二、 滑 轮
教
材
解
读
本节教材选用了两个学生活动，第一个是开放性的活动，讨论“如何把木料运上楼”，安排这个活动的目的主要是引导学生去认识滑轮；第二个是探究性的活动，“探究使用定滑轮和动滑轮的特点”，目的主要是让学生在探究的基础上了解滑轮的特点，将滑轮与杠杆联系起来，得出“滑轮实质上是杠杆的变形”的结论．教材介绍了起重机等生活和生产中常见的设备，教师可通过投影、录像等视听媒体展示简单机械在这些设备中的作用，使学生了解杠杆和滑轮的广泛用途．教材在介绍滑轮组之后，展示了一幅“小明用滑轮组能轻松地吊起摩托车”的图片，生动有趣的卡通图能够引起学生的兴趣，使他们产生要亲自试一试的欲望．本节教学，教师可以引导学生选择身边的器具自制滑轮组，如为教室的窗帘增加一个自动开合的拉线装置，或者做一些小型起重工具，让学生通过动手制作加深对滑轮的认识和理解.
教
学
目
标
知识与技能
(1)认识定滑轮和动滑轮，了解定滑轮、动滑轮的实质.(2)知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用.(3)能识别生活和生产中常见的滑轮.(4)会根据要求组装和使用滑轮组.
过程与方法
(1)通过观察，了解定滑轮和动滑轮的结构. (2)通过探究，了解定滑轮和动滑轮的特点.
情感、态度与价值观
通过探究实验，提高学生的观察能力、实验操作能力及比较、分析、概括能力，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度.
重
难
点
处
理
重点：知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用．通过图形分析，再结合学生探究实验帮助学生理解．组织、引导学生边学边进行探究活动，通过实际测量知道使用单个动滑轮最多能省一半力，而使用定滑轮不省力但可以改变力的方向，使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向.
难点：判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组．指导学生参照已知绳子绕法的图形组装滑轮组，并结合学生探究实验，根据实际测量力的大小，比较力的关系，然后自己总结出规律.
释
疑
解
难
滑轮组省力公式F＝，其中n是指承担物重的绳子的段数．在装配滑轮组时，利用“奇动偶定”的规律确定绳子的起点，即当绳子的段数n是奇数时，绳子的起点在动滑轮的挂钩上；当n是偶数时，绳子的起点在定滑轮的挂钩上．在判断滑轮组绳子段数时，采用“出定法”，即最后一段绳子经定滑轮出来时，此段绳子只改变力的方向，不改变力的大小，因而不计，反之，则计作绳子的段数.
学点1 认识定滑轮和动滑轮
问 题：观察并寻找图11－2－2中甲、乙两组图片所示的滑轮装置的不同之处．
图11－2－2
(1)重物被提升过程中滑轮轴的位置变化不同。图甲中滑轮轴的位置__固定不动__，该滑轮为__定__滑轮；图乙中滑轮轴的位置__随物体一起运动__，该滑轮为__动__滑轮．
(2)绕滑轮的绳子起始端所系的位置不同，定滑轮的绳子起始端系在提升的重物上，动滑轮的绳子起始端系在固定位置处．
学点2 定滑轮和动滑轮的特点
探究1：组装并探究定滑轮和动滑轮的特点
(1)按照教材P10的活动要求分别组装定、动滑轮装置后，匀速拉动弹簧测力计，并在表格中记录相关的实验数据．
(2)通过实验观察和数据分析，归纳定滑轮和动滑轮的特点，填写下表．
项目
比较施力的方向
比较F与G的大小
比较h与s的大小
定滑轮的特点
__改变施力的方向__
__不省力__
__等距离__
动滑轮的特点
__不改变施力的方向__
__最多可以省一半力__
__费一倍距离__
图11－2－3
图11－2－4
图11－2－5
探究2：用杠杆模型分析定、动滑轮
(1)请将如图11－2－4所示的定滑轮和动滑轮分别标上支点、画出动力、动力臂和阻力、阻力臂．
[答案] 如图11－2－5所示
(2)定滑轮实质是__等臂__杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的__半径__，故使用定滑轮不能省力；动滑轮实质是__不等臂__杠杆，动力臂是滑轮的__直径__，阻力臂是滑轮的__半径__，故使用动滑轮最多可以省一半力．
学点3 滑轮组的特点
探究：使用滑轮组的特点
(1)按图11－2－6示四种方式组装滑轮组．
图11－2－6
(2)竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出四种情况下弹簧测力计的示数，将实验数据记录在表中．
实验
次数
钩码所受的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
钩码上升的高度h/m
绳子自由端移动的距离s/m
动滑轮所受的重力G动/N
1
2
3
4
(3)分析表格中的实验数据，你有什么发现，说出来与大家交流一下．
答：使用滑轮组的好处是既可以__省力__，又可以__改变力的方向__，但是要费距离．
(4)进一步讨论：你能数出图11－2－7中吊着钩码的绳子的段数n吗？请写出你的方法和发现．
方法：__数与动滑轮接触的绳子的段数__．
你的发现：__当n为奇数时，绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端系在定滑轮的挂钩上__．
归纳：用滑轮组吊物体时的两个关系式．(所用拉力为F，物重为G，动滑轮重为G动，吊物体的绳子的段数为n，动力移动的距离为s，重物上升的高度为h)
力的关系式：F＝__(G＋G动)__(不计绳重及绳轮间摩擦)．
距离关系式：__s＝nh__．
学点4 滑轮组的组装
问题1：尝试完成下列组装滑轮组的绕绳工作，并归纳出你绕绳的步骤或经验方法与同学们交流．
(1)根据图11－2－7甲中的省力要求，画出滑轮组的绕线．(忽略动滑轮的重和摩擦)
(2)在图乙中画出最省力的绕线方法．
图11－2－7
图11－2－8
[答案] 如图11－2－8所示
归 纳：当定滑轮和动滑轮个数相等时，存在两种绕法，绳子的起始端可以在动滑轮上，也可以在定滑轮上；当动、定滑轮个数相差一个时，绳子的起始端在个数较少的滑轮上．
问题2：一根绳子能承受的最大拉力为250 N，现用这根绳子来提起900 N的物体，并要求拉力方向向下．请设计一个最简单的滑轮组，画出其装配图．
[答案] 如图11－2－9所示
图11－2－9
课件40张PPT。第十一章 简单机械和功二、滑 轮第十一章 简单机械和功学点1 认识定滑轮和动滑轮二、滑 轮二、滑 轮(1)重物被提升过程中滑轮轴的位置变化不同。图甲中滑轮轴的位置_________，该滑轮为____滑轮；图乙中滑轮轴的位置_______________，该滑轮为____滑轮．
(2)绕滑轮的绳子起始端所系的位置不同，定滑轮的绳子起始端系在提升的重物上，动滑轮的绳子起始端系在固定位置处． 动 固定不动定随物体一起运动学点2 定滑轮和动滑轮的特点 二、滑 轮二、滑 轮 (2)通过实验观察和数据分析，归纳定滑轮和动滑轮的特点，填写下表．费一倍距离 改变施力的方向不省力等距离不改变施力的方向最多可以省一半力二、滑 轮二、滑 轮(2)定滑轮实质是______杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的______，故使用定滑轮不能省力；动滑轮实质是_______杠杆，动力臂是滑轮的______，阻力臂是滑轮的_______，故使用动滑轮最多可以省一半力． 半径等臂半径不等臂直径学点3 滑轮组的特点二、滑 轮二、滑 轮(2)竖直拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出四种情况下弹簧测力计的示数，将实验数据记录在表中．二、滑 轮(3)分析表格中的实验数据，你有什么发现，说出来与大家交流一下．
答：使用滑轮组的好处是既可以________，又可以_____________，但是要费距离．
(4)进一步讨论：你能数出图11－2－7中吊着钩码的绳子的段数n吗？请写出你的方法和发现．方法：____________________________．
你的发现：________________________________________________
__________________________________________________． 当n为奇数时，绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端系在定滑轮的挂钩上省力改变力的方向数与动滑轮接触的绳子的段数二、滑 轮归纳：用滑轮组吊物体时的两个关系式．(所用拉力为F，物重为G，动滑轮重为G动，吊物体的绳子的段数为n，动力移动的距离为s，重物上升的高度为h)
力的关系式：F＝____________(不计绳重及绳轮间摩擦)．
距离关系式：__________． s＝nh 学点4 滑轮组的组装 二、滑 轮问题1：尝试完成下列组装滑轮组的绕绳工作，并归纳出你绕绳的步骤或经验方法与同学们交流．
(1)根据图11－2－7甲中的省力要求，画出滑轮组的绕线．(忽略动滑轮的重和摩擦)
(2)在图乙中画出最省力的绕线方法． 二、滑 轮二、滑 轮二、滑 轮归 纳：当定滑轮和动滑轮个数相等时，存在两种绕法，绳子的起始端可以在动滑轮上，也可以在定滑轮上；当动、定滑轮个数相差一个时，绳子的起始端在个数较少的
滑轮上．
问题2：一根绳子能承受的最大拉力为250 N，
现用这根绳子来提起900 N的物体，并要求拉
力方向向下．请设计一个最简单的滑轮组，
画出其装配图． 类型一 探究定滑轮和动滑轮的特点 二、滑 轮二、滑 轮(1)图中测力计示数F1、F2、F3、F4之间的关系是：F1________F2________F3________F4.
(2)探究得出的结论：使用定滑轮________省力，________改变施力的方向；使用动滑轮________省力，________改变施力的方向．(均选填“能”或“不能”)
(3)使用________滑轮费距离．＝＝＞不能能能不能动二、滑 轮【实验点拨】 (1)该实验中使用弹簧测力计拉绳时，应手拉测力计的拉环，用挂钩拉绳，这样弹簧测力计的示数才是绳子末端所受拉力的大小．(2)定滑轮可以改变施力的方向，不仅体现在本题的图乙中，也体现在图丙中，即使用定滑轮时，可以将提升重物竖直向上的施力方向改变为水平、倾斜、竖直向下等方向．(3)由于绳重、绳轮间摩擦的存在，实验中用定滑轮匀速提升重物时，弹簧测力计的示数会略大于物重，拉力等于物重只在理想状态下成立．(4)动滑轮的特点是“最多可以省一半力”，而不是“省一半力”，因为动滑轮“省一半力”的前提是不计滑轮重、绳重及绳轮间摩擦，且拉力的方向竖直向上．类型二 定滑轮和动滑轮 二、滑 轮2800 N1400 N二、滑 轮[解析]拉物体在水平面上前进时，动力需要克服的是物体受到的水平阻力f物，不是重力G，图(a)中是定滑轮，用一股绳子的拉力拉汽车，汽车受到的阻力为800 N，则F1＝800 N(不计绳与轮间摩擦)，将汽车拉动1 m，则s1＝s物＝1 m；图(b)中是动滑轮，利用两股绳子的拉力拉滑轮和汽车整体，则2F2＝800 N(不计绳与轮间摩擦)，F2＝400 N，s2＝2s物＝2 m.二、滑 轮【方法指导】定滑轮和动滑轮的解题技巧
(1)判断滑轮类型的方法：观察滑轮装置图时，首先观察滑轮被固定的位置，判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，轴位置固定的滑轮为定滑轮，轴随物体一起移动的滑轮为动滑轮．
(2)使用滑轮的几种情况二、滑 轮类型三 滑轮组 二、滑 轮311027二、滑 轮[解析]本题取动滑轮和物体为研究对象，有三股绳子向上拉着动滑轮和物体组成的整体，因为处于平衡状态，所以有3F＝G物＋G动＝330 N，F＝110 N．因为有三股绳子向上拉着动滑轮和物体，所以物体上升h，每股绳子收缩h，绳子的自由端移动的距离s＝3h＝27 m.二、滑 轮[方法指导]滑轮组装置受力分析(此法对于动滑轮同样适用)．二、滑 轮类型四 滑轮组的设计组装 二、滑 轮二、滑 轮二、滑 轮二、滑 轮二、滑 轮1．使用滑轮时，根据________的位置能否移动可将滑轮分为____________和____________．使用动滑轮可以________，但不能改变动力的方向；使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的________． 轴定滑轮动滑轮省力方向二、滑 轮动省力A定等臂B二、滑 轮定＝＝大小方向二、滑 轮定改变力的方向动省力二、滑 轮50.530.25二、滑 轮1．在实际使用滑轮的过程中，人们常将定滑轮和动滑轮组合在一起，这种定滑轮和动滑轮的组合装置称为__________．它结合了定滑轮和动滑轮的特点，既能________，又能__________________． 滑轮组省力改变施力的方向二、滑 轮22002106二、滑 轮160.2 m/s二、滑 轮[答案]图略 二、滑 轮
图11－2－1
一 滑轮
项目
定义
作用
实质
图例
定
滑
轮
工作时，
________的
位置固定不动的滑轮
_______省力，但可以改变__________
_______
杠杆
动
滑
轮
工作时______的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮
最多可以省_______力，但不能改变_________
_______
杠杆
滑
轮
组
定滑轮与动滑轮组合在一起
既可以_______，又可以改变________
1.绕法：当吊起重物的绳子是奇数段时，绳子的起点在动滑轮的挂钩上；当吊起重物的绳子是偶数段时，绳子的起点在定滑轮的挂钩上(奇动偶定)．
2．省力规律：用滑轮组吊起重物时，滑轮组用n段绳子吊物体，则提起物体的力就是总重的.用公式表示：F＝.
[说明] (1)①F＝的适用条件是滑轮组竖直放置使用，且不考虑绳重、摩擦和动滑轮的重．②若只考虑动滑轮的重力，不考虑绳重和摩擦，F＝，其中G动为动滑轮的总重力．③若滑轮组水平放置使用(匀速)，公式变为F＝，其中f是物体与地面之间的摩擦力．
(2)分析滑轮装置中力的关系所利用的物理知识有两条：①不计绳重及绳轮间的摩擦时，同一根绳上拉力处处相等；②物体受力平衡．
二 轮轴
在生产、生活中，人们经常会用到轮轴．轮轴由具有__________的轮和轴组成，也可看成________的变形．由杠杆原理可得：当轮半径大于轴半径时，动力________阻力，这时的轮轴相当于一种________杠杆．
类型一 探究定滑轮和动滑轮的特点
例1 如图11－2－2所示是探究定滑轮和动滑轮改变力的大小和方向的实验．
图11－2－2
(1)图中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的关系是：F1________F2________F3________F4.
(2)探究得出的结论：使用定滑轮________省力，________改变施力的方向；使用动滑轮________省力，________改变施力的方向．(均选填“能”或“不能”)
(3)使用________滑轮费距离．
[实验点拨](1)该实验中使用弹簧测力计拉绳时，应手拉测力计的拉环，用挂钩拉绳，这样弹簧测力计的示数才是绳子末端所受拉力的大小．(2)定滑轮可以改变施力的方向，不仅体现在本题的图乙中，也体现在图丙中，即使用定滑轮时，可以将提升重物竖直向上的施力方向改变为水平、倾斜、竖直向下等方向．(3)由于绳重、绳轮间摩擦的存在，实验中用定滑轮匀速提升重物时，弹簧测力计的示数会略大于物重，拉力等于物重只在理想状态下成立．(4)动滑轮的特点是“最多可以省一半力”，而不是“省一半力”，因为动滑轮“省一半力”的前提是不计滑轮重、绳重及绳轮间摩擦，且拉力的方向竖直向上．
类型二 定滑轮和动滑轮
例2 一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图11－2－3所示的(a)、(b)两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出．若汽车受到的阻力为800 N，则图(a)中人拉动汽车的拉力至少为________，将汽车拉动1 m，拉力需移动________m；图(b)中人拉动汽车的拉力至少为________，将汽车拉动1 m，拉力需移动________m．(绳与滑轮及轴间的摩擦不计)
图11－2－3
[方法指导]定滑轮和动滑轮的解题技巧
(1)判断滑轮类型的方法：观察滑轮装置图时，首先观察滑轮被固定的位置，判断滑轮是定滑轮还是动滑轮，轴位置固定的滑轮为定滑轮，轴随物体一起移动的滑轮为动滑轮．
(2)使用滑轮的几种情况
种类
图示
表达式
定滑轮
F＝G
F＝f，f为物体A所受的摩擦力
动滑轮
F＝，s绳＝2s物，v绳＝2v物
F＝，s绳＝2s物，v绳＝2v物
F＝2G ＋G动，s动＝，v动＝
F＝2f，s动＝，v动＝
注：以上几种情况均不计绳重和绳与滑轮间的摩擦．
类型三 滑轮组
例3 如图11－2－4所示，小明利用滑轮组提升重为300 N的重物，该滑轮组提升动滑轮和重物的绳子的股数n＝________．若不计摩擦，动滑轮的重力为30 N，则拉力F＝________N时，可以将重物匀速提升；若物体被提升的高度为9 m，则绳子自由端上升的距离为________m.
图11－2－4
[方法指导]滑轮组的受力分析(动滑轮同样适用)
依据
说明
不计绳轮间摩擦、绳重时，同一根绳上拉力处处相等
分析滑轮装置的受力时，首先应看清绕滑轮的那根绳子，当我们在绳子末端用力F时，绳子就会被绷紧，使得该绳子上处处拉力均为F，当物体被n段绳子拉时，自然就同时受n个力F拉动
物体受力平衡条件
首先要确定研究对象，我们通常取“动滑轮和物体的整体”为研究对象，然后对其进行受力分析，最后根据物体平衡条件得到力间的平衡关系式．例如：
类型四 滑轮组的设计组装
例4 用滑轮组拉出陷入泥中的汽车，在图11－2－5中画出最省力的绳子绕法．
图11－2－5
[方法指导]滑轮组的组装方法
课堂反馈(二)A
[定滑轮及动滑轮的特点]
1．使用滑轮时，根据________的位置能否移动可将滑轮分为____________和____________．使用动滑轮可以________，但不能改变施力的方向；使用定滑轮不能省力，但可以改变施力的________．
2．图C11－2－1甲中的滑轮是一个________滑轮，其实质是一个________杠杆，其支点是图中的________(选填“A”“B”或“C”)，图乙中的滑轮是一个________滑轮，其实质是一个________杠杆，其支点是图中的________(选填“A”“B”或“C”)．
C11－2－1
3．如图C11－2－2所示，物体重10 N，且处于静止状态．若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3，则它们的大小关系是F1_______F2_______F3.这证明使用定滑轮不能改变力的________，只能改变力的________．(滑轮与轴间的摩擦不计)
图C11－2－2
4．如图C11－2－3甲所示，在学校旗杆顶部有一个滑轮，该滑轮的位置固定在旗杆的顶端不动，是________滑轮，其作用是____________．如图乙所示，建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物，该滑轮随同物体一起运动，是________滑轮，使用它的作用是________．
图C11－2－3
5．(1)如图C11－2－4甲所示，钩码重G＝5 N，滑轮重1 N，不计绳重和摩擦，当钩码匀速上升时，拉力F1为________N，若绳子自由端向下拉动0.5 m，则物体向上移动________m.
图C11－2－4
(2)如图乙所示，钩码重G＝5 N，滑轮重1 N，不计绳重和摩擦，当钩码匀速上升时，拉力F2为________N，若绳子自由端向上移动0.5 m，则物体向上移动________m.
课堂反馈(二)B
[滑轮组]
1．在实际使用滑轮的过程中，人们常将定滑轮和动滑轮组合在一起，这种定滑轮和动滑轮的组合装置称为__________．它结合了定滑轮和动滑轮的特点，既能________，又能__________________．用滑轮组提升重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起重物的力就是物重的________(忽略机械自重和摩擦)．
2．用如图C11－2－5所示的滑轮组，匀速提升重400 N的物体，若动滑轮重力、绳子重力以及摩擦都不计，此滑轮组有________段绳子承担物重．则作用在绳端的拉力是________N．若动滑轮重力是20 N，绳重和摩擦都不计，则作用在绳端的拉力是________N．若物体被提升的高度为3 m，则绳子自由端移动的距离为________m.
图C11－2－5
3．用如图C11－2－6所示的装置将重为300 N的物体水平匀速拉动，物体与地面之间的摩擦力为48 N，不考虑滑轮重和滑轮与绳间的摩擦，则水平拉力F为________N．若绳子自由端移动的速度为0.6 m/s，则物体移动的速度为____________．
图C11－2－6
4．在图C11－2－7上按要求组装一滑轮组，要求：作用于绳子末端的拉力F＝G，画出绳子的绕法．(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
图C11－2－7
详解详析
【新知梳理】
一、轴 不能 施力的方向 等臂 轴 一半
施力的方向 省力 省力 施力的方向
二、公共转轴 杠杆 小于 省力
【应用示例】
例1 (1)＝ ＝ ＞
(2)不能 能 能 不能 (3)动
例2 800 N 1 400 N 2
[解析]拉物体在水平面上前进时，动力需要克服的是物体受到的水平阻力f物，不是重力G，图(a)中是定滑轮，用一股绳子的拉力拉汽车，汽车受到的阻力为800 N，则F1＝800 N(不计绳与轮间摩擦)，将汽车拉动1 m，则s1＝s物＝1 m；图(b)中是动滑轮，利用两股绳子的拉力拉滑轮和汽车整体，则2F2＝800 N(不计绳与轮间摩擦)，F2＝400 N，s2＝2s物＝2 m.
例3 3 110 27
[解析]本题取动滑轮和物体为研究对象，有三股绳子向上拉着动滑轮和物体组成的整体，因为处于平衡状态，所以有3F＝G物＋G动＝330 N，F＝110 N．因为有三股绳子向上拉着动滑轮和物体，所以物体上升h，每股绳子收缩h，绳子的自由端移动的距离s＝3h＝27 m.
例4 如图所示
【课堂反馈】A
1．轴 定滑轮 动滑轮 省力 方向
2．动 省力 A 定 等臂 B
3．＝ ＝ 大小 方向
4．定 改变力的方向 动 省力
5．(1)5 0.5 (2)3 0.25
【课堂反馈】B
1．滑轮组 省力 改变施力的方向
2．2 200 210 6 3.16 0.2 m/s 4.图略
段绳子向上拉．F＝G总，s＝5h.
[第十一章 二、 滑 轮 第1课时 定滑轮及动滑轮的特点]
一、选择题
1．下列各图中利用了动滑轮的是( )
图2－K－1
2．关于滑轮，以下说法正确的是( )
①使用定滑轮不能省力，也不能改变力的方向
②定滑轮实质上是一个等臂杠杆
③使用动滑轮不能改变力的方向，但能省力
④动滑轮实质是一个省力杠杆
A．①②③B．①②④
C．①③④D．②③④
3．如图2－K－2所示，在拉力F的作用下，总重60 N的物体被匀速提升了10 cm，若不计滑轮、绳的重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为( )
A．F＝60 N，s＝0.2 mB．F＝30 N，s＝0.2 m
C．F＝60 N，s＝0.1 mD．F＝30 N，s＝0.1 m
图2－K－2
4．如图2－K－3所示，动滑轮重为2 N，拉力F为8 N，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则重物G与弹簧测力计的示数分别为( )
图2－K－3
A．G＝6 N，弹簧测力计示数为8 N
B．G＝14 N，弹簧测力计示数为8 N
C．G＝16 N，弹簧测力计示数为8 N
D．G＝14 N，弹簧测力计示数为16 N
5．如图2－K－4所示，某同学用重为10 N的动滑轮匀速提升重为50 N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的值可能是( )
图2－K－4
A．20 NB．25 N
C．30 ND．35 N
6．如图2－K－5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( )
图2－K－5
A．F1＜F2＜F3＜F4B．F1＞F2＞F3＞F4
C．F1＝F2＝F3＜F4D．F1＝F2＝F3＞F4
7. 如图2－K－6所示甲、乙两个装置中，已知A在地面上滑动时所受的摩擦力为40 N(不考虑动滑轮和绳重及绳与滑轮间的摩擦)，要使A向右匀速滑动，拉力F甲与F乙的大小分别为( )
图2－K－6
A．40 N和20 NB．20 N和40 N
C．40 N和40 ND．20 N和20 N
8．某同学用如图2－K－7所示的装置探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在下表中．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/N
拉力F/N
1
1.0
0.65
2
1.5
0.90
3
2.0
1.15
图2－K－7
A．与同学分析可能的原因
B．实验失败，停止实验
C．改进实验条件，重新实验
D．查阅资料，了解结论的适用条件
二、填空题
9．如图2－K－8所示为工人师傅往高处运送货物的两种方法．若要改变施力的方向应选用图______所示的方法，若要省力应选用图______所示的方法．如果甲、乙两图中物重相等，不计滑轮重、绳重及摩擦，将货物匀速提起时，图甲中工人所用的拉力为200 N，则图乙中工人所用的拉力应为________N.
图2－K－8
10．如图2－K－9所示，物体甲和乙的重力都是200 N，若滑轮重均为20 N(不计摩擦和绳重)，当用力分别匀速提升物体甲和乙时，力F甲＝_______N，F乙＝______N．若物体被提升的高度为1 m，则力F甲移动的距离为______m，力F乙移动的距离为________m．若用图乙装置提升另外一个物体丙，人对绳子的拉力F丙为260 N，则物体丙重为________N.
图2－K－9
11．如图2－K－10所示，在拉力F的作用下，滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动，实验中的滑轮是________(选填“动”或“定”)滑轮．弹簧测力计的示数是5 N，物体A所受的摩擦力f＝________N．不计滑轮的重力和滑轮与绳间的摩擦，拉力F＝________N．若物体A移动的距离为0.4 m，则拉力F移动的距离为________m.
图2－K－10
12．如图2－K－11所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相同速度移动相同的距离．所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动的距离分别是s1、s2、s3，移动的速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则F1∶F2∶F3＝__________，s1∶s2∶s3＝____________，v1∶v2∶v3＝____________．
图2－K－11
三、作图题
13．将图2－K－12甲、乙中的滑轮抽象成杠杆，请在图中标出支点O，并画出动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2.
图2－K－12
四、实验探究题
14．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图2－K－13所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容．
(1)由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，____________与______________的关系．
(2)由研究过程可归纳得出的初步结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
图2－K－13
15．物理实验要遵循实事求是的原则．小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图2－K－14所示的实验，并记录了下表所列的数据.
图2－K－14
实验
次数
物重
G/N
使用定滑轮时测
力计的示数F1/N
使用动滑轮时测
力计的示数F2/N
1
1.00
0.60
0.65
2
1.50
1.10
0.90
3
2.00
1.60
1.15
通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差．你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见：
________________________________________________________________________.
【课时作业】A
1．D 2.D
3．B [解析]由图知，此时拉力：F＝G＝×60 N＝30 N；拉力作用点上移的高度：s＝2h＝2×10 cm＝20 cm＝0.2 m.
4．B
5．D [解析]使用动滑轮时，若拉力的方向竖直向上，则动力臂是阻力臂的2倍，动力等于阻力的；若拉力的方向斜向上，则动力臂会变小，因此所用拉力变大．
6．D [解析]不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下；图甲、乙、丙中是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1＝F2＝F3＝G.图丁中用的是动滑轮，能够省一半的力，故F4＝G.所以，F1＝F2＝F3＞F4.
7. A [解析]图甲中的滑轮是定滑轮，不能省力；图乙中的滑轮是动滑轮，可省一半力．
8．B
9．甲 乙 100
[解析]图甲中是定滑轮，使用定滑轮不省力，故拉力等于物重，即拉力为200 N；图乙中是动滑轮，使用动滑轮最多可省一半力，故图乙中工人所用的拉力应为100 N.
10．200 110 1 2 500
11．动 5 10 0.2 [解析]题中滑轮可随物体一起向右运动，故它是动滑轮．因物体A在水平方向做匀速直线运动，所以其受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，二者大小相等，则物体A与水平地面间的摩擦力f＝F示＝5 N．滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力和两股绳子水平向左的拉力．在这三个力的作用下滑轮向右做匀速直线运动，处于平衡状态，每股绳子的拉力是5 N，则拉力F＝10 N.
12．2∶1∶4 2∶4∶1 2∶4∶1
[解析] (1)图甲：滑轮为定滑轮，不省力，所以此时拉力F1＝f.拉力的作用点移动的速度v1＝v物，作用点移动的距离s1＝s物．
(2)图乙：滑轮为动滑轮，省一半的力，所以此时拉力F2＝f；但是费距离，拉力的作用点移动的速度v2＝2v物，作用点移动的距离s2＝2s物．
(3)图丙：滑轮为动滑轮，但拉力的作用点在动滑轮的轴上．对物体而言，只有一段绳子拉物体，绳子上的拉力F与摩擦力f相等，对于滑轮而言，拉力F3与两段绳子向左的拉力(2f)相平衡，所以，F3＝2f；拉力的作用点移动的速度即为滑轮移动的速度，物体的速度为绳子末端的速度，所以v3＝v物，作用点移动的距离s3＝s物．
13．如图所示
14．(1)力的大小 力的方向 (2)使用定滑轮时，拉力的大小和力的方向无关
15．1)图乙中没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力，图丙中没有考虑动滑轮受到的重力
(2)图乙中将弹簧测力计倒过来使用，图丙中测出动滑轮和钩码总重
[第十一章 二、 滑 轮 第2课时 滑轮组]
一、选择题
1．下列关于滑轮组的四种说法中，不正确的是( )
A．有的滑轮组能省力，但不能改变力的作用方向
B．有的滑轮组既能省力，也能改变力的方向
C．有的滑轮组既能省力，又能同时省距离
D．滑轮组中，定滑轮和动滑轮的个数可以不相等
2．用如图2－K－15所示的装置提升同一物体，在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是( )
图2－K－15
3．小明利用如图2－K－16所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5 N的物体匀速提高了1 m，每个滑轮重均为1 N，不计绳重及摩擦，则有关绳端移动距离s、绳端拉力F的大小正确的是( )
A．s＝3 m，F＝2 NB．s＝3 m，F＝1.7 N
C．s＝2 m，F＝3 ND．s＝2 m，F＝2.5 N
图2－K－16
4．家用的手摇晾衣架如图2－K－17所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组．假设衣服和晾衣架的总重为100 N，则静止时绳子自由端的拉力为(不计绳重、动滑轮重及摩擦)( )
图2－K－17
A．100 NB．50 NC．25 ND．20 N
5．用如图2－K－18所示的滑轮组提升物体，已知物体重200 N，物体以1 m/s的速度匀速上升，所用拉力为52 N，不计绳重及摩擦，则( )
A．定滑轮总重为2 N
B．动滑轮总重为8 N
C．绳的自由端移动的速度为5 m/s
D．有5段绳子向上拉动滑轮和重物
图2－K－18
6．如图2－K－19所示，滑轮组的结构不清，但知道动力F拉着绳下端移动5 m，物体G才上升1 m．若滑轮重及摩擦力都不计，则要提起200 N的重物，动力至少等于( )
图2－K－19
A．40 NB．50 NC．1000 ND．200 N
7．如图2－K－20所示是“一动一定”滑轮组，a、b为两个弹簧测力计，不计绳重、滑轮重及摩擦，当匀速提升G＝300 N的重物时，a、b两弹簧测力计的示数为( )
图2－K－20
A．300 N、100 N
B．200 N、100 N
C．300 N、150 N
D．100 N、100 N
8．要利用滑轮组匀速提升重为1200 N的物体，而绳子能承受的最大拉力为310 N(不计绳重、滑轮重及摩擦)，则所用滑轮中至少使用( )
A．一个定滑轮、一个动滑轮
B．一个定滑轮、两个动滑轮
C．两个定滑轮、一个动滑轮
D．两个定滑轮、两个动滑轮
二、填空题
9．如图2－K－21所示，甲和乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同的特点．请回答：
图2－K－21
(1)______滑轮组能改变动力的方向，而________滑轮组不能改变动力的方向．
(2)甲滑轮组有________段绳子承担物重，乙滑轮组有__________段绳子承担物重，____________滑轮组更省力些．
(3)若物重都为300 N(不计动滑轮重、绳重和摩擦)，则F甲＝____________，F乙＝____________．
(4)若动滑轮重力是30 N，绳重和摩擦都不计，则F甲＝____________，F乙＝____________．
(5)若物体上升高度为2 m，那么甲滑轮组的绳子自由端必须向下移动____________，乙滑轮组的绳子自由端必须向上移动____________．
10．如图2－K－22所示，物体重力为1200 N，绳子自由端的拉力为500 N，物体上升了0.2 m，此滑轮组的作用是________；滑轮重为________，拉力移动的距离是________ cm.(不计摩擦和绳重)
图2－K－22
11．如图2－K－23所示，________是定滑轮，________是动滑轮．若每个滑轮重20 N，人手拉绳的力F为50 N，则物体重________N．(不计摩擦和绳重)
图2－K－23
12．如图2－K－24所示的滑轮组，不计绳重及滑轮转动摩擦，物重G＝100 N，每一个滑轮重20 N．当绳自由端竖直向上的拉力F大小为30 N时，重物G对地面的压力为________N；拉力F为________N时，恰能让重物G匀速上升；若重物G能以0.1 m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动的速度为________m/s.
