摘要:
**基本信息**
聚焦滑轮组绕绳作图,以“最省力绕法”为核心,通过“奇动偶定”原则、绳子段数计算构建系统性方法体系,强化科学思维与相互作用观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|最省力绕法基础|1-6题|从动滑轮绕起实现n最大化,结合“奇动偶定”判断起点|基于滑轮组省力原理(F=G/n),推导绕线起点与顺序|
|特定条件绕法|7-14题|已知F/G或s/h计算n,根据方向要求(向下用力)确定绕向|从定量计算(n=G/F、n=s/h)到定性应用,深化科学推理|
|综合应用|15-16题|对比不同场景省力差异,兼顾方向改变与省力最大化|整合多因素(滑轮数量、拉力方向),提升模型建构能力|
内容正文:
第12章简单机械滑轮作图题专项练
2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册
1.小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面,由于力气太小无法搬动,聪明的他想到了滑
轮组可以省力,于是他找来家里的2个滑轮组,请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重
物以达到最省力的目的(两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮,忽略动滑轮重
力)。
2.如图,小明站在地面上用图中滑轮组提起重物,画出最省力的绕绳方法。
G
3.一辆小汽车陷入泥中,请你画出图中滑轮组最省力的绕法。
4.作图题:
(1)用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升,请画出连接滑轮组最省力的绕法。
(2)按要求组装滑轮。
Φ
闷
F=-G
4
方向向上
5.工人利用图所示的滑轮组以最省力的方式向下拉绳将重物提升,请在图中画出滑轮组的
绕绳方法。
L
6.如图,人在楼上用滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
7.如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力
F=100N,物体B重200N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线。
8.如图所示的3个滑轮组,当物重为50N时,绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
(1)计算出滑轮组的绕线方式并选择图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式:
(2)计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N?
(3)如果绳子能承受的最大拉力是60N,那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体?
9.如图所示的滑轮组,要用最小的拉力拉动水平地面上的重物,请用笔画线代替绳子画出
正确的绕绳方法。
10.如下图所示,汽车陷入烂泥中,附近有一棵大树,车上有两个滑轮、一根绳子,如何
用最小的力把汽车拉出来?请在图中用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。
11.用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来,请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要
G
求:不计缉重和摩擦,日三3、
3。
-9
F2=3
12.不计绳重、滑轮重力与摩擦,拉力F与物重G的关系为F
G
=5,请画出滑轮组的绕线
方式。
0
13.在图中画出滑轮组的绕法,要求:人向下用力且每个滑轮都要被使用到。
115553
14.如图所示,小华在A处利用滑轮组提起物体,已知绳端移动1.5m,物体上升0.5m,请
你画出滑轮组的绕线方式。
A
15.在建筑工地上,工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物,请在图甲中画出
绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重物,请在图乙中画出绳子的绕
法。哪种情况下更省力?
甲
乙
16.如图,有三个滑轮,请在图中画出最省力且又能改变动力方向的绳子绕法。
参考答案
因为要最省力,所以选择两个动滑轮的滑轮组,连接如下图所示:
G
要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起,依次绕过上面
的定滑轮、下面的动滑轮,再绕过上面的另一个定滑轮,如下图
F
只有一个动滑轮,要求最省力,动滑轮绕3段绳,绳子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:
4
(1)
(2)
G
F-1G
4
方向向上
(1)根据滑轮组省力特点,承担物体重力的绳子股数最多,滑轮组最省力,图中滑轮组承
担物体重力的绳子股数最多是3,故画出滑轮组最省力的绳子绕法如图所示:
(2)根据“奇动偶定”的原则,此时一4,绳子的起点应该在定滑轮上,根据“动定交
替”的原则,起点在定滑轮,开始绕线的第一个滑轮应该是最内侧的动滑轮,然后绕过最
内侧的一个定滑轮,再绕第二个动滑轮,如图所示:
a
F-1G
4
方向向上
L
5.
白。
要使滑轮组最省力,就需要与动滑轮相连的绳子段数更多,所以要从动滑轮绕起,依次绕
过上面的定滑轮、下面的动滑轮,保证绳子的自由端向下拉,如图所示:
LLL
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。
不计滑轮重和绳重,不计摩擦力,承担物重的绳子段数为
G200N-2
n=
F100N
滑轮组由2段绳子承担物重,根据“奇动偶定”原则可知,绳子的起点在定滑轮的挂钩上,
绕线如图所示:
8.
(1)
(2)5N:(3)230N
(1)根据物重与拉力的比确定绳子的段数,由F-C+
可得,绳子的段数
n
G_50N≈3.3
n
F 15N
则绳子的有效股数应至少为4股。如图的滑轮组,第一个滑轮组,同一个定滑轮和一个动
滑轮组成的滑轮组,最省力的绕法为3段绳子承担物重,故不符合题意;第二个滑轮组,
由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,绳子从定滑轮开始出发,动滑轮上有4条线承
担物重,但拉动时小轮上的绳与大动滑轮摩擦产生额外的阻力,所以不符合题意,如图所
示:
第三个滑轮组,由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,根据“奇动偶定”的原则,从
定滑轮开始绕绳,得到如图的四段绳子承担物重的绕法:(绕出五段绳子承担物重的方式
也是符合题意的)
(2)由上图可知,四段绳子承担物重时,有两个动滑轮,则由
F=C+G动
n
可得
F=C物+2G
4
因此每个动滑轮的重为
4F-Gm_4×15N-50N=5N
G动
2
(3)对于第三组滑轮组来说,如果绳子能承受的最大拉力是60N,则由
4F=G物+2G动
可得滑轮组最大可吊起的重物为
G物'=4F'-2G动=4×60N-2×5N=230N
答:(1)滑轮组绳子的有效股数为4时,绕绳方式如图所示:
(2)每个动滑轮的重力是N:
(3)如果绳子能承受的最大拉力是60N,那么所选的滑轮组最大可吊起230N的物体。
9
如图所示的滑轮组,要用最小的拉力拉动水平地面上的重物,则动滑轮上绳子的段数要最
多,一定一动组成的滑轮组,动滑轮上最多可绕3段绳子,绳子先系在动滑轮的右挂钩上,
然后绕过右边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
R
10
用最小的力,则承担拉力的绳子段数最多,则应从动滑轮绕起。因此将绳子先系在动滑轮
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:
F
11
R-9
G
E2=
3
五边滑特至中。有两个列滑轮和一个定滑轮,要求斤-号。即绳子承重假数为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
G
动滑轮,如左图所示;右边滑轮组中,有两个动滑轮和一个定滑轮,要求B=3,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,然后依次是上面的的定滑轮和下
面的动滑轮,如右图所示:
个F
个F2
G
G
F=
4
F2=3
12
不计绳重、滑轮重力与摩擦,绳末瑞的拉力为F】G,根据盟意,5,则连接动滑轮绳
子的股数是5股,根据偶定奇动,作图如图所示:
LLLnA
shiiish
13.
G
一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法,题目要求向下用力,即绳子自
由端的拉力方向应向下,则绳子的起始端应系在定滑轮下面的挂钩上,滑轮组的绕绳方式
如图所示:
由题意可知,物体上升0.5m,绳端移动1.5m,动滑轮上承担物重的绳子段数
n=通=15m=3
h物0.5m,由“奇动偶定”可知,绳子应该从动滑轮挂钩上开始绕起,如图所示:
11111112
Liiiie222
15
乙更省力
甲
(1)工人师傅站在地面上通过滑轮组提升重物,则拉力的方向向下,如图甲所示;工人师
傅站在楼顶通过滑轮组提升重物,则拉力的方向向上,据此作图。
(2)图甲中,与物体相连的动滑轮,有二段绳子分担重力,所以绳子自由端拉力为物体和
动滑轮重力的二分之一;图乙中,与物体相连的动滑轮,有三段绳子分担重力,所以绳子
自由端拉力为物体和动滑轮重力的三分之一;所以乙装置省力。
16
由于要求既可以省力又可以改变力的方向,所以绳子自由端拉力的方向必须向下,则绳子
从动滑轮上面的挂钩开始绕起,如图所示: