2.1.2 简单机械——滑轮与轮轴（分层作业）科学新教材浙教版九年级下册

2.1.2 简单机械——滑轮与轮轴 目 录 1 定滑轮与动滑轮 1 滑轮组及其应用 3 轮轴 6 7 11 定滑轮与动滑轮知识点1 1．（2025·浙江绍兴·二模）如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　） A．定滑轮，省力 B．定滑轮，改变力的方向 C．动滑轮，省力 D．动滑轮，改变力的方向 【答案】B 【详解】根据图片可知，该滑轮固定在支架上，不随水桶一起移动，属于定滑轮，只能改变拉力方向，故B正确，ACD错误。 故选B。 2．（24-25九年级上·浙江衢州·期中）按如图所示的方法使用滑轮，不计轮重与摩擦，使用时一定可以省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．此滑轮是定滑轮，不计滑轮重与摩擦时，F=G，不能省力，故A错误； B．此滑轮为动滑轮，不计滑轮重与摩擦时，，能够省力，故B正确； C．此滑轮为动滑轮，不计滑轮重与摩擦时，F=2G，不能省力，故C错误； D．此滑轮为定滑轮，不计滑轮重与摩擦时，F=f，不能省力，故D错误。 故选B。 3．（25-26九年级上·浙江台州·期末）滑轮实质上是杠杆，下图是使用动滑轮提升重物的示意图。 （1）如图甲，当重物上升时，滑轮绕轴逆时针转动，该滑轮可视为变形的杠杆，其支点为__________（填“A”、“B”或“C”）点。 （2）如图甲，用测力计沿方向提升重物，若滑轮重0.5牛，物体重5.5牛，则测力计的示数为__________（不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦）。 （3）若拉力方向改为，如图乙，其他条件相同，则_________（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)A (2)3N (3)大于 【详解】（1）当重物上升、滑轮逆时针转动时，滑轮上A点的位置瞬时固定不动，是杠杆绕着转动的点，也就是支点。 （2）不计绳重和摩擦时，测力计的示数为 （3）当拉力改为斜向的时，阻力不变，阻力臂为A点到重力作用线的距离，动力臂为A点到力F2反向延长线的距离，则动力臂的大小小于AC长度，则动力臂小于阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件，动力会变大，因此大于。 滑轮组及其应用知识点2 4．（2025·浙江宁波·一模）将完全相同的物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力，可以使物体B以1m/s的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力，可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法正确的（    ） A．B匀速下降时，A受到的摩擦力为5N B．动滑轮的重力为6N C．B匀速上升时，拉力的功率为1W D．A的重力为4N 【答案】A 【详解】A．由图可知，动滑轮上有2股绳，当物体B匀速下降时，物体A向左匀速移动，受到的滑动摩擦力向右，此时① 当对物体A施加一个水平向右10N的拉力，使物体B匀速上升时，此时物体A向右运动，受到的滑动摩擦力向左，此时② 联立两式，可得，故A受到的摩擦力为5N，故A正确； B．当物体A、B叠放时压力变为原来的二倍，则滑动摩擦力变为原来的二倍，对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力，使A、B一起水平向左做匀速直线运动时，此时 已知摩擦力为5N，F2为16N，可得动滑轮重力为4N，故B错误； C．B匀速上升时，拉力的功率，故C错误； D．已知物体A、B质量相同，B的重力由方程式①可解得，已知摩擦力等于5N，动滑轮重力为4N，则A、B的重力为6N，故D错误。 故选A。 5．（25-26九年级下·浙江·阶段检测）如图所示，，，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/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）。下列说法错误的是（    ） A．弹簧测力计读数为9N B．的功率为0.6W C．此时物体A和地面之间的摩擦力为2N D．如果增大，物体A可能向右运动 【答案】D 【详解】A．图中左侧为定滑轮，右侧为动滑轮，定滑轮上绳子的段数，故不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数 故A正确，不符合题意； B．拉动物体B的动滑轮上有2段绳子，因此拉力F2端移动的速度 F2的功率 故B正确，不符合题意； C．B受到动滑轮向左的拉力 B做匀速直线运动，受力平衡，所以B受到A向右的摩擦力 根据力的作用是相互的，A受到B向左摩擦力 A保持静止，受力平衡，受到向右的拉力，因此地面对A的摩擦力 故C正确，不符合题意。 D．滑动摩擦力只和压力、接触面粗糙程度有关，增大F2后，B对A的压力、接触面粗糙程度都不变，因此B对A的滑动摩擦力大小不变，A仍然受力平衡，保持静止，不会向右运动，故D错误，符合题意。 故选D。 6．（25-26八年级上·浙江温州·自主招生）如图所示，A、B为定滑轮，C、D为动滑轮，已知，m3=2kg，滑轮的质量mA=mB=mC=mD=1kg不计一切摩擦，系统处于静止状态，则： （1）m1=_______kg，m2=_______kg。 （2）为使m1缓慢向下移动1m的距离，至少需要对m1做功W=_______J。 【答案】(1) 1.5 0.5 (2)0 【分析】对整个装置进行受力分析，根据平衡力的知识分析计算即可；使m1缓慢向下移动1m的距离，只移动C和m2时做功最少，根据判断功的大小。 【详解】（1）根据图片可知，整个滑轮组只用一根绳子连接，则这根绳子上的拉力都相等，假设绳子的拉力为F，对D受力分析，向上有两个拉力F，向下为滑轮和m3的总重力，则 即 解得；对C受力分析，首先向上的两个拉力，向下的为滑轮、m2的重力和拉力F，则 即 解得；对m1受力分析有；解得。 （2）根据题意可知，使m1缓慢向下移动1m的距离，如果两个动滑轮都上移，整个系统处于平衡状态。如果给它一很小的初速度，系统做匀速直线运动，仍处于平衡状态，因而不需要动力拉动，则至少需要对m1做功为0J。 7．（25-26九年级上·浙江台州·期末）为快速疏通道路，抢险人员使用如图所示的滑轮组将故障车辆拖离公路。 （1）图中属于定滑轮的是_______（填“甲”“乙”或“甲和乙”）。 （2）若在水平拉力F为1×103N作用下，车辆在20s内沿水平方向匀速直线移动了2m，则拉力F的功率为_______瓦。 【答案】(1)乙 (2) 300 【详解】（1）定滑轮的特点是工作时轴的位置固定不动，图中乙的轴固定在墙面，位置不会随车辆移动改变，属于定滑轮。 （2） 滑轮组中承担对车辆拉力的绳子段数，则拉力的功率 轮轴知识点3 8．爸爸送给科科的玩具车有一个零件松了，需要用到T字扳手，在使用时（　　） A．手柄越长越省力 B．手柄越短越省力 C．杆越长越省力 D．杆越短越省力 【答案】A 【详解】使用T字扳手时，相当于使用轮轴，扳手的杆相当于轴，扳手的手柄相当于轮，由于使用轮轴时，轮越大越省力，所以扳手的手柄越长越省力，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．如图是自行车结构图，关于其机械应用的说法，正确的是（     ） A．车龙头：属于轮轴，是费力机械，省距离但费力 B．手闸：属于省力杠杆，使用时省力费距离 C．脚踏板：属于费力杠杆，使用时费力省距离 D．螺丝钉：属于轮轴类机械，使用时省力费距离 【答案】B 【详解】A．车龙头可看成轮轴，正常转动车龙头时动力作用在轮上，能够省力但要费距离，故A错误； B．手闸使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，特点是省力但费距离，故B正确； C．脚踏板和中轴可看成轮轴，动力作用在脚踏板一侧时动力臂较大，属于省力使用方式，故C错误； D．螺丝钉上的螺纹是斜面的变形，属于斜面类简单机械，不属于轮轴，故D错误。 故选B。 10．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。图甲是一种辘轳，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。 （1）图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。 （2）设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为60N。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。（不计井绳的粗细和自重） （3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用___________（选填“①”或“②”）。 【答案】(1)省力 (2)20 (3)① 【详解】（1）提水时，动力作用在大轮，动力臂为大轮半径；水桶的重力通过井绳作用在小轮，阻力臂为小轮半径。由于动力臂大于阻力臂，所以辘轳按省力杠杆设计。 （2）作用点C一定时，要使作用力最小，应使动力臂最大，即力的方向与从转轴中心指向C点的半径垂直，此时动力臂等于大轮半径。已知大轮与小轮半径比为3∶1，水桶总重力为60N，根据杠杆平衡条件可得 （3）水龙头开关也利用轮轴原理。动力作用在轮上时，轮的半径越大，动力臂越大，所需动力越小。图中①的轮半径较大，因此选择①更省力。 11．（25-26九年级上·浙江宁波·期中）强风把公园的一棵大树吹倒了，两个工人把它扶起，工人们想到了四种方案， （1）比较方案甲和乙，小科觉得乙比甲更好，这是因为如果把被台风吹倒的树看作杠杆，则方案乙具有更大的_______；方案乙中的小树可以看作_______（“定滑轮”“动滑轮”） （2）若假设同一方案中每一个工人的用力大小相同。四个方案中最省力的是方案_______。 【答案】(1) 动力臂 定滑轮 (2)乙 【详解】（1）[1]树与地面连接处为支点，由图可知，方案乙中绳子与支点之间的距离更远，动力臂更大，由杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，越省力。 [2]小树改变了拉力的方向但不能改变力的大小，可知是定滑轮。 （2）方案乙和丙中，乙方案将绳一端在左侧树上固定，再绕过右侧的树，相当于一个动滑轮，可省一半的力，而丙图、丁图直接用绳子拉，不能达到省力的效果，因此，若每人用力相同，四个方案中最省力的是方案乙。 12．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）高速铁路的输电线需要保持绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为250N，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，请回答下列问题： （1）滑轮A为____________滑轮。 （2）输电线P端受到的力的大小为____________牛。 （3）若某段时间内坠砣下降10厘米，则输电线向左移动了_______厘米；每个坠砣的重力做功________焦。 【答案】(1)定 (2) (3) 5 25 【详解】（1）如图所示，坠砣在运动的过程中，滑轮A的轴固定不动，故滑轮A是定滑轮。 （2）30个相同的坠砣受到的重力 钢绳受到的拉力 如图所示，动滑轮上绳子的股数 输电线P端受到的力 （3）输电线向左移动的距离 每个坠砣的重力做的功。 13．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）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。辘轳由共轴转动的大轮和小轮组成（图甲所示）。提水时，用力使大轮转动，小轮随之一起转动并缠绕井绳，提起水桶。 （1）辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。图乙是用辘轳提水的示意图，它的支点是________（选填“A”“B”或“C”）。 （2）若大轮与小轮的半径比为，水桶（含桶内的水）受到的总重力为180N。（不计井绳的粗细和自重） ①要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为________N。 ②使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功________焦？ （3）图丙所示水龙头开关调节盘的设计原理与辘轳相同，为了更省力，应选用开关调节盘________（选填“①”或“②”）。 【答案】(1) 省力 B (2) 60 180 (3)① 【详解】（1）[1]辘轳是轮轴，动力作用在大轮上，动力臂为大轮半径，阻力作用在小轮上，阻力臂为小轮半径，因为大轮半径大于小轮半径，即动力臂大于阻力臂，所以辘轳是按照省力杠杆来设计的。 [2]如图乙所示，因为动力作用在大轮上，阻力作用在小轮上，辘轳工作时绕着B点转动，所以支点是B点。 （2）[1]如图乙所示，因为大轮与小轮的半径比为，则有 阻力大小等于水桶受到的总重力G，阻力臂为AB，作用在C点的力为最小F时，对应的最大动力臂为BC。根据杠杆的平衡条件可得 则作用在C点的最小力 [2]大轮周长与小轮周长的比值为 小轮的周长 当大轮转动一圈时，小轮也转了一圈，此过程中水桶上升的高度等于小轮的周长，则水桶上升的高度 井绳对水桶做的功 （3）水龙头开关属于轮轴结构，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，增大大轮的半径可以增大动力臂，从而减小动力。图丙中①的半径比②大，所以选用①可以更省力。 14．（25-26九年级上·浙江台州·期末）如图为在建跨度拱桥的简图，钢绳1通过滑轮拉着重为750牛的桥面材料，若某段时间内将桥面材料竖直上升了1米，其中滑轮A重为250牛。滑轮B的作用是____________，钢绳1的拉力做功为____________焦（绳重以及摩擦忽略不计）。 【答案】 改变力的方向 1000 【详解】①滑轮B轴的位置固定不动，属于定滑轮。定滑轮特点：不省力、不省距离，但可以改变力的方向。 ②滑轮A随桥面材料一起上升，是动滑轮。动滑轮上有2段绳子承担总重力。所以拉力 绳子移动距离 拉力做功为。 15．（25-26九年级上·浙江金华·期中）随着生活水平的提高，人们越来越注重健身运动，如图为锻炼臂力的健身器材结构示意图。请回答： （1）向下拉吊环时，重物会向________（填“上”或“下”）运动； （2）图中属于定滑轮的是________（填“A”或“B”）； （3）2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米，此过程中人拉力做功的功率为________W。 【答案】(1)上 (2)B (3)10 【详解】（1）结合图可知，图中装置相当于一个滑轮组，可以改变力的方向，向下拉吊环时，重物会向上运动。 （2）图中在拉力作用下，滑轮A位置不断改变，B位置保持不变，故属于定滑轮的是B，A属于动滑轮。 （3）2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米=0.2米，拉力做的功 此过程中人拉力做功的功率为。 16．【生活应用】如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法不正确的是（     ） A．滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向 B．滑轮B为动滑轮，可以省力 C．晾衣架静止时，绳的拉力F为 D．摇柄属于轮轴，可以省力 【答案】C 【详解】A．滑轮A的轴固定不动，是定滑轮，可以改变力的方向，故A正确； B．滑轮B随晾衣架一起升降，是动滑轮，使用动滑轮可以省力，故B正确； C．由图可知，承担晾衣架和动滑轮总重的绳子有4段。不计动滑轮重、绳重及摩擦，根据受力平衡可得 因此绳的拉力应为30N，不是40N，故C错误； D．摇柄和转轴构成轮轴，动力作用在较大的轮上，可以省力，故D正确。 故选C。 17．【滑轮求力】智能健身器材中带有滑轮，用多模式提拉重物来达到健身效果，以下简化的模拟图中，物体重G，每个滑轮重（不计摩擦阻力和绳子自重），拉力大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数。不计摩擦阻力和绳子自重时，根据滑轮组拉力公式（这里为动滑轮总重，本题中动滑轮总重为），可得拉力。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 18．【吊装综合】如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（　　） A．A点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N C．建筑材料P上升的速度为3m/s D．物体M对地面的压力为4500N 【答案】D 【详解】A．以定滑轮为研究对象，它受到定滑轮向下的重力和三段绳子向下的拉力，由于定滑轮处于平衡状态，所以，定滑轮受到A点向上的拉力大小为FA=G定+3F=100N+3×300N=1000N 因力的作用是相互的，则A点受到向下的拉力为1000N，即FA′=FA=1000N，故A错误； B．由图可知，动滑轮由两段绳子吊着，即n=2，且滑轮组摩擦均不计，建筑材料P重GP=2F-G动=2×300N-100N=500N，故B错误； C．物重P由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度，故C错误； D．根据杠杆的平衡条件：FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，所以 因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′=FB=500N 物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为FM支持=GM-FB′=5000N-500N=4500N，因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力FM压=FM支持=4500N，故D正确。 故选D。 19．【绕线推断】在学校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（　　） A．B．C．D． 【答案】B 【详解】由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知 由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子，A选项是两个定滑轮，不省力；B是三段绳子承担，符合要求；C选项应该是B的颠倒与题意更不符合，D是四段绳子承担。 故选B。 20．【整体受力】（24-25九年级·浙江·自主招生）如图，人重500N，AB板重100N，摩擦力与滑轮质量不计，人需_______N的拉力，才可能使整个系统悬挂在空中不动。此时人对木板的压力为_______N。 【答案】 150 650 【详解】[1]当人的拉力为时，板端受到的向上的拉力 板端受到的向上的拉力 因此 带入数据为 解得F=150N，即人的拉力为150N。 [2]对板的压力。 21．【古代机械】简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产，如杠杆、滑轮、轮轴（g＝10N/kg）。 （1）我国古代劳动人民提升重物或移动重物常用到滑轮组，如甲、乙是用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组，分别将同一物体提升相同的高度，绳子自由端移动的距离分别为、，则______；丙图是利用滑轮组水平匀速拉动物体A，请在图中画出最省力的绳子绕法______。 （2）如图丁所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境，其简化结构图如图戊所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，已知每块大理石的重力为280N，吊筐的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看作______（选填“轮轴”或“滑轮”）； ②一位工匠的最大推力为400N，在某次工作中，该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m；在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起______块大理石。 （3）桔槔（杠杆）是中国古代一项伟大的发明。如图己是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，O为支点且OA＝3OB。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。桶重30N，桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时，向下拉杆的力为F，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力仍为F，则F＝______N；配重石块质量为______kg。 【答案】(1) 2∶3 (2) 轮轴 5 (3) 85 34.5 【详解】（1）滑轮组中，绳子自由端移动的距离与承担动滑轮及重物的有效绳段数有关，关系为 甲图承担重物的有效绳段数为2，乙图为3，提升高度相同，因此、、 丙图要最省力，应使承担动滑轮和物体A的有效绳段数最多，因此将绳子固定端系在动滑轮上，再依次绕过定滑轮和动滑轮。 （2）绞车由绞盘横杆和滚轴组成，横杆相当于轮，滚轴相当于轴，所以绞车属于轮轴。轮轴平衡时，工匠的推力与石材及吊筐总重满足 题中横杆长度与滚轴直径之比为4∶1，工匠最大推力为，代入可得最大总重 扣除吊筐重力后，大理石板的最大总重力为 每块大理石重280N，理论块数为 石板只能按完整块数吊起，所以最多吊起5块。 （3）设配重石块的重力为G，令OB的长度为l，则。汲水时，桶重向下，人向下拉杆，根据杠杆平衡条件先写字母关系式 化简可得 装满水后，水和桶总重向下，人向上提桶，根据杠杆平衡条件 化简可得 联立两式可得、 根据重力与质量的关系。 22．【轮组平衡】如图所示滑轮组装置，滑轮的质量均是，不计绳与滑轮的摩擦及绳的质量，重物的质量为，那么该装置平衡时，重物的质量__________，若拉动向下移动1米，N升高__________米。 【答案】 0.25 【详解】[1]由图AB是定滑轮，C是动滑轮，P对A绳子的拉力大小F=m2g 滑轮A对B滑轮绳子的拉力大小F′=2m2g+mg 同一滑轮两侧绳子拉力是相等的，由此可得到装置中每段绳子拉力情况如图所示： 装置平衡时，N受力平衡，所以m2g+（2m2g+mg）+m2g=m1g+mg，解得 [2]因为使用滑轮组不能省功，N处拉力是处拉力的4倍，所以在拉动过程中，N移动的距离是移动距离的，向下移动1米，则N升高0.25m。 23．【舞台机械】舞台剧演出时常用威亚控制演员升降。如图甲所示，是一个定点提升式威亚系统，图乙是威亚系统中滑轮组的简易示意图。已知演员质量为50千克，动滑轮质量为10千克。（不计钢丝绳质量、滑轮与绳子之间摩擦） （1）图乙中A、B两个滑轮中属于动滑轮的是 ___________（填字母）； （2）为使演员匀速上升，升降电机要提供的拉力为 ___________N； （3）一次演出中，演员位置升高了2米，则升降电机的拉力做功为 ___________J。 【答案】(1)B (2)300 (3)1200 【详解】（1）乙图中B滑轮轴心可以上下移动，属于动滑轮，A滑轮轴心固定是定滑轮。 （2）不计钢丝绳质量、滑轮与绳子之间摩擦，连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳末端的拉力为 （3）演员位置升高了2米，绳末端移动的距离为 则升降电机的拉力做功为。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1.2 简单机械——滑轮与轮轴 目 录 1 定滑轮与动滑轮 1 滑轮组及其应用 2 轮轴 4 5 7 定滑轮与动滑轮知识点1 1．（2025·浙江绍兴·二模）如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　） A．定滑轮，省力 B．定滑轮，改变力的方向 C．动滑轮，省力 D．动滑轮，改变力的方向 2．（24-25九年级上·浙江衢州·期中）按如图所示的方法使用滑轮，不计轮重与摩擦，使用时一定可以省力的是（　　） A． B． C． D． 3．（25-26九年级上·浙江台州·期末）滑轮实质上是杠杆，下图是使用动滑轮提升重物的示意图。 （1）如图甲，当重物上升时，滑轮绕轴逆时针转动，该滑轮可视为变形的杠杆，其支点为__________（填“A”、“B”或“C”）点。 （2）如图甲，用测力计沿方向提升重物，若滑轮重0.5牛，物体重5.5牛，则测力计的示数为__________（不计绳重、绳与滑轮之间的摩擦）。 （3）若拉力方向改为，如图乙，其他条件相同，则_________（填“大于”“小于”或“等于”）。 滑轮组及其应用知识点2 4．（2025·浙江宁波·一模）将完全相同的物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力，可以使物体B以1m/s的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力，可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法正确的（    ） A．B匀速下降时，A受到的摩擦力为5N B．动滑轮的重力为6N C．B匀速上升时，拉力的功率为1W D．A的重力为4N 5．（25-26九年级下·浙江·阶段检测）如图所示，，，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/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）。下列说法错误的是（    ） A．弹簧测力计读数为9N B．的功率为0.6W C．此时物体A和地面之间的摩擦力为2N D．如果增大，物体A可能向右运动 6．（25-26八年级上·浙江温州·自主招生）如图所示，A、B为定滑轮，C、D为动滑轮，已知，m3=2kg，滑轮的质量mA=mB=mC=mD=1kg不计一切摩擦，系统处于静止状态，则： （1）m1=_______kg，m2=_______kg。 （2）为使m1缓慢向下移动1m的距离，至少需要对m1做功W=_______J。 7．（25-26九年级上·浙江台州·期末）为快速疏通道路，抢险人员使用如图所示的滑轮组将故障车辆拖离公路。 （1）图中属于定滑轮的是_______（填“甲”“乙”或“甲和乙”）。 （2）若在水平拉力F为1×103N作用下，车辆在20s内沿水平方向匀速直线移动了2m，则拉力F的功率为_______瓦。 轮轴知识点3 8．爸爸送给科科的玩具车有一个零件松了，需要用到T字扳手，在使用时（　　） A．手柄越长越省力 B．手柄越短越省力 C．杆越长越省力 D．杆越短越省力 9．如图是自行车结构图，关于其机械应用的说法，正确的是（     ） A．车龙头：属于轮轴，是费力机械，省距离但费力 B．手闸：属于省力杠杆，使用时省力费距离 C．脚踏板：属于费力杠杆，使用时费力省距离 D．螺丝钉：属于轮轴类机械，使用时省力费距离 10．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。图甲是一种辘轳，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。 （1）图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。 （2）设大轮与小轮的半径比为3∶1，水桶受到的总重力为60N。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。（不计井绳的粗细和自重） （3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用___________（选填“①”或“②”）。 11．（25-26九年级上·浙江宁波·期中）强风把公园的一棵大树吹倒了，两个工人把它扶起，工人们想到了四种方案， （1）比较方案甲和乙，小科觉得乙比甲更好，这是因为如果把被台风吹倒的树看作杠杆，则方案乙具有更大的_______；方案乙中的小树可以看作_______（“定滑轮”“动滑轮”） （2）若假设同一方案中每一个工人的用力大小相同。四个方案中最省力的是方案_______。 12．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）高速铁路的输电线需要保持绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为250N，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，请回答下列问题： （1）滑轮A为____________滑轮。 （2）输电线P端受到的力的大小为____________牛。 （3）若某段时间内坠砣下降10厘米，则输电线向左移动了_______厘米；每个坠砣的重力做功________焦。 13．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）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。辘轳由共轴转动的大轮和小轮组成（图甲所示）。提水时，用力使大轮转动，小轮随之一起转动并缠绕井绳，提起水桶。 （1）辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。图乙是用辘轳提水的示意图，它的支点是________（选填“A”“B”或“C”）。 （2）若大轮与小轮的半径比为，水桶（含桶内的水）受到的总重力为180N。（不计井绳的粗细和自重） ①要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为________N。 ②使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功________焦？ （3）图丙所示水龙头开关调节盘的设计原理与辘轳相同，为了更省力，应选用开关调节盘________（选填“①”或“②”）。 14．（25-26九年级上·浙江台州·期末）如图为在建跨度拱桥的简图，钢绳1通过滑轮拉着重为750牛的桥面材料，若某段时间内将桥面材料竖直上升了1米，其中滑轮A重为250牛。滑轮B的作用是____________，钢绳1的拉力做功为____________焦（绳重以及摩擦忽略不计）。 15．（25-26九年级上·浙江金华·期中）随着生活水平的提高，人们越来越注重健身运动，如图为锻炼臂力的健身器材结构示意图。请回答： （1）向下拉吊环时，重物会向________（填“上”或“下”）运动； （2）图中属于定滑轮的是________（填“A”或“B”）； （3）2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米，此过程中人拉力做功的功率为________W。 16．【生活应用】如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列说法不正确的是（     ） A．滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向 B．滑轮B为动滑轮，可以省力 C．晾衣架静止时，绳的拉力F为 D．摇柄属于轮轴，可以省力 17．【滑轮求力】智能健身器材中带有滑轮，用多模式提拉重物来达到健身效果，以下简化的模拟图中，物体重G，每个滑轮重（不计摩擦阻力和绳子自重），拉力大小为（    ） A． B． C． D． 18．【吊装综合】如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（　　） A．A点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N C．建筑材料P上升的速度为3m/s D．物体M对地面的压力为4500N 19．【绕线推断】在学校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（　　） A．B．C．D． 20．【整体受力】（24-25九年级·浙江·自主招生）如图，人重500N，AB板重100N，摩擦力与滑轮质量不计，人需_______N的拉力，才可能使整个系统悬挂在空中不动。此时人对木板的压力为_______N。 21．【古代机械】简单机械在我国古代被广泛应用于生活和生产，如杠杆、滑轮、轮轴（g＝10N/kg）。 （1）我国古代劳动人民提升重物或移动重物常用到滑轮组，如甲、乙是用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组，分别将同一物体提升相同的高度，绳子自由端移动的距离分别为、，则______；丙图是利用滑轮组水平匀速拉动物体A，请在图中画出最省力的绳子绕法______。 （2）如图丁所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的情境，其简化结构图如图戊所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，已知每块大理石的重力为280N，吊筐的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦。 ①绞车可以看作______（选填“轮轴”或“滑轮”）； ②一位工匠的最大推力为400N，在某次工作中，该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m；在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起______块大理石。 （3）桔槔（杠杆）是中国古代一项伟大的发明。如图己是古人利用桔槔从井里汲水的示意图，在它的前端A处用一根轻质细杆系一个水桶，在后端B处绑一块配重的石块，O为支点且OA＝3OB。汲水时，先缓慢向下拉杆；装水后，缓慢向上提杆。桶重30N，桔槔的自重及摩擦不计。若汲水时，向下拉杆的力为F，装满水后，水和桶总重为200N，向上提桶的力仍为F，则F＝______N；配重石块质量为______kg。 22．【轮组平衡】如图所示滑轮组装置，滑轮的质量均是，不计绳与滑轮的摩擦及绳的质量，重物的质量为，那么该装置平衡时，重物的质量__________，若拉动向下移动1米，N升高__________米。 23．【舞台机械】舞台剧演出时常用威亚控制演员升降。如图甲所示，是一个定点提升式威亚系统，图乙是威亚系统中滑轮组的简易示意图。已知演员质量为50千克，动滑轮质量为10千克。（不计钢丝绳质量、滑轮与绳子之间摩擦） （1）图乙中A、B两个滑轮中属于动滑轮的是 ___________（填字母）； （2）为使演员匀速上升，升降电机要提供的拉力为 ___________N； （3）一次演出中，演员位置升高了2米，则升降电机的拉力做功为 ___________J。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $