1．理解定滑轮和动滑轮的特点
2．学会利用受力分析的方法分析滑轮力与距离的关系
3．理解滑轮组的特点
4．掌握滑轮组的绳子段数判断以及受力分析
5．掌握滑轮的作图
1. 受力分析
2. 滑轮组计算
3. 滑轮的作图
滑轮的构造
1．定义：周边有凹槽，在绳的拉力作用下可以绕轴转动的轮子．
定滑轮和动滑轮
1. 定滑轮
（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮．
（2）定滑轮的实质是：________ 杠杆．
（3）特点：使用定滑轮不能省力但是能______________．
（4）对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G．
绳子自由端移动距离 sF（或速度 vF） = 重物移动的距离 hG（或速度vG）．
2. 动滑轮
（1）定义：和重物一起移动的滑轮（可上下移动，也可左右移动）．
（2）实质：动力臂为阻力臂______倍的_____杠杆（绳子竖直向上拉）．
（3）特点：使用动滑轮能省_____的力，但不能改变动力的方向．
（4）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= __________；
忽略绳子重力与轮轴间的摩擦则拉力 F= __________；
绳子自由端移动距离s绳=2h物，绳子自由端移动的速度V绳=2V物
小东在研究“比较定滑轮和动滑轮的特点”时，分别进行了如下图所示实验；如图所示，用滑轮匀速提升物体，滑轮A可以等效为______（选填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆，使用它的好处是可以____________ ，但不能____________；滑轮B可以等效为_________（选填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆，使用它的好处是可以______，但不能______，而且______．若物体的重力G均为20N，不计摩擦和滑轮重力，力F1为______N，F2为______N．
如图所示的四种方案，用同样大小的力 F 在同一水平地面上拉动不同的重物（物体下方的圆圈表示轮子，忽视绳与滑轮间的摩擦力及绳与滑轮的重力）．则能拉动的物体最重（ ）
（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．
如下图所示，分别用竖直方向的力 F1、F2、F3使物体匀速上升，弹簧测力计的示数均为 20N，滑轮重均为4N，则物体 G1= ______N，G2= ______N，G3= ______N；F1=______ N，F2= ______N，
F3= ______N；
如图所示，把重 20N 的物体以 v=0.3m/s 的速度匀速向上提起，弹簧测力计的示数为 12N，若不计绳重及磨擦，则绳端移动的速度及动滑轮重力的大小分别是（ ）
A．0.6m/s，8N B．0.15m/s，4N C．0.6m/s，4N D．0.15m/s，8N
如图所示，G=200N，滑轮重 G′=40N，要使物体能匀速上升 2m，则下列说法正确的是（不计滑轮的摩擦）（ ）
A．F=440N，并向上移动 4m B．F=140N，并向上移动 4m
C．F=440N，并向上移动 1m D．F=480N，并向上移动 1m
如图所示，用水平方向的力 F 拉绳子的一端 P，使物体 A 以 2m/s 的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为 8N．不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体 A 与
水平面的摩擦力及 2s 内 P 端移动的距离分别为（ ）
A．8N，4m B．8N，8m C．16N，4m D．16N，8m
如图，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，弹簧测力计B的示数为10N，物体A移动的速度为0.2m/s，则拉力F的大小为_______N， 拉力F移动的速度为______m/s，物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N．
滑轮组的认识
1．定义：动滑轮和定滑轮的组合．
2．特点：可以省力也可以改变力的方向．
绳子段数判断
判断滑轮组绳子的段数的方法：“横线切割法”横线下方与动滑轮有直接联系的绳子的根数即是承
担总重的绳子的段数 n．下图的图 1 中，n=3；图 2 中，n=5．
组装滑轮组方法
①首先根据公式 求出绳子的段数．然后根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具
体要求组装滑轮．
②最省力情况组装滑轮：要求绳子段数最多最省力，一般最后一根绳子从动滑轮画出来
（1）竖直方向滑轮及滑轮组的特点总结
（2）水平方向滑轮及滑轮组的特点总结
用如图所示的滑轮或滑轮组将同一重物 G 匀速提高 h 高度，最省力的是（ ）
（1）如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B．已知人拉绳移动的距离为9m时，物体 B上升了3m．画出滑轮组的绕线．
（2）要用如图所示的滑轮组吊起重500N 的重物．已知绳子能承受的最大拉力为200N，请画出绕绳的方法（不计滑轮重与摩擦）．
