滑轮讲义
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《滑轮及其应用》讲义同学们好,今天咱们要一起学习沪科版八年级全一册第十章机械与人里的第二节——滑轮及其应用。
这滑轮啊,在咱们的生活里可老常见了,像建筑工地上吊东西、升旗的时候国旗升上去,这里面都有滑轮的功劳。
咱们今天就好好研究研究这个有趣又有用的滑轮。
一、滑轮的基本概念1、啥是滑轮滑轮就是边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮。
就好比一个小轮子,中间有个轴,周围还有个小槽,这就是滑轮的基本模样。
这东西虽然看起来简单,但是用处可大着呢。
2、滑轮的种类滑轮主要分为两种,定滑轮和动滑轮。
这就好比滑轮家族里的两个兄弟,各有各的特点。
(1)定滑轮定滑轮啊,就是在工作的时候,它的轴固定不动的滑轮。
比如说咱们学校的升旗杆顶部那个滑轮,不管国旗怎么升上去,那个滑轮就在那一动不动,这就是定滑轮。
那定滑轮有啥特点呢?咱们做个小实验来看看。
假设咱们用一个定滑轮匀速提升钩码。
咱们会发现啊,不管咱们改变钩码的个数,或者改变拉力的方向,拉力的大小和钩码的重力是相等的。
这就是说,使用定滑轮不省力。
但是呢,咱们会发现一个很有趣的事情,咱们可以通过定滑轮改变力的方向。
比如说,钩码是往下有重力,咱们却可以通过定滑轮竖直向上拉,或者斜着拉,都能把钩码提起来,这就改变了力的方向。
这定滑轮啊,就相当于一个等臂杠杆。
咱们可以想象一下,杠杆的两边力臂是一样长的,所以力的大小就不会改变,只是方向能变。
从数学关系上来说,当不计摩擦时,拉力大小等于重物的重力大小,也就是F = G(这里的F是拉力,G是物体重力),而且绳端移动距离等于物体上升高度,s = h(s是绳端移动距离,h是物体上升高度)。
(2)动滑轮动滑轮就不一样了,它在工作的时候,轴是随着物体一起运动的。
就像在建筑工地上,那种随着重物一起上升或者下降的滑轮就是动滑轮。
那动滑轮又有啥特点呢?咱们再做个小实验看看。
当咱们用动滑轮匀速提升钩码的时候,要是让跨过动滑轮的两段绳保持平行,然后竖直向上拉,咱们会发现一个神奇的事情,这个拉力啊,大概是物重的一半。
浙教版中考科学一轮复习滑轮及其应用滑轮受力分析、滑轮组、效率【知识点分析】一.滑轮二.滑轮组1.滑轮组的定义:由若干个定滑轮和若干个动滑轮组合成滑轮组;同时具备定滑轮和动滑轮的特点。
2.依据受力平衡可得:使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重由几股绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一;即F=1/n (G物+G动) 。
3.特点:既能改变力的大小,又能改变力的方向4.如有n股绳与下端滑轮连接则(nF=G物+G动)绳端移动速度为滑轮移动速度的n倍5.横向的滑轮依据受力平衡进行分析,运动的速度大小可依据滑轮组分析三.斜面1.斜面定义:与水平面成倾斜的光滑平面,称为斜面2.斜面本质:增大了做功的距离,从而起到了省力的作用3.假设光滑无摩擦的斜面:(W总=FS=Gh)(1)斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之几。
(2)要使物体升高相同的高度,斜面越长越省力。
4.有摩擦力的斜面(机械能守恒):(W总 = FS = Gh + fL )5.常见的斜面:盘山公路,螺丝的螺纹,倾斜的轨道【例题分析】1.为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计了如图所示的两种方式拉升重物,在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度,拉力分别为F1和F2(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A.若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下时最省力B.使用动滑轮拉力更小,且做功更少C.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计也上升h高度D.使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率【答案】D【解析】A.定滑轮的实质是一个等臂杠杆,不计绳重和摩擦时,用定滑轮拉重物,各个方向的拉力都等于物重,故A错误;B.不计绳重与摩擦,使用定滑轮拉力做的功等于克服物体重力做的功,即W1=Gh;使用动滑轮,不计绳重与摩擦,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功,W2=(G+G 动)h所以,使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功,故B错误;C.动滑轮绳子的有效段数为2,用动滑轮提升重物上升h高度,测力计移动的距离为2h,故C错误;D.使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功,由于做功时间相同,根据WP可t知,使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率,故D正确。
基础知识总结:一、滑轮、滑轮组定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离S F(或速度v F) = 重物移动的距离S G(或速度v G)。
动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)。
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1/2G。
物动)。
绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或v G)。
滑轮组:①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1/n G 。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1/n (G物+G动)。
绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离S G(或v G)。
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
二、计算公式公式:s=hn。
V绳=n*V物F= 1/n G注:s:绳子自由端移动的距离。
h:重物被提升的高度。
n:承重的绳子段数。
滑轮组的用途:为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
省力的大小使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1FFF12=Gnn=n例题精讲:【例1】用图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该是()A.小于200N B.等于200NC.大于200N D.大于300N【例2】如图所示,人和吊篮总重为G,若不考虑滑轮重和摩擦,在拉力F作用下匀速上升过程,图(a)中F=____,图(b)中F=____。
不动可动F 2 F 1 BAGOl 1l 2F 1 B B GGAAsh人教版 八年级物理下册 第12章《简单机械》第2节 滑轮 讲义(知识点总结+例题讲解)序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计 一 定滑轮及其工作特点 ★★2 2 24二 动滑轮及其工作特点 ★★ 5 5 三 滑轮组及其工作特点 ★★★ 3 3 四斜面与轮轴★★22一、定滑轮及其工作特点: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。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮:(1)定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
如下左图所示。
(2)实质:是个等臂杠杆。
(如下中图所示)轴心O 点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ,根据杠杆的平衡条件,可知,因为重物匀速上升可知,则,不省力。
(3)特点:不省力,但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中F 1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物G 上升的力)。
(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等,S=h 。
(如上右图所示)F 1向上向上OF2GF1l1l2对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G。
(不计绳重和摩擦)【例题1】学校旗杆顶上的滑轮是一个,使用该滑轮的好处是。
【变式练习1】学校升旗时,旗杆顶端装的滑轮是滑轮,它的作用是,当国旗缓缓上升10m,旗手向下拉动绳端移动的距离为m。
【例题2】如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。
忽略绳子与滑轮的摩擦,则F1、F2、F3的大小关系是()A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F1=F2=F3D.F1、F2、F3的大小不能确定【变式练习2】学校升旗时,旗手向下拉绳子,国旗徐徐上升,旗杠顶部安装了定滑轮,使用它可以;如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68kg的的物体向上拉,此人的质量为60kg。
滑轮专题(讲义)一、考点分析考点一:滑轮,移动距离为h;滑轮端提升物体重为G物绳子自由端施加的力为F,移动距离为s。
1.定滑轮特点:可改变动力方向,但不省力。
不计绳重和摩擦,则F=______;s=_______。
2.动滑轮特点:省力,但不改变动力方向。
①不计动滑轮重(G)、绳重及摩擦动F=______;s=_______;)②不计绳重和摩擦,但考虑动滑轮重(G动F=______;s=_______;η=________=___________________3.滑轮组特点:可改变动力,也可改变动力方向(n为作用在动滑轮上绳子的段数)①不计动滑轮重(G)、绳重及摩擦动F=______;s=_______;)②不计绳重和摩擦,但考虑动滑轮重(G动F=______;s=_______;η=________=___________________4.提升滑轮机械效率的方法:增加物重;减小动滑轮重。
考点二:斜面1.用斜面向上拉物体时,拉力F≠G物;W有=G物hW额=fsW总=Fs或者W总=W有+W额η=__________2.增大斜面机械效率的方法:增大斜面倾角,减小斜面粗糙程度。
二、真题演练【考点一滑轮】1.今年是中华人民共和国成立70周年,我区各个学校都开展“升国旗,唱国歌”的主题活动,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_______________。
2.用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是()A. B.C.D.3.如图所示,三个滑轮组成滑轮组,请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕绳方法。
4.如图所示,一人用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体,则绳子对物体的拉力为____N,物体所受地面的支持力是____N。
第4题图第5题图第6题图5.用两个完全相同的滑轮,分别以图中甲乙两种方式将重为G的物体匀速提升到相同高度(绳重、摩擦不计),使用______方式可改变用力方向;拉力F甲____________F乙,滑轮的机械效率η甲______η乙。
课题 滑轮提高练习辅导
教学内容 【题型一】:滑轮-----水平方向上拉动物体
1、如下左图所示,物体A 重20N ,滑轮重1N ,绳重不计,弹簧秤示数为25N ,则物体B 的重为_________N 。
地面对物体A 的支持力______N.
2、如下右图所示,已知物重为G ,则各图中的拉力F 各为多少?(滑轮组及摩擦不计)
3、用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如下左图所示,不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小( )
A 、F 1>F 2>F 3
B 、F 1=F 2=F 3
C 、F 1<F 2<F 3
D 、F 2>F 3>F 1
4、如上中图所示,人对绳的自由端拉力F 都相等,且物体处于静止状态,不计滑轮重和摩擦,比较四个物体重力,最大的是 ( )
A 、G 1
B 、G 2
C 、G 3
D 、G 4
5.下列简单机械既可省力,又可改变力的方向的是(多选 )
A 、杠杆
B 、定滑轮
C 、动滑轮
D 、滑轮组
4.某人到健身房进行健身活动.用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能.使用时,
若绳A 处固定不动,手在B 处用力F B 拉绳,使重物G 匀速上升;若绳B 处固定不动,腿在A 处用力F A 拉绳,使重物G 匀速上升.下列说法正确的是 ( )
A. F A >F B
B. F A < F B
C. F A = F B
D. 条件不足,无法确定
5.密度均匀的直尺AB 放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB 是全尺长的三分之一.当
B 端挂5N 的重物G 时,直尺的A 端刚刚开始翘起,如下图所示,则此直尺受到的重力
是 ( )
A.2.5N
B.5N
C.10N
D.无法确定
6.如图14,物体重600
牛,站在地上的人拉住绳子的一端,使物体在空中静止,若不计滑轮重和摩擦,则人的拉力为(
)
A
、400
牛 B 、300牛
C 、200牛
D 、150牛
7. 如图15所示体重G 1 =500N 的人坐在G 2 =100N 重的吊篮中,要用多大的拉
力才能将吊篮和他匀速吊起来()
A、50N
B、300N
C、200N
D、250N
8.在图13—12中,O点是杠杆的支点,图中的数据都是力的大小的数据,单位是牛()
9.如图所示四种情况下,拉同一重物在同一水平面匀速前进,则拉力最小的是()
A、F1
B、F2
C、F3
D、F4
10.细绳绕过定滑轮,绳的两端分别挂有实心铅球A和铜球B,整个装置保持平衡
状态.如果将A和B浸没水中,对A、B球的运动情况能作出的判断是( )·
A.A球上升,B球下降B.A球下降,B球上升
C.A球、B球保持平衡D.无法确定
11.如图所示,细绳绕过定滑轮,绳的两端分别挂有实心铅球A和B,A浸没在水中,B浸没在煤油中,整个装置保持平衡状态.如果将水杯、油杯同时去掉,对A、B球的运动情况能作出的判断是( )·A.A球上升,B球下降B.A球下降,B球上升C.A球、B球保持平衡D.无法确定
12. 如图所示,物体M重为50 N,不计摩擦、绳及滑轮的自重,当滑轮在恒力F 作用下以1m/s的速度匀
速上升,则物体M的速度及拉力F大小为( )
A.0.5m/s,50N
B.1m/s,100N
C.4m/s,25N
D.2m /s,100N
13. 如图所示,物体重为900N,站在地上的人拉住绳子的一端,使物体匀速上升,若不计摩擦和滑轮的重
力,则人的拉力为( )
A.400N
B.300N
C.200 N
D. 150N
14. 利用如图所示的装置将重为G的物体匀速拉上长为L、高为h的斜面,忽略一切摩擦和滑轮重,则需要
用的力为( )
A.F=Gl/(2h)
B.F=Gh/L
C.F=2Gh/L
D.F=Gh/(2L)
【题型二】:滑轮-----水平方向上拉动物体
1、在下左图中,物体A 的重力为G ,拉力F 的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F 的大小等于 ( )
A 、0.5G B.2G C. 0.5f D.2f
2、如上右图所示,若拉力F =900牛顿,物体A 重1500
牛顿,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3米,则沿水平方向匀速拉动物体A 前进时,物体A 与地面间摩擦力是______牛顿,物体A 移动______米。
3、如下左图所示,在水平面桌面上放一个200N 重的物体,物体与桌面的摩擦力为40N ,匀速拉动物体时,水平拉力F 应为 。
4、如上中图所示的装置中,已知重物G1=500N ,重物G2=1200N ,在不考虑摩擦和其他阻力情况下,使重物G1保持平衡的拉力F 应等于 。
5、如上右图所示,当F=100N 时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力( )
A. 100N
B. 200N
C. 50N
D. 150N 6、如图12所示装置中,若拉力F=4牛,则甲、乙两弹簧秤的读数分别为( )
A 、8牛 12牛
B 、12牛 8牛
C 、8牛 8牛
D 、12牛 12牛
【题型三】:滑轮-----比较力的大小
1、如下左图所示,把重20N 的物体匀速向上拉起,弹簧测力计的示数为12N ,若不计摩擦,则拉力F 和动滑轮的重力分别是 ( )
A 10N 、4N
B 12N 、24N
C 12N 、4N D24N 、12N
2、A .B 两物体的重力分别为60N 和140N ,如下中图所示,当A .B 物体都静止时,它们所受的合力分别为( )
A .60N ,140N
B .0,140N
C .60N ,0
D .0 ,0
3、如上右图所示,重物G 重40牛,若不计摩擦,匀速提起重物所用拉力为22牛,则动滑轮的重力是____牛,钩子1受到绳子的拉力为____牛,钩子2受到重物G 的拉力为____牛。
F
【题型三】滑轮与功
1. 如图所示,每个滑轮的质量为3千克,人的质量为60千克,吊篮质量为30千克,不计摩擦,g 取10N/kg,若人匀速拉绳使吊篮上升1米,则人的拉力,手中绳子移动的距离和人做功分别是( )
A.930N 、1m 、930J
B.310N 、1m 、310J
C .310N 、2m 、620J D. 310N 、3m 、930J
2. .如图所示,物体A,B 都处于静止状态,它们所受的重力分别是6N 和14N,关于它们的受力情况,下面说法正确的个数是( )
a.物体A 受到的合力是14N
b.物体A 受到的合力是零
c.物体B 受到重力与拉力的合力是8N
d.物体B 受到拉力与地面支持力的合力是14N
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.一个光滑圆管轨道固定在竖直平面内,AB 是圆管的一条水平直径,如图,从A 点以相同大小的速度分别向上,下抛出甲,乙两个小球,那么( )
A.甲球先到达B 点
B.乙球先到达B 点
C.两球同时到达B 点
D.无法确定
4. 如图所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳,在甲、乙两种情况中,经过相同的时间t (船未碰撞),小孩所做的功分别为W 1、W 2及在时间t 内小孩拉绳的功率分别为 P 1、P 2的关系为( )
A .W 1<W 2 P 1<P 2
B .W 1=W 2 P 1>P 2 C. W 1<W 2 P 1>P 2 D .W 1>W 2 P 1<P 2
A B 甲 乙
A B 第7题 第8题 第9题。