九年级上册物理苏科版二、滑轮（举一反三讲义）（学生版）

二、滑轮目录【学习目标】 1【思维导图】 1【知识梳理】 2知识点1：定滑轮和动滑轮 2知识点2：滑轮组 5知识点3：轮轴 9【方法技巧】 10方法技巧动滑轮的特殊情况 10方法技巧滑轮组的绕线技巧 11【巩固训练】 11【学习目标】1.掌握定滑轮与动滑轮的定义并能够区分动滑轮与定滑轮；2.掌握定滑轮与动滑轮的特点；3.掌握滑轮组绕线方式；分类具体内容重点1.定滑轮与动滑轮的定义及特点2.滑轮组的绕线3.滑轮组相关计算难点1.滑轮组中绳子段数的理解2.滑轮组的受力分析【思维导图】【知识梳理】知识点1：定滑轮和动滑轮1．定滑轮轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。定滑轮的实质是一个等臂杠杆，我们可以把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点定滑轮不能省力也不能省距离，作用为：改变力的方向2．动滑轮轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，我们可以把绳与动滑轮的切点看成支点动滑轮可以省力，但是要费距离。忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有；仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有无论是否考虑摩擦，绳子自由端移动的距离都等于物体移动距离的2倍，即【典例1】用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，如图所示，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）（）A． B． C． D．【变式1】如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮重及摩擦，则（）A．F1<F2<F3<F4 B．F1>F2>F3>F4 C．F1>F2=F3=F4 D．F1<F2=F3=F4【变式2】如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（

）A．,并向上移动 B．,并向上移动C．,并向上移动 D．,并向上移动【变式3】如图所示，使用（a）图中滑轮的优点是可以；物体B的重力为100牛，若不计滑轮重及摩擦，当用拉力FB匀速提升物体B时，力FB的大小为牛，A、B物体上升2米用时4秒，（a）图中绳子速度是米每秒；（b）图中绳子速度是米每秒。知识点2：滑轮组1．定义与特点由动滑轮和定滑轮组合成的装置叫做滑轮组，其特点为既省力，又能改变力的方向，但是费距离。在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有（其中n为承担物重及滑轮重的绳子段数）；仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有不论是否考虑摩擦，都有2．绳子段数的判断n的含义为承担物重的绳子的段数，本质上可以从受力分析的角度去理解，如图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力，n【典例2】用图甲的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m,则绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小分别为（）A．s=2m；F=105N B．s=3m；F=70NC．s=2m；F=70N D．s=3m；F=210N【变式1】关于滑轮组的叙述，较全面的是（）A．一定省力，又能改变力的方向B．一定省力，但不能改变力的方向C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向D．使用滑轮组一定能省力【变式2】小衡同学的最大拉力是400N，他想站在地上将重900N的物体提起2m，请你在图中选择可能的装置，帮他绕上绳子组成滑轮组解决问题（动滑轮重不计）（）A．只能选丁B．只能选丙和丁C．只能选乙、丙、丁D．甲、乙、丙、丁都能选【变式3】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．仅减小绳的总长知识点3：轮轴1．定义由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴2．原理轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆，其平衡条件为F1R=F2r门把手、汽车的方向盘、扳手、螺丝刀等都可以看做是轮轴【典例3】生活中的许多现象都与我们所学的物理知识有关。小华发现，如图甲所示的水龙头很难徒手拧开，但插上如图乙所示的钥匙后（如图丙所示），水龙头就容易拧开。则此钥匙相当于一个（选填“滑轮”“滑轮组”或“轮轴”）。这属于（选填“省力”或“费力”）机械。【变式1】如图所示是一辆变速自行车，它涉及很多的物理知识，下列有关分析中错误的是（）A．它的车把可以看作一个轮轴，是一个省力杠杆B．它的后轮可看作一个轮轴，属于省力杠杆C．骑行上坡路时，后轴应更换较大的齿轮D．刹车时用力抓车闸，是通过增大压力来增大摩擦【变式2】图中所示的机械中，不属于轮轴的是（

