第2课 滑轮（原卷版）

第2课滑轮学习目标学习目标理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用；理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦力时，拉力的大小；以及此时绳自由端移动距离，以及速度；002预习导学一、定滑轮与定滑轮滑轮：周边有槽，中心有一转动的轮子叫。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。定滑轮：工作时，轴的位置；特点：可以改变，但既，也不省距离；拉力大小关系：F=G物； 绳自由端移动距离S，以及速度关系：s=h，v绳=v物杠杆模型：定滑轮是，支点在圆心，定滑轮的l动=l阻=半径；动滑轮：轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮；特点：单个动滑轮最多可以省一半力，但不改变施力的方向，也不省距离；杠杆模型：动滑轮可以看成支点在一侧的，它的支点是在拉力作用边的另一侧，l动=2l阻，所以使用它最多可以省一半的力；忽略绳重、摩擦及动滑轮重：F=G物/2； 如只考虑滑轮重：F=(G物+G轮)/2； 绳自由端移动速度和距离：s=2h，v绳=2∙v物；滑轮组滑轮组：滑轮组是和的组合；特点：既能改变，也能，但。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的，即(条件：不计动滑轮、绳重和摩擦)。注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。注：有几股绳子与动滑轮相连，承担物重的绳子股数n就是几。如左图n=2，右图n=3；忽略绳重、摩擦及动滑轮重：F=G/n； 如只考虑滑轮重：F=(G物+G轮)/n；绳自由端移动速度和距离：s=nh，v绳=n∙v物003探究提升知识点一：滑轮及其特点定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。

定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等。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)动滑轮，如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

定滑轮和动滑轮的作用使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。实质力的关系（F，G）距离关系（s，h）速度关系（，）作用定滑轮等臂杠杆F=Gs=h=改变力的方向，既不省力也不省距离动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆F=Gs=2h=2省一半力，费距离滑轮组F=Gs=nh=n既可省力又能改变力的方向费距离（忽略摩擦，=+）【探究重点】不省力，但可改变力的方向；动滑轮省一半力，但不能改变力的方向，但要费两倍距离【例题精讲】（2023上海嘉定一模）用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，弦所发声音的________（选填“响度”“音调”或“音色”）不同；用如图所示的两种方式匀速提起同一重物A（不计滑轮重及摩擦），则用力的大小F1________F2（选填“大于”“等于”或“小于”）；图（b）的滑轮可以看作是________（“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。【巩固训练】（2022·广东揭阳·模拟预测）如图所示，物体甲和乙所受重力都为160N，滑轮重力及摩擦忽略不计，当用力分别匀速提起物体甲和物体乙时，F甲为________N，F乙为________N．

知识点二：滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。特点：既可省力，又可以改变用力方向。但费距离。结论：在使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。如果考虑动滑轮的重力，则有。【探究重点】特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。【例题精讲】（2023·广东中山·统考三模）如图所示，用滑轮组在10s内将重为200N的货物匀速提升1m。已知动滑轮重40N，不计摩擦及绳重，则绳子上的拉力F为______N

【巩固训练】（2022·广东·中考真题）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（）A．B．C． D．知识点三：滑轮组最省力作图判断受力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物，在数绳子时，不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力，还要看清滑轮组的组装方式，不能只看滑轮个数。滑轮组绳子段数n与动滑轮个数m之间的关系：n=2m或n=2m+1。n为偶数时，绳子起点在定滑轮上；n为奇数时，绳子起点在动滑轮上。在给滑轮组绕绳时，若要求人站在地上拉动重物上升。则绳子最后必定穿过定滑轮，拉力方向向下。【探究重点】滑轮组组装和绕绳法：一般来说，在给滑轮组绕绳时，首先要确定承担物重的绳子股数n，然后根据“奇动偶定，由内向外”的原则绕绳。如承担物重的绳子段数为奇数时，绳子的起点从动滑轮开始绕线；实验时，尽量缓慢(或匀速)拉动滑轮，方向尽量竖直向上(以确保动力臂的大小为圆的直径)；【例题精讲】（2023·广东珠海·校考三模）如图所示，站在A处的小慧用一根绳子和滑轮组拉斜面的物体B，请画出滑轮组的正确绕线、物体B的重力和物体B对斜面的压力的示意图。【巩固训练】(2021·湖南岳阳市·中考真题)A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是()A． B．C． D．知识点四：滑轮组计算【探究重点】求确定动滑轮上绳的段数。根据绳的段数，确定动滑轮的个数：一个动滑轮可拉2段绳，还能改变用力方向；但也可以拉三段绳，但就不能改变用力方向了。设想如果需要n段绳(n为偶数)，那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时，绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”)，若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即个定滑轮。如果n为奇数，则需要个动滑轮和同样数目的定滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”)，这不能改变用力方向，如果还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即个定滑轮。

上述方法叫“奇动偶定”，如下图所示。【例题精讲】（2023·上海青浦二模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为20N的物体，不计摩擦和滑轮重力。物体匀速上升时，其动能将______（选填“增大”“减小”或“不变”），将物体提升1m，F1做了______J的功，F2的大小为______N。【巩固训练】如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是(绳子和滑轮间的摩擦不计)()A．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10NB．物体下落速度为4m/sC．若用F=30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动D．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N00601强化训练小明利用如图所示的简单机械移动物体A时．当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是()A．F1=F2＜F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F1=F2=F3(2021·内蒙古赤峰·中考真题)升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，如图所示，关于旗杆上端定滑轮的作用，说法正确的是()A．省力 B．省功 C．费力 D．改变力的方向旗杆顶端装有一个滑轮，如图所示。若国旗以0.4米/秒的速度匀速上升，绳自由端施加的拉力为5牛，不考虑滑轮与轴之间的摩擦，则国旗的重力G、绳子自由端移动的速度v分别是()A．牛米/秒 B．牛米/秒C．牛米/秒 D．牛米/秒利用如图的滑轮组匀速提升400N的重物，动滑轮重为20N(不计绳重与摩擦)，则拉力F的大小为()A．140

N B．200

N C．210

N D．220

N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。同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则_____(选填“甲”或“乙”)滑轮组更省力，_____(选填“甲”或“乙”)滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s甲=_____m，拉力F乙=_____N(不计绳重和摩擦)。(2021·贵州贵州·中考真题)用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出重物G所受重力的示意图和滑轮组最省力的绳子绕法。（2022·甘肃金昌·中考真题）如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。(2021·浙江宁波市·中考真题)反思是种良好的学习品。(1)一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1=F2×d2，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗?请说出你的理由；(2)在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论:使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。使用滑轮组时，下列说法正确的是()A．一定省力但不改变力的作用方向 B．一定能改变力的作用方向C．一定能省力，但不一定改变的方向 D．一定能省力又改变力的方向（2022·广西柳州·中考真题）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。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（）A．仅将绳在两木棍上多绕1圈 B．仅将绳在两木棍上少绕1圈C．仅增加绳的总长 D．仅减小绳的总长如图所示，用F=20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面之间的摩擦力的大小为()A．20N B．40N C．60N D．80N（2022·广西贺州·中考真题）如图所示的滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F=______N，可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。(2020·广东省)如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m，人需用的拉力为______N，绳子自由端移动的距离为______m(2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题)如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm(不计绳重G和摩擦)，此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳

子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。（2022·广西河池·中考真题）如图所示，请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。（2023·安徽合肥·统考三模）在探究浮力规律时，某实验小组设计了如图所示的实验，用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至水面下。已知容器中水的深度h为15cm，木块的重力为2N，且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数0.5N，不计绳重和摩擦，水的密度为1.0×103kg/m3，求：（1）水对容器底部的压强；（2）木块受到的浮力；（3）木块的密度。

如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别在一个平面上，所使用的拉力分别为F1，F2和F3，那么有()A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＜F1＜F3 D．F2＞F1＞F3（2022·广东韶关·一模）把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（）A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况C．A上升 D．A下降如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)()A．A受到的绳子的拉力为30NB．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍D．动滑轮的重力为10N（2021·福建泉州·模拟预测）如图所示，物体A