簧测 力计倒置使用，此时右边弹簧测力计的示数等于左边弹簧测力计的重力 与钩码的重力之和，而左边弹簧测力计的示数等于钩码的重力，所以两 边弹簧测力计的示数不相等，不能得出正确结论；在D选项所示的图中， 左边弹簧测力计的示数 ；手拉右边弹簧测力计的挂钩，由力 的平衡条件可得，右边弹簧测力计的示数（即弹簧测力计受到的向下的 拉力） ，所以 ，能得出 正确结论。 10 &8& 本题考查定滑轮的实质和工作特点，关键是明确弹簧测力计的示数是作用在弹簧测力计挂钩上的力。 11 如图所示，物体A所受的重力为 ，滑轮所 受的重力是 ，当整个装置静止时，弹簧测力计的示数是 ，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是 ( ) C A. B. C. D. 12 知识点二：滑轮组的相关计算 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。已知工人的体重为 ，保洁材料 的质量是 ，绳子自由端的拉力 为 。吊篮 在拉力 的作用下， 匀速上升了 取 ， 不计绳重和摩擦。 13 （1）求保洁材料的重力。 利用 可求出保洁材料的重力。 &12& 。 14 （2）求绳子自由端移动的速度。 由图知， ，绳子自由端移动的距离 ，再根 据 求绳子自由端移动的速度。 由图知， ，绳子自由端移动的距离 ； 绳子自由端移动的速度 。 15 （3）若绳子能承受的最大拉力为 ，则保洁材料的最大重力是多少？ 设吊篮和动滑轮的总重力为 ，不计绳重和摩擦，拉力 ），据此求吊篮和动滑轮的总重力；知道绳子能 承受的最大拉力，再根据拉力 ）求保洁材料的最 大重力。 16 保洁工人的重力 ，设吊篮和动滑轮 的总重力为 ，不计绳重和摩擦，拉力 ，则吊 篮和动滑轮的总重力 ) ；绳子能承受的最大拉力 ，由拉力 可得保洁材料的最大 重力 ) 。 由图得出承担物重的绳子段数是3，拉力 ，绳子自由端移动的距离 是解题的关键。 17 如图甲所示，用滑轮组将重为 的物体匀速提起，在 内绳子自由端移 动的距离为 ，如图乙所示为拉力 与绳子自 由端移动距离 的关系图像，不计绳重和摩擦， 焦耳 20 30 则图乙中涂色部分的面积表示的物理量的单位是______，拉力 的功率 是____W，动滑轮的重是____N。 18 知识点三：斜面的相关计算 斜面的高与长如图所示，现将重为 的 物体匀速拉上该斜面，不计摩擦，则拉力为 ( ) A A. B. C. D.无法判断 因为不计摩擦，所以可根据公式 求拉力的 大小，拉力 。 &21& 知道使用任何机械都不能省功，解题的关键是做功公式及其变形公式的灵活运用。 19 如图所示，有一物体放在水平面上，现要将它沿 移到高为 的A点，其中沿____（填“ ”“ ”或“ ”） 最省力。 <m></m> 20 如图所示为上肢力量健身器示意图，杠杆 可绕 点在竖直平面内转动， ，配重的 重力为 。重力为 的健身者通过细绳在B 点施加 竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的 压力恰好为零。（杠杆 、绳重及摩擦均忽略不计） 21 （1）健身过程中，配重被拉起时，健身器中的滑轮为________（填“定 滑轮”或“动滑轮”）。 动滑轮 &24& 判断动滑轮与定滑轮的依据是工作过程中滑轮轴的位置是否改变，若其位置变化，则是动滑轮。 &25& 健身过程中，人拉下杠杆的一端，滑轮随杠杆另一端一起上升，滑轮轴的位置变化，此滑轮为动滑轮。故答案为：动滑轮。 22 （2）求配重对地面的压力恰好为零时A点受到的拉力。 &26& 先求出杠杆两侧力臂的关系，再利用杠杆的平衡条件求出A点受到的拉力。 因为 ，且 ，所以 ； 根据杠杆的平衡条件得 ，所以 。 23 （3）求滑轮的重力。 &28& 先求出连接配重的绳子的拉力，再以滑轮为研究对象列出力的等量关系，最后计算出滑轮的重力。 据图可知，当配重对地面的压力恰好为零时，连 接配重的绳子受到的拉力 ； 以滑轮为研究对象，力的关系满足 ； 所以 。 &30& 本题考查杠杆、滑轮的相关知识，是简单机械的综合，解题的关键是以滑轮为研究对象列出力的等量关系进行求解。 24 1.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 ，则 的大小关系为 ( ) B A. B. C. D. 25 2.如图所示，小球B拉着小球A匀速移动。若小球B的质量是 ，不 考虑摩擦和绳重，则小球A的质量可能为 ( ) A A. B. C. D. 26 3.利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式 匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平 板的倾角 。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是 ( ) D A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 27 4.如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力 的作用 下，重为 的物体 以 的速度向左匀速直线运动 ，弹 簧测力计的示数为 。下列说法中正确的是 ( ) C A.物体 受到地面水平向左的摩擦力 B.物体 受到地面的摩擦力为 C.拉力 的大小为 D.拉力 跟物体 所受摩擦力是一对相互作用力 28 5.如图所示，木板重 ，滑轮重不计，要使整个装置静 止，则物体重力的最小值是( ) D A. B. C. D. 6.如图所示，同材质的甲、乙两实心金属块处于静止状态， 不计滑轮的重力及摩擦，其中A是____滑轮，甲、乙的质量 之比是_____；现将乙竖直向下移动 ，则甲将竖直向 上移动____ 。 动 <m></m> 0.2 29 7.【德阳】如图所示，有一斜面长 ，高 。小利用平 行于斜面向上、大小为 的拉力 将 重的物体从底端匀速拉 到斜面顶端，那么小利对物体做的总功为_____J；物体沿斜面匀速向上 运动时所受的摩擦力为____N。 600 25 30 （第8题） 8.如图所示，船和人的总重为 ，船受到的水 的阻力恒为 ，船上的人用力 拉绳使船匀速靠 岸运动 。不计绳重和摩擦，则拉力 和拉过的 绳子的长度分别为 ( ) A A. B. C. D. 31 9.如图所示， ，此时物 体A相对于地面静止，物体B以 的 C A. 的功率为 B.弹簧测力计的示数为 C.物体A受到地面水平向右、大小为 的摩擦力 D.若增大 ，则物体A可能向左运动 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 的自重及滑轮和绳子间的摩擦）。下列说法中正确的是 ( ) 32 10.某人到健身房进行健身活动，用如图所示的牵引装置来锻 炼腿部和手臂的功能。使用时：①绳A处固定不动，手在B处 用力 拉绳，使重物 匀速上升；②绳B处固定不动，腿在 A处用力 拉绳，使重物 匀速上升。下列说法中正确的是 （不考虑滑轮重和摩擦）( ) C A. B. C. D.条件不足，无法确定 33 [解析] 不考虑滑轮重和摩擦，以中间的滑轮为研究对象，上方绳子对它的拉力等于下方绳子对它的拉力和物体的重力之和，即 ， 则 ＜ ，上、下两个滑轮均为定滑轮，A、B处手的拉力均等于绳子的拉力，即 ，所以 ＜ 。 34 11.小明想用平行于斜面的力把一个重 的物体从斜 面底部匀速推到顶端（不考虑物体的大小）。 （1）现有 两个等高的斜面，若两斜面均光滑没 [答案] 若斜面光滑没有摩擦，则有 ，即 ，则有 ，当斜面高度 一定时，斜面 变长，则 的值变小，而 不 变，故F变小，所以选择斜面AC更省力。 有摩擦，为了更省力，小明应选择哪一个斜面？并说明理由。 35 （2）小明用平行于斜面的推力 沿斜面 将物体从斜面底端 匀速推到顶端。已知斜面 高 、长 ，求此时物体受到的摩擦力。 [答案] 此过程所做的有用功 ；总 功 ；此过程所做的额外功 。由 得，摩 擦力 。 36 12.如图甲、乙所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在A船上， 绕过B船上的滑轮，站在船上或岸上的人用 的力拉绳子的自由端。 若甲、乙两图中A船在 内向右匀速移动了 ，同时B船向左移 动了 ，则甲、乙两图中人拉绳子的功率分别为_____W与____W。 140 90 37 [解析] 在题图甲中：A船向右移动了 船向左移动了 ，以A 船为参照物，B船向左移动了 ，有两段绳子拉B船， 故绳子自由端总共移动 ；故人拉绳子的功率 。在题图乙中：若B船不动，则滑轮 为定滑轮，A船向右移动了 ，则绳子自由端会移动 ；若A船 不动，B船动，则滑轮为动滑轮，B船向左移动了 ，则绳子自由端 会移动 ；现在两船都动，故绳子自由端总共移动了 ；故人拉 绳子的功率 。 38 13.如图所示，滑轮Ⅰ是定滑轮，滑轮Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是动滑轮， 四个滑轮的质量都等于 ，物体 的质量分别为 。试证明整个系统静止平衡的条件是 。 （不计摩擦和绳重） 39 证明：滑轮Ⅱ是动滑轮，不计摩擦和绳重，绳子 受到的拉力 ①；滑轮Ⅰ是定滑轮，而定滑轮不省力也不费力； 滑轮Ⅲ是动滑轮，所以通过动滑轮Ⅲ的绳子的拉力大小等于 ，所以 ②；滑轮Ⅳ是动滑轮，所以通过动滑轮Ⅳ的绳子 受 到的拉力 ③；由①、②、③式可得， ，所以 ＞ ，即 ＞ 。 40 $$