第3节 滑轮（高效培优讲义）物理新教材人教版八年级下册

第3节 滑轮 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 滑轮分类及工作特点 1 题型2 滑轮组的工作特点 6 题型3 斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 11 【能力培优练】 15 【链接中考】 25 【重难题型讲解】 题型1 滑轮分类及工作特点 1、滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；滑轮分为定滑轮和动滑轮。 2、定滑轮工作特点：定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。 （1）定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。 （2）定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。 3、动滑轮工作特点：动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力，多费1倍距离。 （1）动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离。 （2）动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 4、使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同。 （1）物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积。 （2）物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。 5、动滑轮与定滑轮的区别： （1）轴的位置不同：定滑轮的轴的位置是固定不动的，动滑轮轴的位置则会与被拉物品一起运动。 （2）性质不同：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力不省功。 （3）作用不同：定滑轮的作用是改变力的方向，动滑轮的作用则是省力。 ★特别提醒 判断一个滑轮是定滑轮还是动滑轮的关键在于观察其是否固定。‌如果一个滑轮的轴位置固定不动，‌那么它是定滑轮；‌如果一个滑轮的轴位置随着被拉物品的运动而运动，‌那么它是动滑轮。 【探究归纳】滑轮分为定滑轮和动滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力但能改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力但费距离，不能改变力的方向。 【典例1-1】用一个滑轮提升重为100牛的重物，若不计滑轮的重力及摩擦，则拉力大小和方向可能为（　　） ①大小为50牛，方向竖直向下；    ②大小为50牛，方向竖直向上； ③大小为100牛，方向竖直向上；    ④大小为100牛，方向竖直向下。 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【详解】用一个滑轮提升重物，则可能是定滑轮或动滑轮；若是定滑轮，因定滑轮不省力，所以拉力大小等于物重100N，又定滑轮可以改变力的方向，所以拉力方向可能竖直向下，故④正确；若是动滑轮，因动滑轮省一半力，所以拉力大小可能为50N，又动滑轮不能改变力的方向，所以拉力方向竖直向上，故②正确；所以D符合题意。故选D。 【典例1-2】用图中两个相同滑轮A、B匀速提起同一物体C，物体重力大于滑轮重力，不计摩擦和绳重，绳端拉力分别为和，则________；滑轮________可以看作等臂杠杆；在将物体C匀速提升相同高度的过程中，拉力所做的有用功分别为和，则________。 【答案】 > A = 【详解】[1]如图所示，滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，所以 由于，所以 则 [2]滑轮A为定滑轮，既不省力也不费力，根据可知，它可以看作等臂杠杆。 [3]在将物体C匀速提升相同高度的过程中，拉力所做的有用功为对重物所做的功，它们分别为和，则， 所以 【典例1-3】小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶。 (1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是多大？若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是多少m？ (2)若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多重？ 【详解】（1）由图可知，这是一个动滑轮，承担物重的绳子段数n=2。在不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，人拉绳子A端的动力F为水桶重力G的一半。根据公式 代入数据得人拉绳子A端的动力是 绳子自由端A移动的距离s是水桶上升高度h的2倍。根据公式 代入数据得 （2）在不计绳重及摩擦，但考虑动滑轮重力G动的情况下，拉力F'的大小为水桶重力G和动滑轮重力G动之和的一半。根据公式 ，将公式变形可得 代入数据得滑轮重是 跟踪训练1如图，分别用甲、乙装置把同一物体匀速提升相同高度，不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙比甲更省力 B．甲、乙绳子自由端移动距离相等 C．乙中改为水平向右拉时，变大 D．升旗时，旗杆顶端的装置与乙相同 【答案】D 【详解】首先判断滑轮类型：甲是动滑轮，乙是定滑轮，结合题干条件（不计滑轮重、绳重及摩擦，同一物体，提升相同高度）逐个分析： A．动滑轮可省一半力，；定滑轮不省力，，因此甲比乙更省力，故A错误； B．物体提升高度为，动滑轮自由端移动距离，定滑轮自由端移动距离，二者不相等，故B错误； C．定滑轮是等臂杠杆，无论拉力方向如何改变，拉力的力臂始终等于滑轮半径，因此大小始终等于，不会变大，故C错误； D．升旗时，旗杆顶端的滑轮是定滑轮，作用是改变拉力的方向，和图乙装置类型相同，故D正确。 故选D。 跟踪训练2 如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了1m，该滑轮为________（选填“动”或“定”）滑轮，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为________N，拉力移动的距离为________m。 【答案】 动 200 2 【详解】该滑轮轴随物体一起运动，因此是动滑轮；绳子的拉力 拉力移动的距离 跟踪训练3 如图所示，用50N的拉力F通过动滑轮将重为90N的货物匀速提升1m，用时5s。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求： (1)上述过程中的有用功W有； (2)上述过程中拉力做功的功率P； (3)动滑轮所受的重力G动。 【详解】（1）已知货物重力为，提升高度为，则有用功 （2）已知拉力为，与动滑轮相连接的绳子段数，因动滑轮提起货物上升1m时，故绳端被拉动的距离 故拉力所做的功 用时，则拉力做功的功率 （3）设动滑轮重力为。动滑轮匀速上升时，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，动滑轮受到两股向上的拉力，总拉力为 解得。 题型2 滑轮组的工作特点 1、滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。 （1）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力若忽略滑轮重，则有；其中n为承担物重的绳子的段数。 （2）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）。 2、滑轮组绳子的股数 （1）隔离法求n：在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮隔离开，只考虑与动滑轮相连的绳子的段数，如图： （2）判断滑轮组绳子股数：根据动滑轮来判断，如果有一个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，则绳子的股数是2+1=3股，如果不是系在动滑轮上就是2股。如果有N个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，绳子的股数就是2N+1股，如果不是系在动滑轮上就是2N股。 3、动滑轮的重力：使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力），考虑滑轮的重力，则有；变形得：G动=nF-G物。 4、绳子自由端移动的速度：使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力），绳子自由端移动的速度v拉与物体移动的速度v物的关系是v拉=nv物。 5、水平滑轮组的相关计算：水平放置的滑轮组对物体的拉力F拉并不等于物体的重力G。当物体在水平面上以匀速直线运动被滑轮组拉动时，拉力F拉的大小等于物体所受的摩擦力f。其他计算公式与竖直放置时相似，但存在一些差异。 【探究归纳】滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成，既能省力又能改变力的方向（但费距离），拉力、绳子自由端移动距离 s=nh（n 为承担物重的绳子段数）。 【典例2-1】创新小组的成员们学习了滑轮之后，他们利用所学知识设计了下图所示的装置提升重物，并提出了自己的一些看法，其中正确的是（　　） A．小明：该装置不仅能省力，还能省距离 B．小亮：该装置既能改变力的方向，还可以省功 C．小红：该装置中的滑轮均为定滑轮 D．小丽：若物体上升距离为，则绳端移动的距离为 【答案】D 【详解】ABC．图中上面的是定滑轮，下面的是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力；动滑轮可以省力，不能改变力的方向，因此使用该装置既能省力，又能改变力的方向。使用任何机械省力一定费距离，费力一定省距离，不存在既省力又省距离的机械，所以由可知，使用任何机械都不省功，故ABC错误； D．图中上面的是定滑轮，下面的是动滑轮，动滑轮省力费距离，动滑轮上绳子的股数是2。若物体上升距离为 s，据可得绳端移动的距离会是物体移动距离的两倍，即 2s，故D正确。 故选D。 【典例2-2】如图所示的装置中，物体A重为80N，物体B重为15N，物体B恰好匀速下降，此时物体B受到绳子的拉力与物体B受到的________力是一对平衡力（不计空气阻力）；物体A受到的摩擦力为________N。（不计绳重、滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦） 【答案】 重 30 【详解】[1][2]物体B匀速下降，处于平衡状态，受力平衡。不计空气阻力，物体B只受两个力：竖直向下的重力、绳子竖直向上的拉力。因此，绳子的拉力与物体B的重力是一对平衡力，即 由图可知，动滑轮上承担拉力的绳子段数为2，不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦，绳子对物体A的拉力为 物体A也做匀速直线运动，同样处于平衡状态，水平方向受力平衡，绳子对 A 的拉力与桌面对 A 的摩擦力是一对平衡力，大小相等。因此，物体A受到的摩擦力为 【典例2-3】如图所示，工人通过滑轮组匀速提升重为的物体，物体移动的速度为，人对绳的拉力为，不计绳重和摩擦，求： (1)动滑轮的重力； (2)匀速拉动10s，绳子自由端移动的距离； (3)若人的重力为，拉动过程中绳始终未断裂，用此滑轮组能提升的最大物体重力。 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦，拉力与物重、动滑轮重的关系为，得动滑轮重力 （2）绳子自由端移动速度 绳子自由端移动距离 （3）绳子自由端的最大拉力等于工人自身重力，即 由得，最大物重 跟踪训练1如图所示，物体M在大小为9N的水平拉力F作用下，向右做匀速直线运动（不计所有绳重及各个滑轮的摩擦），物体N重为5N，上升的速度为0.1m/s，已知动滑轮重1N，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功的功率为0.9W B．物体M受到的摩擦力大小为4N C．若去掉力F，物体M最终将向左运动 D．物体N运动1s，克服重力做功为0.5J 【答案】D 【详解】A．滑轮组承重绳子股数为3股，故物体M的速度是物体N的3倍，由于物体N的速度是0.1m/s，所以物体M的速度是0.3m/s，故拉力F做功的功率为，故A错误； B．由公式可得，绳子上的拉力为 已知M水平方向匀速直线运动，所以M水平方向合外力为零，即 物体M受到的摩擦力为，故B错误； C．若去掉力F，由于物体M受到的滑动摩擦力大于绳子对M的拉力，即，因此物体M将静止，故C错误； D．1s物体N运动的距离为 物体N克服重力做功，故D正确。 故选D。 跟踪训练2 如图所示，若拉力，物体A重1500N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是_________N，物体A移动_________m。 【答案】 270 1 【详解】[1][2]由图可知：滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数，，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，所以物体A与地面间的摩擦力 物体A移动的距离 跟踪训练3 如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为G的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向匀速直线运动了1m，物体在运动时受到地面的摩擦力为200N，由绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦而产生的额外功为40J。求： (1)工人师傅拉力的功率； (2)动滑轮的重力。 【详解】（1）由图可知，连接动滑轮的有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离 已知物体运动速度，可得物体运动的时间 已知拉力，拉力做的总功 拉力的功率 （2）水平拉动物体时，克服摩擦力做的功为有用功，已知摩擦力，则有用功 总功等于有用功与所有额外功之和，已知绳重及摩擦产生的额外功，则克服动滑轮重力做的额外功 动滑轮移动距离等于物体移动距离，因此动滑轮的重力 题型3 斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 1、滑轮组的设计 第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N= ；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数 N=。 第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为 ．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为 ；方向向上时，定滑轮的个数为 - 1。 2、滑轮组绳子的绕法 第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=+，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。 第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。 3、轮轴 （1）轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。 （2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 （3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。 （4）轮轴的公式：F1R=F2r； 4、斜面 （1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 （2）用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。 【探究归纳】斜面和轮轴是省力简单机械，滑轮组由定、动滑轮组装而成，通过合理设计绳子绕法和承担物重的段数，实现省力或改变力的方向的目的。 【典例3-1】如图所示，汽车沿蜿蜒的盘山公路爬坡时，下列说法正确的是（     ） A．不能省力 B．坡越陡越省力 C．不能省功 D．坡越陡越省功 【答案】C 【详解】AB．盘山公路是斜面的应用，斜面可以省力，即坡度越小越省力，坡度越大越费力，故AB错误； CD．根据功的原理，使用任何机械都不省功，盘山公路也不能省功，故C正确，D错误； 故选C。 【典例3-2】如图甲所示，盘山公路就相当于一个_________（填机械名称），它能__________（选填“省力”或“省距离”）。图乙和丙是生活中常见的两种开瓶器，其中与盘山公路的力学原理相同的是图__________（选填“乙”或“丙”）。 【答案】 斜面 省力 丙 【详解】[1][2]盘山公路相当于斜面模型，利用该模型费距离，可以省力。 [3]图丙的螺丝钉上的一圈圈螺纹，相当于斜面，所以与盘山公路的力学原理相同的是图丙。 【典例3-3】如图，人在楼上用滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。 【答案】 【详解】由图可知，人在楼上用滑轮组提升重物，拉力方向需向上，因此绕绳时需从动滑轮开始。 跟踪训练1机械以各种不同的形式出现在生活中，成为生活中不可或缺的部分。如图所示的是自行车的结构图，关于其机械应用，下列说法正确的是（    ） A．螺丝：属于斜面，费距离 B．车把：属于杠杆，能省距离 C．车闸：属于杠杆，能省距离 D．脚踏板：属于轮轴，能省距离 【答案】A 【详解】A．螺丝属于斜面类简单机械，螺纹增加了斜面的长度，省力费距离，故A正确； B．车把属于轮轴，相当于一个省力杠杆，可以省力的控制自行车的方向但是费距离，故B错误； C．车闸在使用时，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，省力费距离，故C错误； D．脚踏板属于轮轴，相当于一个省力杠杆，省力费距离，故D错误。 故选A。 跟踪训练2 如图所示，人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，倾斜的木板相当于简单机械_______，使用它向上推物体可以_______。 【答案】 斜面 省力 【详解】[1][2]这种倾斜搭建的木板属于简单机械中的斜面，斜面是省力机械：在提升重物时，斜面通过增大移动距离，达到省力的效果，因此沿斜面向上推货物可以省力。 跟踪训练3 用轻质滑轮组将重为的物体提起来（不计绳重与摩擦），请按要求画出不同绕线方法。要求：，。 【答案】 【详解】用轻质滑轮组将重为的物体提起来（不计绳重与摩擦）。左边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为4股，所以绳子始端固定在定滑轮的下挂钩上，然后依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮、下面的动滑轮，如下图左图所示；右边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为3股，所以绳子始端固定在动滑轮的挂钩上，然后依次是上面的定滑轮和下面的动滑轮。如下图右图所示： 【能力培优练】 1．如图所示，下列简单机械属于费力的是（　　） A．夹取物体的镊子 B．剪铁丝的手钳 C．定滑轮 D．动滑轮 【答案】A 【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．剪铁丝的手钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意； D．动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．关于杠杆和滑轮，下列说法中正确的是（    ） A．定滑轮可以省力，但不能改变力的方向 B．动滑轮的本质是省力杠杆 C．从支点到阻力作用点的距离叫做阻力臂 D．作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反 【答案】B 【详解】A．定滑轮的实质是等臂杠杆，根据杠杆平衡条件，动力大小等于阻力大小，不能省力，但可以改变力的方向，故A错误； B．动滑轮的支点在绳子与滑轮的固定接触点，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径，动力臂是阻力臂的2倍，动滑轮本质是省力杠杆，故B正确； C．阻力臂的定义是从支点到阻力作用线的垂直距离，不是到阻力作用点的距离，故C错误； D．作用在杠杆上的动力和阻力方向不一定相反，例如天平的两个托盘对杠杆的压力方向均向下，此时动力和阻力方向相同，故D错误。 故选B。 3．关于图中简易拉力器所用滑轮分析正确的是（　　） A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 【答案】C 【详解】图中滑轮轴心固定是定滑轮，由定滑轮的特点可知，可以改变力的方向，但不能改变力的大小，故选C。 4．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（     ） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 【答案】B 【详解】在图中，滑轮固定在房顶上，位置不随物体的移动而改变，因此这是一个定滑轮。定滑轮的特点是可以改变力的方向，但不省力。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．如图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。若鼎重为，则下列说法正确的是（　　） A．图中的这种滑轮能起到省力的作用 B．此时两边绳子对鼎向上的拉力均为 C．鼎在水面下上升的过程中，其受到的浮力逐渐减小 D．鼎在水中上升的过程中，其底部受到水的压强减小 【答案】D 【详解】A．图中滑轮固定于支架，为定滑轮。其本质是等臂杠杆，仅改变力的方向，不省力，故A错误； B．如图鼎在水中尚未完全露出水面，此时受到重力G、浮力、两边绳子的拉力。受力平衡时则有 则两边绳子对鼎向上的拉力，故B错误； C．根据阿基米德原理，鼎在水面下上升的过程中，水的密度不变，鼎排开水的体积也不变，所以浮力不变，故C错误； D．根据，鼎在水中上升时，底部到水面的深度减小，水的密度不变，因此底部受到水的压强减小，故D正确。 故选D。 6．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”x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。下列说法正确的是（　　） A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为120N B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm D．健身器材提供的最大拉力为820N 【答案】C 【详解】A．由图可知，上面的滑轮是定滑轮，绳子a一端在定滑轮上另一端在天花板上，所受的力为绳子两端拉力和滑轮的重力即，故A错误； B．和拉环连接的滑轮是动滑轮，故滑轮移动的距离等于绳子移动距离的一半，滑轮移动10cm，绳子移动20cm，因为上面是一个定滑轮，定滑轮不省距离也不省力，只改变力的方向，所以弹簧拉伸20cm，故B错误； C．由图可知弹簧在弹性限度内最大拉力为400N，最大伸长量为80cm，弹簧伸长率为5N/cm，弹簧拉力为300N时，弹簧拉伸60cm，因为上面是一个定滑轮，定滑轮不省距离也不省力，只改变力的方向，所以定滑轮右侧绳子移动也60cm，和拉环连接的滑轮是动滑轮，滑轮移动的距离等于绳子移动距离的一半，绳子移动60cm，滑轮移动30cm；故C正确； D．由图可知、弹簧最大拉力为400N，在滑轮或滑轮组中，同一根绳子的各股拉力相等，动滑轮向上受2个力，向下受1个力，受三力平衡，动滑轮上左右两侧绳子各400N，故向上的力为 故向下受的力也是800N，滑轮自重20N，所以拉环受到的拉力为，故D错误。 故选C。 7．如图所示，，，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.2m/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、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为6N C．物体A和地面之间的摩擦力为2N D．如果增大物体A可能向左运动 【答案】C 【详解】A．图中连接B的是动滑轮，动滑轮上绳子段数，因此拉绳子的速度 根据，的功率，故A错误； B．每段绳子拉力都等于，左侧定滑轮受向右3段绳子的拉力，静止时弹簧测力计的拉力等于总拉力，即，故B错误； C．B匀速向左运动，动滑轮对B的拉力为 因此A对B向右的滑动摩擦力大小为；根据力的作用是相互的，B对A向左的摩擦力也为。 A静止，受力平衡：向左的摩擦力，向右的拉力，因此地面对A向右的摩擦力，故C正确； D．滑动摩擦力大小只和压力、接触面粗糙程度有关，增大后，B对A的滑动摩擦力大小不变，A仍然受力平衡，保持静止，不会向左运动，故D错误。 故选C。 8．小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉，使用时，若绳b处固定不动，腿在a处需用力Fa拉绳，使重物G匀速上升；若绳a处固定不动，手在b处需用力Fb拉绳，使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦，则（　　） A．Fa＜Fb B．Fa＞Fb C．Fa=Fb D．条件不足，无法确定 【答案】A 【详解】当绳b处固定不动，腿在a处用力Fa拉绳时，该图中所有滑轮均为定滑轮，则 由图知，当绳a处固定不动，手在b处用力Fb拉绳时，a处的拉力F拉和物体的重力G相等；物体G匀速上升时，中间的滑轮处于平衡状态，中间的滑轮受向上的拉力Fb、2段绳子向下的拉力2F拉和中间滑轮向下的重力G动，由平衡条件可得 由上可知，Fa＜Fb 故A正确，BCD错误。 故选A。 9．如图所示，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮。这组导向轮属于______（选填“定”或“动”）滑轮，使用它______（选填“能”或“不能”）省力。 【答案】 定 不能 【详解】工人在铺设电缆时，在转弯处安装一组导向轮，这组滑轮的轴是固定不动，所以是定滑轮。 定滑轮只能改变力的方向，而不能省力。 10．如图所示，工人在利用定滑轮将重物提升到楼上。若物体的重力为200N，不计绳重和摩擦，工人对绳子的拉力为_________N，使用定滑轮的优点是_________。 【答案】 200 改变力的方向 【详解】[1][2]使用定滑轮时，不能省力，也不能省距离，但可以改变力的方向，不计绳重和摩擦，有 11．学校每周一举行升国旗仪式。旗杆顶端滑轮（如图）的作用是___________ 。若某次升旗过程中，旗手用大小为10N的拉力将质量为1.2kg的国旗匀速升高16m，用时40s，则拉力做的功为 ______ J，做功的功率为 _____ W。 【答案】 改变力的方向 160 4 【详解】[1]升旗手向下拉动绳子，国旗沿旗杆向上升起，旗杆顶部的滑轮改变了力的方向，属于定滑轮。 [2]拉力做的功 [3]做功的功率 12．如图所示，工人师傅使用一个动滑轮将重为的建筑材料匀速提升到2米高的脚手架上。已知动滑轮自重，他施加在绳子自由端竖直向上的拉力为，整个过程用时10秒。在此过程中，对建筑材料做的有用功是______，拉力做功的功率是______。 【答案】 360 40 【详解】[1]有用功是克服物体重力做的功， [2]动滑轮绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做功为 拉力做功功率为 13．如图所示，小明站在地上借助滑轮组提升重物，请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。 【答案】 【详解】小明站在地面上利用滑轮组提升重物，故拉力的方向向下，从定滑轮的挂钩开始绕绳，依次绕过动滑轮、定滑轮，最终绳子自由端向下，如图所示： 14．请在图中画出该滑轮的动力臂和阻力臂。 【答案】 【详解】动滑轮的支点O在固定绳与轮的接触点；F为动力，作用点在绳与轮最右边的接触点；阻力作用点在轴上，方向竖直向下；过支点O分别向动力的作用线和阻力的作用线做垂线段，标上动力臂和阻力臂，如图所示： 15．建筑工人利用如图所示装置，将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的二楼楼面，用时30s。已知动滑轮的质量为8kg，不计绳子重力和摩擦。求：拉力的大小及绳子移动的速度。 【答案】540N；0.2m/s 【详解】物体的重力为 动滑轮的重力为 动滑轮绳子股数为2，不计绳子重力和摩擦，则拉力为 绳子移动的速度为 16．“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器。如图甲所示，用起重机将重为的潜水器吊起，我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若吊起时，电动机对钢绳自由端的拉力F为，“奋斗者”号匀速上升了10m，用时200s。若不计绳重及摩擦，求： (1)滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功。 (2)滑轮组所做的总功。 (3)“奋斗者”号在上升过程中电动机的功率。 【详解】（1）滑轮组做的有用功 （2）由图可知，滑轮组绳子段数，绳子自由端移动距离 滑轮组所做的总功 （3）上升过程中电动机的功率 【链接中考】 1．（2025·上海·中考真题）如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时，下列说法正确的是（　　） A．F1=F2=F3 B．F2> G C．F1和F2是一对平衡力 D．F2和G是一对平衡力 【答案】A 【详解】A．图示是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，滑轮的轴为支点，轴到轮边缘的距离为力臂，提升的物体重力不变，阻力及阻力臂不变，动力臂不变，则向各方向的拉力相等，故A正确； B．在忽略绳重和摩擦时，F2=G，不忽略绳重和摩擦时，F2>G，故B错误； C．F1和F2的方向不相反，不是一对平衡力，故C错误； D．F2和G的方向不相反，不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 2．（2025·山东烟台·中考真题）为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（　　） A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 【答案】C 【详解】在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮在使用时轴固定不动，为定滑轮，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．（2025·四川南充·中考真题）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为_________J，滑轮组有用功的功率为_________W。 【答案】 300 12 【详解】[1]由图可知动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的距离是物体移动距离的三倍，拉力做的功为 [2]摩擦力大小为 克服摩擦力做的功为有用功，即 滑轮组有用功的功率为 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 【详解】[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 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 滑轮 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 滑轮分类及工作特点 1 题型2 滑轮组的工作特点 4 题型3 斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 7 【能力培优练】 10 【链接中考】 14 【重难题型讲解】 题型1 滑轮分类及工作特点 1、滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；滑轮分为定滑轮和动滑轮。 2、定滑轮工作特点：定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。 （1）定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。 （2）定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。 3、动滑轮工作特点：动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力，多费1倍距离。 （1）动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离。 （2）动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 4、使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同。 （1）物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积。 （2）物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。 5、动滑轮与定滑轮的区别： （1）轴的位置不同：定滑轮的轴的位置是固定不动的，动滑轮轴的位置则会与被拉物品一起运动。 （2）性质不同：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力不省功。 （3）作用不同：定滑轮的作用是改变力的方向，动滑轮的作用则是省力。 ★特别提醒 判断一个滑轮是定滑轮还是动滑轮的关键在于观察其是否固定。‌如果一个滑轮的轴位置固定不动，‌那么它是定滑轮；‌如果一个滑轮的轴位置随着被拉物品的运动而运动，‌那么它是动滑轮。 【探究归纳】滑轮分为定滑轮和动滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力但能改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力但费距离，不能改变力的方向。 【典例1-1】用一个滑轮提升重为100牛的重物，若不计滑轮的重力及摩擦，则拉力大小和方向可能为（　　） ①大小为50牛，方向竖直向下；     ②大小为50牛，方向竖直向上； ③大小为100牛，方向竖直向上；     ④大小为100牛，方向竖直向下。 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【典例1-2】用图中两个相同滑轮A、B匀速提起同一物体C，物体重力大于滑轮重力，不计摩擦和绳重，绳端拉力分别为和，则________；滑轮________可以看作等臂杠杆；在将物体C匀速提升相同高度的过程中，拉力所做的有用功分别为和，则________。 【典例1-3】小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶。 (1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是多大？若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是多少m？ (2)若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多重？ 跟踪训练1如图，分别用甲、乙装置把同一物体匀速提升相同高度，不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙比甲更省力 B．甲、乙绳子自由端移动距离相等 C．乙中改为水平向右拉时，变大 D．升旗时，旗杆顶端的装置与乙相同 跟踪训练2 如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了1m，该滑轮为________（选填“动”或“定”）滑轮，不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为________N，拉力移动的距离为________m。 跟踪训练3 如图所示，用50N的拉力F通过动滑轮将重为90N的货物匀速提升1m，用时5s。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求： (1)上述过程中的有用功W有； (2)上述过程中拉力做功的功率P； (3)动滑轮所受的重力G动。 题型2 滑轮组的工作特点 1、滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。 （1）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力若忽略滑轮重，则有；其中n为承担物重的绳子的段数。 （2）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）。 2、滑轮组绳子的股数 （1）隔离法求n：在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮隔离开，只考虑与动滑轮相连的绳子的段数，如图： （2）判断滑轮组绳子股数：根据动滑轮来判断，如果有一个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，则绳子的股数是2+1=3股，如果不是系在动滑轮上就是2股。