11.2 滑轮 -2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册

二、 滑 轮 第1课时 定滑轮和动滑轮 建议用时:25+5分钟 理解定滑轮、动滑轮的特点、实质及其作用. 知识点1 定滑轮 1. 实质:是一个等臂杠杆.支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径. 2. 特点:不能省力,但可以改变动力的方向. 例1 (2023泰兴期末)如图甲所示,旗杆顶端的装置属于 滑轮.如图乙所示,若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是 ,这说明使用定滑轮不能改变力的 . 甲 乙 (例1) (例2) 例2 如图所示,探究定滑轮工作时的特点时,弹簧测力计应该 (填“正挂”或“倒挂”)在绳子末端,若操作反了,会导致测量值比真实值偏 (填“大”或“小”)些. 知识点2 动滑轮 1. 实质:是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆.支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径. 2. 特点:能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离. 例3 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( ) A. 省力,不改变施力的方向 B. 不省力,改变施力的方向 C. 既省力,也改变施力的方向 D. 既不省力,也不改变施力的方向 例4 如图所示,建筑工人用动滑轮提升重为200 N的泥桶,动滑轮重20 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,若工人在4 s内将绳子匀速向上拉4 m,求: (1) 泥桶上升的速度; (2) 手拉绳子的力. 1 定滑轮实质是一个 杠杆,使用定滑轮时不能 ,但能_ _. 2 动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂 的杠杆,使用单个动滑轮最多可以省 力,但不能 . 3 如图所示,滑轮 (填“A”或“B”)可以看作是等臂杠杆;甲、乙两工人用滑轮将重 400 N 的木箱以0.1 m/s 的速度匀速向上提升,不计摩擦和滑轮重,在此过程中,甲工人用的拉力为 N,绳子自由端的移动速度是 m/s;乙工人用的拉力为 N,绳子自由端的移动速度是 m/s. 甲 乙 (第3题) (第4题) 4 如图所示,用两种方法拉动重为100 N的物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离.若物体受到地面的摩擦阻力为20 N,不计滑轮重、绳重以及轮与轴、绳子间的摩擦,则所用拉力F1= N,F2= N,这两个力的作用点移动距离s1 (填“大于”“小于”或“等于”)s2. 5 小明房间窗帘上端装有定滑轮,这样做( ) 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 6 一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出.他安装的是( ) A. 动滑轮,能省力 B. 动滑轮,能改变施力的方向 C. 定滑轮,能省力 D. 定滑轮,能改变施力的方向 7 如图所示,动滑轮重为2 N,拉力F为10 N,则重物G和弹簧测力计读数为(不考虑绳重和摩擦)( ) A. G为18 N,弹簧测力计读数为10 N B. G为10 N,弹簧测力计读数为18 N C. G为20 N,弹簧测力计读数为18 N D. G为20 N,弹簧测力计读数为20 N 8 一名体重600 N的举重运动员,可举起1 300 N的物体,这个人站在地面上,用图示装置提升物体,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起的最重的物重是( ) A. 600 N B. 1 300 N C. 1 900 N D. 700 N 9 如图所示,画出动滑轮的杠杆示意图.要求:标出支点O、画出动力臂L1的示意图. 10 小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置如图所示. 甲 乙 实验次数 物重G/N 使用动滑轮时弹簧测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.9 3 2.00 1.15 (1) 在研究定滑轮特点时,按图甲操作,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 (填“大于”“等于”或“小于”)物体的重力,其原因是 .(不计绳重及摩擦) (2) 在研究动滑轮特点时,按图乙操作,记录数据如表,分析表中的数据发现,弹簧测力计的示数F大于物重G的一半,其原因是 .如果不更换动滑轮,为了使测出的拉力接近物重的一半,请提出一条合理的建议: . 11 如图所示,G=80 N,在力F的作用下,滑轮以0.4 m/s的速度匀速上升,不计摩擦及滑轮重,则物体的速度和力F的大小分别是( ) A. 0.8 m/s,160 N B. 0.8 m/s,40 N C. 0.4 m/s,160 N D. 0.2 m/s,40 N 第2课时 滑 轮 组 建议用时:25+5分钟 理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图. 知识点1 滑轮组 1. 作用:既可以省力又可以改变施力的方向,但是费距离. 2. 省力情况:由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定.绳子段数:“动奇定偶”. 3. 拉力F=(G物+G动),绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移动的高度. 例1 如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,钩码总重6 N.实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,动滑轮重 N,将弹簧测力计向上移动15 cm,则钩码上升的高度为 cm.(不计一切摩擦及绳重) (例1) (例2) 例2 (2024徐州丰县期末)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. 