第二节 滑轮及其应用
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1．使用定滑轮一定不省力。(√)
2．使用滑轮组既可以省力又可以省距离。(×)
3．定滑轮和动滑轮都可以看成一个变形的杠杆。(√)
4．滑轮组的省力情况是动滑轮的个数决定的。(×)
5．组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。(×)
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目标1 能够区分动、定滑轮并掌握它们的特点
1．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升，图中的滑轮是(C)
A.定滑轮，可省力
B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可以改变力的方向
D．动滑轮，可以改变力的方向
【解析】题图中所示滑轮，能够绕着固定点转动，且滑轮不随重物一起提升，所以是定滑轮，可以改变力的方向，但是不能改变力的大小。
2．(教材开发·八全P193图10－18(a)原创)如图所示为原始吊车，图中__上端和下端__(选填“上端”“下端”或“上端和下端”)的滑轮属于定滑轮，使用此类滑轮的优点是__能改变力的方向__。
【解析】如题图所示，上端和下端的滑轮都不随物体运动，都属于定滑轮；使用定滑轮可以改变力的方向。
3.如图所示，使用甲图中的滑轮可以提升物体，若不计滑轮的重力和摩擦，当使用甲图的滑轮缓慢提升物体时，物体重50 N，则F1＝__50__N；乙图中的滑轮是__动__(选填“定”或“动”)滑轮。
【解析】提升物体时，甲滑轮的轴固定不动，是定滑轮；使用定滑轮不省力，但能改变力的方向，即使用它的好处是可以改变力的方向；不计滑轮的重力和摩擦，则拉力F1＝G＝50 N。提升物体时，乙滑轮随物体一起移动，是动滑轮。
目标2 会利用滑轮、滑轮组的规律判断力的大小
4．(2021·上海期中)如图所示，分别用F1、F2、F3匀速提起物体A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是(C)
A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3
C．F1＝F2＝F3 D．F2＞F1＝F3
【解析】定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故用定滑轮拉同一物体A，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，故A、B、D错误，C正确。
5．(2021·泰州期末)用如图所示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，最省力的是(滑轮重和摩擦不计)(D)
【解析】滑轮重和摩擦不计，图A使用的是定滑轮，F＝G；图B使用的是动滑轮，F＝G；图C使用的是滑轮组，n＝2，F＝G；图D使用的是滑轮组，n＝3，F＝G，综上，D图中最省力，故D正确。
目标3 会利用滑轮、滑轮组的规律进行相关物理量的计算
6．如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50 N的物体5 s内匀速升高5 m(不计绳重和摩擦)。则下列说法不正确的是(D)
A.绳子自由端拉动的距离为15 m
B．动滑轮重为10 N
C．物体上升的速度为1 m/s
D．绳子自由端拉动的速度为6 m/s
【解析】如题图所示，n＝3，绳子自由端拉动的距离：s＝3h＝3×5 m＝15 m，故A正确；不计绳重和摩擦，拉力F＝(G＋G动)，则动滑轮的重力：G动＝3F－G＝3×20 N－50 N＝10 N，故B正确；物体上升的速度：v物＝＝＝
1 m/s，绳子自由端拉动的速度：v＝3v物＝3×1 m/s＝3 m/s，故C正确，D错误。
7．(教材开发·八全P193T2改编)如图所示，能省力的是__A__(选填“A”或“B”)滑轮；用力拉动绳端时，物体向__左__运动；若物体受到的摩擦力为10 N，则F大小为__5__N__(忽略绳子与滑轮之间的摩擦力)。
【解析】如题图所示，A为动滑轮，理想状态下，能省一半的力；向右拉动绳端时，物体向左运动；物体受到的摩擦力为10 N，有效绳子股数为2，所以F大小为5 N。
8．如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为__400__N，图乙中人对绳子的拉力为__210__N。
【解析】如题图所示，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中的两个滑轮均为定滑轮，定滑轮不能省力，则拉力F甲＝G＝400 N；图乙中的滑轮组承担力的绳子股数：n＝2，则拉力F乙＝＝＝210 N。
目标4 会根据要求画滑轮组的绕线
9．(2021·阳江期中)请在图中画出滑轮组的绕绳方式，要求滑轮组自由端的绳拉力方向向上。
答：
【解析】拉力方向向上，从绳子自由端向下开始绕起，绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮，最后固定在下面动滑轮上面的挂钩上。
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10.如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是(D)
【解析】本题考查探究定滑轮特点的实验设计。
(1)在A、C两图中，钩码挂在拉环上(即左边测力计倒置使用)，因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故A、C错误。
(2)在B、D两图中，钩码挂在挂钩上(即左边测力计正常使用)，所以能直接显示出钩码的重力大小；
①B图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误。
②设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F＝G1＋G；D图中，左边测力计的示数F左＝G1；手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数(即测力计受到向下的拉力)F右＝F－G＝ G1＋G－G＝G1，所以F左＝F右＝ G1，能得出正确结论，故D装置能实现所有的要求。
11．(2021·河池模拟)如图所示，用滑轮提升重为G＝100 N的物体，使物体以
0.2 m/s 的速度上升(绳重和各种摩擦不计)，已知动滑轮重G动＝10 N，则绳端拉力F和移动速度v的判断正确的是(B)
A.55 N，0.1 m/s B．210 N，0.1 m/s
C．55 N，0.4 m/s D．210 N，0.4 m/s
【解析】图中是动滑轮的一种特殊使用方法，它的特点是费两倍的力却省一半的距离。拉力F＝2G＋G动＝2×100 N＋10 N＝210 N；绳端移动速度：v＝v物＝×0.2 m/s＝0.1 m/s，故B正确。
12．(2021·河南模拟)如图所示的滑轮组上挂钩码A、B后恰好静止(滑轮和绳子的重及摩擦不计)。若再在A、B下面各挂上一个质量相等的小钩码，将出现的情况是(B)
A.A下降
B．A上升
C．保持静止
D．钩码质量未知，无法确定
【解析】滑轮组由两段绳子承担物重，所以绳端拉力是物重的二分之一。又不计滑轮重，所以静止时，GB＝GA，若A和B处各挂上质量相等的小钩码时，GB＞GA，所以A将上升，故B正确。
13．(2021·宜春质检)如图所示，在墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮相连，不计弹簧测力计、滑轮重和摩擦，若拉力F＝5 N，则弹簧测力计P示数是__15__N，弹簧测力计Q的示数是__10__N。
【解析】弹簧测力计P的读数为3F＝3×5 N＝15 N，弹簧测力计Q的读数为2F＝2×5 N＝10 N。
14．如图所示，小强站在一个平板上用如图所示的滑轮组匀速把平板和自己向上拉了1 m高。已知小强体重为500 N，平板重为300 N，每个滑轮重均为
40 N。若不考虑摩擦及绳重，则小强的拉力为__190__N，小强对平板的压力为__310__N。
【解析】将小强和平板作为一个整体，由于他们处于匀速上升状态，所以受力平衡；
设小强用的拉力为F，作用在小强和平板上绳子的股数为3，其中两股绳子的拉力均为F，最左侧绳子上的力为2F＋G轮，
则有：(2F＋G轮)＋F＋F＝G人＋G板，即(2F＋40 N)＋F＋F＝500 N＋300 N
F＝190 N，
由于小强受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力，则有：G人＝F＋F支
F支＝500 N－190 N＝310 N，
由于力的作用是相互的，所以小强对平板的压力：F压＝F支＝310 N。
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易错角度 不能准确判断滑轮组有效绳子股数“n”
INCLUDEPICTURE "../易错案例j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../易错案例j.TIF" \* MERGEFORMAT 如图所示，三个滑轮下悬挂重物的质量相等，若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计，则F1、F2、F3的关系为(A)
A．F1＞F3＞F2 B．F1＝F2＝F3
C．F3＞F1＞F2 D．F2＞F3＞F1
【解析】滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计，左侧定滑轮绳子的有效股数n1＝1，则绳子的拉力F1＝G，中间滑轮组绳子的有效股数n2＝3，则绳子的拉力F2＝G＝G，右侧滑轮组绳子的有效股数n3＝2，则绳子的拉力F3＝G＝G，所以F1＞F3＞F2，故A正确。
【易错点睛】
“n”可理解为与动滑轮有关系的绳子股数。
INCLUDEPICTURE "../触类旁通j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../触类旁通j.TIF" \* MERGEFORMAT
高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是__改变力的方向__；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为1×104 N，则坠砣受到的总重力为__5__000__N，若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了__15__cm(不考虑钢绳的热胀冷缩)。
【解析】定滑轮的作用是改变力的方向；如题图所示，滑轮组承担A端拉力为FA＝1×104 N；钢绳股数n＝2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则：G＝FA＝×1×104 N＝5 000 N，坠砣挂在钢绳的自由端，且n＝2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高度h＝2sA，坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了：sA＝h＝×30 cm＝15 cm。
PAGE第二节 滑轮及其应用
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1．使用定滑轮一定不省力。( )
2．使用滑轮组既可以省力又可以省距离。( )
3．定滑轮和动滑轮都可以看成一个变形的杠杆。( )
4．滑轮组的省力情况是动滑轮的个数决定的。( )
5．组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。( )
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目标1 能够区分动、定滑轮并掌握它们的特点
1．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升，图中的滑轮是( )
A.定滑轮，可省力
B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可以改变力的方向
D．动滑轮，可以改变力的方向
2．(教材开发·八全P193图10－18(a)原创)如图所示为原始吊车，图中__ __(选填“上端”“下端”或“上端和下端”)的滑轮属于定滑轮，使用此类滑轮的优点是__ __。
3.如图所示，使用甲图中的滑轮可以提升物体，若不计滑轮的重力和摩擦，当使用甲图的滑轮缓慢提升物体时，物体重50 N，则F1＝__ __N；乙图中的滑轮是__ __(选填“定”或“动”)滑轮。
4．(2021·上海期中)如图所示，分别用F1、F2、F3匀速提起物体A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是( )
A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3
C．F1＝F2＝F3 D．F2＞F1＝F3
5．(2021·泰州期末)用如图所示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，最省力的是(滑轮重和摩擦不计)( )
目标3 会利用滑轮、滑轮组的规律进行相关物理量的计算
6．如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50 N的物体5 s内匀速升高5 m(不计绳重和摩擦)。则下列说法不正确的是( )
A.绳子自由端拉动的距离为15 m
B．动滑轮重为10 N
C．物体上升的速度为1 m/s
D．绳子自由端拉动的速度为6 m/s
7．(教材开发·八全P193T2改编)如图所示，能省力的是__ __(选填“A”或“B”)滑轮；用力拉动绳端时，物体向__ __运动；若物体受到的摩擦力为10 N，则F大小为__ __ __(忽略绳子与滑轮之间的摩擦力)。
8．如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为__ __N，图乙中人对绳子的拉力为__ __N。
目标4 会根据要求画滑轮组的绕线
9．(2021·阳江期中)请在图中画出滑轮组的绕绳方式，要求滑轮组自由端的绳拉力方向向上。
INCLUDEPICTURE "../左2j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../左2j.TIF" \* MERGEFORMAT 关键能力·综合练 INCLUDEPICTURE "../右j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../右j.TIF" \* MERGEFORMAT
10.如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是( )
11．(2021·河池模拟)如图所示，用滑轮提升重为G＝100 N的物体，使物体以
0.2 m/s 的速度上升(绳重和各种摩擦不计)，已知动滑轮重G动＝10 N，则绳端拉力F和移动速度v的判断正确的是( )
A.55 N，0.1 m/s B．210 N，0.1 m/s
C．55 N，0.4 m/s D．210 N，0.4 m/s
12．(2021·河南模拟)如图所示的滑轮组上挂钩码A、B后恰好静止(滑轮和绳子的重及摩擦不计)。若再在A、B下面各挂上一个质量相等的小钩码，将出现的情况是( )
A.A下降
B．A上升
C．保持静止
D．钩码质量未知，无法确定
13．(2021·宜春质检)如图所示，在墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮相连，不计弹簧测力计、滑轮重和摩擦，若拉力F＝5 N，则弹簧测力计P示数是__ __N，弹簧测力计Q的示数是__ __N。
14．如图所示，小强站在一个平板上用如图所示的滑轮组匀速把平板和自己向上拉了1 m高。已知小强体重为500 N，平板重为300 N，每个滑轮重均为
40 N。若不考虑摩擦及绳重，则小强的拉力为__ __N，小强对平板的压力为__ __N。
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易错角度 不能准确判断滑轮组有效绳子股数“n”
INCLUDEPICTURE "../易错案例j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../易错案例j.TIF" \* MERGEFORMAT 如图所示，三个滑轮下悬挂重物的质量相等，若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计，则F1、F2、F3的关系为( )
A．F1＞F3＞F2 B．F1＝F2＝F3
C．F3＞F1＞F2 D．F2＞F3＞F1
【易错点睛】
“n”可理解为与动滑轮有关系的绳子股数。
INCLUDEPICTURE "../触类旁通j.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../触类旁通j.TIF" \* MERGEFORMAT
高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是__ __；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为1×104 N，则坠砣受到的总重力为__ __ __N，若某段时间内坠砣串下降了30 cm，则输电线A端向左移动了__ __cm(不考虑钢绳的热胀冷缩)。
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