）A．千斤顶 B．方向盘C．齿轮 D．门把手【方法技巧】方法技巧动滑轮的特殊情况1、“反拉模型”（不计绳重与摩擦），，需要注意反拉模型中，动滑轮实质变成了一个费力杠杆，费力但省距离2、水平拉动物体（不计绳重与摩擦），，，，此时拉力不再与重力平衡，而是与摩擦力平衡方法技巧滑轮组的绕线技巧①已知滑轮和承担物重的绳子段数n，画绕线：若n是奇数，则绳子的固定端拴在动滑轮上；若n是偶数，则绳子的固定端拴在定滑轮上（“奇动偶定”）。连线时由内向外依次缠绕滑轮。②已知滑轮组，画最小拉力：使绳子承担物重的段数为最大即可。若滑轮组中动滑轮和定滑轮数目不等，那么答案很明显；若滑轮组中动滑轮和定滑轮的数目相等，那么n是奇数【巩固训练】1．在你学过的简单机械里，通常情况下省费力情况可以根据使用需要而选择的机械是（

）A．杠杆 B．定滑轮 C．动滑轮 D．滑轮组2．用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N的物体A水平向左移动2m，A受到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法中正确的是（）A．拉力F为50NB．绳子自由端移动的距离为6mC．A受到的摩擦力方向水平向左D．拉力F为15N3．如图所示，用滑轮组提起物重相等的物体，若忽略滑轮组的重和摩擦时，所用的拉力最大的是（）A． B． C． D．4．如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的物块A相连，当沙桶重力为5N时，物块A向左做匀速直线运动，不计绳重及滑轮和轴之间的摩擦，下列正确的是（）A．实验中，使用定滑轮是为了省力B．在物块A上加砝码，物块A受到的摩擦力不变C．当沙桶落地后，由于惯性物块A会继续向左运动D．向沙桶中加入沙时，物块A受到的摩擦力大于5N5．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10N6．把质量相等的A、B两物体挂在图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（

）A．A上升，B上升 B．A下降，B上升C．A、B均静止 D．A上升，B下降7．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（

）A．300N B．200N C．100N D．400N8．关于滑轮，下列说法中正确的是（）A．使用动滑轮一定可以改变力的方向B．使用定滑轮一定可以省力C．定滑轮实质上是一种等臂杠杆D．动滑轮实质上是一种费力杠杆9．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（）A．甲、乙两人用力一样大B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离C．乙用力比甲小D．甲乙使绳索移动的距离相等10．“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的特殊提升装置，该提升装置相当于（填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是为（选填“省力”、“省距离”或“省功”）；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）11．如图所示，该装置是滑轮（选填“定”或“动”），它相当于（“等臂杠杆”或“省力杠杆”）；若物体所受重力为100N，当分别用力匀速提起物体时，拉力F1F2F3（选填“>”、“=”或“<”）。12．如下图所示，通过滑轮沿水平方向拉一个重物A，该滑轮的作用是。若重物A移动的距离为2m，则绳子自由端移动的距离为m。13．如图所示，A、B为两个滑轮，若物体与地面的滑动摩擦力为30N，不计绳重和滑轮摩擦要使沿水平方向匀速运动2m，绳子端的拉力为N，此时，绳子自由端移动的距离为m；为N，此时，绳子自由端移动的距离为m。14．在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中：(1)在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，使用弹簧测力计的操作方法是（填序号）。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。实验次序123(2)在探究定滑轮工作的特点时，按照图乙操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会（变大/不变/变小），其理由是。(3)在探究动滑轮工作的特点时，先测出的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时，拉弹簧测力计，使钩码上升，读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整（不要求填入实验记录数据）；该实验至少要测量三组数据的目的是；此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论？答：。15．如图所示，用滑轮拉动物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。（忽略绳重和摩擦）求：（1）物体的重力；（2）拉力F所做的功；（3）绳子自由端移动的速度。16．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：（1）动滑轮重；（2）绳自由端的移动速度为多大？（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？17．如图，小明站在地面上用图中滑轮组提起重物，画出最省力的绕绳方法。18．根据拉力F和总重力G的关系，画出对应的滑轮组绕线方式（不计绳子重和摩擦）。19．阅读短文，回答问题：变速自行车的奥秘变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大，而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，为了达到更好的骑行效果，变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。(1)链条对前、后齿轮的拉力（选填“相同”或“不同”）；(2)后齿轮和后车