图2－K－24
13．在水平地面上放一个300 N的重物，现用如图2－K－25所示装置将物体匀速拉动，物体与地面的摩擦力是48 N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为________N．若绳子自由端移动速度为0.6 m/s，则物体移动速度为________．
图2－K－25
14．如图2－K－26所示，在一水平地面上，木箱重500 N，用F＝150 N的力拉动木箱做匀速直线运动(不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦)，木箱受到的摩擦力为______N，方向向______.
图2－K－26
三、作图题
15．如图2－K－27所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．
图2－K－27
16．如图2－K－28所示是一个定滑轮和一个动滑轮，用它们组成的滑轮组提升重为300 N的重物(忽略滑轮和绳重及轴间摩擦)．
(1)在图甲中画出动力F＝150 N时绳子的绕法．
(2)在图乙中画出动力F＝100 N时绳子的绕法.
图2－K－28
四、计算题
17．如图2－K－29所示的滑轮组，绳重及摩擦不计．匀速提升重120 N的物体，用50 N的力在2 s内使绳的自由端移动了6 m．求：
(1)物体上升的高度和速度．
(2)动滑轮的重力．
(3)若绳子能够承受的最大拉力是100 N，则该滑轮组最多能够吊起多重的物体．
图2－K－29
18．如图2－K－30所示，人站在吊篮内向下拉绳子提升吊篮和他自己，吊篮的重力为400 N，动滑轮总重力为50 N，定滑轮总重力为40 N，人的重力为600 N，拉着绳子不动时需用力________N，要上升2 m，则人需拉下________m长的绳子.
图2－K－30
【课时作业】B
1．C 2.D
3．C [解析]该滑轮组有2段绳子承担物体和动滑轮的总重，故绳端移动距离：s＝2h＝2×1 m＝2 m；绳端拉力：F＝＝＝3 N.
4．C [解析]题图中动滑轮有两个，提物体的绳子有4段，因而不计绳重、动滑轮重及摩擦时，绳子的拉力：F＝G＝×100 N＝25 N.
5．B
6．A [解析]根据n＝可知，n＝＝5，说明滑轮组中承重的绳子有5根．由于滑轮重及摩擦力都不计，所以要提起200 N的重物，所需动力至少是40 N.
7．B [解析]由题图可知吊着动滑轮的绳子的段数是3段，所以弹簧测力计b的示数为F＝G＝×300 N＝100 N．定滑轮受到弹簧测力计a的拉力和向下的两段绳子的拉力并处于平衡状态，弹簧测力计a的示数为F′＝2F＝2×100 N＝200 N．故选B.
8．B
9．(1)甲 乙 (2)2 3 乙 (3)150 N 100 N
(4)165 N 110 N (5)4 m 6 m
10．省力 300 N 60 [解析]使用该滑轮组时，用500 N的拉力可以提升1200 N的物体，能起到省力的作用．由F＝(G＋G动)得动滑轮的重力：G动＝nF－G＝3×500 N－1200 N＝300 N．拉力移动的距离：s＝nh＝3×0.2 m＝0.6 m＝60 cm.
11．A B 80
[解析]使用题图所示滑轮组提升重物时，A滑轮的轴位置不变，是定滑轮，B滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮．吊起动滑轮的两段绳子，拉力分别为50 N，滑轮重为20 N，根据平衡力的知识可知，物体重为G＝2F－G滑轮＝2×50 N－20 N＝80 N.
12．30 40 0.3
13．16 0.2 m/s [解析]水平拉力：F＝f＝×48 N＝16 N；物体移动的速度：v＝×0.6 m/s＝0.2 m/s.
14．300 右 [解析]由图可知，动滑轮和木箱被2段绳子向左拉动做匀速直线运动，所以F＝f摩，则f摩＝2F＝2×150 N＝300 N；摩擦力的方向向右．
15．如图所示
16．如图所示
17．(1)由图知，n＝3，则s＝3h，绳的自由端移动了s＝6 m，
物体上升的高度：h＝s＝×6 m＝2 m．物体上升的速度：v＝＝＝1 m/s.
(2)绳重及摩擦不计，F＝(G＋G动)．
即：50 N＝(120 N＋G动)．
动滑轮重：G动＝30 N.
(3)绳重及摩擦不计，F最大＝(G最大＋G动)．即：100 N＝(G最大＋30 N)．
能提升的最大物重：G最大＝270 N.
18．210 10
[解析]以人、吊篮、动滑轮整体为研究对象，共有5