如果有N个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，绳子的股数就是2N+1股，如果不是系在动滑轮上就是2N股。 3、动滑轮的重力：使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力），考虑滑轮的重力，则有；变形得：G动=nF-G物。 4、绳子自由端移动的速度：使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力），绳子自由端移动的速度v拉与物体移动的速度v物的关系是v拉=nv物。 5、水平滑轮组的相关计算：水平放置的滑轮组对物体的拉力F拉并不等于物体的重力G。当物体在水平面上以匀速直线运动被滑轮组拉动时，拉力F拉的大小等于物体所受的摩擦力f。其他计算公式与竖直放置时相似，但存在一些差异。 【探究归纳】滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成，既能省力又能改变力的方向（但费距离），拉力、绳子自由端移动距离 s=nh（n 为承担物重的绳子段数）。 【典例2-1】创新小组的成员们学习了滑轮之后，他们利用所学知识设计了下图所示的装置提升重物，并提出了自己的一些看法，其中正确的是（　　） A．小明：该装置不仅能省力，还能省距离 B．小亮：该装置既能改变力的方向，还可以省功 C．小红：该装置中的滑轮均为定滑轮 D．小丽：若物体上升距离为，则绳端移动的距离为 【典例2-2】如图所示的装置中，物体A重为80N，物体B重为15N，物体B恰好匀速下降，此时物体B受到绳子的拉力与物体B受到的________力是一对平衡力（不计空气阻力）；物体A受到的摩擦力为________N。（不计绳重、滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦） 【典例2-3】如图所示，工人通过滑轮组匀速提升重为的物体，物体移动的速度为，人对绳的拉力为，不计绳重和摩擦，求： (1)动滑轮的重力； (2)匀速拉动10s，绳子自由端移动的距离； (3)若人的重力为，拉动过程中绳始终未断裂，用此滑轮组能提升的最大物体重力。 跟踪训练1如图所示，物体M在大小为9N的水平拉力F作用下，向右做匀速直线运动（不计所有绳重及各个滑轮的摩擦），物体N重为5N，上升的速度为0.1m/s，已知动滑轮重1N，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　） A．拉力F做功的功率为0.9W B．物体M受到的摩擦力大小为4N C．若去掉力F，物体M最终将向左运动 D．物体N运动1s，克服重力做功为0.5J 跟踪训练2 如图所示，若拉力，物体A重1500N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是_________N，物体A移动_________m。 跟踪训练3 如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为G的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向匀速直线运动了1m，物体在运动时受到地面的摩擦力为200N，由绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦而产生的额外功为40J。求： (1)工人师傅拉力的功率； (2)动滑轮的重力。 题型3 斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 1、滑轮组的设计 第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N= ；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数 N=。 第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为 ．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为 ；方向向上时，定滑轮的个数为 - 1。 2、滑轮组绳子的绕法 第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=+，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。 第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。 3、轮轴 （1）轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。 （2）轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。 （3）轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。 （4）轮轴的公式：F1R=F2r； 4、斜面 （1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 （2）用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。 【探究归纳】斜面和轮轴是省力简单机械，滑轮组由定、动滑轮组装而成，通过合理设计绳子绕法和承担物重的段数，实现省力或改变力的方向的目的。 【典例3-1】如图所示，汽车沿蜿蜒的盘山公路爬坡时，下列说法正确的是（     ） A．不能省力 B．坡越陡越省力 C．不能省功 D．坡越陡越省功 【典例3-2】如图甲所示，盘山公路就相当于一个_________（填机械名称），它能__________（选填“省力”或“省距离”）。图乙和丙是生活中常见的两种开瓶器，其中与盘山公路的力学原理相同的是图__________（选填“乙”或“丙”）。 【典例3-3】如图，人在楼上用滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。 跟踪训练1机械以各种不同的形式出现在生活中，成为生活中不可或缺的部分。如图所示的是自行车的结构图，关于其机械应用，下列说法正确的是（    ） A．螺丝：属于斜面，费距离 B．车把：属于杠杆，能省距离 C．车闸：属于杠杆，能省距离 D．脚踏板：属于轮轴，能省距离 跟踪训练2 如图所示，人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，将货物沿着木板往上推，倾斜的木板相当于简单机械_______，使用它向上推物体可以_______。 跟踪训练3 用轻质滑轮组将重为的物体提起来（不计绳重与摩擦），请按要求画出不同绕线方法。要求：，。 【能力培优练】 1．如图所示，下列简单机械属于费力的是（　　） A．夹取物体的镊子 B．剪铁丝的手钳 C．定滑轮 D．动滑轮 2．关于杠杆和滑轮，下列说法中正确的是（    ） A．定滑轮可以省力，但不能改变力的方向 B．动滑轮的本质是省力杠杆 C．从支点到阻力作用点的距离叫做阻力臂 D．作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反 3．关于图中简易拉力器所用滑轮分析正确的是（　　） A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 4．如图所示，是小城家安装在房顶上的健身器材，该器材中有一个滑轮，关于该滑轮，下列说法正确的是（     ） A．使用的是定滑轮，可以省力 B．使用的是定滑轮，可以改变力的方向 C．使用的是动滑轮，可以省力 D．使用的是动滑轮，可以改变力的方向 5．如图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。若鼎重为，则下列说法正确的是（　　） A．图中的这种滑轮能起到省力的作用 B．此时两边绳子对鼎向上的拉力均为 C．鼎在水面下上升的过程中，其受到的浮力逐渐减小 D．鼎在水中上升的过程中，其底部受到水的压强减小 6．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”x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。下列说法正确的是（　　） A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为120N B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm D．健身器材提供的最大拉力为820N 7．如图所示，，，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.2m/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、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为6N C．物体A和地面之间的摩擦力为2N D．如果增大物体A可能向左运动 8．小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉，使用时，若绳b处固定不动，腿在a处需用力Fa拉绳，使重物G匀速上升；若绳a处固定不动，手在b处需用力Fb拉绳，使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦，则（　　） A．Fa＜Fb B．Fa＞Fb C．Fa=Fb D．条件不足，无法确定 9．如图所示，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮。这组导向轮属于______（选填“定”或“动”）滑轮，使用它______（选填“能”或“不能”）省力。 10．如图所示，工人在利用定滑轮将重物提升到楼上。若物体的重力为200N，不计绳重和摩擦，工人对绳子的拉力为_________N，使用定滑轮的优点是_________。 11．学校每周一举行升国旗仪式。旗杆顶端滑轮（如图）的作用是___________ 。若某次升旗过程中，旗手用大小为10N的拉力将质量为1.2kg的国旗匀速升高16m，用时40s，则拉力做的功为 ______ J，做功的功率为 _____ W。 12．如图所示，工人师傅使用一个动滑轮将重为的建筑材料匀速提升到2米高的脚手架上。已知动滑轮自重，他施加在绳子自由端竖直向上的拉力为，整个过程用时10秒。在此过程中，对建筑材料做的有用功是______，拉力做功的功率是______。 13．如图所示，小明站在地上借助滑轮组提升重物，请画出满足以上条件下尽可能省力的绳子绕法。 14．请在图中画出该滑轮的动力臂和阻力臂。 15．建筑工人利用如图所示装置，将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的二楼楼面，用时30s。已知动滑轮的质量为8kg，不计绳子重力和摩擦。求：拉力的大小及绳子移动的速度。 16．“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器。如图甲所示，用起重机将重为的潜水器吊起，我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若吊起时，电动机对钢绳自由端的拉力F为，“奋斗者”号匀速上升了10m，用时200s。若不计绳重及摩擦，求： (1)滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功。 (2)滑轮组所做的总功。 (3)“奋斗者”号在上升过程中电动机的功率。 【链接中考】 1．（2025·上海·中考真题）如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时，下列说法正确的是（　　） A．F1=F2=F3 B．F2> G C．F1和F2是一对平衡力 D．F2和G是一对平衡力 2．（2025·山东烟台·中考真题）为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（　　） A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 3．（2025·四川南充·中考真题）如图所示，重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了10m，则拉力所做的功为_________J，滑轮组有用功的功率为_________W。 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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $