11.2 滑轮 暑期预习导学案（附同步作业）-2026-2027学年九年级上册物理苏科版

11.2 滑轮 【学习目标】 1、区分定滑轮、动滑轮的结构与工作特点 2、掌握滑轮组拉力、距离的计算公式 3、理解滑轮的本质是变形杠杆 【预习导学】 1、轴的位置固定不动的滑轮叫______滑轮；轴随物体一起运动的叫______滑轮。 2、定滑轮本质：杠杆，特点：不、不______，可以__________。 3、动滑轮本质：________杠杆，特点：省______力，费______距离，不能改变力的方向。 4、滑轮组同时兼顾______和____________。 【核心知识点精讲】 1、单滑轮对比 类型 本质 拉力关系（不计摩擦） 距离关系 方向改变 定滑轮 等臂杠杆 F=G s=h 可以 动滑轮 动力臂2倍阻力臂的省力杠杆 F=G s=2h 不可以 2、滑轮组核心公式（重中之重） 设承担物重的绳子段数为 n （1）拉力：①不计动滑轮重、摩擦：F==G物 ②不计摩擦，计动滑轮重：：F==（G物+G动） （2）绳子自由端移动距离： s=nh（h为物体上升高度） （3）绳子速度关系：v绳=nv物 3、n值判断方法 看直接与动滑轮相连的绳子段数，绕过定滑轮的绳子不计入n 4、滑轮组绕线规则 奇动偶定：n为奇数，绳子起始端系在动滑轮；n为偶数，起始端系在定滑轮 【课堂探究】 探究：同一个滑轮组，n越大，拉力越小，绳子移动距离越长，说明省力必然费距离。 11.2 滑轮 一．选择题 1．如图所示，用图中装置提升重400N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1m，物体也上升1m C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200N D．使用该装置能省力，不能改变力的方向 2．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（　　） A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2 3．n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等。不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F，如图所示。若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小为（　　） A． B．F C．F D．F 4．把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（　　） A．A上升 B．A下降 C．A、B均静止 D．无法判断 5．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则（　　） A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N 二．填空题 1．如图所示，旗杆顶端安装的滑轮是　 　 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），升旗时向下拉动绳子，国旗冉冉升起，该滑轮可以改变力的方向，　 　 （选填“能省力”或“不省力”）。 2．小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起重为300N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的力为　 　 N；实际测得A端的拉力为170N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为　 　 N。 3．如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为 　 　 N，2s后绳子自由端移动的距离为 　 　 m。（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦） 4．如图所示，物重G＝30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。（不计绳重与摩擦） （1）若滑轮重不计，滑轮向上移动20cm，则拉力F＝　 　 N，物体上升　 　 cm。 （2）若滑轮重为2N，使物体上升20cm，则拉力F＝　 　 N，滑轮向上移动　 　 cm。 5．如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用 　 　 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。（g＝10N/kg） 三．作图题 1．请在图中画出人拉重物上升，最省力的绕线方法。 2．用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 四．实验探究题 1．（1）如图1所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为 　 　 N。 （2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N。 a．小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图2）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的 　 　 ，不改变力的 　 　 （均选填“大小”或“方向”）。所以，小明认为图1中b绳对乙的拉力为3N。 b．图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对 　 　 （选填“相互作用力”或“平衡力”）。为了探究这两个力的大小关系，再做如图4的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出，b绳对乙的拉力 　 　 乙对b绳的拉力（选填“等于”或“不等于”）。由此可知，图1中b绳对乙的拉力为 　 　 N。 （3）再通过受力分析可得，图1中地面对乙有 　 　 N的支持力。 2．研究定滑轮的特点。 （1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是　 　 和　 　 。 （2）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是　 　 。 （3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮　 　 的特点。 五．解答题 1．组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。 （1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？ （2）作出此时人的受力示意图。 （3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？ 2．如图所示，是一个由轮轴和杠杆构成的速度控制装置。大轮半径为R＝0.25m，小轮半径为r＝0.20m（大、小轮是一个整体），在小轮上绕有细线，细线下端悬挂重为G＝500N的物体，在大轮上方有可绕A点的轴自由转动的轻杆AC，P是固定在轻杆B点下方的厚度为d＝0.05m的制动片，轻杆AC成水平状态。已知LAB＝0.40m，LBC＝0.60m，制动片与大轮间的动摩擦因数为0.4，轮的质量不计，轮轴无摩擦。要使物体匀速下落，则： （1）制动片对大轮的摩擦力为多大？ （2）在C处应施加一个多大的竖直向下的力F？ 参考答案与试题解析 一．选择题 1．【解答】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，故A错误； B、动滑轮由2段绳子承担物重，绳端移动距离s＝2h，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。 2．【解答】解：由图知， （1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板， 由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板， 由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板F1， 由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； （2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B； 木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面， 由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 由②③可得F动＝F2+f地面， 即F1＝F2+f地面， 也就是F1＝2F2+2f地面， 所以F1＞2F2。 故选：D。 3．【解答】解：每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，可设它们的重力均为G， 第一个动滑轮，拉力F1（G+G动）（G+G）＝G， 第二个动滑轮，拉力F2（F1+G动）（G+G）＝G， 第三个动滑轮，拉力F3（F2+G动）（G+G）＝G， … 第n个动滑轮，拉力Fn（Fn﹣1+G动）（G+G）＝G， 滑轮组平衡时拉力大小为F，则再增加一个同样质量的动滑轮时，滑轮组再次平衡时拉力仍为F。 故选：B。 4．【解答】解：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升。 故选：B。 5．【解答】解： 滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，由图知，此滑轮组由2段绳子承担B物体的重力， 所以绳子上的拉力FAGB10N＝5N； A向右做匀速直线运动时，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左； 若使物体A向左做匀速直线运动，此时A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的绳子拉力FA，且A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变（仍为5N）， 因A处于平衡状态且绳子上的拉力大小不变，则由力的平衡条件可得向左的拉力F＝FA+f＝5N+5N＝10N。 故选：B。 二．填空题 1．【解答】解：旗杆顶端的滑轮轴固定在旗杆顶端不随物体运动，因此是定滑轮，它的特点是可以改变力的方向，但不省力。 故答案为：定滑轮；不省力。 2．【解答】解： （1）因为动滑轮有两段绳子承担物重，不计动滑轮重、绳重和摩擦， 所以人拉绳子A端的动力：； （2）若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为50N， 根据F（G+G动）可得滑轮重： G动＝2F﹣G＝2×170N﹣300N＝40N。 故答案为：150；40。 3．【解答】解： 由图知，有3股绳子承担摩擦阻力，则Ff， 地面对物体M的摩擦力f＝3F＝3×50N＝150N； 由题知，物体M速度v物＝0.2m/s，小车速度v车＝0.3m/s， 绳子自由端移动的相对速度：v＝v车+v物＝0.3m/s+0.2m/s＝0.5m/s， 2s后物体相对于人移动的距离：s1＝vt＝0.5m/s×2s＝1m， 绳子自由端移动距离：s2＝3s1＝3×1m＝3m。 故答案为：150；3。 4．【解答】解：（1）由图可知，该滑轮是动滑轮，当滑轮上移s＝20cm时，物体上移的高度是物体上移的2倍，h＝2s＝2×20cm＝40cm； 若滑轮重不计，此时拉力应该是物重的2倍，即拉力大小F＝2G＝2×30N＝60N； （2）若滑轮重G轮＝2N，由图知，此时拉力： F＝2G+G轮＝2×30N+2N＝62N； 当物体上移h′＝20cm时，滑轮（拉力）上移的高度是物体上移的，s′h′20cm＝10cm； 故答案为：（1）60，40； （2）62，10。 5．【解答】解：如图，两个滑轮为定滑轮，F1＝F2，F3＝F1+F2＝2F2， 人和吊篮的总质量： m＝60kg+30kg＝90kg， 人和吊篮受到的重力： G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N， ∵F3+F1+F2＝G，F1＝F2，F3＝F1+F2＝2F2， ∴F2+F2+F2+F2＝G， ∴F2G900N＝225N 故答案为：225。 三．作图题 1．【解答】解：因为人站在高处，人拉重物上升，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，这就是最省力的绕法。如图所示。 2．【解答】解：只有一个动滑轮，要求最省力，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： 四．实验探究题 1．【解答】解： （1）以甲为研究对象，处于静止状态，所以a绳对甲的拉力F＝G甲＝3N； （2）a．使用定滑轮改变了力的方向，但不能改变力的大小； b．图1中，b绳对乙施加拉力，力的作用是相互的，则乙对b绳同时施加拉力，所以b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力； 如图4的实验，将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等，说明相互作用力大小相等；于是可以得出，b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力；由此可知，图1中b绳对乙的拉力为3N。 （3）以乙为研究对象，乙受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力， 因为乙处于静止状态，所以F+F支＝G乙， 则地面对乙的支持力：F支＝G乙﹣F＝10N﹣3N＝7N。 故答案为：（1）3；（2）a．方向；大小；b．相互作用力；等于；3；（3）7。 2．【解答】解：（1）在研究使用定滑轮是否省力时，实验中应匀速提升重物，测量出物体的重力和拉力的大小，根据这两个力的大小分析定滑轮是否省力； （2）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，由于使用定滑轮不省力也不费力，所以三个力的大小关系是F1＝F2＝F3； （3）旗杆顶部有一个定滑轮，能够改变拉力的方向。 故答案为：（1）物体的重力；拉力的大小；（2）F1＝F2＝F3；（3）能够改变力的方向。 五．解答题 1．【解答】解： （1）由题知，AO：OB＝4：1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 设滑轮O1对B端的拉力为FB， 由杠杆的平衡条件有：G物•AO＝FB•OB， 即：300N×AO＝FB×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②解得：FB＝1200N， 因为力的作用是相互的，所以B端对滑轮O1向上的拉力为：F拉＝FB＝1200N， 杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计，对滑轮O1进行受力分析，B端对滑轮O1向上的拉力和下面3段绳子的拉力平衡， 所以人对绳子自由端的拉力： FF拉1200N＝400N； （2）人受到的重力G人＝600N，还受向上的拉力F和向上的支持力； 由力的平衡条件可知，地面对人的支持力：F支＝G人﹣F＝600N﹣400N＝200N， 人的受力示意图，如图所示： ； （3）人对地面的压力大小等于地面对人的支持力，即：F压＝F支＝200N， 所以人对地面的压强： p5000Pa。 答：（1）人对绳子自由端的拉力是400N； （2）人的受力示意图见上图； （3）人对地面的压强是5000Pa。 2．【解答】解： （1）当物体匀速下落时，轮轴处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件有：G×r＝f×R， 代入数据：500N×0.20m＝f×0.25m， 解得：f＝400N。 （2）设制动片对轮轴的压力为F压，摩擦因数为，则：f＝μF压， 制动片对轮轴的压力为：F压1000N， 因力的作用是相互的，则大轮对制动片的支持力F支＝F压＝1000N，大轮对制动片的摩擦力f′＝f＝400N，其方向水平向左， 把轻杆和制动片看做一根杠杆，支点为A点，由题意和前面分析可知，该杠杆受到向下的拉力F、向上的支持力F支、平行于轻杆向左的摩擦力f′，且该摩擦力没有使杠杆转动的趋势，也不会阻碍杠杆的转动， 则根据杠杆的平衡条件有：F支×LAB＝F×LAC， 代入数据有：1000N×0.40m＝F×（0.40m+0.60m）， 解得：F＝400N。 答：（1）制动片对大轮的摩擦力为400N。 （2）在C处应施加一个400N的竖直向下的力F 学科网（北京）股份有限公司 $