（3）用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为250N，每只动滑轮重15N，绳重及摩擦不计，给你一根能承受60N 拉力的绳子，画出滑轮组的绳子绕法．
（4）如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出既省力又能改变用力方向的绳子绕法．
（5）如图所示，在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力．添加滑轮并完成滑轮组绕法．
（6）如图所示，物体运动时与水平地面间的摩擦力是40N，请将图中的滑轮组装起来，使得用向右的 20N的力就可拉动物体向左做匀速运动．
（7）要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法．
如图，用滑轮组提升重物时，重800N 的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力
F 为420N，不计摩擦和绳重．则提升重物过程中（ ）
A．绳子自由端被拉下 3m B．绳子自由端被拉下 2m
C．动滑轮重 20N D．绳子自由端移动速度是 0.1m/s
如图，工人要将一块重 900N 的建材运到 10m 高处，装置中每个滑轮重 100N，建材上升的速度是 0.8m/s．在施工过程中，下列说法正确的是（ ）
A．工人的拉力为 500N B．人拉绳的速度为 1.6 m/s
C．工人的拉力为 450N D．工人拉绳的速度为 2.4 m/s
如图所示，小明通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重？
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
（4）若小明的体重是600N，则使用此滑轮组，他能提升的物体最重是多少？
如图所示的装置中，已知重物 G1=500N，重物 G2=1200N，在不考虑摩擦和滑轮重力的情况下，
使重物 G1 保持平衡的拉力 F 以及 G2对地面的压力分别为（ ）
A．500N，200N
B．400N，400N
C．600N，0N
D．700N，100N
如图所示，物体 A、B 的重分别为 20N、10N，动滑轮重 4N，绳重及摩擦忽略不计，此时物体 A 在水平面上恰好向右做匀速直线运动，则物体 A 受到的滑动摩擦力为______N；若用水平力 F 向
左拉物体 A，为使物体 A 向左做匀速直线运动，则 F= ______N．
如图所示，A、B 两个滑轮组成一个滑轮组，在不考虑滑轮重和滑轮组个部分之间的摩擦时，物
体与桌面的摩擦力是90N，匀速拉动物体，水平拉力F为________N；物体向左移动________2m，绳子
端向左移动________m．
如图所示，在两堵墙壁之间同一水平面上的A、B两点用弹簧秤和滑轮组相连接，不计摩擦和绳、滑轮、弹簧秤的重，若拉力F=5N，则弹簧秤P的读数是________N，弹簧秤Q的读数是________N．
小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图 A 处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们．
（1）两根木棍和绳子组成的机械相当于________ ．实验说明了________________．
（2）若小华所用的拉力为20N，则小明和小杰受到的拉力分别为________N、______ N（摩擦忽略不计）．
滑轮组与整体法模型
分析：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡，人和吊篮由3股绳子承担（如图）．则人的拉力
滑轮组与压力压强模型
物体对地面分析：将动滑轮与物体为整体进行受力分析，可知受到向上的力有两段绳子的拉力以及地面对物体的支持力，向下的力为物体重力和动滑轮重力，且处于静止状态（未拉起），此时可知
2F拉 +F支=（G物 +G轮），即如果绳子段数为n时，可得F支=（G物 +G轮）-nF拉，根据力的作用是相互的， 可知物体对地面的压力大小 F 压=F 支，再结合压强公式P=F/s求出压强即可．
（2）人对地面分析：把人进行受力分析，可知受到向上的绳子拉力以及地面对人的支持力，竖直向下的重力，根据平衡原理，F 拉+F 支=G 人．
组合机械模型
分析：先将被提升物体与动滑轮作为整体进行受力分析，得出绳子自由端拉力大小，再结合杠杆平衡条件列出关系式；关键点在于绳子自由端拉力与杠杆的拉力大小相等．
如图所示，重500N的人站在重300N的吊篮内和他一起在4s内匀速上升10m，若动滑轮重量为100N，不计绳重及摩擦，人拉绳子的力是_________N，人对吊篮的压力_________N．
如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为______N，2s后绳子自由端移动的距离为______m．（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）
如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2．工人师傅用600N 的
力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s．（不计摩擦及绳重）
求：（1）体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大．
（2）体重为450N的小明臂力为550N，用此滑轮组提升物体能提起物体的最大重力是多少？
如图所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，滑轮重为100N．当在B点施加大小为F=200N的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，此时边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500Pa．（不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）求：
（1）此时正方体M对地面的压力FM；
（2）杠杆A点所受绳的拉力FA；
（3）物体M所受的重力GM．
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．20 N
B．25 N
C．30 N
D．35 N
如图，用此滑轮组在 4s 内将重力为 50N 的物体匀速提升 2m，绳端拉力为 20N，不计摩擦及绳重，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为 1m/s B．动滑轮的重力为 10N
C．绳子自由端拉力方向可改变 D．滑轮组可省力又可省距离
如图所示，体重为 510N 的人，用滑轮组拉重 500N 的物体 A 沿水平方向以 0.02m/s 的速度匀速运动．运动中物体 A 受到地面的摩擦阻力为 200N．动滑轮重为 20N（不计绳重和摩擦，地面上
的定滑轮与物体 A 相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上）．则下列计算结果中正确的是 （ ）
A．人对地面的压力为 400N
B．绳子自由端受到的拉力大小是 100N
C．人对地面的压力为 250N
D．绳子自由端运动速度是 0.06m/s
如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计 A、B、C 的示数分别为 FA、FB、FC，如果 FC=2N，
则 FA、FB示数是（ ）
A．FA=6N、FB=6N B．FA=4N、FB=4N C．FA=4N、FB=6N D．FA=6N、FB=4N
高速铁路的输电线，无论冬夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触．如图为输电线的牵引装置．钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为20kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为_______N．若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了_______cm．（g 取 10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为______N，人对平板的压力为______N
（1）工人师傅想站在水平地面上，利用滑轮组把重物提升到楼上．请你帮助工人师傅组装如图
所示的滑轮组．
（2）如图所示，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法．
（3）如图所示装置是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，现用这个装置去提升一个重2000N 的物体，而所用的绳索最多只能承受 800N 的拉力，在图中画出最安全的绕法．（不计滑轮重及摩擦）．
（4）用图中所示的滑轮组拉动物体A时，怎样绕线最省力？画出绕线图．
21世纪教育网(www.21cnjy.com)⊙米
米米
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米米
第一讲杠杆
学习目标
1.掌握杠杆五要素及作图方法
2.掌握杠杆平衡条件及其运用
3.掌握杠杆动态平衡的判断方法
4.掌握杠杆平衡条件的综合计算
重点难点
1.力臂和最小力的作图
2.杠杆动态平衡的判断
3.平衡条件的综合计算
内容一
杠杆五要素
知识解析
杠杆五要素
1.杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着转动，这根硬棒就是杠杆.
2.杠杆五要素：
五要素
物理含义
支点
杠杆绕着转动的点，用“0”表示
动力
使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力
阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂
从支点O到动力F1作用线的距离，用“11”表示
阻力臂
从支点O到阻力F2作用线的距离，用“12”表示
方法总结
第
讲
一杠杆五要素
1.杠杆五要素的判技巧：
(1)杠杆的支点一·定要在
上.(2)力臂是
到
的歫离
3)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如宋力的作用线恰好通过支点，则力臂为零.
三杠杆作图
1.力臂作图步螺如下：
(1)先找出
(2)沿力的方向作出力的作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长；（通过力的作用点沿力
的方向所引的直线，叫做力的作用线.)
(3)从支点向力的作州线作垂线，并标出符马，垂线两端州箭头，并标出动力臂的长度1、阻力臂的
长度12.
2.力的作图方法如下：
(1)找出支点，确定力的方向。
(2)先在力臂的木端（不是支点那一端）作垂直于力臂的虚线，并与杆相交.
(3)确定力的作用点（虚线与朴相交的点）
典例精练
例1
(1)如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是以为支点，动力方向向上的杠杯：
(2)使州撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若在撬棒D点汁M方向用力撬起石块1，撬棒
的支点是
点；若在橇棒D点沿N方向用力撬起石块I,撬棒的支点是
点
(3)如图所示，用苹果和桔子来玩跷烧板.将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马
上转动起来.使杆顺时针转动的力是枯3对才才白S五力
(4)如图所示将出这支筷子作为杠杆分析，则支点是O点，动力作州点是
人点：
(5)如图是工人经常使用铁锹的场景，铁锹作为杠杆分析，则支点是
点，动力作用点是
⊙
例2按要求作图
(1)胶棉施把的结构如图甲所示，使用时拉动拉手，使之绕0点转动，胶棉火将棉头中的水分挤出。
请在图乙中画出作用在B点的阻力F:的力臂和在A点所用最小的力F,:
第
讲
胶棉夹
胶棉夹
棉头
棉头
乙
(2)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，0为支点，画凡、2的力臂1和2.
(3)如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分，该装置中A0B实为一个杠杆，0是杠杆的支点，B为阻
力作州点，画出刹车时B点所受的阻力2示意图和动力臂1.
()某刷组为拍摄需要，设计了如图所示的装置来政变照明灯的高度.轻质杠杆A0可绕0点转动，在
图中画出杠杆所受拉力的力臂1以及杠杆所受阻力2的示意图.
(5)我们走路抬起脚时，脚就是一个杠杆.脚掌根是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力
就是动力.杠杆模型如阁所示。这种杠杆可以克服较大的体重.请作出动力臂和阻力臂.
(6)如图所示，一轻质杠杆0A在力凡、2的作用下处于静止状态.2是力2的力臂，请在图中画出
F1的力臂1和力2的示意图，
(7)如图所示，七轻质杠杆在力以
,2的作州下处于静止状态.1是力1的力臂，请在图中画出2
的力臂2和y例的示意图.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
如图所示装置处于静止状态，不计滑轮重和绳重，如果物体的重力分别为G1和G2，那么G1和G2的关系是（ ）
A．G1＝G2 B．G1＝2G2 C．G1＝ G2 D．无法判断
如图所示,（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动．如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（ ）
A．10N B．20N C．30N D．50N
用如图所示的滑轮组提起重 200N 的重物，若动滑轮重 10N，不计绳重和摩擦，绳子自由端需施加______N的拉力，重物上升1m，绳的自由端拉过_____m．若绳子最多能承受的拉力为100N，则利用此滑轮组最多能吊起______N 的物体．
高速铁路的输电线，无论冬夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触．如图为输电线的牵引装置．钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为20kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为______N．若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了______cm．（g 取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
如图，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，弹簧测力计B的示数为10N，物体 A 移动的速度为0.2m/s，则拉力F的大小为_____N，拉力F 移动的速度为________m/s，物体A与水平桌面的摩擦力大小为 _________N．
（1）站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶．请在图中画出滑轮组绳子的绕法．
如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B．已知人拉绳移动的距离为9m时，物体B上升了3m．画出滑轮组的绕线．
某人利用如图所示的滑轮组，用200N的拉力在20s内将重为G＝480N的物体匀速提高h＝2m，若不计摩擦和绳重．求：
（1）动滑轮的重力．
（2）若再增加180N的重物，要使物体匀速上升，作用在绳子自由端的拉力为多大？
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