知识点2 轮轴 1. 轮轴由有共同转动轴的大轮和小轮组成.通常把大轮叫作轮,小轮叫作轴.轮轴实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力机械. 2. 轮和轴的中心是支点,作用在轮上的力是动力F1,轮半径R,作用在轴上的力是阻力F2,轴半径r,则有F1R=F2r,因为R>r,所以F1<F2. 例3 (2023 苏州太仓期末)如图甲所示是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轴,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照 (填“省力”或“费力”)杠杆来设计,支点是 (填“A”“B”或“C”)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用 (填“①”或“②”)效果更好. 甲 乙 丙 1 如图所示,甲和乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点,请回答: (1) 滑轮组能改变施力的方向,而 滑轮组不能改变施力的方向. (2) 甲滑轮组中有 段绳子承担物重,乙滑轮组中有 段绳子承担物重, 滑轮组更省力一些. (3) 如果都使物体上升高度h,那么甲滑轮组绳子自由端移动的距离是 ,乙滑轮组绳子自由端移动的距离是 . (4) 使用滑轮组的好处是 和 ;缺点是 . 甲 乙 2 简单机械的使用,给人们的生活带来很多便利.小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于 (填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”);图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是 (填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”),若晾衣架的总重为100 N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时,绳的拉力F= N.要使衣架横梁上升1 m,则绕进旋轮上的绳子长度是 m. 甲 乙 3 如图所示,不计摩擦、滑轮重及绳重,重为G1、G2的两个物体现在处于静止状态,则G1∶G2= ;若在G1和G2下方分别挂一同样重的砝码,则将出现 (填“仍保持平衡”“G1上升”或“G1下降”);若G1=10 N,动滑轮重2 N,忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,要让整个系统处于静止状态,则G2= N. 4 小明和小岗握住两根较光滑的木棍,小娟将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小岗相距一定的距离握紧木棍站稳后,小娟在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们. (1) 两根木棍和绳子组成的机械相当于 . (2) 若小娟所用的拉力为70 N,则小明和小岗受到的拉力分别为 N、 N.(摩擦忽略不计) 5 用某滑轮组提升重物,已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担,绳重和摩擦不计,动滑轮共重20 N.若在匀速提升重物时,绳端的拉力是100 N,则重物的重力为( ) A. 400 N B. 480 N C. 500 N D. 520 N 6 要利用滑轮组匀速提升重为1 200 N的物体,而绳子能承受的最大拉力为300 N (不计滑轮自身重和摩擦),则所用滑轮中至少使用( ) A. 一个定滑轮、一个动滑轮 B. 一个定滑轮、两个动滑轮 C. 两个定滑轮、一个动滑轮 D. 两个定滑轮、两个动滑轮 7 (2025徐州模拟)根据如图所示的省力要求,画出滑轮组的绕法(忽略滑轮重和摩擦). 8 用如图所示的滑轮组将一个重G=30 N的物体用最省力的方法匀速提升10 m. (1) 请在图中画出最省力的滑轮组的绕线; (2) 绳端移动的距离是多大? (3) 不计摩擦、绳重,实际拉力F1=12 N,动滑轮的重G动为多少? (4) 不计摩擦、绳重,用此滑轮组提起G′=114 N的重物,实际拉力F2为多少? 9 (2023 盐城期末)如图所示,在一水平地面上,木箱重400 N,受到的滑动摩擦力为200 N,用力F拉动木箱使它在2 s内匀速直线运动了3 m(不计绳重、滑轮重及摩擦),下列说法正确的是( ) A. 拉力F的大小为400 N B. 拉力F移动速度为1.5 m/s C. 绳自由端移动了6 m D. 木箱移动速度为3 m/s 第1课时 定滑轮和动滑轮 【基础过关】 例1 定 F1=F2=F3 大小 例2 倒挂 小 例3 A 例4 (1) 泥桶4 s内上升的高度为h= 4 m=2 m, 泥桶上升的速度为v===0.5 m/s. (2) 使用动滑轮省一半的力,手拉绳子的力为 F=(G物+G动)= (200 N+20 N)=110 N. 【能力提优】 1. 等臂 省力 改变施力的方向 2. 2倍 一半 改变施力的方向 3. A 400 0.1 200 0.2 4. 20 10 小于 5. C 6. A 7. A 8. A 9. 10. (1) 小于 弹簧测力计有重力 (2) 动滑轮有重力 增加物重 【思维拓展】 11. A 第2课时 滑轮组 【基础过关】 例1 2.4 1.2 5 例2 例3 省力 B ① 【能力提优】 1. (1) 甲 乙 (2) 2 3 乙 (3) 2h 3h (4) 省力 改变施力的方向 费距离 2. 动滑轮 定滑轮 25 4 3. 2∶1 G1上升 6 4. (1) 滑轮组 (2) 420 490 5. B 6. B 7. 8. (1) 从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最多有三段绳子承担物重,此时是最省力的绕法,如图所示. (2) 绳端移动的距离s=nh=3 10 m=30 m. (3) 不计摩擦、绳重,由F1=(G+G动)可得, 动滑轮的重G动=nF1-G=3 12 N-30 N=6 N. (4) 不计摩擦、绳重,若用此滑轮组提起重为120 N的物体,则实际拉力 F2=(G′+G动)=(114 N+6 N)=40 N. 【思维拓展】 9. C 学科网(北京)股份有限公司 $$