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第2節 輪滑 學案
知識點1 認識滑輪
滑輪是一種周邊有 、可以繞著中心軸 的輪子，人們常用它吊裝貨物。滑輪可以看作是能夠連續轉動的杠桿，即杠桿的變形，所以可以用杠桿平衡條件來分析它的作用。滑輪可以分為定滑輪、動滑輪和滑輪組。
知識點2 定滑輪與動滑輪
類型 定義 實質 特點 重物提升的高度h與繩端通過的距離s的關系
定滑輪 在使用過程中，軸固定不動的滑輪 不省 ，可以改變力的 s＝h
動滑輪 在使用過程中，軸隨物體一起移動的滑輪 可省 的力，但 改變力的方向 s＝
滑輪組 將動滑輪和定滑輪組合在一起即為滑輪組 既可以 ，又可以改變力的 s＝ （n指承擔物重的繩子的股數）
說明 ①不論是定滑輪還是動滑輪，滑輪兩側繩子承擔的力相等。②使用滑輪組時，用幾段繩子吊著物體和動滑輪，提起物體所用的力就是總重的幾分之一，即F＝G總。③在確定承擔重物繩子的股數n時，首先要分清哪個是定滑輪，哪個是動滑輪；其次在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，將它們隔離出來，數一數繞在動滑輪上繩子的股數即是承擔物重的繩子股數n。④滑輪組的繞繩方法：若先將繩子系在定滑輪上，繩子股數為偶數；若先將繩子系在動滑輪上，繩子股數為奇數，可概括為“奇動偶定”。
易錯點1 定滑輪及其工作特點 ( javascript:void(0)" \o "17V：定滑輪及其工作特點 )
例題1（2017 孝義市三模）在物理綜合實踐活動中，小華設計了如圖所示的機械模型．推動硬棒CD或EF，使它們在水平面內繞軸O轉動，即可將繩逐漸繞到軸O上，提升重物G．以下正確的是（　　）
A．滑輪B為定滑輪，它的作用是能改變力的方向
B．硬棒CD是費力杠桿
C．滑輪A是動滑輪，它的作用是省力
D．重物上升過程中，軸O上增加的繩長小于重物上升的高度
易錯點2動滑輪及其工作特點 ( javascript:void(0)" \o "17W：動滑輪及其工作特點 )
例題2（2017 三臺縣二模）如圖所示，物體M放在水平桌面上．現通過一動滑輪（質量和摩擦均不計）在繩子自由端施加一拉力F，拉著M向左做勻速直線運動，此時彈簧測力計（質量可忽略）示數為10N．若在M上加放一物塊m，要保持M向左繼續做勻速直線運動，需在繞過動滑輪繩子的自由端施加一拉力F′，則（　　）
A．M運動時受到向左的摩擦力 B．加放m前，M受到20N的摩擦力
C．加放m前，M受到10 N的摩擦力 D．加放m后，力F′保持10N不變
易錯點3動滑輪拉力的計算 ( javascript:void(0)" \o "17Z：動滑輪拉力的計算 )
例題3（2016秋 東臺市期末）如圖所示，工人用動滑輪勻速提升物體．下列判斷正確的是（　　）
A．工人的拉力一定等于物體和滑輪的總重力
B．工人拉力做的功等于克服滑輪重力做的功
C．工人的拉力可能小于物體和滑輪總重力的一半
D．工人拉力做的功可能大于克服滑輪和物體總重力做的功
易錯點4滑輪組的設計與組裝 ( javascript:void(0)" \o "17@：滑輪組的設計與組裝 )
例題4（2017 臨海市模擬）在我校物理科技節上，玲玲老師給大家演示了神奇的“二力平衡”．如圖所示，當一學生握住中間細細的圓柱體并保持靜止時，玲玲老師用兩彈簧測力計拉動圓柱體兩側的“同一根”細線，使“整根”細線向右做勻速運動，神奇的是：左手甲彈簧測力計的示數為4.8N，右手乙彈簧測力計的示數卻只有1.6N．“同一根”細線右端受拉力小，為何細線還能向右勻速運動呢？原來中空的細圓柱體內部另有“機械”，你認為內部最有可能的滑輪繞線結構是下列圖中（不計繩重及摩擦）（　　）
A．B．C．D．
易錯點5滑輪組及其工作特點 ( javascript:void(0)" \o "17X：滑輪組及其工作特點 )
例題5（2017秋 亳州期末）如圖所示的各種情況中，用同樣大小的力F將重物勻速提升，若不計摩擦及繩與滑輪的重力，物重最大的是（　　）
A． B． C． D．
易錯點6穩度和提高穩度的方法 ( javascript:void(0)" \o "17#：穩度和提高穩度的方法 )
例題6（2017 順義區二模）小豪在參觀科技館時體驗了一次騎“空中自行車”，自行車的下方懸掛著質量較大的配重，自行車在鋼絲上前進，騎行的人不會掉下來．圖7所示的實例中，與自行車在鋼絲上前進而不傾倒的原理相同的是（　　）
A．公道杯 B．不倒翁 C．刷子小車 D．自制的甩干機
易錯點7滑輪組繩子拉力的計算 ( javascript:void(0)" \o "17!：滑輪組繩子拉力的計算 )
例題7（2017 永春縣校級自主招生）n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組，每個動滑輪的質量與所懸掛的物體質量相等．不計一切摩擦和繩的重力，滑輪組平衡時拉力大小為F，如圖所示．若在圖示中再增加一個同樣質量的動滑輪，其它條件不變，則滑輪組再次平衡時拉力大小為（　　）
A． B．F C．F D．F
易錯點8輪軸及其他常見簡單機械 ( javascript:void(0)" \o "17Y：輪軸及其他常見簡單機械 )
例題8（2017 惠山區校級二模）下列關于簡單機械的理解，錯誤的是（　　）
A．木螺絲能輕松擰入木頭，螺絲的螺紋可看作是一個斜面
B．汽車方向盤是一個輪軸，其本質是一個等臂杠桿
C．將繩子把兩根光滑的木棍繞起來，可以看作是滑輪組
D. 蠟燭蹺蹺板在兩端蠟燭都點燃時能上下擺動，因此可以看作是一個杠桿
1．（2013 福州）小明用如圖所示的滑輪組，將重為1.5N的物體勻速提升到一定高度，在此過程中，手拉力的大小實際應該是（　　）
A．小于0.75 N B．等于0.75 N C．大于0.75 N D．等于0.5 N
第1題 第3題 第4題
2．（2006 防城港）如圖所示，表示用滑輪或滑輪組提起同一重物的幾種方法，其中最省力的是（動滑輪重和摩擦忽略不計）（　　）
A． B． C． D．
3．（2017 橋西區模擬）如圖所示，沙桶通過定滑輪與水平桌面上的滑塊相連，當沙桶和沙的總重為5N時，滑塊水平向右做勻速直線運動，若不考慮空氣阻力、繩重及滑輪和軸之間的摩擦．下列分析正確的是（　　）
A．實驗中，使用滑輪是為省力
B．當沙桶落地后，受到慣性作用滑塊繼續向右運動
C．滑塊對桌面的壓力和桌面對滑塊的支持力是一對平衡力
D．若通過滑塊拉動沙桶勻速上升，則施加在滑塊上水平向左的拉力為10N
4．（2010 南昌）如圖所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升．已知重物A上升速度為0.2m/s，不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為（　　）
A．20N；0.4m/s B．20N；0.1m/s C．5N；0.4m/s D．5N；0.1m/s
5．（2016 柳州）如圖所示是工人提升重物的情景，若不計滑輪所受重力及摩擦力，其中最省力的是（　　）
A． B． C． D．
6．（2017 桂林）某升降式晾衣架的結構如圖所示，該晾衣架沒有應用到的簡單機械是（　　）
A．動滑輪 B．定滑輪 C．輪軸 D．斜面
7．（2005 四川）電氣化鐵路的輸電線常用如圖所示的方式懸掛在鋼纜上．鋼纜的A端固定在電桿上，B端連接在滑輪組上．滑輪組由a、b、c三個滑輪構成，配重P由多個混凝土圓盤懸掛在一起組成，配重的總重為G．若不計摩擦和滑輪的重量，則以下說法中正確的是（　　）
A．a為動滑輪，B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為3G
B．a為動滑輪，B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為G/3
C．c為動滑輪，B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為3G
D．c為動滑輪，B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為G/3
第7題 第8題 第9題
8．（2017 綏化）如圖，工人利用滑輪組將200N的重物勻速向上提升到2m高的平臺上，則他所用的拉力為　　N，繩子自由端向下移動的距離為　　m．（不計繩重、動滑輪重及摩擦）
9．（2017 本溪）新房裝修時，用如圖所示的滑輪組將重400N的裝修材料勻速提升到3m高的二樓，此時滑輪組的機械效率為80% （不計繩重與摩擦），則拉力大小為　　N，動滑輪重為　　N； 第二次勻速向上提升重300N的裝修材料，則滑輪組的機械效率與第一次相比將　　（填“變大”、“變小”或“不變”）。
10．（2016 綿陽）如圖所示，小麗用三個均重10N的滑輪組成的滑輪組以1m/s勻速起吊重470N的物體，物體上升5m，不計繩的重力及一切摩擦．繩的拉力F=　　N；滑輪組的機械效率為　　．
第10題 第11題
11．（2016 內江）如圖所示，分別用圖甲、乙兩種形式滑輪組合組合，把重為500N的物體以0.5m/s的速度勻速向上提起，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，圖甲中車對繩子的拉力為　　N，圖乙中人所做有用功的功率為　　W．
12．（2016 安順）用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體提升相同的高度，在不計繩重及機械摩擦的情況下，甲所用的拉力　　乙所用的拉力；甲滑輪組的效率　　乙滑輪組的效率（填“大于”、“等于”或“小于”）．
13．（2016 呼和浩特）請按要求作圖：
（1）請在圖（1）中畫出重物上升，最省力的繞線方法；
（2）如圖（2），木棒在力F的作用下靜止，畫出力F關于O點的力臂；
（3）如圖（3），請將圖中的燈、開關正確連入家庭電路．
14．（2017 潮南區模擬）請在圖中畫出人拉重物上升，最省力的繞線方法．
15．（2017春 邗江區期中）小明觀察到電風扇、臺燈等有個大而重的底座，可使它們不易翻倒．物體的穩定程度（穩度）與哪些因素有關呢？他作出如下猜想：
（1）可能與物體所受的重力大小有關．（2）可能與物體重心高低有關．（3）可能與支持面大小有關．
實驗設計：
將不同的物體立在傾斜角度相同的斜面時，觀察物體的翻倒情況，翻倒的說明其穩度較小．
實驗并收集證據：
（a）將物體立在表面粗糙的水平木板上，讓木板繞O點轉動，觀察并記錄物體剛好翻倒時木板轉過的角度θ的大小（物體不滑動），如圖甲所示．
（b）制作三塊重相同、外形完全相同、重心高低不同的圓柱體，如圖乙中的a、b、c所示．用同樣的方法進行實驗并將觀察結果記錄在下表中．
實驗次數 1 2 3
重心離支持面的高度 低 中 高
物體剛好翻轉時木板轉過的角度θ 大 較大 小
穩度 大 較大 小
（1）小明在此探究實驗中是通過　　比較物體的穩度大小的．
（2）在以上探究穩度大小與重心高低關系的實驗中，應控制物體的　　和　　的大小不變．實驗現象表明，物體的重心越　　，其穩度越大．
（3）有一個錐形物體d，如圖所示，其重心高度、底面和重力和a一樣，則穩度　　大（選填“a”“d”或“一樣大”）．
（4）冰上速滑運動員在比賽過程中總是彎腰屈膝（如圖丙），依據以上探究結論，運動員采用這種姿勢的好處是　　．
16．（2017 濰坊模擬）如圖所示，用滑輪組提升水中的物體A，若物體的質量為140kg，體積為60dm3，滑輪組的機械效率為80%，取g=10N/kg，不計繩重及輪與軸的摩擦，求
（1）物體A在水中被勻速提升時，拉力F是多大？
（2）如果動滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連，而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N，當物體露出水的體積多大時繩子會斷？此時物體A受到的浮力是多少？
17．（2017 朝陽）組合機械在工業生產中有廣泛的應用，如圖為某組合機械示意圖，杠桿AB可繞O轉動，AO：OB=4：1，一個體重為600N的人用豎直向下的力拉繩子自由端，使動滑輪O1的上拉鉤對杠桿B端產生一個豎直向下的拉力F拉，使杠桿在水平位置保持靜止，杠桿自重、滑輪重、繩重及摩擦均不計。
（1）A端所掛重物的重力為300N，則人對繩子自由端的拉力是多少？
（2）作出此時人的受力示意圖。
（3）若人與地面的接觸面積為400cm2，則人對地面的壓強是多少？
1、如圖所示，重物G重40N，若不計摩擦，勻速提起重物所用拉力為22N，則動滑輪的重力是____N，鉤子1受到繩子的拉力為____N，鉤子2受到重物G的拉力為____N。
第1題 第2題
2、如圖甲所示，木塊在桌面上勻速滑動，拉力F為2N，木塊所受摩擦力為____。
乙圖中A物體重6N，B物體重10N，彈簧測力計及摩擦均不計，則當A、B兩物體靜止時，彈簧測力計的讀數為__________N，物體B所受的合力為__________N。
3、如圖所示裝置中，若拉力F=4N，則甲、乙兩彈簧的讀數分別為（ ）
A．8N，8N B．12N，8N C．8N，12N D．12N，12N
第3題 第4題
4、如圖所示的滑輪組，繩與滑輪間的摩擦不計。將質量為3kg的物體A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度勻速拉動時受到的摩擦力f=G/10，則物體的重力為 N；在2s內物體移動的距離為 m，拉力F為 N。（g=10N/kg）
5、如圖所示，貨物G重280N，動滑輪重20N，為使杠桿平衡，則豎直向上的力F的大小為（杠桿重、繩重、摩擦都忽略不計）（　　）
A．100N B．200N C．300N D．400N
第5題 第6題 第7題
6．（2016 寧國市一模）用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在繩自由端用大小分別為F1和F2的拉力，將相同的物體勻速提升相同的高度．若不計繩重和摩擦，下列說法不正確的是（　　）
A．F1大于F2 B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的機械效率不相等 D．繩子自由端移動的距離不相等，物體運動時間可能相等
7．（2017 柳南區三模）如圖中某同學體重為500N，他的手能承受的最大拉力為600N，動滑輪重100N，該同學利用如圖所示的滑輪組把物體A吊起來，物體A的重量不能超過（　　）
A．1000N B．1200N C．900N D．1100N
8．（2016 河北區三模）如圖所示的四種機械裝置中，不能省力的裝置是（　　）
A．自行車的腳踏板 B． 旗桿頂的定滑輪 C．水管上的水龍頭 D．大門上的門把手
9．（2016 泰州模擬）下列描述正確的是（　　）
A．汽車的方向盤是個輪軸 B．物體內能增大，一定從外界吸收熱量
C．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 D．馬德堡半球實驗第一次測得了大氣壓的數值
10．（2017 棗莊模擬）如圖所示是“玉兔號”月球車與“嫦娥三號”著陸器分離過程中，“玉兔號”從“梯子”開上月面的情景．下列說法中不正確的是（　　）
A．“梯子”實際上是一個斜面
B．“玉兔號”從“梯子”上勻速開下時，重力勢能減小，動能不變
C．“玉兔號”從“梯子”上開下時，相對于“嫦娥三號”“玉兔號”是運動的
D．“玉兔號”停到月球表面時其質量變小
11．（2016秋 鎮海區期末）分別用圖中所示的滑輪組勻速提起同一重物時，所用的拉力分別為F1、F2和F3，若不計滑輪重和摩擦，這三個拉力按從小到大排列的順序為　　．
12．（2017春 廬江縣期末）用如圖所示的滑輪組，勻速提升重200N的物體，若定滑輪、動滑輪重量都是10N，繩重和摩擦都不計，則作用在繩端的拉力是　　N．若繩子能承受最大拉力為250N，繩重和摩擦都不計，則能提起物體的最大重量是　　N．
12題 13題 14題
13．（2016 臨沂校級模擬）如圖所示，在一水平地面上，木箱重300N，用F=50N的力拉動木箱做勻速直線運動（不計滑輪重量及繩與滑輪間的摩擦），木箱受到的摩擦力為　　N，方向向　　．
14．（2017 雁塔區校級三模）使用機械可以極大地減輕人們的勞動強度，提高工作效率．如圖甲，工人在鋪設電纜時，要在轉變處固定一組導向輪，這組導向輪是為了　　（選填“省力”或“改變力的方向”）如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃部分靠近轉軸，這是為了　　，從而使得在使用機械時更省力．
15．（2017 邵陽縣模擬）如圖示，用滑輪拉著一重為400N的物體向上做勻速直線運動，如果不計滑輪重及細繩和滑輪間的摩擦，則豎直向上的拉力F=　　N．
15題 16題
16．（2016 鎮海區一模）“遼寧艦”服役，圓了中國航母夢，如圖為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機在兩秒鐘內達到起飛速度．
（1）牽引索與蒸汽活塞連接的兩個滑輪為　　（選填“定滑輪”或“動滑輪”）．
（2）氣缸內蒸汽體積膨脹，對外做功，內能　　，同時推動活塞，使艦載機獲得巨大的牽引力，這時從能量轉化角度講，相當于內燃機的　　沖程．
（3）使艦載機從靜止到起飛速度得2秒鐘內，牽引索的拉力　　艦載機的摩擦力．（選填“大于”“小于”或“等于”）．
17．（2017春 東城區校級月考）如圖所示，體重為600N的小明利用滑輪組勻速提升重物時，他使用的是最省力的繞繩方式，繞在滑輪組上的繩子圖中未畫出，動滑輪總重300N，繩子能承受的最大拉力為1000N，連接重物與動滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N．不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）小明用此滑輪組勻速地將物體全部提出水面，則物體的最大物重不能超過多少？
（2）小明用此滑輪組勻速提升一個高為2m，底面積為0.05m2的圓柱體A，若此過程中A始終不露出水面，則A的密度不能超過多少？
（3）現有一個與圓柱體A形狀完全相同的圓柱體B，其下表面距水面10m．小明用300N的拉力將其以0.1m/s的速度勻速提升了5m．在此過程中，拉力的功率是多少？
18．（2016春 舒城縣校級月考）某興趣小組用如圖所示的滑輪組（物體與動滑輪用繩子連接）勻速拉動放在同一水平面上的不同物體，物體的質量為100kg，受到的摩擦力為200N，用80N的拉力F，10秒內把物體拉動的距離為2m．（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦）求：
（1）動滑輪重力
（2）拉繩的速度．
19．電氣化鐵路的高壓輸電線，無論在嚴冬還是盛夏都要繃直，才能使高壓線與列車的電極接觸良好，這就必須對高壓線施加恒定的拉力．為此，工程師設計了如圖1所示的恒拉力系統，其簡化原理圖如圖2所示，實際測量得到每個水泥塊的體積為l.5×10﹣2m3，共懸掛20個水泥塊．已知水泥塊的密度為2.6×103kg/m3，g取10N/kg．
（1）請指出圖中的動滑輪、定滑輪；
（2）每個水泥塊的重力是多少？
（3）滑輪組對高壓線的拉力是多大？
　
第2節 滑輪
【導學必備知識】
知識點1：槽 轉動
知識點2：力 方向 一半 不可以 2h 省力 方向 nh
【易錯點撥】例題1A例題2B例題3D例題4B例題5C例題6B例題7B例題8B
【知能優化訓練】　
1． C．2． C．3． D．4． D．　5．D．　6． D．　7．A．8．100；4．9． 250；100；變小。　10． 125；94%．11． 500；250．12．大于；等于．
13． 14．
【重難培優訓練】　
15．（1）物體剛好翻轉時木板轉過的角度；（2）物體重力的大小；支持面的大小；低；（3）一樣大；（4）降低重心，不易跌倒．
16．（1）物體A在水中被勻速提升時，拉力F是250N；
（2）如果動滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體相連，而滑輪組繩索能承受到最大拉力為350N，當物體露出水面體積為4×10﹣2m3時，繩子會斷；此時A受到的浮力為200N．
17．（1）人對繩子自由端的拉力是400N；（2）人的受力示意圖見上圖；（3）人對地面的壓強是5000Pa。
【課后鞏固訓練】
1：4，22，40
2：4N，6，0
3：B
4：30，0.67，1
5：B
6． C．　7． C．　8． B．9． A．10． D．11． F2＜F1＜F3．12． 105；490．13． 100；右．14．改變力的方向；減小阻力臂．　
15． 200．
16．（1）定滑輪；（2）減小；做功；（3）大于．
17．（1）小明用此滑輪組勻速地將物體全部提出水面，則物體的最大物重不能超過2700N；（2）A的密度不能超過3.7×103kg/m3；（3）在此過程中，拉力的功率為150W．
18．（1）動滑輪重力為40N；（2）拉繩的速度為0.6m/s．
19．（1）A、B為定滑輪，C為動滑輪；（2）每個水泥塊的重力是3.9×102N；（3）滑輪組對高壓線的拉力是2.34×104N．
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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