第二节 滑轮及其应用 导学案（含答案）

第二节
滑轮及其应用
预习导学知识点梳理
1.使用定滑轮可以
，但不能
，这是因为定滑轮实质上是一个变形了的
。
2.使用动滑轮最多可以省
力，但不能
，这是因为动滑轮可以看成是动力臂是阻力臂
的杠杆。
3.用滑轮组提升物体，在不计摩擦的情况下，物体与动滑轮的总重由几段绳承担，提起重物用的力就是
。绳的自由端移动的距离就是物体移动距离的
。
知识点基础练（时间：40分钟
满分：100）一、填空题（每空2分，共32分）
A级
1.升旗时，缓缓向下拉绳子，旗就会徐徐向升，这是由于旗杆顶部有一个
，它能改变力的
，但不省力。
A级
2．如图所示，物体A和B所受重力都为120N，滑轮重力不计，当分别用力B时，FA为
N；FB为
N。
A级
3.如图所示，用200N的力拉着物体A以3m/s的速度在水平面上匀速运动，若A与滑轮组相连的绳C中的拉力大小是120N，不计滑轮重力，绳的重力及滑轮各处的摩擦，则A与地面的摩擦力
N，B与地面的摩擦力为
N。
A级
4.如图所示，用滑轮组拉物体在水平地面上匀速运动时，拉力F=20N．若不计绳重、滑轮重和绳轮间及轮、轴间摩擦，物体所受摩擦力的大小为
N，方向
．
B级
5.如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过10s，重物被提升了3m，则绳子自由端移动的速度是
m/s。
B级
6.用如图所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G为
N，若绳子的自由端向上拉0.6m，则重物升高
m。
B级
7.如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为
N．A对地面的压力为
N。
B级
8.如图所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是
N。人匀速拉绳子的力是
N（动滑轮重不计）．此时，人对地面的压力为440N，人的体重
N。
第5题图
第6题图
第7题图
第8题图
二、选择题（每题4分，共36分）
A级
9．关于滑轮，下列说法中错误的是（
）
A.
使用定滑轮不省力但能改变动力方向
B.
使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向
C.
定滑轮实质是个等臂杠杆
D.
动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
A级
10．体重为600N的小明爸爸正在用定滑轮拉一重500N的重物匀速上升，体重为400N的小明想帮助爸爸，从爸爸手中接过绳子继续拉，结果是（不计一切摩擦）（　　）
A．小明拉着重物继续匀速上升
B．小明拉着重物静止不动
C．重物拉着小明上升
D．小明能慢慢使重物落下来
A级
11．使用滑轮匀速提起重物时，下列关于绳子所受的拉力F与物体重力G的关系判断中，一定错误的是（不计滑轮的重力及绳子与滑轮间的摩擦）
（　　）
A．
B．F=G
C．F＜G
D．F＞G
B级
12．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（　　）
F1=F2
B．F3=F4
C．F1=F3
D．F2=F4
B级
13.某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了（　　）
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一支杠杆
B级
14.
小明利用如图所示的机械移动物体A时。当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　）
A.
F1=F2＜F3
B．F1＜F2＜F3
C．F1＞F2＞F3
D．F1=F2=F3
B级
15．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F的大小是（　　）
A．5N
B．10N
C．40N
D．20N
C级
16.
用两个相同的滑轮绕成的滑轮组固定在天花板上，如图所示．当匀速提升物体M时，自由端的拉力F=30N，物体M的速度v=0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦．则下列说法正确的是（　　）
A．自由端移动的速度为0.3m/s
B．物体M的重力为60N
C．天花板受到的拉力为90N
D．天花板受到的拉力为100N
C级
17.
如图所示，物体A所受重力为GA，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动．物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f，绳子对物体A水平向右的拉力为F1．物体B所受重力为GB，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．F1、与F大小相等
B．F与f是一对平衡力
C．GB与F2是一对平衡力
D．GA与N是一对相互作用力
三、作图题（每题4分，共8分）
B级
18.如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法．
B级
19.用如图所示的滑轮组提升重物，要
求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法．
四、综合应用题（每第12分，共24分）
B级
20.如图所示，通过滑轮组用100N的拉力在20s内将重为240N的物体匀速提2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）绳子自由端的移动速度为多大．
（2）动滑轮重．
（3）若重物再增加120N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大．
B级
21.建筑工人用如图所示的滑轮组，将边长为0.3m、密度为2.8×103kg/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼，所用时间30s，动滑轮重20N，不计绳重和摩擦．g=10N/kg．求：
（1）大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是多少Pa？
（2）大理石块上升的速度是多少m/s？
（3）工人对绳子的拉力是多少N？
中考模拟练
（2014 河南）22.把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（　　）
A上升
B．A下降
C．A、B均静止
D．无法判断
第二节
滑轮及其应用
答案与解析
预习导学知识点梳理
1.改变力的方向
省力
2.一半的
改变力的方向
二倍
3.总重的几分之一
几倍
知识点基础练
1.定滑轮
方向
2.60
120
3.80
60
4.40
水平向左
解析：定滑轮只能改变力的方向，所以作用在动滑轮上的绳子每段承担的拉力都是20N，也就是物体通过动滑轮受到水平向右40N的拉力；由于物体在水平方向做匀速直线运动，所以物体受到的摩擦力也是40N，方向水平向左．
5.0.6
解析：滑轮组有2段绳子承担总重，
绳子自由端移动距离s=2h=2×3m=6m，
移动的速度.
6.150
0.2
解析：由图知，承担物重的绳子股数n=3，
因为绳子的自由端移动的距离s=nh，
所以重物上升的高度：；
因为不计动滑轮自重和摩擦，
所以拉力，
则提升物体的重：G=3F=3×50N=150N．
7.8
12
8
解析：（1）B物体在重力和拉力的作用下处于静止状态，故F拉=GB；
对滑轮进行受力分析，滑轮受到了弹簧向上的拉力、本身的重力、两端绳子的拉力，根据力的平衡，
可知弹簧秤示数F示=G轮+2F拉，，
故物体B的重力GB=12N；
（3）对A物体进行受力分析，受到了绳子对A向上的拉力、地面对A向上的支持力、本身的重力，
因A处于静止状态，所以F拉+F支=GA，即12N+F支=20N，所以F支=8N；
因为力的作用是相互的，所以A对地面的压力F压=F支=8N．
8.100
50
490
解析：物体A重为100N，即GA=100N，因为物体处于静止状态，所以挂重物的钩子承受的拉力等于物体A的重力，即拉力为100N；
由图中可知，重物由2段绳子承担，则；
因为人受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力，并且处于静止状态，所以人的体重：G=F+F支；由于物体间力的作用是相互的，所以地面对人的支持力等于人对地面的压力，即40N；故G=F+F支=50N+440N=490N．
9.B
10.C
11.D
B
解析：甲图是一个动滑轮，能够省一半的力，故；当拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，
所以F2＞F1；
乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F3=F4=G物．故选B．
13.D
解析：A、定滑轮既不省力也不费力，因此A选项错误；
B、因为动滑轮省一半力，而物重的一半为:，
故B选项错误；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物，因此最小外力为，
故C选项错误；
D、杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小，所以当力臂长时，可以用较小的力提起较重物体，故D选项正确．故选
D．
14.D
解析：由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，因为物体A匀速运动，所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误；故D正确．故选D．
15.B
解析：如图所示，该滑轮为动滑轮，
因为不计滑轮、绳子的重力及摩擦，
所以A受地面的摩擦力，
拉力F=2f=2×5N=10N；故选B．
16.D
解析：由图可知，n=2．
A、绳子自由端移动的速度v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s，故A错；
B、忽略绳重和轴摩擦，，，故B错；
CD、天花板受到的拉力F拉=3F+G定=3×30N+10N=100N，故C错、D正确．故选D．
17.C
解析：因为物体向左做匀速直线运动，因此物体在水平方向所受力的合力为零，即F1、f之和与F大小相等,故A、B错误；竖直方向受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，因此GB与F2是一对平衡力，故C正确；GA和N是一对平衡力故D错误；故选C．
18.解析：对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，在不计滑轮自重及摩擦的情况下，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物重的几分之一．由此可知绳子股数越多越省力，根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多，即三股绕线的方法．具体图形如下：
19.解析：根据题目要求，绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，可以知道，绳子的股数为2股，然后根据“奇动偶定”的原则，此题中的绳子股数为偶数，因此绳子的自由端要从定滑轮开始绕起．如下图：
解：（1）绳子自由端移动的距离：
，
绳子自由端移动的速度：；
（2）物体匀速运动，处于平衡状态，
动滑轮重：（3）物体的重量：绳子自由端的拉力：.
答：（1）绳子自由端的移动速度是0.3m/s．（2）动滑轮重60N．
（3）作用在绳子自由端的拉力至少140N．
21.解：（1）大理石的体积：,
由得，大理石的质量
大理石对水平地面的压力：受力面积：
大理石对地面的压强：；
（2）大理石上升的速度：；
（3）由图示滑轮组可知，
承重绳子的股数n=2，拉力大小；
答：（1）大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是8400Pa．
（2）大理石块上升的速度是0.4m/s．
（3）工人对绳子的拉力是388N．
中考模拟练
22.B
解析：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升．故选B．