专题11.2 滑轮(知识梳理+10个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共42题)-2025-2026学年苏科版物理九年级上册同步培优讲练(2024新教材)
2025-09-28
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2份
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50页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 二、滑轮 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 32.51 MB |
| 发布时间 | 2025-09-28 |
| 更新时间 | 2025-09-28 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54143196.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题11.2 滑轮
(知识梳理+10个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共42题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:定滑轮和动滑轮 1
知识点梳理02:滑轮组 2
知识点梳理03:轮轴 3
优选题型 考点讲练 3
考点1:定滑轮的概念、实质及特点 3
考点2:动滑轮的概念、实质及特点 4
考点3:动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 5
考点4:设计实验探究定滑轮的特点 5
考点5:滑轮组的构成及优点 7
考点6:滑轮组的连线问题 8
考点7:滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 8
考点8:按照要求设计滑轮组 9
考点9:轮轴模型及相关计算 10
考点10:生活中简单机械的应用 10
中考真题 实战演练 11
难度分层 拔尖冲刺 13
基础夯实 13
培优拔高 16
知识点梳理01:定滑轮和动滑轮
1.定滑轮
轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。
定滑轮的实质是一个等臂杠杆,我们可以把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点
定滑轮不能省力也不能省距离,作用为:改变力的方向
2.动滑轮
轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆,我们可以把绳与动滑轮的切点看成支点
动滑轮可以省力,但是要费距离。忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时,有;仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时,有
无论是否考虑摩擦,绳子自由端移动的距离都等于物体移动距离的2倍,即
知识点梳理02:滑轮组
1. 定义与特点
由动滑轮和定滑轮组合成的装置叫做滑轮组,其特点为既省力,又能改变力的方向,但是费距离。
在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时,有(其中n为承担物重及滑轮重的绳子段数);
仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时,有
不论是否考虑摩擦,都有
2. 绳子段数的判断
n的含义为承担物重的绳子的段数,本质上可以从受力分析的角度去理解,如图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力,n
知识点梳理03:轮轴
1.定义
由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮,半径较小的轮叫轴
2.原理
轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆,其平衡条件为F1R=F2r
门把手、汽车的方向盘、扳手、螺丝刀等都可以看做是轮轴
考点1:定滑轮的概念、实质及特点
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏淮安·开学考试)图甲中旗杆顶端的滑轮是 (选填“定滑轮”或“动滑轮”),升旗时使用这种滑轮的目的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,使用这种剪刀的好处是可以省 (选填“力”或“距离”),如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变 (选填“长”或“短”)一些。
【变式训练】(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示的机械模型,推动硬棒或,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。硬棒(或)及转轴组成的装置是 杠杆,滑轮B为 滑轮,它的作用是 。
考点2:动滑轮的概念、实质及特点
【典例精讲】(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)用如图装置“测量大气压”时,发现弹簧秤的量程太小,无法拉开紧贴在地面上的吸盘。于是加了一个轻质滑轮,若不计滑轮自重和摩擦,下列操作最有可能完成实验的是( )
A. B. C. D.
【变式训练】(24-25九年级上·安徽池州·开学考试)如图所示,在使用该滑轮时 (选填“能”或“不能”)改变力的方向。若用该滑轮提升同一个物体,使其匀速上升,所用的力分别沿F1和F2方向,则F1 (选填“>”“=”“<”)F2。
考点3:动滑轮绳端拉力及移动距离的计算
【典例精讲】(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为,汽车所受阻力为,两种方法更为省力的是 (选填“甲”或“乙”),乙图中人拉动汽车的拉力至少为 。
【变式训练】(23-24八年级下·广东揭阳·期末)用两个完全相同的轻质滑轮,分别以图2中两种方式将重为G的物体匀速提升相同高度(绳重及摩擦不计),使用 (选填“甲”或“乙”)滑轮可以改变用力方向,所用拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”,下同),绳子末端移动的距离 。
考点4:设计实验探究定滑轮的特点
【典例精讲】(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮可以 ,但不可以 ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮可以 ,但不可以 ;
(3)他们组装滑轮组时,他们想:利用滑轮组提升重物能否省力呢?为此,他们进行的实验如丙图所示,物体的重力为2N,测力计的示数为0.8N,由图可知,利用滑轮组提升重物能 ,如果物体被提升的速度是0.2m/s,绳子自由端移动的速度是 m/s。
【变式训练】(24-25九年级上·江苏无锡·开学考试)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: 。
考点5:滑轮组的构成及优点
【典例精讲】(23-24八年级下·广西崇左·阶段练习)若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计,则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练】(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)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小杰握的木棍上,然后按如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小华在图中A处拉绳子的另一端。两根木棍和绳子组成的机械相当于 ,小明受到的拉力 (填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力。若小华用10N的力拉绳子,则小明受到的拉力为 N。
考点6:滑轮组的连线问题
【典例精讲】(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)按题目要求作图:
(1)在图甲中画出力F的力臂;
(2)在图乙中画出使杠杆AB在图示位置平衡时最小力F的示意图;
(3)在图丙中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
【变式训练】(23-24八年级下·辽宁沈阳·期末)如图所示,汽车陷入淤泥中,要用滑轮组将汽车拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方式。
考点7:滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【典例精讲】(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)用图示滑轮组匀速提升不同的重物,不计绳重和摩擦。先定义一个物理量M,将人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值叫作M。则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
考点8:按照要求设计滑轮组
【典例精讲】(2025九年级·全国·专题练习)按要求作图。图中,地上的人用滑轮组提升重物,画出最省力的绳子绕法;
【变式训练】(24-25八年级下·广东东莞·期中)根据拉力F和总重力G的关系,画出对应的滑轮组绕线方式(不计绳子重和摩擦)。
考点9:轮轴模型及相关计算
【典例精讲】(2025·江苏无锡·二模)小明在组装玩具时,发现了如图甲所示的一种特殊螺丝----内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示,这种扳手相当于 (选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”),为了使自己更省力,小明应将扳手上的 (选填“A”或“B”)点插入螺丝后使用。
【变式训练】(24-25九年级下·湖南娄底·阶段练习)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置—辘轳,沿用至今。如图甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。如图甲所示辘轳可视为杠杆,用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是图中的 点。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮转动的距离为 m;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的半径和自重)
考点10:生活中简单机械的应用
【典例精讲】(2025·广东江门·一模)谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图甲所示,当农民转动手动杆时,有风吹出,顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开。题图乙为谷风车内部风扇叶片结构,则:
(1)顶槽中的谷粒受到 作用下落。
(2)题图甲中,饱满谷粒主要从 口出来,干瘪谷粒主要从 口出来。(均选填“A”或“B”)
(3)为了更省力,则需要 (选填“加长”或“缩短”)手动杆半径L。
(4)在塑料回收厂,切粒机切好的塑料颗粒中经常会混入微小粉尘,此装置 (选填“可以”或“不可以”)用来分离它们;如果这些塑料颗粒中混入了金属颗粒(塑料颗粒密度很小,二者直径相近),请你提供一个可行的分离方法: 。
【变式训练】(2024·江苏盐城·中考真题)下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
1.(2025·江苏苏州·中考真题)图甲中,升旗手向下拉绳,国旗就上升,这是由于旗杆顶部有 滑轮;图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手,,其使用方法如图丙、丁所示,该工具使用时会 (选填“费力”或“省力”),图 (选填“丙”或“丁”)中的方法可以更轻松的拧动螺丝。
2.(2025·江苏扬州·中考真题)如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则、、的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2025·江苏泰州·中考真题)如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人用力一样大
B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小
D.甲乙使绳索移动的距离相等
4.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,放在光滑水平桌面上的正方体物块A的质量为20kg,物体B重为18N,用水平向左的拉力F=60N匀速拉动物块A,使物体B在2s内竖直向上移动了0.4m,不计绳重和摩擦,此时滑轮C为 滑轮,其所受重力为 N。
5.(2025·江苏徐州·中考真题)如图甲是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,使用图乙中的这种机械 (选填“能”或“不能”)省力, (选填“能”或“不能”)省功。
基础夯实
1.(24-25九年级上·江苏徐州·期末)如图所示,汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的滑轮是( )
A.定滑轮,可以省力 B.动滑轮,可以改变力的方向
C.动滑轮,可以省力 D.定滑轮,可以改变力的方向
2.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)如图是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A.该装置中左边是定滑轮,右边是动滑轮
B.使用该装置中的滑轮可以省力
C.该装置中的两个滑轮都属于动滑轮
D.使用该装置中的滑轮可以改变力的方向
3.(2025九年级下·内蒙古·专题练习)在如图所示的简单机械中,属于费力机械的是( )
A.斜面 B.滑轮组
C.独轮车 D.理发剪
4.(2025·四川成都·中考真题)在“使用动滑轮”的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图。弹簧测力计静止时的示数是、,则、的大小关系是 ;若钩码匀速上升0.1m,则绳子自由端移动的距离是 m。
5.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力,为此,工程师设计了恒拉力系统,其简化原理图如图所示,图中A是 (定/动)滑轮,其优点是 。
6.(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)如图所示,若绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,物重,则图甲中的拉力 N,图乙中的拉力 N.若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m,则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为 。
7.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端, (甲、乙)木棍受到绳子的拉力更大,已知绳端拉力为F,则甲木棍受到绳子的拉力为 F。
8.(24-25九年级上·江苏常州·期末)工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物,请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
9.(24-25八年级上·全国·课后作业)某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕线方式。
10.(24-25九年级上·江苏·阶段练习)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 。
培优拔高
11.(24-25八年级下·新疆阿克苏·期末)如图所示,三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为、、,那么这三个力的关系是( )
A. B. C. D.
12.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图所示,利用动滑轮提升物体,使物体在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
C.拉力的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
13.(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)图甲为一款健身器材,两滑轮均重20N;弹性限度内,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略;使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时,拉环向下移动 cm。此健身器材提供的最大拉力为 N,此时绳a拉力为 N。
14.(25-26九年级上·江苏淮安·开学考试)古代城堡的建设中使用了如图所示的吊车,工人用脚踩动巨轮可以轻松地提运沉重的石材,同时改变施力的方向,这种吊车实质上是 与 的组合。
15.(2025·江苏无锡·一模)如图所示为三峡升船机,升船机塔楼主要由塔柱、承船厢、滑轮组和两组平衡重等构成,承船厢装满水时总质量为15400吨,其工作原理是:船只由航道进入装满水的承船厢,此时滑轮组无驱动力,平衡重借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止;关闭闸门后,再由带驱动力的滑轮组和两组平衡重共同将承船厢提升或下降,到达位置后开闸,船只离开承船厢驶出航道。(取)
(1)一艘总质量为4000吨的货轮驶入装满水的承船厢,待其平衡时从承船厢排开 的水;关闭闸门后,承船厢的总质量为 吨;
(2)为了减少升船机的耗能,三峡升船机的一侧的平衡重的质量应设置为 吨。
16.(2025·福建宁德·一模)如图所示小明匀速提升重物时,所用的是 滑轮;物体重为100N,滑轮重20N,不计绳重和摩擦力,则手的拉力为 N。
17.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)按下列要求,完成作图。如图所示,工人站在高处利用滑轮组提升物体,请画出最省力的滑轮组的绕线方式。
18.(24-25八年级下·广东潮州·阶段练习)给滑轮组绕线。(不计动滑轮重和摩擦)
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专题11.2 滑轮
(知识梳理+10个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共42题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:定滑轮和动滑轮 1
知识点梳理02:滑轮组 2
知识点梳理03:轮轴 3
优选题型 考点讲练 3
考点1:定滑轮的概念、实质及特点 3
考点2:动滑轮的概念、实质及特点 4
考点3:动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 5
考点4:设计实验探究定滑轮的特点 6
考点5:滑轮组的构成及优点 9
考点6:滑轮组的连线问题 10
考点7:滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 12
考点8:按照要求设计滑轮组 14
考点9:轮轴模型及相关计算 15
考点10:生活中简单机械的应用 16
中考真题 实战演练 18
难度分层 拔尖冲刺 20
基础夯实 20
培优拔高 26
知识点梳理01:定滑轮和动滑轮
1.定滑轮
轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。
定滑轮的实质是一个等臂杠杆,我们可以把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点
定滑轮不能省力也不能省距离,作用为:改变力的方向
2.动滑轮
轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆,我们可以把绳与动滑轮的切点看成支点
动滑轮可以省力,但是要费距离。忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时,有;仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时,有
无论是否考虑摩擦,绳子自由端移动的距离都等于物体移动距离的2倍,即
知识点梳理02:滑轮组
1. 定义与特点
由动滑轮和定滑轮组合成的装置叫做滑轮组,其特点为既省力,又能改变力的方向,但是费距离。
在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时,有(其中n为承担物重及滑轮重的绳子段数);
仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时,有
不论是否考虑摩擦,都有
2. 绳子段数的判断
n的含义为承担物重的绳子的段数,本质上可以从受力分析的角度去理解,如图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力,n
知识点梳理03:轮轴
1.定义
由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮,半径较小的轮叫轴
2.原理
轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆,其平衡条件为F1R=F2r
门把手、汽车的方向盘、扳手、螺丝刀等都可以看做是轮轴
考点1:定滑轮的概念、实质及特点
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏淮安·开学考试)图甲中旗杆顶端的滑轮是 (选填“定滑轮”或“动滑轮”),升旗时使用这种滑轮的目的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,使用这种剪刀的好处是可以省 (选填“力”或“距离”),如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变 (选填“长”或“短”)一些。
【答案】 定滑轮 是改变用力方向 力 短
【规范解答】[1][2]旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时不随红旗一起升降,故为定滑轮,使用这种滑轮的目的不是省力,而是为了改变用力方向。
[3][4]园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,由图知道,使用这种剪刀时,动力臂长,阻力臂短,可以省力,如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变近一些,减小阻力臂,根据杠杆平衡条件,减小了动力。
【变式训练】(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示的机械模型,推动硬棒或,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。硬棒(或)及转轴组成的装置是 杠杆,滑轮B为 滑轮,它的作用是 。
【答案】 省力 定 改变力的方向
【规范解答】[1]推动硬棒CD及转轴,使硬棒CD及转轴在水平面内绕轴O转动,则支点在O点,所以动力臂大于阻力臂,故硬棒CD及转轴组成的装置是省力杠杆。
[2][3]在重物提升的过程中滑轮B位置固定不变,所以滑轮B为定滑轮,由于定滑轮可以改变力的方向,不能省力,所以滑轮B的作用是改变力的方向。
考点2:动滑轮的概念、实质及特点
【典例精讲】(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)用如图装置“测量大气压”时,发现弹簧秤的量程太小,无法拉开紧贴在地面上的吸盘。于是加了一个轻质滑轮,若不计滑轮自重和摩擦,下列操作最有可能完成实验的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【规范解答】AB.AB图中两个滑轮均为定滑轮,定滑轮不省力,只能改变力的方向,故AB不符合题意;
C.滑轮作为动滑轮使用,不计滑轮自重和摩擦,能省一半的力,故C符合题意;
D.滑轮作为动滑轮使用,弹簧测力计作用在滑轮轴上,不计滑轮自重和摩擦,弹簧测力计拉力为绳子拉力的2倍,故D不符合题意。
故选C。
【变式训练】(24-25九年级上·安徽池州·开学考试)如图所示,在使用该滑轮时 (选填“能”或“不能”)改变力的方向。若用该滑轮提升同一个物体,使其匀速上升,所用的力分别沿F1和F2方向,则F1 (选填“>”“=”“<”)F2。
【答案】 不能 <
【规范解答】[1]图中滑轮的轮轴与物体一起运动,属于动滑轮,动滑轮不能改变力的方向,但可以省力。
[2]动滑轮工作时相当于一个杠杆,如图所示,物体的重力是阻力,阻力与阻力臂不变,动力F1方向如图所示时,动力臂最大,根据杠杆平衡条件可知,动力最小,由此可得,F1< F2。
考点3:动滑轮绳端拉力及移动距离的计算
【典例精讲】(24-25九年级上·陕西西安·开学考试)一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为,汽车所受阻力为,两种方法更为省力的是 (选填“甲”或“乙”),乙图中人拉动汽车的拉力至少为 。
【答案】 乙 400N
【规范解答】[1][2]由图可知,图甲使用的是定滑轮,不能省力,但能改变力的方向;图乙使用的动滑轮,可以省一半的力,所以按图乙方式更省力,汽车所受阻力为,所以乙图中人拉动汽车的拉力至少为
【变式训练】(23-24八年级下·广东揭阳·期末)用两个完全相同的轻质滑轮,分别以图2中两种方式将重为G的物体匀速提升相同高度(绳重及摩擦不计),使用 (选填“甲”或“乙”)滑轮可以改变用力方向,所用拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”,下同),绳子末端移动的距离 。
【答案】 甲 大于 小于
【规范解答】[1][2]图甲中的是定滑轮,能改变力的方向,不能省力;图乙中是动滑轮,能省力,不能改变力的方向,所以图甲滑轮可以改变用力方向。所以F甲>F乙。
[3]图甲中,绳子末端移动的距离与提升物体升高的高度相同,图乙中,绳子末端移动的距离是物体升高高度的两倍,所以s甲<s乙。
考点4:设计实验探究定滑轮的特点
【典例精讲】(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮可以 ,但不可以 ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮可以 ,但不可以 ;
(3)他们组装滑轮组时,他们想:利用滑轮组提升重物能否省力呢?为此,他们进行的实验如丙图所示,物体的重力为2N,测力计的示数为0.8N,由图可知,利用滑轮组提升重物能 ,如果物体被提升的速度是0.2m/s,绳子自由端移动的速度是 m/s。
【答案】 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 省力 0.6
【规范解答】(1)[1][2]由甲图知道,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向,观察测力计的示数都为1N,等于物重,故得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不省力。
(2)[3][4]在图乙中,拉力
F=0.6N<G=1N
说明使用动滑轮时省力,但不能改变力的方向。
(3)[5]由图丙知道,物体的重力为2N,测力计的示数为0.8N,故利用滑轮组提升重物能省力。
[6]物体上升10cm,绳子自由端上升30cm,故绳子自由端移动的速度为重物移动速度的3倍,故绳子自由端移动的速度
v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s
【变式训练】(24-25九年级上·江苏无锡·开学考试)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
【规范解答】(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。
考点5:滑轮组的构成及优点
【典例精讲】(23-24八年级下·广西崇左·阶段练习)若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计,则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【规范解答】如图所示,
A.动滑轮上绕两段绳,则绳子自由端的拉力为;
B.两个定滑轮,不省力,不省距离,则绳子自由端的拉力为G;
C.动滑轮上绕3段绳,则绳子自由端的拉力为;
D.动滑轮上绕两段绳,则绳子自由端的拉力为;
综上所述,B选项中的滑轮组最不省力,最省距离,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式训练】(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)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小杰握的木棍上,然后按如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小华在图中A处拉绳子的另一端。两根木棍和绳子组成的机械相当于 ,小明受到的拉力 (填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力。若小华用10N的力拉绳子,则小明受到的拉力为 N。
【答案】 滑轮组 小于 50
【规范解答】[1][2]由图可见,从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组,小明那端木棍有5段绳子相连,小杰那端木棍有6段绳子相连,拉力的大小与绳子的段数有关,绳子段数越多,拉力越大,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力。
[3]小华的拉力为10N,小明那端木棍有5段绳子相连,因此小明受到的拉力为
F=10N×5=50N
考点6:滑轮组的连线问题
【典例精讲】(24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习)按题目要求作图:
(1)在图甲中画出力F的力臂;
(2)在图乙中画出使杠杆AB在图示位置平衡时最小力F的示意图;
(3)在图丙中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
【答案】(1)
(2)
(3)
【规范解答】(1)力臂是支点到力的作用线的距离,先反向延长力的作用线,再过支点做力的作用线的垂线,并标出力臂,如图所示:
(2)根据杠杆的平衡条件,力最小时力臂最大,此时距离支点最远的点即为力的作用点,连接支点和力的作用点即为最大的力臂,根据力臂垂直于力的作用线,画出力的作用线,如图所示:
(3)与动滑轮相连的绳子的段数越多越省力,故绕绳方式如图所示:
【变式训练】(23-24八年级下·辽宁沈阳·期末)如图所示,汽车陷入淤泥中,要用滑轮组将汽车拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方式。
【答案】
【规范解答】图中只有一个动滑轮和一个定滑轮,要求最省力,则最多有3段绳子来拉动汽车,绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。如图所示:
考点7:滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【典例精讲】(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)用图示滑轮组匀速提升不同的重物,不计绳重和摩擦。先定义一个物理量M,将人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值叫作M。则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【规范解答】AB.人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值叫作M,即,不计绳重和摩擦,则, 则
由此可知,M与的关系线是一条不过原点的一次函数图像,故A正确,B错误;
CD.不计绳重和摩擦
则
是一个定值,是反比例函数的一支,故CD错误。
故选A。
考点8:按照要求设计滑轮组
【典例精讲】(2025九年级·全国·专题练习)按要求作图。图中,地上的人用滑轮组提升重物,画出最省力的绳子绕法;
【答案】
【规范解答】由图可以看出,人站在地面拉动绳子,因此绳子的拉动方向应向下,绳子有效段数为2,如图所示:
【变式训练】(24-25八年级下·广东东莞·期中)根据拉力F和总重力G的关系,画出对应的滑轮组绕线方式(不计绳子重和摩擦)。
【答案】
【规范解答】滑轮组的省力情况与承担物重的绳子的股数(连在动滑轮上绳子的段数)有关,当承担物重的绳子的股数为n时,拉力F和总重力G的关系为
答案如图所示:
考点9:轮轴模型及相关计算
【典例精讲】(2025·江苏无锡·二模)小明在组装玩具时,发现了如图甲所示的一种特殊螺丝----内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示,这种扳手相当于 (选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”),为了使自己更省力,小明应将扳手上的 (选填“A”或“B”)点插入螺丝后使用。
【答案】 轮轴 A
【规范解答】[1][2]由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械,叫做轮轴;根据轮轴的省力特点,轮半径越大,越省力;图中的内六角扳手相当于一个轮轴,因为将扳手上的A点插入螺丝后,力作用在B端,长柄为半径;反之将B点插入后,力只能作用在A端,半径更短,所以将扳手上的A点插入螺丝后使用更省力。
【变式训练】(24-25九年级下·湖南娄底·阶段练习)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置—辘轳,沿用至今。如图甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。如图甲所示辘轳可视为杠杆,用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是图中的 点。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮转动的距离为 m;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的半径和自重)
【答案】 B 1 30
【规范解答】[1]支点是辘轳绕着转动的固定点,即B点。
[2]设大轮与小轮的半径比为3∶1,使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升高度是小轮的周长,由圆的周长公式C=2πr可知,小轮的周长为大轮周长的,小轮转动的距离为
[3]若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力为垂直于BC(即半径)的力F,根据杠杆的平衡条件有FR=Gr
则作用在C点最小的力
考点10:生活中简单机械的应用
【典例精讲】(2025·广东江门·一模)谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图甲所示,当农民转动手动杆时,有风吹出,顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开。题图乙为谷风车内部风扇叶片结构,则:
(1)顶槽中的谷粒受到 作用下落。
(2)题图甲中,饱满谷粒主要从 口出来,干瘪谷粒主要从 口出来。(均选填“A”或“B”)
(3)为了更省力,则需要 (选填“加长”或“缩短”)手动杆半径L。
(4)在塑料回收厂,切粒机切好的塑料颗粒中经常会混入微小粉尘,此装置 (选填“可以”或“不可以”)用来分离它们;如果这些塑料颗粒中混入了金属颗粒(塑料颗粒密度很小,二者直径相近),请你提供一个可行的分离方法: 。
【答案】(1)重力
(2) A B
(3)加长
(4) 可以 将二者放入水中来分离,塑料颗粒漂浮而金属颗粒沉底
【规范解答】(1)重力的方向总是竖直向下的,地球表面的物体受重力作用而下落,所以顶槽中的谷粒受到重力作用下落。
(2)[1][2]饱满谷粒的质量较大,惯性较大,相同力作用时,运动距离较近,途经风道时,饱满谷粒从A风道口分离出来。干瘪谷粒吹得远,主要从B口出来。
(3)风扇中的摇柄和轴组成一个轮轴,它的动力臂大于阻力臂,相当于一个省力杠杆。为了更省力,则需要增长手动杆半径L,此时动力臂变长,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件得,动力变小。
(4)[1]在塑料回收厂,切粒机切好的塑料颗粒中经常会混入微小粉尘,粉尘密度很小,惯性小,此装置可以用来分离它们。
[2]如果这些塑料颗粒中混入了金属颗粒,可以采用放入水中分离的方法,塑料颗粒漂浮而金属颗粒沉底。
【变式训练】(2024·江苏盐城·中考真题)下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【规范解答】从图中可以看到,A方法中有两段绳子挪动石墩,人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半;BCD方法中,人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力,即不省力。
故选A。
1.(2025·江苏苏州·中考真题)图甲中,升旗手向下拉绳,国旗就上升,这是由于旗杆顶部有 滑轮;图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手,,其使用方法如图丙、丁所示,该工具使用时会 (选填“费力”或“省力”),图 (选填“丙”或“丁”)中的方法可以更轻松的拧动螺丝。
【答案】 定 省力 丙
【规范解答】[1]旗杆顶部的滑轮固定不动,所以是定滑轮。
[2][3]内六角螺丝的扳手是一种轮轴工具,拧螺丝可以省力,因此会费距离,要想使用更小的力,就要使轮半径更大,因此把长柄作为轮,把短柄作为轴,转动长柄拧螺丝可以更省力,即图丙中的方法可以更轻松的拧动螺丝。
2.(2025·江苏扬州·中考真题)如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则、、的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【规范解答】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下;左边的滑轮是动滑轮,能够省一半的力,故
中间的滑轮是动滑轮,作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则
右边的滑轮是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故
所以
故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
3.(2025·江苏泰州·中考真题)如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人用力一样大
B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小
D.甲乙使绳索移动的距离相等
【答案】C
【规范解答】AC.由甲乙两图可知,甲图的滑轮是定滑轮,乙图的滑轮是动滑轮,不计滑轮重和摩擦,则甲的拉力等于物体重力,乙的拉力等于物体重力的,所以乙用力比甲小,故A错误,C正确;
BD.将同一物体拉到楼顶,即物体上升高度相同,甲使绳索移动距离等于物体上升的高度,乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍,所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离,故BD错误。
故选C。
4.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,放在光滑水平桌面上的正方体物块A的质量为20kg,物体B重为18N,用水平向左的拉力F=60N匀速拉动物块A,使物体B在2s内竖直向上移动了0.4m,不计绳重和摩擦,此时滑轮C为 滑轮,其所受重力为 N。
【答案】 动 24
【规范解答】[1]用水平向左的拉力F=60N匀速拉动物块A的过程中,滑轮C随物体B一起移动,故滑轮C为动滑轮。
[2]水平桌面光滑,且匀速拉动,不计绳重和摩擦,对于物体A,拉力F等于拉力FC,FC对滑轮C的拉力等于2GB+GC,由力的平衡关系可知,拉力F=GC+2GB,即
5.(2025·江苏徐州·中考真题)如图甲是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,使用图乙中的这种机械 (选填“能”或“不能”)省力, (选填“能”或“不能”)省功。
【答案】 定 能 不能
【规范解答】[1]由图甲可知,滑轮的轴固定不动,不随物体上升而上升,是定滑轮。
[2][3]图乙由轮和轴组成,是轮轴,使用轮轴可以省力;由于使用任何机械都会产生额外功,所以使用轮轴不能省功。
基础夯实
1.(24-25九年级上·江苏徐州·期末)如图所示,汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的滑轮是( )
A.定滑轮,可以省力 B.动滑轮,可以改变力的方向
C.动滑轮,可以省力 D.定滑轮,可以改变力的方向
【答案】D
【规范解答】由图得,该滑轮的轮轴不随物体的移动而移动,是定滑轮,可以改变力的方向,不能省力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)如图是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A.该装置中左边是定滑轮,右边是动滑轮
B.使用该装置中的滑轮可以省力
C.该装置中的两个滑轮都属于动滑轮
D.使用该装置中的滑轮可以改变力的方向
【答案】D
【规范解答】A.由题意可知,本题中的垃圾投放装置只需为了方便而改变力的方向即可,所以该装置中左、右两边均为定滑轮,故A错误;
B.因为本题中的装置只有定滑轮,根据定滑轮的特点可知,本装置不能省力,故B错误;
C.由题意可知,该装置中的两个滑轮都属于定滑轮,故C错误;
D.使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,本装置中的滑轮均为定滑轮,所以可以根据需要来改变力的方向,故D正确。
故选D。
3.(2025九年级下·内蒙古·专题练习)在如图所示的简单机械中,属于费力机械的是( )
A.斜面 B.滑轮组
C.独轮车 D.理发剪
【答案】D
【规范解答】A.斜面是省力机械;若通过长度为L的斜面提升该物体,忽略摩擦做功时,根据功的原理得到Gh=FL,由于L大于h,所以F小于G,即通过斜面提升物体可以省力,故A不符合题意;
B.图中滑轮组由两段绳子承担物重,所以是省力机械,故B不符合题意;
C.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.理发剪使用时,手距离支点比较近,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
4.(2025·四川成都·中考真题)在“使用动滑轮”的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图。弹簧测力计静止时的示数是、,则、的大小关系是 ;若钩码匀速上升0.1m,则绳子自由端移动的距离是 m。
【答案】 0.2
【规范解答】[1][2]由图可知该滑轮为动滑轮,动滑轮上同一根绳子上的拉力相等,所以;动滑轮可以省一半力,则费两倍距离,若钩码匀速上升0.1m,则绳子自由端移动的距离是
5.(24-25九年级上·江苏常州·阶段练习)电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力,为此,工程师设计了恒拉力系统,其简化原理图如图所示,图中A是 (定/动)滑轮,其优点是 。
【答案】 定 可以改变力的方向
【规范解答】[1]图可知,滑轮A的转轴固定,为定滑轮。
[2]定滑轮的优点是可以改变力的方向。
6.(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)如图所示,若绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,物重,则图甲中的拉力 N,图乙中的拉力 N.若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m,则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为 。
【答案】 150 100 3∶2
【规范解答】[1][2]由图知,,,如果绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,则
[3]若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m,甲装置中物体被提升的高度为
乙装置中物体被提升的高度为
则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为。
7.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端, (甲、乙)木棍受到绳子的拉力更大,已知绳端拉力为F,则甲木棍受到绳子的拉力为 F。
【答案】 甲 5
【规范解答】[1]由图可知,甲木棍上有5段绳子相连,乙木棍上有4段绳子相连,且每段绳子上的拉力大小相等,所以甲受到的拉力大于乙受到的拉力。
[2]甲乙组合类似于滑轮组,甲木棍上有5段绳子相连,则甲木棍受到的拉力为
8.(24-25九年级上·江苏常州·期末)工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物,请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
【答案】
【规范解答】因为滑轮组要求站在地面上人向下拉绳时提升重物,因此在绕绳时,绳子的起点在上方定滑轮的挂钩上,最终绳子自由端方向应该向下,如图所示:
9.(24-25八年级上·全国·课后作业)某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕线方式。
【答案】
【规范解答】由图知道,拉力的方向水平向右,绳子可以先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮,再向上绕过定滑轮,如下图
10.(24-25九年级上·江苏·阶段练习)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
【规范解答】(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。
培优拔高
11.(24-25八年级下·新疆阿克苏·期末)如图所示,三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为、、,那么这三个力的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【规范解答】由题意可知,假设物体与地面的摩擦力为f;第一幅图中滑轮为定滑轮,不省力,则;第二幅图中滑轮为动滑轮,省一半的力,则;第三幅图中滑轮为动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,费1倍的力,则;所以,,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图所示,利用动滑轮提升物体,使物体在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
C.拉力的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
【答案】D
【规范解答】A.使用动滑轮可以省力,但是费距离,故A错误;
B.物体运动的速度为
故B错误;
C.不计绳重与摩擦,则拉力的大小为
故C错误;
D.绳子自由端移动的距离为
故D正确。
故选D。
13.(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)图甲为一款健身器材,两滑轮均重20N;弹性限度内,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略;使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时,拉环向下移动 cm。此健身器材提供的最大拉力为 N,此时绳a拉力为 N。
【答案】 30 780 820
【规范解答】[1]弹性限度内,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,弹簧拉力为300N时,弹簧伸长的长度为
动滑轮绕2段绳,拉环向下移动
[2]由图乙可知,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧的最大拉力是400N,弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略,由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N
[3]弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略,由图可知,定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力;由图乙可知,弹簧拉力最大为400N时,绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×400N+20N=820N
14.(25-26九年级上·江苏淮安·开学考试)古代城堡的建设中使用了如图所示的吊车,工人用脚踩动巨轮可以轻松地提运沉重的石材,同时改变施力的方向,这种吊车实质上是 与 的组合。
【答案】 定滑轮 轮轴
【规范解答】[1][2]使用定滑轮可以改变力的方向;轮轴的轮半径大于轴半径,可以起到省力的作用;物体作用在轴上,人的力作用在轮上,所以相当于一个轮轴,但轴固定不动,轮可以不断转动,所以又是一个定滑轮,故这种吊车实质上是定滑轮与轮轴的组合。
15.(2025·江苏无锡·一模)如图所示为三峡升船机,升船机塔楼主要由塔柱、承船厢、滑轮组和两组平衡重等构成,承船厢装满水时总质量为15400吨,其工作原理是:船只由航道进入装满水的承船厢,此时滑轮组无驱动力,平衡重借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止;关闭闸门后,再由带驱动力的滑轮组和两组平衡重共同将承船厢提升或下降,到达位置后开闸,船只离开承船厢驶出航道。(取)
(1)一艘总质量为4000吨的货轮驶入装满水的承船厢,待其平衡时从承船厢排开 的水;关闭闸门后,承船厢的总质量为 吨;
(2)为了减少升船机的耗能,三峡升船机的一侧的平衡重的质量应设置为 吨。
【答案】(1) 4× 15400
(2)7700
【规范解答】(1)[1]货轮漂浮在承船厢的水面,浮力等于重力,即
由阿基米德原理可知,排开水的重力等于浮力,即
[2]由于承船厢装满水,轮船漂浮在水面上,由浮沉条件和阿基米德原理可知,轮船排开水的重力等于自身重力,由G=mg可知,轮船排开水的质量等于自身质量,承船厢装满水时总质量为15400吨,关闭闸门后,承船厢的总质量不变,为15400吨。
(2)由图可知,承船厢受到竖直向下的重力和两根绳向上的拉力,承船厢不能倾斜,两侧绳的拉力相等,为了减少升船机的耗能,承船厢应匀速上升,处于平衡状态,承船厢受到竖直向下的重力和两根绳向上的拉力三力平衡,则有G承=2F,由图可知,滑轮组为两个定滑轮,绳对平衡重的拉力等于平衡重的重力,即F=G平,故G承=2G平,由G=mg可知,m承=2m平,因此三峡升船机的一侧的平衡重的质量应设置为
16.(2025·福建宁德·一模)如图所示小明匀速提升重物时,所用的是 滑轮;物体重为100N,滑轮重20N,不计绳重和摩擦力,则手的拉力为 N。
【答案】 动 60
【规范解答】[1]使用时,轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮,如图所示小明匀速提升重物时,所用的是动滑轮。
[2]图中,承担物重的绳子股数为n=2,不计绳重和摩擦力,则手的拉力为
17.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)按下列要求,完成作图。如图所示,工人站在高处利用滑轮组提升物体,请画出最省力的滑轮组的绕线方式。
【答案】
【规范解答】图中的滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,工人站在高处利用滑轮组提升物体,则绳子自由端的拉力方向应向上;所以,需要从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这也是最省力的绕法,如图
18.(24-25八年级下·广东潮州·阶段练习)给滑轮组绕线。(不计动滑轮重和摩擦)
【答案】
【规范解答】图1中有一个动滑轮和一个定滑轮,要求,则动滑轮上的绳子根数有3根,所以绳子始端拴在动滑轮的挂钩上,然后依次绕过定滑轮、动滑轮;图2中有两个动滑轮和两个定滑轮,要求,所以绳子始端拴在定滑轮的下挂钩上,然后依次绕过动滑轮、定滑轮、动滑轮和定滑轮。两个图的绕绳方法如图所示:
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