暑期讲义：02滑轮（ 知识解读+达标检测）2026-2027学年苏科版物理九年级上册

02滑轮 学习目标： 1　 识别定滑轮、动滑轮，说出结构与特点 2　 掌握两种滑轮省力、距离、方向规律 3　 理解实质：定滑轮等臂杠杆，动滑轮省力杠杆 4　 会简单计算拉力、绳子移动距离 5　 能区分、组装简单滑轮 学习重难点： 1　 定、动滑轮省力、改变力的方向特点 2　 滑轮的杠杆本质 3　 基础拉力与绳距计算 4　 理解动滑轮省一半力的条件（不计动滑轮重、摩擦） 5　 区分绳子自由端移动距离与物体上升高度关系 6　 结合杠杆原理分析滑轮受力 知识导图: 考点一：滑轮及其工作特点 考点二：滑轮组及其工作特点 考点三：滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 考点四：斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 考点一：滑轮及其工作特点 1、滑轮及其工作特点 （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； （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮； 定滑轮工作特点： （1）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。 （2）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； （3）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。 动滑轮工作特点： （1）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； （2）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； （3）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。 典型一：定滑轮特点及应用 【例1】如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为F1、F2、F3，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F2＝F3 D．以上都有可能 【例2】定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜的方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。 (1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)； (2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。 【变式1】如图所示小明组装了滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m，则F＝　 　N，绳子自由端向上移动 　 　m。 【变式2】如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为(  ) A．500N B．250N C．300N D．800N 典型二：动滑轮特点及应用 【例1】如图所示，若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起，则拉力F1与F2相比较(　　) A．F1较小 B．F2较小 C．F1与F2一样大 D．无法确定 【例2】如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有____________段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_______N。 【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 【变式1】如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧秤读数为 (　　) A．G为4N，弹簧秤读数为5N B．G为9N，弹簧秤读数为10N C．G为10N，弹簧秤读数为5N D．G为9N，弹簧秤读数为5N 【变式2】如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升．已知 A 的重力 G ＝100N，重物 A 上升速度为 0.2 m /s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为(　　) A．50N 0.4 m/s B．50N 0.1 m /s C．200N 0.4m/s D．200N 0.1m /s 考点二：滑轮组及其工作特点 2、滑轮组及其工作特点 （1）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； （2）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； （3）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）； 典型三：滑轮组特点及应用 【例1】工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(　　) A．滑轮组中的定滑轮只能改变力的方向 B．图中动滑轮相当于一个费力杠杆 C．绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m D．质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石 【例2】如图甲，G1=30N，台秤示数18N，不计一切摩擦和滑轮的重，物体G2重为___________ N；图乙，木棒和绳子组成了__________，由图可以得出的结论是 ___________。 【变式1】如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 　 　N，如果动滑轮重为3N，不计摩擦则物体A的重为 　 　，当物体升高1m时，绳子自由端移动 　 　m。 【变式2】如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（　　）。 A．3N B．6N C．11N D．22N 考点三：滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 3、滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 （1）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：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； 其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数； （2）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）。 典型四：滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 【例1】如图所示，弹簧测力计的示数为10牛，滑轮的重力和绳子的摩擦不计，则拉力F和物体所受的重力分别为（　　） A．20牛、10牛 B．20牛、20牛 C．10牛、10牛 D．10牛、20牛 【变式1】（2023•怀集县一模）如图所示，小明同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做时甲的树干相当于 　 （选填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”）。如果不计绳重和摩擦，甲树受到500N拉力，则小明对绳子的拉力为 　 　N，乙树受到的拉力为 　 　N。 【变式2】如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛，则F1的大小为 　 　牛。F2的大小为 　 　牛，如果F2的作用点的运动速度为2米/秒，则物体的运动速度为 　 　米/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦） 【变式3】某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下4m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求： （1）物体被提升的高度； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）若物重再增加240N，要使重物匀速上升，则作用在绳自由端的拉力至少为多大？ 【变式4】“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 　　（填简单机械名称）模型；若某同学所用的拉力为520N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为 　 　kg。（g取10N/kg） 【变式5】质量为60kg的小明利用如图所示滑轮组来提升重物。试思考并解答下列问题（g＝10N/kg）。已知物重是800N，不考虑摩擦及绳重时，求： （1）若实际拉力是500N，动滑轮的重力多大？ （2）小明利用此滑轮组至多能提起多重重物？ 考点四：斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 4、斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 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。 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。 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； 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。 典型五：滑轮组的设计与组装 【例1】组装如图所示滑轮组，使绳子自由端拉力F最小。 【例2】在图中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法 【变式1】如图，一辆汽车陷入泥潭中，要用滑轮组将汽车拉出，请画出汽车受到重力的示意图（图中点O为汽车的重心）以及最省力的绳子绕法。 【变式2】如图，人站在地面上将重物拉起，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 典型六：斜面的相关计算 【例1】下列生产生活中的各种简单机械中，一定不省力的机械是（　　） A．旗杆顶定滑轮 B．动滑轮 C．钢丝钳 D．斜面 【变式1】如图所示，用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从光滑斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m。则拉力大小为 　 　N。 【变式2】在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，手柄 　 　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 　 　（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 一、单选题 1．校门口摆放着防冲撞的石墩。下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（     ） A．B．C． D． 2．矗立在操场上的旗杆，顶部有一个如图所示的滑轮，该滑轮是（     ） A．动滑轮 B．定滑轮 C．可以省距离 D．可以省力 3．下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是（　　） A． B． C． D． 4．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 5．如图所示，建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了（　　） A．改变拉力方向 B．减少拉力大小 C．减少物体的重力 D．减少拉力移动的距离 6．下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个动滑轮 B．使用此滑轮可以省力 C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．使用此滑轮可以省距离 7．关于定滑轮和动滑轮，以下说法不正确的是（　　） A．定滑轮实质是个等臂杠杆 B．使用定滑轮不省力但能改变动力方向 C．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 D．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向 8．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，用竖直向上的拉力F将物体匀速提升，如果物体的质量为100 g，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则拉力F的大小应为（g取10 N/kg）（     ） A．1.0 N B．0.5 N C．1.5 N D．2.0 N 9．如图所示，分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时，所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则下列关系式正确的是（　　） A．F4<F1<F3<F2 B．F1>F2>F3>F4 C．F4<F2<F1<F3 D．F4<F2=F3<F1 10．如图所示，用滑轮提升重力的物体，使物体匀速上升2m（绳重和各种摩擦不计）。已知动滑轮的重力，则绳端拉力F及其移动的距离分别是（　　） A．55N，1m B．210N，1m C．55N，4m D．210N，4m 11．如图所示，在拉力F的作用下，总重40N的物体被匀速提升了20cm。若不计滑轮的重力和摩擦力，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（　　） A．F=40N，s=0.2m B．F=40N，s=0.4m C．F=20N，s=0.2m D．F=20N，s=0.4m 12．如图所示，重为的物体在拉力作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体A运动的速度为，若不计滑轮重、绳重及摩擦，下列分析计算正确的是（　　） A．物体A受到的摩擦力为 B．物体A受到的拉力为 C．竖直墙受到的拉力为 D．绳子自由端移动的速度为 13．如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离是 B．动滑轮的重是 C．物体上升的速度是 D．吊起动滑轮绳子的股数是3 14．如图所示，在竖直向上大小为20N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.1m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（　　） A．40N  0.2m/s B．10N  0.05m/s C．10N  0.2m/s D．40N  0.05m/s 15．如图所示，用滑轮组将重为600N的物体匀速提升，不计滑轮重、绳重和摩擦，拉力F的大小为（　　） A．200N B．300N C．600N D．1200N 16．如图所示，用图中装置提升重400 N的物体，不计摩擦、绳重和滑轮自重，说法正确的是（     ） A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过1 m，物体也上升1 m C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200 N D．使用该装置能省力，不能改变力的方向 二、填空题 17．如图（a）、（b）所示，若不计摩擦和滑轮重力，分别用力、匀速提升重力均为100牛的物体，图（b）中，力的大小为___________牛；若A物体匀速上升3米，则拉力作用的距离是___________米。 18．如图所示，物体的重力为200N，A装置是_____滑轮。滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为_______N。 19．如图所示的是一款玩具起重车，图中滑轮A是______（选填“动”或“定”）滑轮，滑轮B的主要作用是______。 20．题图甲为高速铁路输电线，绷直的输电线采用坠砣牵引确保列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中A滑轮是________滑轮，要使输电线P端受到的拉力大小为，则坠坨的总重力为________N，若某段时间内坠坨串下降了0.3m，则输电线P端向左移动了________m．（不计滑轮、钢绳自重及摩擦）． 21．一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。 22．工人用如图所示的装置提升重物，已知每个滑轮的重为10N，若不考虑绳子的重和摩擦，绳的拉力F为90N，则重物的重力为______N。 23．如图所示，物体 A、B重分别为 30N、20N，不计滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦。此时物体A向右匀速直线滑动，若对物体A施加一向左的力F使A向左匀速直线滑动，拉力F为______N。 24．两个滑轮用如图所示的方式组合，其中动滑轮是______（A/B），当用力F＝20N的力匀速拉动绳端移动了2m时，物体移动了______m；物体受到地面的滑动摩擦力为______N。（不计轮重及滑轮与绳子的摩擦） 三、作图题 25．请用笔画线代替轻绳，在图中画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方式。 26．如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 27．用滑轮匀速提升重物时，滑轮可以看作变形杠杆。在图中标出支点O，并画出动力臂。 28．如图，人在楼上用滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。 四、计算题 29．小明用如图所示的滑轮组提升重物。当小明用该装置将600N的重物向上匀速提升3m时，绳子上的拉力为350N；若不计绳重和摩擦，求： (1)绳子自由端移动的距离? (2)动滑轮的重力为多少? (3)若要匀速提升800N的重物，则绳子上的拉力变为多少? 30．如图所示，地面上的工人利用滑轮组，将质量为90kg的物体匀速提升了10m，工人对绳子的拉力F为500N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)动滑轮的重力； (3)若要提起质量为110kg的物体，则拉力至少为多大？ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 02滑轮 学习目标： 1　 识别定滑轮、动滑轮，说出结构与特点 2　 掌握两种滑轮省力、距离、方向规律 3　 理解实质：定滑轮等臂杠杆，动滑轮省力杠杆 4　 会简单计算拉力、绳子移动距离 5　 能区分、组装简单滑轮 学习重难点： 1　 定、动滑轮省力、改变力的方向特点 2　 滑轮的杠杆本质 3　 基础拉力与绳距计算 4　 理解动滑轮省一半力的条件（不计动滑轮重、摩擦） 5　 区分绳子自由端移动距离与物体上升高度关系 6　 结合杠杆原理分析滑轮受力 知识导图: 考点一：滑轮及其工作特点 考点二：滑轮组及其工作特点 考点三：滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 考点四：斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 考点一：滑轮及其工作特点 1、滑轮及其工作特点 （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； （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮； 定滑轮工作特点： （1）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。 （2）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； （3）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。 动滑轮工作特点： （1）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； （2）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； （3）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。 典型一：定滑轮特点及应用 【例1】如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为F1、F2、F3，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F2＝F3 D．以上都有可能 【答案】C 【解答】解：因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，故同一定滑轮沿三个不同方向、不同速度匀速提升同一重物G，用的拉力大小相等，即F1＝F2＝F3＝G，故ABD错误，C正确。 故选：C。 【例2】定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜的方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。 (1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)； (2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。 【答案】(1)如图所示。(2)由几何知识知：l1 =l2 =R(R为滑轮半径) 根据杠杆平衡条件：F1·l1=F2·l2，即F·l1=G·l2，所以F =G 【解析】(1)支点是杠杆绕着转动的点，所以定滑轮的支点在定滑轮的转轴上。钩码重力G作用在钩码的重心上，拉力F作用在绳端，方向沿着绳子斜向下。从支点分别向两个力的作用线作垂线，垂线长就是力臂。(2)根据几何中圆的半径相等和杠杆平衡条件即可推证F=G。 【变式1】如图所示小明组装了滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m，则F＝　 　N，绳子自由端向上移动 　 　m。 【答案】100；4。 【解答】解：图示是一个动滑轮，在不计绳重、轮重和摩擦时，绳端的拉力； 绳子自由端向上移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m。 故答案为：100；4。 【变式2】如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为(  ) A．500N B．250N C．300N D．800N 【答案】C 【解析】从图判断，图中的滑轮是定滑轮，“绅士”通过定滑轮对米袋向上的拉力等于他的重力，则米袋对地面的压力为800N-500N=300N。 典型二：动滑轮特点及应用 【例1】如图所示，若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起，则拉力F1与F2相比较(　　) A．F1较小 B．F2较小 C．F1与F2一样大 D．无法确定 【答案】A 【解析】如图所示：F1的力臂L大于F2的力臂L′，由于提起的重物一定，根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂的乘积一定，动力臂越长，动力越小.故F1较小。 【例2】如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有____________段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_______N。 【答案】2 150 【解析】小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树，因此，这样做有2段绳子拉甲树；根据动滑轮省一半力的特点，小谦对绳子的拉力至少为150N。 【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 【答案】A 【解析】题图中动滑轮可省力,但不能改变施力方向,即不借助它,需要用方向向上的力提升重物,现在使用动滑轮,仍需用向上的力提升重物。 【变式1】如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧秤读数为 (　　) A．G为4N，弹簧秤读数为5N B．G为9N，弹簧秤读数为10N C．G为10N，弹簧秤读数为5N D．G为9N，弹簧秤读数为5N 【答案】D 【解析】此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力， 因拉力F为5N，所以弹簧秤读数也为5N； 1N+G=10N，所以G=9N，故选项D正确， 故选：D。 【变式2】如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升．已知 A 的重力 G ＝100N，重物 A 上升速度为 0.2 m /s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为(　　) A．50N 0.4 m/s B．50N 0.1 m /s C．200N 0.4m/s D．200N 0.1m /s 【答案】D 【解析】 重物 A 沿竖直方向匀速上升，取滑轮为研究对象，滑轮合力为零，则 由GvA=Fv可得 故D符合题意，ABC不符合题意。 考点二：滑轮组及其工作特点 2、滑轮组及其工作特点 （1）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； （2）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； （3）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）； 典型三：滑轮组特点及应用 【例1】工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(　　) A．滑轮组中的定滑轮只能改变力的方向 B．图中动滑轮相当于一个费力杠杆 C．绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m D．质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石 【答案】A 【解析】A．定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A正确； B．动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B错误； C．由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误； D．工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，所以人提供的最大拉力 F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N 不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重 G最大=2F最大=2×650N=1300N 则提升物体的最大质量 m最大==130kg 故D错误。 故选A。 【例2】如图甲，G1=30N，台秤示数18N，不计一切摩擦和滑轮的重，物体G2重为___________ N；图乙，木棒和绳子组成了__________，由图可以得出的结论是 ___________。 【答案】33 滑轮组 滑轮组可以省力 【解析】[1]G1重力为30N，动滑轮上有两段绳子，则每段绳子拉力为15N，当G2受到向上15N拉力时，台秤示数为18N，则可得G2重力为G2=15N+18N=33N [2][3]绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的作用，而用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢，说明使用滑轮组可以省力。 【变式1】如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 　 　N，如果动滑轮重为3N，不计摩擦则物体A的重为 　 　，当物体升高1m时，绳子自由端移动 　 　m。 【答案】5.4；13.2N；3。 【解答】解：由图可知绳子的有效股数为n＝3，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以弹簧测力计的示数为5.4N； 不计摩擦，根据F＝（G+G动）/n，物体A的重力为： GA＝nF﹣G动＝3×5.4N﹣3N＝13.2N； 绳子自由端移动的距离为： s＝3h＝3×1m＝3m。 故答案为：5.4；13.2N；3。 【变式2】如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（　　）。 A．3N B．6N C．11N D．22N 【答案】B。 【解析】由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝（G1+G轮），F2＝（G2+G轮）， 由题知F1＝F2，所以（G1+G轮）＝（G2+G轮），即：（60N+G轮）＝（38N+G轮）， 解答动滑轮的重力：G轮＝6N。 故选B。 考点三：滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 3、滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 （1）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：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； 其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数； （2）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）。 典型四：滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算 【例1】如图所示，弹簧测力计的示数为10牛，滑轮的重力和绳子的摩擦不计，则拉力F和物体所受的重力分别为（　　） A．20牛、10牛 B．20牛、20牛 C．10牛、10牛 D．10牛、20牛 【答案】D 【分析】（1）根据拉力F与弹簧测力计的示数相等可求出拉力大小； （2）知道拉力F大小，滑轮的重力和绳子的摩擦不计，根据动滑轮省一半力，可求出物体A的重力。 【解答】解： 拉力F与弹簧测力计的示数相等，弹簧测力计的示数为10牛，则拉力F＝10N； 不计滑轮的重力以及滑轮和绳的摩擦，动滑轮省一半力，拉力F是物体重力的一半，G＝2F＝2×10N＝20N。 故选：D。 【变式1】（2023•怀集县一模）如图所示，小明同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做时甲的树干相当于 　动滑轮　（选填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”）。如果不计绳重和摩擦，甲树受到500N拉力，则小明对绳子的拉力为 　250　N，乙树受到的拉力为 　250　N。 【答案】动滑轮；250；250。 【分析】定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，据此结合题意分析此时甲的树干相当于什么滑轮；若为动滑轮，则根据动滑轮的省力情况进行分析。 【解答】解：把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子时，甲的树干要移动，则甲的树干相当于动滑轮； 拉甲树干的绳子段数是2，不计绳重和摩擦，所以小明对绳子的拉力F＝×500N＝250N， 乙树受到的拉力等于1段绳子的拉力，大小为250N。 故答案为：动滑轮；250；250。 【变式2】如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向做匀速直线运动，若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛，则F1的大小为 　5　牛。F2的大小为 　2.5　牛，如果F2的作用点的运动速度为2米/秒，则物体的运动速度为 　1　米/秒。（不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦） 【答案】5；2.5；1。 【分析】解决此题要知道： 定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向，s＝h； 动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，s＝2h。 【解答】解：不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦， 由图知，A为定滑轮，所以F1＝f＝5N； B为动滑轮，所以F2＝f＝×5N＝2.5N； 绳端移动距离应为物体移动距离的2倍，所以s物＝×2m＝1m。 故答案为：5；2.5；1。 【变式3】某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下4m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求： （1）物体被提升的高度； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）若物重再增加240N，要使重物匀速上升，则作用在绳自由端的拉力至少为多大？ 【答案】（1）物体被提升的高度为2m； （2）滑轮组中动滑轮的重力为100N； （3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为420N。 【分析】（1）由图知，承担重物绳子的段数n，根据s＝nh可求物体被提升的高度； （2）不计摩擦和绳重，根据F＝（G+G动）可求滑轮组中动滑轮的重力； （3）根据F＝（G+G动）用此滑轮组匀速提升物重再增加240N的重物时拉力的大小。 【解答】解：（1）由图知，承担重物绳子的段数n＝2， 由s＝nh可得，物体被提升的高度： h＝×s＝×4m＝2m； （2）不计摩擦和绳重，由F＝（G+G动）可得，滑轮组中动滑轮的重力： G动＝nF﹣G＝2×300N﹣500N＝100N； （3）如果用此滑轮组匀速提升物重再增加240N的重物时， 绳端拉力F′＝（G+ΔG+G动）＝×（500N+240N+100N）＝420N。 答：（1）物体被提升的高度为2m； （2）滑轮组中动滑轮的重力为100N； （3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为420N。 【变式4】“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 　定滑轮和动滑轮组成的滑轮组　（填简单机械名称）模型；若某同学所用的拉力为520N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为 　260　kg。（g取10N/kg） 【答案】定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；260。 【分析】轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮；利用该装置既能省力，又能改变力的方向。不计摩擦和装置的自重，拉力F＝G。 【解答】解：提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组； 不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：F＝G＝520N，所以G＝2600N，则m＝＝＝260kg。 故答案为：定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；260。 【变式5】质量为60kg的小明利用如图所示滑轮组来提升重物。试思考并解答下列问题（g＝10N/kg）。已知物重是800N，不考虑摩擦及绳重时，求： （1）若实际拉力是500N，动滑轮的重力多大？ （2）小明利用此滑轮组至多能提起多重重物？ 【答案】（1）小明利用此滑轮组至少需提起200N重的重物才能省力； （2）小明利用此滑轮组至多能提起1000N的重物。 【分析】由图知，承担物重的绳子股数n＝2。 （1）知道物体重和实际拉力，不考虑摩擦及绳重时，利用F＝（G+G动）求动滑轮重； （2）知道人的质量，利用重力公式求人的重，由题知，小明提起重物时用的拉力应小于等于自己体重，据此求利用此滑轮组至多能提起多重重物。 【解答】解：（1）由图知，n＝2， 不考虑摩擦及绳重时，F＝（G+G动）， 故G动＝2F﹣G＝2×500N﹣800N＝200N； （2）G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N， 小明向下拉动绳子时F≤G人， 即（G+G动）≤G人， （G+200N）≤600N， 则G≤1000N， 即：小明利用此滑轮组至多能提起1000N重物。 答：（1）小明利用此滑轮组至少需提起200N重的重物才能省力； （2）小明利用此滑轮组至多能提起1000N的重物。 考点四：斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 4、斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装 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。 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。 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； 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。 典型五：滑轮组的设计与组装 【例1】组装如图所示滑轮组，使绳子自由端拉力F最小。 【答案】 【例2】在图中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法 【答案】： 【变式1】如图，一辆汽车陷入泥潭中，要用滑轮组将汽车拉出，请画出汽车受到重力的示意图（图中点O为汽车的重心）以及最省力的绳子绕法。 【答案】 【变式2】如图，人站在地面上将重物拉起，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 【答案】 典型六：斜面的相关计算 【例1】下列生产生活中的各种简单机械中，一定不省力的机械是（　　） A．旗杆顶定滑轮 B．动滑轮 C．钢丝钳 D．斜面 【答案】A 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力，但是可以改变力的方向；动滑轮、钢丝钳、斜面在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆，故A符合题意、BCD不合题意。 故选：A。 【变式1】如图所示，用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从光滑斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m。则拉力大小为 　1　N。 【答案】1。 【解答】解：此过程克服重力做的功为：W＝Gh＝5N×0.2m＝1J； 因为斜面光滑，不克服摩擦力做功，即W＝Fs＝1J， 所以F＝＝＝1N。 故答案为：1。 【变式2】在生产生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有轮轴和斜面。如图所示，手柄 　粗　（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 　密　（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】见试题解答内容 【分析】轮轴是一种省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，是省力杠杆；根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r分析螺丝刀的省力情况； 螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆。 【解答】解： 螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力； 螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长。因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。 故答案为：粗；密。 一、单选题 1．校门口摆放着防冲撞的石墩。下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（     ） A．B．C． D． 2．矗立在操场上的旗杆，顶部有一个如图所示的滑轮，该滑轮是（     ） A．动滑轮 B．定滑轮 C．可以省距离 D．可以省力 3．下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是（　　） A． B． C． D． 4．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 5．如图所示，建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了（　　） A．改变拉力方向 B．减少拉力大小 C．减少物体的重力 D．减少拉力移动的距离 6．下图所示的壁雕展示了古人修桥的智慧与匠心。从图中可以看到，两名工匠正在使用滑轮将一块巨石抬起。下列对该滑轮说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个动滑轮 B．使用此滑轮可以省力 C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．使用此滑轮可以省距离 7．关于定滑轮和动滑轮，以下说法不正确的是（　　） A．定滑轮实质是个等臂杠杆 B．使用定滑轮不省力但能改变动力方向 C．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆 D．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向 8．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，用竖直向上的拉力F将物体匀速提升，如果物体的质量为100 g，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则拉力F的大小应为（g取10 N/kg）（     ） A．1.0 N B．0.5 N C．1.5 N D．2.0 N 9．如图所示，分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时，所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则下列关系式正确的是（　　） A．F4<F1<F3<F2 B．F1>F2>F3>F4 C．F4<F2<F1<F3 D．F4<F2=F3<F1 10．如图所示，用滑轮提升重力的物体，使物体匀速上升2m（绳重和各种摩擦不计）。已知动滑轮的重力，则绳端拉力F及其移动的距离分别是（　　） A．55N，1m B．210N，1m C．55N，4m D．210N，4m 11．如图所示，在拉力F的作用下，总重40N的物体被匀速提升了20cm。若不计滑轮的重力和摩擦力，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（　　） A．F=40N，s=0.2m B．F=40N，s=0.4m C．F=20N，s=0.2m D．F=20N，s=0.4m 12．如图所示，重为的物体在拉力作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体A运动的速度为，若不计滑轮重、绳重及摩擦，下列分析计算正确的是（　　） A．物体A受到的摩擦力为 B．物体A受到的拉力为 C．竖直墙受到的拉力为 D．绳子自由端移动的速度为 13．如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离是 B．动滑轮的重是 C．物体上升的速度是 D．吊起动滑轮绳子的股数是3 14．如图所示，在竖直向上大小为20N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.1m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（　　） A．40N  0.2m/s B．10N  0.05m/s C．10N  0.2m/s D．40N  0.05m/s 15．如图所示，用滑轮组将重为600N的物体匀速提升，不计滑轮重、绳重和摩擦，拉力F的大小为（　　） A．200N B．300N C．600N D．1200N 16．如图所示，用图中装置提升重400 N的物体，不计摩擦、绳重和滑轮自重，说法正确的是（     ） A．两个滑轮均为定滑轮 B．人将绳子拉过1 m，物体也上升1 m C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200 N D．使用该装置能省力，不能改变力的方向 二、填空题 17．如图（a）、（b）所示，若不计摩擦和滑轮重力，分别用力、匀速提升重力均为100牛的物体，图（b）中，力的大小为___________牛；若A物体匀速上升3米，则拉力作用的距离是___________米。 18．如图所示，物体的重力为200N，A装置是_____滑轮。滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为_______N。 19．如图所示的是一款玩具起重车，图中滑轮A是______（选填“动”或“定”）滑轮，滑轮B的主要作用是______。 20．题图甲为高速铁路输电线，绷直的输电线采用坠砣牵引确保列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中A滑轮是________滑轮，要使输电线P端受到的拉力大小为，则坠坨的总重力为________N，若某段时间内坠坨串下降了0.3m，则输电线P端向左移动了________m．（不计滑轮、钢绳自重及摩擦）． 21．一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。 22．工人用如图所示的装置提升重物，已知每个滑轮的重为10N，若不考虑绳子的重和摩擦，绳的拉力F为90N，则重物的重力为______N。 23．如图所示，物体 A、B重分别为 30N、20N，不计滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦。此时物体A向右匀速直线滑动，若对物体A施加一向左的力F使A向左匀速直线滑动，拉力F为______N。 24．两个滑轮用如图所示的方式组合，其中动滑轮是______（A/B），当用力F＝20N的力匀速拉动绳端移动了2m时，物体移动了______m；物体受到地面的滑动摩擦力为______N。（不计轮重及滑轮与绳子的摩擦） 三、作图题 25．请用笔画线代替轻绳，在图中画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方式。 26．如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 27．用滑轮匀速提升重物时，滑轮可以看作变形杠杆。在图中标出支点O，并画出动力臂。 28．如图，人在楼上用滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。 四、计算题 29．小明用如图所示的滑轮组提升重物。当小明用该装置将600N的重物向上匀速提升3m时，绳子上的拉力为350N；若不计绳重和摩擦，求： (1)绳子自由端移动的距离? (2)动滑轮的重力为多少? (3)若要匀速提升800N的重物，则绳子上的拉力变为多少? 30．如图所示，地面上的工人利用滑轮组，将质量为90kg的物体匀速提升了10m，工人对绳子的拉力F为500N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)动滑轮的重力； (3)若要提起质量为110kg的物体，则拉力至少为多大？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C B B C D B A B 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D B C B B C 1．A 【详解】A图中石墩可视为动滑轮，绳子一端固定在立柱上，人拉另一端，该情况能省一半力；B图中立柱可视为定滑轮，不省力也不费力，只能改变力的方向；CD图中直接拉石墩，没有使用机械，不能省力，故选A。 2．B 【详解】旗杆顶端滑轮轴固定不动，属于定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，既不省力、也不省距离。故选B。 3．C 【详解】A．定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力不费力，不省距离不费距离，故A不符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意； C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故C符合题意； D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。 故选C。 4．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。 5．B 【详解】建筑工地上，工人用动滑轮来提升货物，目的是为了省力，即减小拉力大小。而改变拉力的方向是定滑轮的作用，减少物体的重力以及减少拉力移动的距离并不是使用动滑轮工作的作用。