苏科版初中九年级物理第十一章简单机械和功二滑轮课件

第十一章简单机械和功二、滑轮知识点1定滑轮与动滑轮基础过关全练1.(2024江苏泰州民兴实验中学月考)如图所示,用滑轮沿着三个不同的方向分别匀速提起重物,不考虑滑轮与轴之间的摩擦,则下列说法正确的是(

)A.甲最省力B.乙最省力C.丙最省力D.三个力一样,且不省力D解析由题图可知,图中装置为定滑轮。定滑轮只能改变力

的方向,不能省力也不能改变力的大小,故三个力一样大,且

不省力。2.(2023江苏南京秦淮外国语学校期中)如图所示,用轻质滑轮匀速提升同一重物,所用拉力最大的是

(

)

甲

乙丙丁A.甲

B.乙

C.丙

D.丁C解析甲、乙都为定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不

省力也不费力,即F甲=F乙=G;丙为动滑轮,根据动滑轮的特点

可知,F为物重的2倍,即F丙=2G;丁为动滑轮,所用的力为物重

的一半,即F丁=

。故拉力最大的是丙。3.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏无锡滨湖期中)如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,想起刚学习滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中,

(选填“甲树”或“乙树”)相当于动滑轮,像图中一样使用动滑轮可以省

(选填“力”或“距离”)。如果不计绳重和摩擦,甲树受到400N拉力,则乙树受到的拉力为

N。甲树力200解析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;这样使用动

滑轮可以省力,但费距离;拉甲树干的绳子段数是2,不计绳重

和摩擦,所以小欣对绳子的拉力F=

×400N=200N,乙树受到的拉力等于1段绳子的拉力,大小为200N。知识点2滑轮组4.(教材变式·P13T2)如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏,图乙是该游戏装置的示意图。绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一端向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起(忽略绳与木棍之间的摩擦)。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是

(

)A.女孩的拉力最小,运动距离最长B.女孩的拉力最大,运动距离也最长C.三人的拉力一样大,运动距离一样长D.大人和男孩的拉力一样,女孩运动距离最长甲乙A解析每段绳子上的力相等,设每段绳子上力的大小为F,大

人的圆木棍上有六段绳子,拉力为6F;男孩的圆木棍上有五

段绳子,拉力为5F;女孩手上只有一段绳子,拉力为F。故大人

的拉力最大,女孩的拉力最小,若女孩的运动距离为s,则大人

的运动距离为

,男孩的运动距离为

,所以女孩的运动距离最长。5.(2022江苏常州外国语学校期中)用如图所示的滑轮组提升100N的物体,两个相同的滑轮的重力均为20N,不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是

(

)A.绳子自由端拉力F为40NB.若物体上移0.5m,则自由端移动1mC.顶部与定滑轮相连的绳子所受拉力为140ND.若绳子自由端移动的速度为0.2m/s,则物体移动的速度为0.4m/sB解析由图可知,绳子的有效段数n=2,因为考虑动滑轮重,而

不考虑绳重和摩擦,绳子自由端的拉力F=

=60N,故A错误;若物体上移0.5m,则绳子自由端移动的距离s=nh=2×0.5m=1m,故B正确;对定滑轮受力分析,定滑轮受到顶部与定

滑轮相连的绳子向上的拉力、定滑轮下端三段绳子向下的

拉力和定滑轮自身重力,故顶部绳子拉力F'=3F+G定=3×60N+20N=200N,故C错误;绳子自由端移动的速度与物体移动

速度的关系为v绳=nv物,若绳子自由端移动的速度为0.2m/s,则物体移动速度v物=

=

=0.1m/s,故D错误。6.(跨学科·物理学与日常生活)(2022河南三门峡二模)“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成的特殊提升装置,该提升装置相当于

(填简单机械名称);人们借助这种装置的主要目的是

(选填“省力”或“省距离”);若某同学所用的拉力为300N,不计摩擦和装置的自重,则摩托车的质量为

kg。(g取10N/kg)

滑轮组省力150解析提升物体时,上面的滚轴固定不动,下面的滚轴和物体

一起移动,所以该装置相当于滑轮组;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,人对绳的拉力F=

G=300N,所以G=1500N,则m=

=

=150kg。7.如图所示,利用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速直线运

动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式,并画出A对地

面压力的示意图。

答案如图所示

解析水平滑轮组中有一个动滑轮,滑轮组最省力时动滑轮

接触绳子的段数最多,绳子以动滑轮为连接起点反向绕绳;A

对地面压力的作用点在接触面中心位置,压力方向为垂直接

触面向下,如图所示。8.(2023海南中考,8, )用下列简单机械提升同一重物,忽略机械自重和摩擦,最省力的是

(

)能力提升全练A

B

C

DA解析忽略机械自重和摩擦,A图中是一个杠杆,根据杠杆平

衡条件可得:G×l=F1×3l,则F1=

G;B图中是定滑轮,F2=G;C图中是动滑轮,有2股绳承担物重,F3=

;D图中是滑轮组,有2股绳承担物重,F4=

。故最省力的是A。9.(跨学科·物理学与工程实践)(2024江苏南通海门期中,12, )中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一,高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,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20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200N,不计滑轮和钢绳的自重及摩擦,下列说法正确的是(

)A.滑轮A为动滑轮,滑轮B为定滑轮B.该牵引装置既能省力又能省距离C.输电线P端受到的拉力大小为4000ND.若某段时间内坠砣串下降了20cm,输电线P端向左移动了10cmD解析由题图可知,A为定滑轮,B为动滑轮,故A错误;该装置

为滑轮组能省力但费距离,故B错误;坠砣挂在钢绳的自由端,

20个坠砣的总重力G=20×200N=4000N,钢绳的拉力F=G=4000N,滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2,不计滑轮和钢绳

的自重及摩擦,则输电线P端受到的拉力FP=2G=2×4000N=8000N,故C错误;坠砣串下降高度h=2sP,则输电线P端向左移

动的距离sP=

h=

×20cm=10cm,故D正确。10.(2023江苏靖江期中,14, )如图甲所示,用扳手拧螺帽时,图

(选填“a”或“b”)的握法更有利于拧紧螺帽,原因是动力臂更

(选填“长”或“短”)。如图乙所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个

滑轮,它

(选填“能”或“不能”)

b长定不能甲

乙丙省力,但可以改变力的方向。丙图中的螺丝刀也是一种简单机械,叫轮轴,手柄

(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。粗解析对于同一螺帽,阻力和阻力臂是一定的,通过对比图a

和图b知道,图b中的动力臂要大于图a中的动力臂,所以图b的

握法更有利于拧紧螺帽。根据定滑轮的轴固定不动的特点

可知,旗杆顶部为定滑轮,它的使用特点是只能改变力的方

向,而不能省力。螺丝刀的手柄属于轮轴中的轮,同样的轴,

轮越大就越省力,因此手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。11.(2022贵州黔西南中考,10, )如图所示,通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A,不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时,物体A受到的拉力为

N;用这种方法使用滑轮是为了

。

省力

8解析由图可知,绕在动滑轮上绳子的有效股数n=2,则物体

A受到的拉力F'=2F=2×4N=8N;动滑轮可以省力,但不可以

省距离和改变力的方向。12.(新考法·分析论证)(2023江苏南京师大附中月考,18, )如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,其中每个滑轮重100N,不计绳重和摩擦。他至少要用

N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止状态,此时吊篮底面对他的支持力为

N。(g取10N/kg)

400

200

解析如图受力分析可知,F1=F2(同一根绳子各处拉力不变),

F3=G轮+F1+F2,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;对人和吊篮整

体而言,由二力平衡可知,F3+F1+F2=G,则有G轮+4F2=G,F2=

=

=200N。对人进行受力分析可知,此时人受重力、拉力和吊篮底面对他的支持力,根据力的平衡可

得,吊篮底面对他的支持力F=G人-F2=600N-200N=400N。技巧点拨以人和吊篮的整体为研究对象,根据定滑轮的力

学特征,分别表示出绳子间拉力的关系,然后由平衡条件求解

拉力大小。13.(新课标·科学推理)(2024江苏南京玄武外国语学校月考,20, )如图所示,F1=10N,弹簧测力计的示数为6N,物体A静止于水平面上,物体B在物体A表面向左匀速运动了0.2m(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),则动滑轮挂钩上绳子的拉力为

N,若增大F2,则物体A相对地面的运动状态为

(选填“向左运动”“向右运动”或“静止”)。

4静止解析对定滑轮受力分析可知,定滑轮受到向左的弹簧测力

计的拉力F拉,向右的三股绳子拉力3F2,定滑轮处于受力平衡

状态,得F拉=3F2=6N,解得F2=2N;对动滑轮受力分析可知,动

滑轮受到两股向左的绳子拉力2F2,向右的绳子拉力F0,由二

力平衡可得F0=2F2=2×2N=4N,故可得动滑轮挂钩上绳子的

拉力为4N。若增大F2,此时物体B在竖直方向上仍处于受力

平衡状态,物体B与物体A之间的压力和粗糙程度不变,故可

知物体A受到物体B的摩擦力不变,故物体A的受力情况不变,

其运动状态也不变,仍处于静止状态。14.[2023江苏泰州中考,40(2), ]如图所示,工人站在地面上用滑轮组提升重物,请画出合理的绕绳方法。

答案如图所示

解析由题意知,工人站在地面上提升重物,因此,在绕绳时,

最终绳子自由端的方向应该向下,由外向内画出绕绳方法,如

图所示。15.小李在利用如图所示装置探究动滑轮特点时,猜想:如果忽略绳重与摩擦,绳端拉力F可能与被提升木块所受的