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11.2滑轮（分层练习）
一、单选题
1．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
2．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3
3．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
4．如图所示，分别用 F1、F2、F3、F4 匀速提升同一重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则（ ）
A．F1＝F2＞F3＝F4 B．F1＝F2＞F4＞F3
C．F1＝F2＞F3＞F4 D．F1＞F2＞F3＞F4
5．在日常生活中，能用100N的拉力提起重150N的物体的简单机械是（ ）
①杠杆
②斜面
③一个定滑轮
④一个动滑轮
A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④
6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
7．如图所示，简单机械均不计摩擦，图中，其中最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图（绳子和滑轮重不计）重为60N的木块，在10N的拉力F作用下，物体在水平路面上以1m/s的速度匀速运动了6s，则（ ）
A．木块与水平路面间的摩擦力为120N B．木块与水平路面间的摩擦力为20N
C．在6s内绳子自由端移动了6m D．在6s内绳子自由端移动了18m
二、填空题
9．一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。
10．如图所示，物体A和B所受重力都为40牛，其中______图为定滑轮（选填“（a）”或“（b）”），作用是______。若不考虑滑轮重力和绳子的摩擦，当竖直用力分别匀速提起物体A和B时，力FA大小为______牛
11．在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如图所示，是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，这是运用了______（填“斜面”或“轮轴”）；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于______（填“斜面”或“轮轴”），螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。
12．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，某工人利用如图所示的滑轮组施加了300N拉力在30s的时间内完成任务。此过程中绳子自由端移动的距离为18m，有_____股绳子承担物重。请根据题意在图中画出滑轮组绕绳方法____。如不计摩擦和绳重，动滑轮的重为_____N；如果绳子能承受的最大拉力为450N，那么该滑轮组最大可吊起_____N的物体。
13．如图所示，若物体A重1500N，物体A与地面间摩擦力是90N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，拉力F＝______N，物体A移动______m。
三、作图题
14．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1的动力臂l1
15．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1、阻力F2、动力臂l1以及阻力臂l2．
( )
16．将下图中的滑轮组装为最省力的情形。
四、实验题
17．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是___________。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如上表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是___________。
18．同学们共同研究滑轮的特点。
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变___________。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个___________杠杆；
（2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示。记录的数据如下表。
实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数/N
1 1 4 ≈2.5
2 2 4 ≈3.0
3 3 4 ≈3.5
①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变___________；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在___________（选填“静止”或“拉动”）时读数；
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择___________滑轮与___________重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。
19．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示：
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
（1）在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码_______；
（2）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______；
（3）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______；
（4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______，所以在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择滑轮组；
（5）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。_______
五、计算题
20．如图所示，用滑轮组将重100 N的物体匀速提高5 m，用时10s，每个滑轮重是20N，绳重、摩擦不计，试求：
（1）提起物体所用拉力是多少？
（2）绳自由端移动的距离是多少？
（3）绳自由端移动的速度？
21．工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：
（1）动滑轮的重力；
（2）钢绳自由端移动的距离；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。
一、单选题
1．如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起，已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（ ）
A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F
B．
C．F1的力臂为OA
D．
2．用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是（ ）
A．6次 B．7次 C．8次 D．9次
3．某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ）
实验次数 物重G 拉力F
1 1.0N 0.65N
2 1.5N 0.90N
3 2.0N 1.15N
A．实验失败，停止实验
B．查阅资料，了解结论的适用条件
C．改进实验条件，重新实验
D．与同学分析可能的原因
4．如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（ ）
A．150N B．200N C．300N D．400N
5．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（ ）
A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B．B物体下落速度为1m/s
C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N
D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动
6．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体 M 为重 5000N 的配重，杠杆 AB 的支点为O，已知 OA:OB＝1:2，滑轮下面挂有建筑材料 P，每个滑轮重 100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N 的力竖直向下以 1m/s 的速度匀速拉动绳子时（ ）
A．A 点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N
C．建筑材料P上升的速度为 3m/s D．物体M对地面的压力为4500N
二、填空题
7．如图所示，物重G=10N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。不计绳重与摩擦，若滑轮重为2N，使物体上升10cm，则拉力F=___________N，滑轮向上移动 ___________cm。
8．同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则 _____（选填“甲”或“乙”）滑轮组更省力，_____（选填“甲”或“乙”）滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s甲=_____m，拉力F乙=_____N（不计绳重和摩擦）。
9．如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO=2BO，配重的重力为100N，小明体重为500N，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，滑轮重力为G滑轮，求：
（1）滑轮M是__________（填“动”或“定”）滑轮；
（2）滑轮的重力__________；
（3）将配重改为120N，小明能否将配重拉起，通过计算说明理由__________。
三、计算题
10．如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个重500N的人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求：
（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？
（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法；
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是多少？人对地面的压力是多少？
11．如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上；已知OM∶ON＝1∶3。一个重为640N的人站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104Pa。当人用力拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.4×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa。若每个滑轮重为20N，g取10N/kg。求：
（1）人对绳的拉力？
（2）合金块A的密度？
（3）当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。求此时物体B对地面的压强。
12．用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置（如图所示），整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD =1∶2，A的体积为0.02m3，A重为450N，B重为300N，不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；
（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力。
四、实验题
13．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（丙小组）
实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛）
1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.4
（1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，_______；
（2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_______牛；
（3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_______；
（4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：_______。
14．小亮同学骑车上学途中，要冲上一段坡路，他思考：物块以一定的速度v0从斜面底端冲上斜坡后运动的最大距离L与哪些因素有关？认真思考后提出以下猜想：
猜想一：可能与物块的质量m有关；
猜想二：可能与物块的速度v0有关；
猜想三：可能与斜面的倾角 θ 有关；
他选用若干相同材料的长方体物块和同一斜面进行实验。将物块从斜面的底端以速度v0沿斜面向上运动，测得冲上斜面后运动的最大距离L，改变相关条件，多次实验，并将实验数据记录在下表中：
表一：m1=0.2kg 表二：m2=0.4kg
序号 倾角θ v0（m/s） L（m） 序号 倾角θ v0（m/s） L（m）
1 8° 1 0.0566 8 8° 2 0.2263
2 8° 2 0.2263 9 16° 3 0.4500
3 16° 3 0.4500 10 16° 4 0.8000
4 16° 3 0.4156 11 23° 4 0.7390
5 23° 3 0.3600 12 53° 5 1.0000
6 53° 4 0.6400 13 68° 5 1.0352
7 68° 4 0.6626 14 83° 5 1.1547
（1）分析比较序号2与8或3与9的数据及相关条件可知，猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）；
（2）为验证猜想二，可选择序号2与___________的数据进行分析，得出的初步结论是：同一物块，沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动，上滑的最大距离L与物块速度v0___________（选填“有关”或“无关”）；
（3）小亮分析了表一、表二中数据后，得出的结论是同一物块，在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行，斜面倾角 θ 越大，上滑的最大距离L越小，你认为他的观点是___________的（选填正确”或“不正确”）判断的依据是___________；
（4）小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此提出新的猜想上滑的最大距离L还可能与___________有关；
（5）下列探究活动与小亮的研究方法不相同的是___________
A．探究影响浮力大小的因素 B．探究二力平衡的条件
C．探究定滑轮工作时的特点 D．探究阻力对物体运动的影响
一、综合题
1．阅读短文，回答问题。
变速自行车的奥秘
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﹣﹣需要爬坡时，可以降低挡位，此时会感觉自己骑起来“更轻松”，到了下坡时，可以提升挡位，此时会感觉自己“骑得更快”。这之中的奥秘在哪里呢，让我们一起来探究吧！
如图1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：选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
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，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。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，此时动力臂小于阻力臂。
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。
在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的摩擦阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。
（1）自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个_________（省力/费力/等臂）杠杆；
（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F（作用点面在脚踏板中心），以及这个力对应的力臂L_________；（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。）
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较_________（大/小）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是_________ ；
A．相同时间转过的圈数相同
B．相同时间带动链条转动的长度相同
C．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
（5）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为20N，一辆自行车后车轮的半径约为35cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为10cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为_________N。
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11.2滑轮（分层练习）
一、单选题
1．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
【答案】B
【解析】AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确；
C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误；
D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。
故选B。
2．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3
【答案】C
【解析】使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。
故选C。
3．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
【答案】C
【解析】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。
故选C。
4．如图所示，分别用 F1、F2、F3、F4 匀速提升同一重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则（ ）
A．F1＝F2＞F3＝F4 B．F1＝F2＞F4＞F3
C．F1＝F2＞F3＞F4 D．F1＞F2＞F3＞F4
【答案】B
【解析】a、b图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故
F1=F2=G
c图用的是动滑轮，能够省一半的力，故，d图用的是动滑轮，拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以，所以
F1=F2＞F4＞F3
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．在日常生活中，能用100N的拉力提起重150N的物体的简单机械是（ ）
①杠杆
②斜面
③一个定滑轮
④一个动滑轮
A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④
【答案】B
【解析】要用100N的拉力要提起重150N的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在杠杆、斜面和动滑轮能达到省力的目的，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用100N的拉力能提起重150N的简单机械是杠杆①、斜面②和动滑轮④。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解析】三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同，则与地面摩擦力相同，第一幅图为定滑轮，只改变力的方向，则拉力为
F1=f
第二三幅图为动滑轮，根据绳子段数关系可知，拉力分别为
综合可得
故选D。
7．如图所示，简单机械均不计摩擦，图中，其中最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】(1)图中使用的是滑轮组，n＝2，简单机械的自重、摩擦均不计，拉力FG；
(2)图中使用的是轮轴，动力作用在轮上，由杠杆平衡条件可知，FR＝Gr据此求拉力大小；
(3)简单机械的自重、摩擦均不计，使用斜面时Fs＝Gh，据此求力F大小；
(4)求出动力臂和阻力臂的大小，利用杠杆平衡条件求F的大小。
【解析】A．图中使用的是滑轮组，n＝2，简单机械的自重、摩擦均不计，拉力FG，故A不符合题意；
B．图中使用的是轮轴，动力作用在轮上，由杠杆平衡条件可知，，拉力FGG，故B不符合题意；
C．在直角三角形中，斜面夹角为30°，则斜面高等于斜面长的，由Fs＝Gh得，FGG，故C不符合题意；
D．动力臂
L1＝1m+2m＝3m
阻力臂L2＝1m，由杠杆平衡条件可得
FL1＝GL2
FG
故D符合题意。
故选D。
8．如图（绳子和滑轮重不计）重为60N的木块，在10N的拉力F作用下，物体在水平路面上以1m/s的速度匀速运动了6s，则（ ）
A．木块与水平路面间的摩擦力为120N B．木块与水平路面间的摩擦力为20N
C．在6s内绳子自由端移动了6m D．在6s内绳子自由端移动了18m
【答案】B
【解析】AB．由滑轮组结构看出
绳子和滑轮重不计，作用在绳自由端的拉力等于木块受摩擦力的，木块受到的摩擦力
故A不符合题意，B符合题意；
CD．由得，物体移动的距离
绳子自由端通过的距离
故CD不符合题意。
故选B。
二、填空题
9．一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。
【答案】 500 1000
【解析】[1]定滑轮匀速吊起500 N的重物，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。
[2] 拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力，则受到的力为
F=500N+500N=1000N
10．如图所示，物体A和B所受重力都为40牛，其中______图为定滑轮（选填“（a）”或“（b）”），作用是______。若不考虑滑轮重力和绳子的摩擦，当竖直用力分别匀速提起物体A和B时，力FA大小为______牛
【答案】 （b） 改变力的方向 20
【解析】[1]使用过程中，滑轮轴固定不动的滑轮叫定滑轮。使用过程中，滑轮轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，故B图中的滑轮轴固定不动，是定滑轮。
[2]定滑轮在使用过程中，总是绕着固定点转动，也就是说定滑轮是个形状特殊的杠杆，其动力臂和阻力臂始终等于滑轮的半径，大小不变。故使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
[3]由图知，用于提升物体A的滑轮为动滑轮，直接作用在动滑轮上承担拉力的绳子段数为2。因不计滑轮重及摩擦，所以拉力的大小为
11．在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如图所示，是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，这是运用了______（填“斜面”或“轮轴”）；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于______（填“斜面”或“轮轴”），螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 粗 轮轴 斜面
【解析】[1][2]螺丝刀拧螺丝时使用的是轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴，螺丝刀手柄越粗动力臂越大越省力。
[3]螺丝钉在旋转进入孔中时，螺纹上会受到孔对它的阻力作用，螺丝钉上螺纹就好像是高山上的盘旋公路一样，高山上的盘旋公路是斜面，那么螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面。
12．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，某工人利用如图所示的滑轮组施加了300N拉力在30s的时间内完成任务。此过程中绳子自由端移动的距离为18m，有_____股绳子承担物重。请根据题意在图中画出滑轮组绕绳方法____。如不计摩擦和绳重，动滑轮的重为_____N；如果绳子能承受的最大拉力为450N，那么该滑轮组最大可吊起_____N的物体。
【答案】 3 300 1050
【解析】[1][2]由将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，此过程中绳子自由端移动的距离为18m可知，动滑轮上绳子的段数
即有3段绳子承担物重，则滑轮组绕绳从动滑轮开始，如图所示：
[3]绳重及摩擦不计，根据可得，动滑轮的重力
G动=nF-G=3×300N-600N=300N
[4]如果绳子能承受的最大拉力为450N，最大吊起的物重
G′=nF′-G动=3×450N-300N=1050N
13．如图所示，若物体A重1500N，物体A与地面间摩擦力是90N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，拉力F＝______N，物体A移动______m。
【答案】 30 1
【解析】[1][2]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，绳端的拉力
当绳子自由端移动3m时，物体A向左移动的距离
三、作图题
14．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1的动力臂l1
【答案】
【解析】定滑轮的相当于等臂杠杆，支点为图中O的位置，动力臂为支点到动力F1的距离l1，图如下
15．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1、阻力F2、动力臂l1以及阻力臂l2．
( )
【答案】
【解析】定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；
拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；
过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段(即动力臂l2和阻力臂l1)．
如图所示：
16．将下图中的滑轮组装为最省力的情形。
【答案】
【解析】两个定滑轮，两个动滑轮，动滑轮绕5股绳最省力，绕绳的起点在动滑轮上，如下图所示：
四、实验题
17．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是___________。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如上表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是___________。
【答案】 变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力
【解析】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于钩码的重力。
（2）[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力大于物重G的一半。
18．同学们共同研究滑轮的特点。
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变___________。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个___________杠杆；
（2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示。记录的数据如下表。
实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数/N
1 1 4 ≈2.5
2 2 4 ≈3.0
3 3 4 ≈3.5
①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变___________；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在___________（选填“静止”或“拉动”）时读数；
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择___________滑轮与___________重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。
【答案】 力的方向 等臂 力的方向 一半 拉动 相同 相同
【解析】（1）[1]由图甲知，向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时，弹簧测力计的示数保持不变，且等于物重，所以使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。
[2]定滑轮在使用时，动力臂与阻力臂都等于轮的半径，动力与阻力的大小相等，则定滑轮相当于等臂杠杆。
（2）①[3]图乙中，提升重物时，需要向上拉动绳子，即拉力向上来提升重物，所以使用动滑轮不能改变力的方向。
[4]由表格数据知，每组滑轮与重物的总重力与测力计示数的关系
1N+4N=2×2.5N
2N+4N=2×3.0N
3N+4N=2×3.5N
即，在不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力时，用动滑轮匀速竖直提起同一重物，弹簧测力计的示数等于提升重力的一半。
[5]在实验中，要探究拉动时，拉力与提升物重的关系，应匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡，且在拉动时，读出测力计的示数。
②[6][7]要探究拉力方向对拉力的影响，应用控制变量法，应选择相同的滑轮与相同重力的物体进行实验，操作过程中，只改变拉力的方向。
19．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示：
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
（1）在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码_______；
（2）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______；
（3）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______；
（4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______，所以在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择滑轮组；
（5）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。_______
【答案】 匀速上升 省力 改变力的方向 费距离
【解析】（1）[1]在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，处于平衡状态，只有这样，弹簧测力计对绳子的拉力的大小才是不变的，弹簧测力计的示数不变，才能快速准确测出拉力的大小。
（2）[2]在实验（c）中，拉力
F=0.55N故使用动滑轮时省力。
（3）[3]比较图（a）（b），观察弹簧测力计拉力的方向，要向上提升物体，使用定滑轮可以向下拉绳子，施加向下的拉力，所以使用定滑轮的好处是改变用力的方向。
（4）[4]钩码升高高度都为0.2m时，（b）中测力计移动的距离为0.2m，（c）中测力计移动的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。
（5）[5]要使得绕线方式最省力，则承担物重的绳子股数要最多，图（d）中，承担物重的绳子股数最多为3，所以要从动滑轮上面的挂钩绕起，绕线方式如图所示
五、计算题
20．如图所示，用滑轮组将重100 N的物体匀速提高5 m，用时10s，每个滑轮重是20N，绳重、摩擦不计，试求：
（1）提起物体所用拉力是多少？
（2）绳自由端移动的距离是多少？
（3）绳自由端移动的速度？
【答案】（1）40N；（2）15m；（3）1.5m/s
【解析】解： （1）如图，滑轮组由3股绳承担物重，货物与动滑轮的总重力
提起物体所用拉力
（2）绳子自由端移动距离
（3）绳子自由端移动的速度
答：（1）提起物体所用拉力是40N；
（2）绳子自由端移动的距离是15m；
（3）绳子自由端移动的速度为1.5m/s。
21．工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：
（1）动滑轮的重力；
（2）钢绳自由端移动的距离；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。
【答案】（1）100N；（2）18m；（3）400N
【解析】解：（1）由图示可知，滑轮组承担重量的绳子股数为n＝3，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，由可得，动滑轮的重力
G动＝3F-G＝3×300N-800N＝100N
（2）已知建材上升的高度为6m，则钢绳自由端移动的距离
s＝3h＝3×6m＝18m
（3）滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）钢绳自由端移动的距离为18m；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。
一、单选题
1．如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起，已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（ ）
A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F
B．
C．F1的力臂为OA
D．
【答案】C
【解析】A．在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误；
B．由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力是阻力的一半，即
故B错误；
C．力臂是支点到力的作用线的距离，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C正确；
D．在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即，故D错误。
故选C。
2．用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是（ ）
A．6次 B．7次 C．8次 D．9次
【答案】B
【解析】根据图示可知，n＝3，而绳子能承受的最大拉力为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则一次吊运大米的重力
由G＝mg可得，一次吊运大米的质量
一次吊运大米的袋数为
所以一次吊运大米的袋数为4袋，则至少需要吊运的次数
因此需要7次才能吊运完。
故选B。
3．某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ）
实验次数 物重G 拉力F
1 1.0N 0.65N
2 1.5N 0.90N
3 2.0N 1.15N
A．实验失败，停止实验
B．查阅资料，了解结论的适用条件
C．改进实验条件，重新实验
D．与同学分析可能的原因
【答案】A
【解析】课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力、不考虑绳与滑轮摩擦的情况下得出的，在实际的实验中应当考虑动两个因素对结果的影响，故最不可取的是“实验失败，停止实验”，其它三个选项是可取的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（ ）
A．150N B．200N C．300N D．400N
【答案】B
【解析】因滑轮自重20N，提升物体需要的拉力
由于力的作用是相互的，所以杠杆左端受到的拉力
F′＝F拉＝150N
因
OA∶OB＝3∶4
由杠杆的平衡条件得
F′×OB＝F×OA
即
故选B。
5．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（ ）
A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B．B物体下落速度为1m/s
C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N
D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动
【答案】B
【解析】A．由图知，动滑轮上有2段绳子承担物重，所以
由物体间力的作用是相互的规律可知，物体A受到的拉力为
FA'＝FA＝15N
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为
f＝FA'＝15N
故A错误；
B．由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为
故B正确；
CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的滑动摩擦力大小不变，方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力
F＝f+FA'＝15N+15N＝30N
则要使物体A向左做加速直线运动，由二力平衡的知识可知，向左拉物体A的力F拉＞30N，故CD错误。
故选B。
6．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体 M 为重 5000N 的配重，杠杆 AB 的支点为O，已知 OA:OB＝1:2，滑轮下面挂有建筑材料 P，每个滑轮重 100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N 的力竖直向下以 1m/s 的速度匀速拉动绳子时（ ）
A．A 点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N
C．建筑材料P上升的速度为 3m/s D．物体M对地面的压力为4500N
【答案】D
【解析】AD．以定滑轮为研究对象，它受到向下的重力和三段绳子向下的拉力，由于定滑轮处于平衡状态，所以，定滑轮受到A点向上的拉力大小为
FA=G定+3F=100N+3×300N=1000N
因力的作用是相互的，则A 点受到向下的拉力为 1000N，即FA′=FA=1000N，故A错误；
根据杠杆的平衡条件：FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，所以
因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′=FB=500N；物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为
FM支持=GM-FB′=5000N-500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力
FM压=FM支持=4500N
故D正确；
B．由图可知，动滑轮由两段绳子吊着，即n=2，且滑轮组摩擦均不计，建筑材料P重
GP=2F-G动=2×300N-100N=500N
故B错误；
C、物重P由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度
故C错误。
故选D。
二、填空题
7．如图所示，物重G=10N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。不计绳重与摩擦，若滑轮重为2N，使物体上升10cm，则拉力F=___________N，滑轮向上移动 ___________cm。
【答案】 22 5
【解析】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，拉力为
滑轮向上移动的距离为
8．同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则 _____（选填“甲”或“乙”）滑轮组更省力，_____（选填“甲”或“乙”）滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s甲=_____m，拉力F乙=_____N（不计绳重和摩擦）。
【答案】 乙 甲 2 110
【解析】[1]由图可知，甲图中动滑轮上绳子股数n甲=2，乙图中动滑轮上绳子股数n乙=3，根据
可知，吊起同一物体用乙图所示滑轮组更省力。
[2]由图可知，使用甲图的滑轮组向上吊起物体，拉力的方向向下，所以甲图的滑轮组能改变力的方向。
[3]把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离
[4]物体重300N，如果不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为30N，则拉力
9．如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO=2BO，配重的重力为100N，小明体重为500N，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，滑轮重力为G滑轮，求：
（1）滑轮M是__________（填“动”或“定”）滑轮；
（2）滑轮的重力__________；
（3）将配重改为120N，小明能否将配重拉起，通过计算说明理由__________。
【答案】 动 20N 所需拉力大于小明的重力
【解析】（1）[1]滑轮M在使用过程中，其轴心向上移动，故为动滑轮。
（2）[2]配重在地面保持静止状态，绳子对它的拉力为
F拉=G-F压
对动滑轮进行受力分析可知，它受到向上的拉力F，向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉，可得
FA=2F拉+G动=2×(100N-F压)+G动
根据杠杆的平衡条件得到
F×AO=F×OB
结合AO=2BO，F压=50N时F=240N有
[2×(100N-50N)+G动]×2=240N×1
解得G动=20N；
（3）[3]据图可知，当配重对地面的压力恰好为零时，连接配重的绳子上拉力为
F=G配重=120N
则施加在A点的拉力为
根据杠杆的平衡条件得
则
小明体重
G小明=500N<520N
所以，小明不能将配重拉起。
三、计算题
10．如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个重500N的人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求：
（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？
（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法；
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是多少？人对地面的压力是多少？
【答案】（1）1000Pa；（2）见解析；（3）320N，180N
【解析】解：（1）正方体与地面的接触面积为
重物在水平面上，对地面的压力为
则对地面的压强为
（2）要想使人所用的拉力最小，且该滑轮组向下用力，应从动滑轮开始绕。如图所示
。
（3）由第二问知，重物相当于三股绳子拉着，可列式
解得
如果人对绳子的实际拉力是320N，则绳子对人的拉力也是320N，所以，人对地面的压力
答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是1000Pa；
（2）滑轮组上绳子的绕法如图；
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是320N；人对地面的压力是180N。
11．如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上；已知OM∶ON＝1∶3。一个重为640N的人站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104Pa。当人用力拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.4×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa。若每个滑轮重为20N，g取10N/kg。求：
（1）人对绳的拉力？
（2）合金块A的密度？
（3）当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。求此时物体B对地面的压强。
【答案】（1）60N；（2）5.5×103kg/m3；（3）7.5×103Pa
【解析】解：（1）根据可得人与地面的接触面积
则当人用力拉住绳通过滑轮组时，人对水平地面的压力
由于人处于平衡状态，根据力的合成可得，拉力
（2）当人用力拉住绳通过滑轮组时，根据滑轮组的使用特点可知
则动滑轮对杠杆N的拉力
由于杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得，则
AB之间的受力面积
根据可得，A对B的压力
由于A处于静止状态，则根据力的合成可得金属块A的重力
则
A的体积
所以
（3）当人用80N的拉力拉绳时，动滑轮对杠杆N的拉力为
当杠杆在水平位置平衡，即
则A对B的压力
已知A和B是由同种材料制成的，则
B的体积
则
所以此时物体B对地面的压强为
答：（1）人对绳的拉力是60N；
（2）合金块A的密度是5.5×103kg/m3；
（3）当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。此时物体B对地面的压强为7.5×103Pa。
12．用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置（如图所示），整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD =1∶2，A的体积为0.02m3，A重为450N，B重为300N，不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；
（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力。
【答案】（1）200N；（2）230N
【解析】解：（1）当水位上涨到A的上表面时，A浸没在水中，所以A排开水的体积为
V排=VA=0.02m3
所以A受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
（2）水位上涨过程中，当A物体露出水面时，A排开水的体积为
物体A此时受到的浮力为
F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N
物体A受到浮力、重力和滑轮组的拉力，三力平衡，所以滑轮组的拉力为
F′=GA-F浮′=450N-80N=370N
根据力的作用的相互性可知，物体A对滑轮组拉力
F′′= F′=370N
不计绳重与摩擦，用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N，则动滑轮的重力为
G动=3F-G=3×50N-100N=50N
滑轮组绳子自由端的拉力为
根据力的作用的相互性可知，绳子转自由端对杠杆C端拉力与杠杆C端受到拉力大小相等，大小F=140N。杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，由杠杆平衡条件有
Fc·OC=F·OD
变形带入数据，解得
绳子对D端拉力为70N，所以B物体受到拉力为
FB拉=F=70N
B物体受到的拉力、电子秤的支持力与B的重力平衡，所以B受到的支持力为
F支=GB-FB拉=300N-70N=230N
所以电子秤受到B物体对它的压力大小等于230N。
答：（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力为200N；
（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力为230N。
四、实验题
13．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（丙小组）
实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛）
1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.4
（1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，_______；
（2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_______牛；
（3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_______；
（4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：_______。
【答案】 可以省力 0.2 拉力方向不同 拉力方向与竖直方向夹角越大越费力
【解析】（1）[1]从表格中可以看出，每组数据中弹簧测力计的读数都要小于重物的重力，所以使用动滑轮匀速提起重物，可以省力。
（2）[2]因为提升重物的过程中相当于两根绳子在提升动滑轮，则由题中资料可知，拉力的表达式为
将第1次的实验数据代入到上式，求得
G动=2F1-G1=2×0.6N-1N=0.2N
（3）[3]当提升相同重物时，所用拉力的方向不同，得到的弹簧测力计的示数不同，由此可知拉力方向不同影响拉力的大小。
（4）[4]观察图片并分析数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，且测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。
14．小亮同学骑车上学途中，要冲上一段坡路，他思考：物块以一定的速度v0从斜面底端冲上斜坡后运动的最大距离L与哪些因素有关？认真思考后提出以下猜想：
猜想一：可能与物块的质量m有关；
猜想二：可能与物块的速度v0有关；
猜想三：可能与斜面的倾角 θ 有关；
他选用若干相同材料的长方体物块和同一斜面进行实验。将物块从斜面的底端以速度v0沿斜面向上运动，测得冲上斜面后运动的最大距离L，改变相关条件，多次实验，并将实验数据记录在下表中：
表一：m1=0.2kg 表二：m2=0.4kg
序号 倾角θ v0（m/s） L（m） 序号 倾角θ v0（m/s） L（m）
1 8° 1 0.0566 8 8° 2 0.2263
2 8° 2 0.2263 9 16° 3 0.4500
3 16° 3 0.4500 10 16° 4 0.8000
4 16° 3 0.4156 11 23° 4 0.7390
5 23° 3 0.3600 12 53° 5 1.0000
6 53° 4 0.6400 13 68° 5 1.0352
7 68° 4 0.6626 14 83° 5 1.1547
（1）分析比较序号2与8或3与9的数据及相关条件可知，猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）；
（2）为验证猜想二，可选择序号2与___________的数据进行分析，得出的初步结论是：同一物块，沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动，上滑的最大距离L与物块速度v0___________（选填“有关”或“无关”）；
（3）小亮分析了表一、表二中数据后，得出的结论是同一物块，在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行，斜面倾角 θ 越大，上滑的最大距离L越小，你认为他的观点是___________的（选填正确”或“不正确”）判断的依据是___________；
（4）小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此提出新的猜想上滑的最大距离L还可能与___________有关；
（5）下列探究活动与小亮的研究方法不相同的是___________
A．探究影响浮力大小的因素 B．探究二力平衡的条件
C．探究定滑轮工作时的特点 D．探究阻力对物体运动的影响
【答案】 错误 1 有关 不正确 分析比较序号12、13、14的数据得出，当以相同的速度v0沿斜面向上滑行时，斜面倾角θ越大，上滑的最大距离L越大 接触面的粗糙程度 C
【解析】（1）[1] 2与8或3与9的数据可知，斜面的倾角和速度v0相同，而物块的质量不同，由于冲上斜面后运动的最大距离L相同，说明物块冲上斜面后运动的最大距离L与物块的质量m无关，所以猜想一错误的。
（2）[2] 猜想二是说明物块冲上斜面后运动的最大距离L可能与物块的速度v0有关，要验证猜想二，需控制物块的质量、斜面的倾角相同，改变物块从斜面的底端的速度v0，所以可以选择序号2与1的数据进行分析。
[3]由序号2与1的数据可知，物块的质量、斜面的倾角相同，物块冲上斜面时的速度不同，在斜面上滑行的距离也不同，说明同一物块，沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动，上滑的最大距离L与物块速度v0有关。
（3）[4][5]分析比较表一序号为4和5的数据，同一物块，在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行，斜面倾角 θ 越大，上滑的最大距离L越小，但分析比较表二序号12、13、14的数据得出，当以相同的速度v0沿斜面向上滑行时，斜面倾角θ越大，上滑的最大距离L越大，所以他的观点是不正确。
（4）[6]小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。路面粗糙程度不同，汽车滑行的距离不同，所以可以猜想上滑的最大距离L还可能与接触面的粗糙程度有关。
（5）[7]在小亮的研究活动中，采用了控制变量法。
A．影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积，在研究浮力大小与液体密度（或排开液体的体积）关系时，控制排开液体的体积（或液体密度）相同，采用了控制变量法，故A不符合题意；
B．两个力要平衡，需要满足四个条件，探究二力平衡的条件时，每次只改变一个因素，保持其它因素不变，采用的是控制变量法，故B不符合题意；
C．探究定滑轮工作时的特点，选用轻绳进行实验，忽略绳重及摩擦对实验的影响，忽略次要因素，突出主要研究问题，采用了模型法，没有采用控制变量法，故C符合题意；
D．研究阻力对物体运动的影响，要控制物体运动到水平面时速度相同，用到了控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
一、综合题
1．阅读短文，回答问题。
变速自行车的奥秘
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﹣﹣需要爬坡时，可以降低挡位，此时会感觉自己骑起来“更轻松”，到了下坡时，可以提升挡位，此时会感觉自己“骑得更快”。这之中的奥秘在哪里呢，让我们一起来探究吧！
如图1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：选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
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，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。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，此时动力臂小于阻力臂。
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。
在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的摩擦阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。
（1）自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个_________（省力/费力/等臂）杠杆；
（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F（作用点面在脚踏板中心），以及这个力对应的力臂L_________；（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。）
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较_________（大/小）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是_________ ；
A．相同时间转过的圈数相同
B．相同时间带动链条转动的长度相同
C．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
（5）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为20N，一辆自行车后车轮的半径约为35cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为10cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为_________N。
【答案】 费力 大 B 56
【解析】（1）[1]阅读材料知，自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个费力杠杆。因为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，此时动力臂小于阻力臂。
（2）[2]当脚对脚踏板的力垂直于板柄时，对应的力臂最大，最省力时，所以人脚对脚踏板的力F，以及这个力对应的力臂L，如下图所示：
（3）[3]由题文可知，爬坡时，要增大动力臂，应将链条调整至半径较大的后齿轮上，从而达到相对省力的目的。
（4）[4]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。所以其特征是相同时间带动链条转动的长度相同，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（5）[5]根据轮轴工作原理可得
前齿轮通过链条对后齿轮的拉力为
由于力的作用是相互的，则前齿轮受到后齿轮向后的拉力为
F前齿=F后齿=140N
根据轮轴工作原理，人蹬车的力至少应为
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苏科九上物理同步精品课件
苏科版九年级上册
第11章 简单机械和功
11.2滑轮
2023秋苏科版九年级（上）物理同步精品备课
滑轮
动滑轮
滑轮组
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
定滑轮
04
05
其他简单机械
除了杠杆之外，滑轮也是一种简单机械，它在日常生活中的应用非常广泛。大家在生活中见过滑轮吗？使用滑轮有什么特点呢？
装卸设备有个重要部件滑轮
窗帘盒上有一个滑轮
情景引入
旗杆顶部上的滑轮
健身房器材上的滑轮
起重机上的滑轮
情景引入
滑轮
01
1.滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。
轴
轮
槽
2.滑轮有两种分类：
定滑轮和动滑轮
定滑轮
动滑轮
探究新知
定滑轮
02
如图所示，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。
想想看，为什么会出现这样的笑话？你能解释其中的道理吗？
问题：用绳和一个滑轮，将砝码提到高处，你有什么方法？
一、定滑轮
1.定滑轮：使用滑轮时，轴固定不动的滑轮。
2.使用定滑轮时，有什么特点？
定滑轮
旗杆顶的定滑轮
提出问题：（1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？
（2）使用定滑轮是否省了距离（或需要移动更大的距离）？
进行实验：①用弹簧测力计直接测出钩码的重力。
②使用定滑轮缓缓提升同一物体，记录整个过程中用力大小、物体移动距离及动力移动的距离、动力的方向。
③竖直拉升、斜着拉升，改变拉力的方向,观察拉力大小。
定滑轮的特点
实验数据：
物重G/N 物体移动方向 物体移动距离h/m 拉力F/N 拉力方向 拉力移动距离s/m
1.5 竖直向上 0.3 1.6 竖直向下 0.3
1.5 竖直向上 0.3 1.4 斜向下 0.3
1 竖直向上 0.4 1.1 竖直向下 0.4
实验结论：
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变力的方向。
(1)力的关系：F与G一样大，不省力 。
(2)施力的方向：改变。
(3)绳端移动距离S与物体上升高度h的关系：相等。
3.定滑轮的实质：
定滑轮的实质是等臂杠杆:支点在轴心O处;拉力F1是动力,重物的拉力是阻力F2；两个力臂L1、L2都等于轮半径。
改变拉力方向，还是等臂杠杆，所以使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G
绳子自由端移动的距离S和物体升高的高度h相等：S绳=h物
L1＝ L2 ； F1＝F2 ＝ G （不计摩擦）
根据杠杆的平衡条件：F1.L1=F2.L2
例题1. 用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，
不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ ）
A. F1>F2>F3 B. F1=F2=F3
C. F1F3>F1
B
典型例题
例题2.在旗杆顶端安装小轮，其主要目的是为了（ ）
A．改变力的方向 B．省力
C．省距离 D．省功
A
典型例题
动滑轮
03
动滑轮：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。
动滑轮
使用动滑轮时，有什么特点？
使用动滑轮是否省力（或费力）？
使用动滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
起重机的动滑轮
用动滑轮拉船
探究新知
探究动滑轮的特点
【实验器材】
实验需要测量的物理量如下表格
铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计
物重G/N 物体移动方向 物体移动 距离h/cm 拉力F/N 拉力 方向 拉力移动
距离S/cm
【实验装置】
如图所示，把绳子一端固定在铁架台上，另一端通过动滑轮挂在测力计的挂钩上；钩码挂在动滑轮的轴上，用力缓慢拉动弹簧测力计竖直向上匀速运动。
【数据表格】
探究新知
（1）用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。
（2）使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。
【实验步骤】
F
（3）将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。
h
s
G
探究新知
物重 G/N 物体移动 方向 物体移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动
距离s/m
2 竖直向上 0.3 1.1 竖直向上 0.6
2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向上 0.6
1.0 竖直向上 0.2 0.6 竖直向上 0.4
【实验数据】
探究新知
（1）拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。
若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/ 2。
（2）拉力的方向：不能改变。
（3）拉力（绳末端）移动距离S与钩码上升高度h的关系： S绳=2h物。
【分析数据，归纳结论】
探究新知
使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。
拉力（绳末端）移动距离S是物体上升高度h的2倍：S拉=2h物。
【结论】
探究新知
F1
F2
动滑轮的实质
l1
l2
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
动滑轮相当于一根杠杆，支点在绳和轮相切的O处；拉力F1是动力，重物的拉力是阻力F2；动力臂l1是轮直径、阻力臂l2是轮半径。
根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2
l1＝2l2 F1＝ F2＝ G
（不计摩擦和动滑轮重）
1
2
1
2
O.
探究新知
用平衡力的知识研究动滑轮的特点
在忽略动滑轮的重力和摩擦的情况下，物体受到重力G和两段绳子的两个拉力F的作用。由于物体匀速上升，所以两个拉力F跟物体的重力G是平衡力。
2F＝G ，F。
若考虑动滑轮的重力，忽略绳重、摩擦的情况下，由于物体匀速上升，所以四个力平衡，满足：
2F＝（ G + G 动）， F
F
F
G
G动
探究新知
例题 3. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
A
例题 4. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm，如果动滑轮的重为1 N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F=1.5 N
B. 拉力F=2 N
C. 绳子向上移动的距离为10 cm
D. 绳子向上移动的距离为5 cm
B
典型例题
例题5.在下图中，物体 A 重为 G，在拉力 F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为 f，则人对绳的拉力 F 的大小等于( )
A. 0.5G
B. 2G
C. 0.5f
D. 2f
C
典型例题
滑轮组
04
定滑轮能改变拉力的方向,动滑轮能省力. 把两者结合在一起，小孩能在地面上把这袋东西拉上去。
1.滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合在一起就组成了滑轮组。
由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有几种组合 这样的组合各有什么特点？
讨论交流
探究新知
2.滑轮的组合
n:承担重的绳子段数.
S:绳子末端移动的距离.
在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时:
使用滑轮组省了力，但是费距离。
n=2
S=2h
n=3
S=3h
探究新知
3.使用滑轮组的特点：
（1）拉力 F 的大小与吊起动滑轮的绳子段数 n 有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一即:
（2）拉力 F(绳子自由端)移动距离 s 是物体上升高度 h 的 n 倍，即: s = nh.
F= （G + G动）
1
n
不计绳重和摩擦但考虑滑轮重：
F =
1
n
G
不计动滑轮重、绳重和摩擦：
(3)绳子自由端的速度与被物体的速度的关系：
V绳=n.V物
探究新知
4.滑轮组的组装
用n= — 或 n= — 来求，当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
G
F
s
h
（1）确定绳子的段数
（2）滑轮组的绕绳方法
当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；
当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；
概括为“奇动偶定”。
探究新知
G = ______
h = ______
F=100 N
s=3m
F=_____
s=_____
G=100 N
h=1 m
F=100 N
s=______
G = ____
h=1.5 m
F
v= ____
物体以0.2 m/s的
速度匀速上升
300N
1m
300N
4.5m
2m
50N
例题6 用如图所示的滑轮组提高物体，根据已知条件，请填写空白处（不计绳重、摩擦及动滑轮自重 ）。
0.8m/s
典型例题
例题7 楼下有一箱重力为300牛的货物，要将它用滑轮组提到二楼（每层楼高为3米），若想最省力，应该如何绕线？计算出力的大小、人拉绳子的长度。 （不计绳重、摩擦及动滑轮自重 ）
绕线方法见图。
动滑轮上的绳子股数有3段，所以拉力的大小为：
F=100N
人拉绳子的长度:
s=nh=3m × 3=9m
典型例题
其他简单机械
05
除了杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等。
1.轮轴
(1)轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。
轮轴
各种轮轴
探究新知
(2)轮轴的实质：
轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心0，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂.
探究新知
(3)轮轴的原理：
根据杠杆的平衡条件：F1· R = F2 · r
当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。
由F2=G
得：F1· R = G · r
当动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
因为： R >r
所以：F1探究新知
2.斜面
(1)斜面：是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。
(2)使用斜面可以省力。
通过斜面将一个大箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬到车厢省劲多了斜面可以省力。
徒手搬运
利用斜面搬运
探究新知
(3)斜面的原理
根据功的原理,如果不计斜面和物体的摩擦： Gh=FL F=Gh/L
如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一。斜面是一种省力的机械。
如图所示：把重为G的物体，沿着长为L，高为h的斜面，用大小为F的力推上去的过程中：
斜面的分析
盘山公路
探究新知
斜面的分析
实验证明，沿斜面向上推重物所需的推力F小于物体所受的重力G。即利用斜面可以省力，当斜面高度h一定时，长度L不同的斜面所需要的推力F也不同；L越长，F越小，越省力。
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面。
螺丝钉较容易被旋进木板,螺旋千斤顶能轻松把汽车顶起来,都是利用斜面的原理.除了省力,还可以将旋转运动与沿轴向运动进行互相转化。
螺杆
木螺丝
千斤顶
把三角形的纸片绕在铅笔上,你可以体会到斜面变形成为螺旋的过程
讨论交流
探究新知
1. 用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，
不计摩擦，比较拉力F1、F2、F3的大小（ ）
A. F1>F2>F3 B. F1=F2=F3
C. F1F3>F1
B
课堂练习
2．如图，工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕绳方法补充完整．
答案：如图.
课堂练习
3. 用如图所示的滑轮将重3 N的物体A匀速提升10 cm，如果动滑轮的重为1 N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F=1.5 N
B. 拉力F=2 N
C. 绳子向上移动的距离为10 cm
D. 绳子向上移动的距离为5 cm
B
课堂练习
4.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ ）。
A． F1>F2>F3 B． F2>F3>F1
C． F2>F1>F3 D． F3>F1>F2
D
丙
F3
乙
F2
甲
F1
5.如图所示，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（ ）
A． B．
C． D．
C
6. 如图所示，用大小为500 N的拉力F通过滑轮组将重为800 N的物体匀速提升10 cm，不计绳重与摩擦，拉力F移动的距离为 cm，动滑轮重力是 N。
20
200
课堂练习
7. 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. 绳子自由端移动的距离为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
D
课堂练习
8. 一名重为600 N的建筑工人想把建筑材料提升至楼顶。请你利用三个滑轮帮他组装一个滑轮组，使站在地面上的他每次能够提升尽可能多的建筑材料，已知每个滑轮的重均为20 N，绳子能够承受足够大的拉力。画出你设计的滑轮组，并求出他每次最多能够提起的建筑材料的重力。
根据题意设计的滑轮组如答案图所示。
因为建筑工人每次最多能够施加的拉力等于其重力，
而拉力 F，
即G物=nF-G动=3×600 N-20 N=1 780 N。
答案：如图所示；1 780 N。
轮轴与斜面
滑轮
定滑轮
既能省力，又能改变力的方向
省力费距离，但不能改变
力的方向，实质是省力杠杆
不省力，不费距离,可以改变
力的方向，实质是等臂杠杆
滑轮组
其他简单机械
动滑轮
课堂小结
谢谢
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