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A.该滑轮的轴固定不动，属于定滑轮（动滑轮的轴随物体运动），故A错误； BD.定滑轮的特点是不省力，也不省距离，只能改变力的方向，故BD错误； C.定滑轮的核心作用是改变力的方向，工匠通过滑轮可将向下的拉力转换为向上提升巨石的力，故C正确； 故选C。 7．D 【详解】AB．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，故AB正确，AB不符合题意； CD．动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，在不计滑轮重及摩擦时，使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，故C正确，C不符合题意；D错误，D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】物体质量 根据重力公式计算物体重力 图中为动滑轮，承担物重的绳子段数 已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，拉力F的大小应为 故选B。 9．A 【详解】：常规动滑轮，动滑轮由2段绳子承担物重，；：反向使用的动滑轮，此时拉力作用在动滑轮的轴上，需要2倍的物重，；：定滑轮不省力，只能改变力的方向，；：滑轮组承担物重的绳子段数为3，。因此，，故选A。 10．B 【详解】图中是动滑轮的一种特殊使用方法，它的特点是费力，省一半的距离。拉力，拉力端移动的距离，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 11．D 【详解】若不计滑轮的重力和摩擦力，此时拉力 拉力F向上移动的距离，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．B 【详解】A．由图可知，动滑轮上有3段绳子承担拉力；物体A在水平方向上做匀速直线运动，动滑轮对物体A的拉力等于物体A受到的滑动摩擦力，所以物体A受到的摩擦力为，故A错误； B．动滑轮上有3段绳子承担拉力，所以物体A受到的拉力为，故B正确； C．定滑轮受到向左两段绳子的拉力，总拉力为，根据力的作用相互性，竖直墙受到的拉力为，故C错误； D．动滑轮上有3段绳子承担拉力，所以绳子自由端移动的速度是物体移动速度的3倍，即，故D错误。 故选B。 13．C 【详解】AD．由图可知，承担物重的绳子有2段，则绳子自由端移动的距离，故AD错误； B．忽略绳重和摩擦，动滑轮的重，故B错误； C．物体上升的速度是，故C正确。 故选C。 14．B 【详解】该滑轮受力平衡，不计滑轮重、绳重和摩擦，滑轮受到向上的拉力F，向下的两段绳子的拉力，每段绳子的拉力都等于物体A的重力G，因此有，代入得 动滑轮这种反向使用时，物体移动的距离是滑轮移动距离的2倍，因此物体上升速度是滑轮上升速度的2倍，已知，因此滑轮上升速度 综上，物体重力为10N，滑轮上升速度为0.05m/s，故选B。 15．B 【详解】如图，绳子段数为，拉力F的大小为 ，故选B。 16．C 【详解】A. 图中上方滑轮固定不动，是定滑轮；下方滑轮随物体一起移动，是动滑轮，并非两个滑轮均为定滑轮，故A错误； B. 动滑轮由2段绳子承担物重，绳端移动距离，人将绳子拉过1m，物体只上升0.5m，故B错误； C. 不计摩擦、绳重和滑轮自重，2段绳子承担物重，则，故C正确； D. 该装置既能省力，又能通过上方定滑轮改变力的方向，故D错误； 故选C。 17． 100 6 【详解】由图（b）可知，该滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，因此 由图（a）可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮绳子股数为2，则拉力作用的距离为 18． 动 100 【详解】[1]图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮，可以省一半的力。 [2]因为滑轮和绳子的重力、摩擦均不计，所以拉力。 19． 动 改变作用力的方向 【详解】[1]轴固定不动的滑轮叫定滑轮，轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，故A是动滑轮。 [2]定滑轮不省力，但可以改变作用力的方向；动滑轮省力，但费距离，不能改变作用力的方向。 20． 定 5×104 0.15 【详解】[1]A滑轮在转动时，轴固定不动，所以是定滑轮。 [2]B滑轮是动滑轮，缠绕了两段绳子，P点的拉力Fp与定滑轮上绳端坠砣的重力G有 故坠坨的总重力为5×104。 [3]根据滑轮组绳端移动的距离与动滑轮上物体移动的距离的关系可知，坠坨串下降的距离与输电线P端移动的距离的关系是，即 输电线P端向左移动了0.15 m。 21． 500 1000 【详解】[1]定滑轮匀速吊起500 N的重物，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。 [2] 拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力，则受到的力为 F=500N+500N=1000N 22．260 【详解】由图可知，承担动滑轮和重物总重的绳子段数为 。若不考虑绳子的重和摩擦，绳端拉力，可得重物重力 23．20 【详解】图中悬挂B的是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，动滑轮省一半力，因此绳子对A的拉力 A向右匀速滑动，受力平衡，A受到的滑动摩擦力大小等于绳子拉力，即 ；滑动摩擦力大小只和压力、接触面粗糙程度有关，因此A运动方向改变后，摩擦力大小不变。当A向左匀速滑动时，A受到向左的拉力F，向右的绳子拉力T、向右的滑动摩擦力f，因此 24． A 1 40 【详解】轴的位置固定不动的是定滑轮，轴随物体一起运动的是动滑轮。图中B的轴固定在墙上不动，A的轴随物体一起运动，因此动滑轮是A；该滑轮组中，共有2段绳子拉着动滑轮（），；水平滑轮组中，拉力克服摩擦力做功，摩擦力 25． 【详解】由可知，当承担物重的绳子股数越大时，拉力F越小，越省力，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,此时为最省力的绕线方法，据此作图。 26． 【详解】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。 27． 【详解】动滑轮的支点O在绳子与滑轮最左边的接触点上，动力F1为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作用线画垂线段，就得到动力臂l1。 定滑轮支点O是它的轴心。动力臂是从支点O到拉力作用线的垂直距离。 28． 【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。 29．(1) (2) (3) 【详解】（1）滑轮组的绳子股数，绳子自由端移动距离 （2）不计绳重和摩擦，拉力为 故动滑轮的重力为 （3）提升800N重物时，绳子上的拉力 30．(1)20m (2)100N (3)600N 【详解】（1）绳子自由端移动的距离 （2）原物体的重力 不计绳重摩擦时，拉力满足关系 变形得 （3）计算新物体的重力 同理可得此时拉力 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $