資源簡介

一、定滑輪和動滑輪
使用滑輪工作時，根據滑輪軸的位置是否移動，可將滑輪分成定滑輪（fixed
pulley）和動滑輪（moving
pulley）兩類。
定滑輪
動滑輪
定滑輪的軸固定不變，動滑輪的軸隨鉤碼一起移動。
定滑輪特點：定滑輪不省力也不費距離，但能改變力的方向。
定滑輪在使用時，相當于一個等臂杠桿，動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑。
動滑輪在使用時，O
點為杠桿支點，滑輪的軸為阻力作用點，提升重物時，若不改變拉力的方向，則動滑輪相當于動力臂是阻力臂2
倍的省力杠桿。
二、滑輪組
1、滑輪組：把定滑輪和動滑輪組合起來使用的裝置。
滑輪組優點：不但可以省力，而且可以改變力的方向。
n=2
n=3
n=4
n=5
在不計繩重、摩擦時：
F=1/n
（G+G動）
繩子自由端移動距離S與重物提升高度的關系：S=nh
例1、如圖所示，某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體，不計摩擦，則該同學所用拉力F的可能值是（　　）
A．20　N
B．25　N
C．30　N
D．35　N
例2、某人到健身房進行健身活動。用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手部肌肉功能。使用時，若繩A處固定不動，手在B處用力FB拉繩，使重物G勻速上升；若繩B處固定不動，腿在A處用力FA拉繩，使重物G勻速上升。下列說法中正確的是（
??）
A.FA＞FB?????B.FA＜FB?????C.FA＝FB?????D.條件不足，無法確定
例3、如圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動4m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為（??
）
A.160J????????B.200J????????C.20J????????D.180J
例4、如圖所示，物體A在水平桌面上，繩重及摩擦不計，動滑輪重為2N。當B物體重為8N時，它恰好能勻速下降。
（1）以上裝置中屬于動滑輪的是________(填字母)。
（2）若用一個水平向左的力F拉物體A，使其向左勻速運動，則這個力F大小應為________N。
例5、如圖所示，重2250N的
π
形鋼架與地面的接觸面積為2000cm2，重500N的物體底面積為0.25m2，人未施力時，物體對地面的壓強為________Pa；當物體被勻速提起時，鋼架對地面的壓強為________Pa（不計繩重、滑輪重和摩擦），若在此過程中，物體上升的高度為2米，求人所做的功是________。
1.如圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式(不計機械自重和摩擦)，其中所需動力最小的是（?
）
A.B.?C.???D.
2.小柯用圖中裝置提升重為400N的物體，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（??
）
?
A.兩個滑輪均為定滑輪
B.人將繩子拉過1m，物體也上升1m
C.物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200N
D.使用該裝置不能省力，但能改變力的方向
3.如圖，A物體在大小為10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右勻速運動(不計滑輪與細繩的摩擦及重力)，若A物體與桌面間的摩擦力為1N，g取10N/kg，下列說法中錯誤的是（??
）
A.拉力F做功的功率是3W
B.B物體的質量是2.7kg
C.B物體上升的速度是0.1m/s
D.A物體運動1s則B物體克服重力做功3J
4.如圖甲，物體A在水平拉力F的作用下，以0.2
m/s的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計示數如圖乙所示。若不計滑輪、彈簧測力計和繩的重及滑輪與繩之間的摩擦，則下列說法中正確的是（?
）
A.拉力F為2N
B.此滑輪是定滑輪
C.拉力F的功率為0.4W
D.以物體A為參照物，彈簧測力計是靜止的
5.把質量相等的A、B兩物體掛在如圖所示的滑輪組下面，不計繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后（??
）
A.A上升
B.A下降
C.A、B均靜止
D.無法判斷
6.如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動，彈簧測力計的示數為3N。已知A的質量是1kg，B的質量為0.5kg。不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的是(???
)
A.物體A對地面的壓力為10N
B.繩子拉物體A的功率為2W
C.物體B受到的摩擦力為3N，方向水平向右
D.在運動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數仍為3N
7.如圖所示，F1=4N，F2=3N，此時物體A對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。則F2的功率為________，如果增大F2，物體A________?。（填“向左運動”或“向右運動”或“靜止”）
8.小金用如圖甲所示的裝置探究滑輪組的省力情況：(忽略繩重和摩擦)
（1）實驗時，應________豎直向下拉動彈簧測力計；
（2）若重物以0.1m/s的速度勻速上升，則彈簧測力計豎直向下移動的速度為________?m/s
（3）小金想進一步探究滑輪組的拉力是否與承擔動滑輪的繩子的段數有關，請在丙圖中畫出最省力的繩子的繞法。并寫出簡要的探究方案。
9.物理實驗要遵循實事求是的原則。小明同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，
完成了如圖所示的實驗并記錄了數據。
實驗次數
物重G/N
使用定滑輪時測力計的示數F1/N
使用動滑輪時測力計的示數F2/N
1
1.00
0.60
0.65
2
1.50
1.10
0.90
3
2.00
1.60
1.15
通過分析數據，她覺得與書中的結論有較大偏差。你一定也做過這樣的實驗，回想你的實驗經歷，回答下列問題：
（1）在使用定滑輪時，測力計的示數總是小于物體的重力，
這與使用定滑輪不省力相矛盾，請仔細觀察實驗裝置圖，
分析造成這一現象的原因是________；
（2）在使用動滑輪提升物體時，測力計的示數也不等于物重的一半。小明猜想是由于動滑輪本身也有重力且繩子與滑輪之間有摩擦的緣故，你同意小明的猜想嗎？________。如果不考慮繩子與滑輪之間的摩擦，利用小明測得的數據可求出動滑輪的重力為________N。
1.一輛汽車不小心陷進泥潭后，司機按圖中所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中勻速拉出比較這兩個裝置（繩子與滑輪間的摩擦及滑輪自重不計），下列說法正確是（
）
A．乙比甲省力
B．甲比乙省力
C．甲比乙省功
D．乙比甲省功
2.如圖所示，用三種不同的方式分別拉同一物體在水平地面上做勻速直線運動，所用拉力分別為F1、F2和F3，則它們的大小關系正確的是(不計滑輪重和繩子與滑輪間的摩擦)（??
）
A.F3＜F1＜F2???B.F1＜F2＜F3???C.F2＜F1＜F3???D.F3＜F2＜F1
3.如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉著物體B，此時物體B保持靜止狀態。當只用豎直向下4N的力F1拉重為2N的物體A時，物體B以0.2m/s的速度勻速向右運動。當只用水平向左的力F2拉物體B時，物體A以0.3m/s速度勻速上升。若不計滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦，則下列判斷錯誤的是（　　）
A．物體B運動時受到的摩擦力為18N
B．拉力F2大小為24N
C．拉力F1的功率為0.8W
D．拉力F2的功率為2.4W
4.如圖所示，滑輪組在拉力F1的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動，滑輪組的機械效率為80%，物體A勻速運動時受的阻力為56N，拉力F1的功率為P1，若滑輪組在拉力F2的作用下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動，拉力F2的功率為P2，滑輪自重和繩重忽略不計，則下列說法正確的是（
???）
A.F1=168N，P1=225W?????
?B.F2=210N，P2=30W??????
C.F2=3F1，P1=P2?????
?D.F1=F2，P1=3P2
5.如圖所示，F1＝4N，F2＝3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯誤的是（??
）
A.繩端移動速度為0.2m/s
B.彈簧測力計讀數為9N
C.物體A和地面之間有摩擦力
D.如果增大F2，物體A可能向左運動
6.如圖所示，滑輪下掛重500N的物體G，滑輪重40N，繩和杠桿都是輕質的。要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點所加的豎直向上的力F應是(杠桿上標度的間距相等)（??
）
A.270N?????B.360N?????C.540N?????D.720N
7.如圖所示，不計滑輪重及摩擦，物體M為邊長5cm、質量7.5千克的正方體，用三種不同方法拉動物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，使物體以相等速度移動相同的距離。
（1）物體M放在水平地面上時對地面的壓強為________帕；
（2）所用拉力分別是F1、F2、F3，則F1：F2：F3=________?；
（3）拉力F1、F2、F3的功率分別為P1、P2、P3，則P1：P2：P3=________。
8.如圖所示，浸沒在水中一定深度的物體A，質量為30kg，體積為10dm3；現用動滑輪緩慢勻速提升；若不計摩擦、繩重和動滑輪重。計算：
（1）浸沒在水中一定深度的物體A所受浮力是多少？
（2）若將物體A從圖示位置緩慢勻速提升1m，此過程中物體A未露出水面，拉力F做的功是多少？
（3）若將物體A從圖示位置緩慢勻速提升出水面一定高度，在答題紙的坐標圖中大致作出，此過程中拉力F與上升高度h的變化關系圖像。（不需要標注相關數據）
參考答案
例1、D
例2、B
例3、C
例4、（1）M
（2）10
例5、2000；1.5×104；103焦
1.D
2.C
3.D
4.A
5.B
6.D
7.0.6W；靜止
8.（1）勻速
（2）0.2
（3）如圖
9.（1）彈簧測力計本身有重力（2）同意；0.3
1.A
2.C
3.C
4.D
5.D
6.B
7.（1）3x104
（2）2：1：4
（3）1：1：1
8.（1）F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-3m3=100N
（2）G=mg=30kg×10N/kg=300N
F=1/2(G-F浮)=1/2(300N-100N)=100N
s=2h=2×1m=2m
W=Fs=100N×2m=200J
（3）
2021-2022學年上學期浙教版科學九年級“培優提高”講義（二十一）
滑輪與滑輪組

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