2022-2023学年苏科版九年级上册物理11.2滑轮 动滑轮与定滑轮讲义

滑轮
知识点总结：
滑轮分类：
定滑轮：工作时，轴的位置不变的滑轮叫定滑轮。
动滑轮：工作时，轴的位置随着被拉动的物体一起运动的滑轮叫动滑轮。
滑轮的本质：
定滑轮：实质上就是一个等臂杠杆--------所以不省力也不费力，不省距离也不费距离但是可以改变力的方向，且动力臂与阻力臂的比值不随拉力的方向的改变而改变始终为1：1
动滑轮：实质是省力杠杆-------使用单个动滑轮时最多可以省一般的力，但是不能改变力的方向，且绳子自由端的移动的距离是物体移动距离的2倍。
①如果动滑轮的重力不能忽略，那么拉力F是被拉物体和动滑轮所受总重力的一半，即F＝1／2（G物＋＋G动）。
②单个动滑轮省一半的力的另一种理解方式：如图所示，它实质上是由两段绳子来拉物体，所以它能省一半的力。
③使用单个动滑轮提升物体，只有当绳子自由端被竖直向上匀速拉动时，动滑轮才能省一半的力，当绳子自由端斜向上拉动时，动力臂小于阻力臂的两倍，动滑轮就不能省一半的力（如图所示）。
单个动滑轮、定滑轮常见使用情况比较：
滑轮类型 图示 关系式 （忽略摩擦和机械自重） 特点 实质
定滑轮 F=G s绳 = h物 v绳 = v物 既不省力，也不省距离，但是可以改变力的方向 等臂杠杆
F =f s绳 = s物 v绳 = v物
动滑轮 F= G s绳 =2 h物 v绳 = 2v物 省力但费距离， 但是不能改变 力的方向 动力臂是阻力臂 2倍的杠杆
F = f s绳 =2 s物 v绳 =2 v物
F=2G +G动 s动 = s物 v动 = v物 费力，省距离 动力臂是阻力臂 的杠杆
F = 2f s动 = s物 v动 = v物
考点及题型分类：
1、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
2、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为【 】
A．20N 0.4m/s B．20N 0.1m/s
C．5N 0.4m/s D．5N 0.1m/s
3、如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是
A．20N B．25N C．30N D．35N
4、用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是
5、如图5所示，通过定滑轮匀速提升重物G ,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是 （ ）
A. F1最大 B.F2最大
C. F3最大 D.一样大

6、如图2所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力及摩擦，则
A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F1＞F2＞F3＞F4
C．F1＝F2＝F3＜F4 D．F1＝F2＝F3＞F4
7、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，那么，下列关系式中正确的是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
8、如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为5N时，滑块水平向右做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦．下列分析正确的是（　　）
A．实验中，使用滑轮是为省力
B．当沙桶落地后，受到惯性作用滑块继续向左运动
C．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向左的拉力为10N
9、如图所示，甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重．则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是（　　）
A．0，3N B．0，5N C．2N，5N D．2N，3N
10、如图2所示，小明用一动滑轮将一袋重物匀速提升2m，下列分析正确的是
A.重物能被拉起是因为受惯性力的作用
B.手拉绳子的力和绳子拉手的力是一对平衡力
C.重物受到的重力和动滑轮对重物的拉力是一对平衡力
D.重物对动滑轮的拉力小于动滑轮对重物的拉力
11、玉溪卷烟厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了下图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面），其中最省力的方案是（ ）
12、如图，质量分别为m1、m2、m3（m1>m2）的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态。不计弹簧自重、绳重和摩擦，关于此装置的说法错误的是
A、绳子对m2的拉力大小为m2g B、绳子对m1的拉力大小为m1g
C、弹簧中拉力大小为（m1—m2）g D、地面对m3的支持力大小为（m2+ m3—m1）g
13、如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为__________N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为__________N．
14、如图，A物重100N，在力F的作用下，以5m/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧秤的示数为10N，则A物体受到的摩擦力是　　N；拉力F为　　N；拉力在10s内所做的功为　　J．
15、如图，用100N的力拉着 物体A以2m/s的速度在水平面匀速前进，若A受到的摩擦力是20N，则B受到的摩擦力是_____N，B物体的速度是_____m/s 。
16、如图7所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A在内匀速移动了5，物体A受到地面的摩擦力为5N。不计滑轮，绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F的大小为 N，拉力F的功率为 W。
17、利用定滑轮提起重物，沿着如图所示方向的F1、F2、F3来施力拉绳子时拉力大小的关系是F1______F2______F3（以上两空选填“=”或“≠”），这是因为F1、F2、F3的力臂______（选填“相等”或“不等”）．
18、一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出．如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为　　　　　　，乙图中人拉动汽车的拉力至少为　　　　　　，其中比较省力的是　　　　　　图．（绳与滑轮间的摩擦不计）
19、（1）如图1所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）．乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为　　　　　　N．
（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N．
a．小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图2）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变．由此可见，定滑轮只改变了力的　　　　　　，不改变力的　　　　　　（均选填“大小”或“方向”）．所以，小明认为图1中b绳对乙的拉力为3N．
b．图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对　　　　　　（选填“相互作用力”或“平衡力”）．为了探究这两个力的大小关系，再做如图4的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等．于是可以得出，b绳对乙的拉力　　　　　　乙对b绳的拉力 （选填“等于”或“不等于”）．由此可知，图1中b绳对乙的拉力为　　　　　　N．
（3）再通过受力分析可得，图1中地面对乙有　　　　　　N的支持力．
20、 如图所示，在水平拉力F的作用下，物体匀速向右滑动时，弹簧秤示数为10牛，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体与水平面之间的摩擦力f的大小分别是多少？

21、楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上。已知该装置电动机的额定功率 ，电动机将电能转换为机械能的效率 ，某次吊运过程中将物料匀速提升 ，所用时间 ，求：
（ 1 ）电动机拉绳的速度大小；
（ 2 ）电动机对绳的拉力大小。
答 案
1、【答案】
C解：AD、动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，故AD错误；
BC、定滑轮的本质是等臂杠杆，使用时既不省力也不费力，优点是可以改变力的方向；故B错误，C正确；
故选C．
2、【答案】D
3、【答案】D
4、【答案】C
5、【答案】D
6、【答案】D
7、【答案】D．
【点评】此题考查的知识点是滑轮组绳子拉力的计算，解答此题的关键是首先分清定滑轮和动滑轮，然后再根据其工作特点作出判断．
8、【答案】
D【考点】定滑轮及其工作特点；惯性；平衡力的辨别．
【分析】（1）使用定滑轮可以改变力的方向；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性；
（3）二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在一条直线上；
（4）分析滑块受到的力，滑块向左进行匀速直线运动，受到平衡力作用，根据平衡力条件判断摩擦力大小．对滑块施加一个水平向右的力时，滑块向右进行匀速直线运动，受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力大小．
【解答】解：A、使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误；
B、水桶通过定滑轮与水平桌面上的滑块相连，滑块水平向左做匀速直线运动，当沙桶落地后，由于滑块具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以滑块继续向左运动；惯性是一种性质，不是作用，故B错误；
C、滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、滑块通过定滑轮拉着沙桶向左进行匀速直线运动，滑块水平方向上受到水平向左5N的拉力和水平向右的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以滑动摩擦力是f=5N．
对滑块施加一个水平向右的拉力F，使滑块拉动沙桶匀速上升，滑块向右进行匀速直线运动，滑块水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的滑动摩擦力、水平向左的拉力F′=G，水平向右的拉力F与水平向左的拉力F′、滑动摩擦力是平衡力，所以F=F′+f=5N+5N=10N．故D正确．
故选D．
9、【答案】A．
10、【答案】C
11、【答案】C
12、【答案】A
13、【答案】解：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；
拉力F=2f=2×10N=20N．
故答案为：20；10．
14、【答案】
【考点】动滑轮拉力的计算；功的计算．
【分析】从图中可以看出，拉力F为物体A所受摩擦力与弹簧测力计示数之和，弹簧测力计的示数等于A所受的摩擦力，根据公式W=Fs可求拉力F做的功．
【解答】解：读图可知，这是一只特殊用法的动滑轮，A受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数，为10N；拉力等于摩擦力的2倍，为20N；
由图可知，物体移动的速度为5m/s，则拉力F移动的速度为其二分之一，即2.5m/s，
故拉力F移动的距离：s=vt=2.5m/s×10s=25m
拉力F做的功为W=Fs=20N×25m=500J．
故答案为：10；20；500．
15、【答案】
40N，4m/s
16、【答案】
10；12.5
17、【答案】
=，=，相等
18、【答案】
解：由题知，对汽车增加的力至少是800N，甲图滑轮为定滑轮，则F=f=800N；乙图滑轮为动滑轮，F′==400N，比较省力的是乙图．
故答案：800N；400N；乙．
19、【答案】
【考点】定滑轮及其工作特点．
【分析】（1）以甲为研究对象，处于静止状态，受到的拉力和重力是一对平衡力，大小相等；
（2）a．定滑轮的特点：不能改变力的大小，但能改变力的方向；
b．物体间力的作用是相互的，大小相等、方向相反；
（3）以乙为研究对象，拉力加上支持力等于乙的重力，据此求地面对乙的支持力．
【解答】解：
（1）以甲为研究对象，处于静止状态，所以a绳对甲的拉力F=G甲=3N；
（2）a．使用定滑轮改变了力的方向，但不能改变力的大小；
b．图1中，b绳对乙施加拉力，力的作用是相互的，则乙对b绳同时施加拉力，所以b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力；
如图4的实验，将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等，说明相互作用力大小相等；于是可以得出，b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力；由此可知，图1中b绳对乙的拉力为3N．
（3）以乙为研究对象，乙受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力，
因为乙处于静止状态，所以F+F支=G乙，
则地面对乙的支持力：F支=G乙﹣F=10N﹣3N=7N．
故答案为：（1）3；（2）a．方向；大小；b．相互作用力；等于；3；（3）7．
=
20、【答案】
因物体做匀速直线运动，物体与水平面之间的摩擦力f=F=10N
水平拉力F=2f=2×10N=20N
21、【答案】
（ 1 ） 0.8m/s ；（ 2 ） 1375N
【详解】
解：（ 1 ）由图可知 n =2 ，电动机做机械功功率为
物体速度为
绳自由端速度为
（ 2 ）电动机对绳的拉力
答：（ 1 ）电动机拉绳的速度 0.8m/s ；
（ 2 ）电动机对绳的拉力 1375N 。