第2节 滑轮

第2节 滑轮

第1课时 定滑轮 动滑轮

01 知识管理

1．定滑轮

定 义：轴____________的滑轮叫做定滑轮．

特 点：使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的________．

实 质：定滑轮实质是一个________杠杆．定滑轮的支点在滑轮的轴上，两个力臂l1＝l2(力臂就是滑轮的半径)，根据杠杆原理可知F1＝F2.

力的关系：使用如图所示的定滑轮提升重物，若不计摩擦，则F________G；若考虑绳子与滑轮间的摩擦，则F________G.

2．动滑轮

定 义：轴________________________的滑轮叫做动滑轮．

特 点：使用动滑轮能________，但不能改变动力的________，且多费一倍距离．

实 质：动滑轮实质上是一个________________________________杠杆．支点在滑轮的边缘上，阻力加在滑轮的轴上，动力臂就是滑轮的直径l1，阻力臂就是滑轮的半径l2.根据杠杆原理可知，动滑轮能省一半的力，但是要费一倍的距离．

力的关系：(1)不计摩擦和动滑轮的重量，动滑轮能省一半力，即F＝________——理想情况；

(2)不计摩擦时，有F＝________——半理想情况．

02 基础题

知识点1 定滑轮

1．物体重1 000 N，如果用一个定滑轮提起它，需要的力是多大(不计摩擦及滑轮自重)()

A．250 N B．500 N C．1 000 N D．2 000 N

2．(2017·黔东南)如图所示为某学校升旗的情景，旗杆顶装的滑轮是________滑轮，它的作用是________________．

3．如图所示，定滑轮与细绳间的摩擦忽略不计，沿着绳向下匀速拉动弹簧测力计，质量为50

g的钩码将________(填“向上”或“向下”)运动，弹簧测力计的示数是________N，若钩码上升10 cm时，弹簧测力计向下移动________cm.(g取10 N/kg)

知识点2 动滑轮

4．小西学习了滑轮知识后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出如图所示的方案，将船拉近岸边．则()

A．这是一个动滑轮，可省力

B．这是一个定滑轮，可省力

C．这是一个动滑轮，可改变力的方向

D．这是一个定滑轮，可改变力的方向

5．如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是________；若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1、F2的大小关系是：F1________F2.

6．用图中滑轮把重300 N的物体匀速提起2 m时，人对绳子的拉力F为________N，绳子自由端移动的距离为________m．(不计绳重、摩擦和滑轮重)

7．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A，不考虑摩擦，三个力的大小关系是( )

A．F1＜F2＜F3 B．F1＝F2＝F3 C．F1＞F2＞F3 D．F2＞F1＝F3

8．如图所示，在用滑轮使同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦)，错误的是( )

A．F甲＝F丁 B．F乙＞F甲 C．F乙＝F丙 D．F丁＜F丙

9．如图所示，某同学用力将铁块匀速拉起的过程中，说法正确的是( )

A．使用该装置能省一半的力

B．该装置不能省力，没有实用价值

C．使用该装置可以省功

D．若该同学竖直向下拉绳，拉力大小不变

10．如图所示，用动滑轮匀速提升重物时，拉力为F1，弹簧测力计的示数为F2，物体重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重及各种摩擦．下列关系正确的是()

A．F1＝F2 B．F1>F2 C．F1＝12G1 D．F1>G1＋G2

11．(2017·河南)如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止．不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是()

A．使用定滑轮是为了省力 B．铁块受到绳子的拉力为6 N

C．铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力D．若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动

12．(2017·济宁)小可用如图所示的动滑轮匀速提起200 N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为________N；实际测量A端的拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为________N.

13．如图所示，该滑轮是一个定滑轮，其相当于一个________(填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆．如果物体所受重力为20 N，在10 s内将其匀速提升了1 m，则拉力F的大小为________N，拉力F移动的速度为________m/s.(不计摩擦及绳重)

14．如图所示，标出图中滑轮支点O，并画出动力臂l1和阻力臂l2.

15．如图所示，物体A的质量为5 kg.在水平方向拉力F的作用下，物体恰好以0.1 m/s的速度匀速前进．已知拉力F的大小为20 N，物体A受到的摩擦力为________N，拉力F的速度为________m/s.(假设绳子足够长，滑轮重不计、绳子和滑轮间的摩擦不计)

16．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50 N的物体，在拉力F的作用下使物体在2 s内上升了2 m，则拉力F＝________N，动滑轮上升的速度是v＝________m/s.(不计滑轮、绳的重力和摩擦)

17．(2017·潍坊)如图所示，用一滑轮组在5 s内将一重为200 N的物体向上匀速提起2 m，

不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦．下列说法正确的是( )

A．物体上升的速度是2.5 m/s

B．拉力F大小为200 N

C．拉力F的功率为80 W

D．拉力F的功率为40 W

第2课时 滑轮组

01 知识管理

1．滑轮组

定 义：在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组．

特 点：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体(或动滑轮)，提起物体所用的力就是物体和动滑轮总重的几分之一(不计摩擦)．即________________，绳末端移动的距离s＝nh(n为承担物重的绳子的段数)．具体分析如图：

甲 乙

力的关系：(1)如图甲所示，不计摩擦、绳重和动滑轮重：提起物体所用的力就是物重的n分之一，即F＝G物n＝________.不计摩擦：提起物体所用的力就是物重和动滑轮总重的n分之一，即F＝G物＋G动n＝____.绳子末端移动的距离s＝nh＝________(h为物体上升的高度)．

甲 乙

(2)如图乙所示，将滑轮组平放，此时克服的阻力是物体受到的摩擦力f，拉着物体在水平面上匀速直线前进，所用的力是摩擦力的n分之一，即F＝fn＝______；绳子末端移动的距离s拉力＝ns物＝________.

2．斜面 轮轴

轮 轴：由________和________组成．如：水龙头、方向盘、门把手．

斜 面：属于________机械．如盘山公路．

1．对于滑轮组，下列说法正确的是( )

A．可以省力，但必须改变用力的方向

B．可以省力，但不能改变用力的方向

C．可以省力，同时又可以省距离

D．可以省力，同时可以改变用力的方向，但不能同时省距离

2．如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是( )

3题图 4题图 5题图

3．如图所示是探究“使用滑轮组时拉力与物重的关系”时的情形，吊起动滑轮的绳子段数为________段，既省力又________(填“可以”或“不可以”)改变用力方向．钩码总重为1 N，若动滑轮重和摩擦不计，弹簧测力计

的示数是________N.

4．(2017·绥化)如图，工人利用滑轮组将200 N的重物匀速向上提升到2 m高的平台上，则他所用的拉力为________N，绳子自由端向下移动的距离为________m．(不计绳重、动滑轮重及摩擦)

5．同一物体分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组吊着，则________图的滑轮组更省力，省________(填分数)的力；________图的滑轮组能改变力的方向．若货物重300 N(不计动滑轮重及摩擦)，则F1________(填“>”“<”或“＝”)150 N.

6．请在图中画出人拉重物上升最省力的绳子绕线方法．

知识点2 斜面 轮轴

7．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路如图所示，这样做的目的是()

A．减小车辆上山的距离 B．减小车辆上山必需的牵引力 C．减小车辆上山所做的功 D．美观

8．使用如图所示的螺丝刀扭紧螺丝时，螺丝刀就相当于一个________(填一种简单机械)，属于________(填“省力”或“费力”)机械．

9．(2017·桂林)某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是()

A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面

10．(2017·台州)小柯用图中装置提升重为400 N的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是()

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．使用该装置不能省力，但能改变力的方向

11．(2017·曲靖)如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20 N，盘的半径为20 cm，轴的直径为4 cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝________N．门锁的把手相当于一个________(填“省力”或“费力”)轮轴．

12题图 13题图

12．如图所示，定滑轮重2 N，动滑轮重1 N，在拉力F的作用下，5 s内将重为8 N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2 m，绳子自由端移动速度为________m/s，如果不计绳重和摩擦，拉力F的大小为________N.

13．如图所示，某人将重为150 N的物体匀速提起，在2 s内绳的自由端移动了6 m，则重物上升的速度为________m/s，若拉绳的力为60 N，则动滑轮重为________N．(不计绳重和摩擦)

14．(2018·河南)高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触．图为输电线的牵引装置．钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25 kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为____________N．若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了________cm.(g取10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩)