培优特训：第五章第2节 滑轮 学案
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第2节 轮滑 学案
知识点1 认识滑轮
滑轮是一种周边有 、可以绕着中心轴 的轮子，人们常用它吊装货物。滑轮可以看作是能够连续转动的杠杆，即杠杆的变形，所以可以用杠杆平衡条件来分析它的作用。滑轮可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组。
知识点2 定滑轮与动滑轮
类型 定义 实质 特点 重物提升的高度h与绳端通过的距离s的关系
定滑轮 在使用过程中，轴固定不动的滑轮 不省 ，可以改变力的 s＝h
动滑轮 在使用过程中，轴随物体一起移动的滑轮 可省 的力，但 改变力的方向 s＝
滑轮组 将动滑轮和定滑轮组合在一起即为滑轮组 既可以 ，又可以改变力的 s＝ （n指承担物重的绳子的股数）
说明 ①不论是定滑轮还是动滑轮，滑轮两侧绳子承担的力相等。②使用滑轮组时，用几段绳子吊着物体和动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一，即F＝G总。③在确定承担重物绳子的股数n时，首先要分清哪个是定滑轮，哪个是动滑轮；其次在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离出来，数一数绕在动滑轮上绳子的股数即是承担物重的绳子股数n。④滑轮组的绕绳方法：若先将绳子系在定滑轮上，绳子股数为偶数；若先将绳子系在动滑轮上，绳子股数为奇数，可概括为“奇动偶定”。
易错点1 定滑轮及其工作特点 ( javascript:void(0)" \o "17V：定滑轮及其工作特点 )
例题1（2017 孝义市三模）在物理综合实践活动中，小华设计了如图所示的机械模型．推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G．以下正确的是（ ）
A．滑轮B为定滑轮，它的作用是能改变力的方向
B．硬棒CD是费力杠杆
C．滑轮A是动滑轮，它的作用是省力
D．重物上升过程中，轴O上增加的绳长小于重物上升的高度
易错点2动滑轮及其工作特点 ( javascript:void(0)" \o "17W：动滑轮及其工作特点 )
例题2（2017 三台县二模）如图所示，物体M放在水平桌面上．现通过一动滑轮（质量和摩擦均不计）在绳子自由端施加一拉力F，拉着M向左做匀速直线运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N．若在M上加放一物块m，要保持M向左继续做匀速直线运动，需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F′，则（ ）
A．M运动时受到向左的摩擦力 B．加放m前，M受到20N的摩擦力
C．加放m前，M受到10 N的摩擦力 D．加放m后，力F′保持10N不变
易错点3动滑轮拉力的计算 ( javascript:void(0)" \o "17Z：动滑轮拉力的计算 )
例题3（2016秋 东台市期末）如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体．下列判断正确的是（ ）
A．工人的拉力一定等于物体和滑轮的总重力
B．工人拉力做的功等于克服滑轮重力做的功
C．工人的拉力可能小于物体和滑轮总重力的一半
D．工人拉力做的功可能大于克服滑轮和物体总重力做的功
易错点4滑轮组的设计与组装 ( javascript:void(0)" \o "17@：滑轮组的设计与组装 )
例题4（2017 临海市模拟）在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”．如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（ ）
A．B．C．D．
易错点5滑轮组及其工作特点 ( javascript:void(0)" \o "17X：滑轮组及其工作特点 )
例题5（2017秋 亳州期末）如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计摩擦及绳与滑轮的重力，物重最大的是（ ）
A． B． C． D．
易错点6稳度和提高稳度的方法 ( javascript:void(0)" \o "17#：稳度和提高稳度的方法 )
例题6（2017 顺义区二模）小豪在参观科技馆时体验了一次骑“空中自行车”，自行车的下方悬挂着质量较大的配重，自行车在钢丝上前进，骑行的人不会掉下来．图7所示的实例中，与自行车在钢丝上前进而不倾倒的原理相同的是（ ）
A．公道杯 B．不倒翁 C．刷子小车 D．自制的甩干机
易错点7滑轮组绳子拉力的计算 ( javascript:void(0)" \o "17!：滑轮组绳子拉力的计算 )
例题7（2017 永春县校级自主招生）n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等．不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F，如图所示．若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小为（ ）
A． B．F C．F D．F
易错点8轮轴及其他常见简单机械 ( javascript:void(0)" \o "17Y：轮轴及其他常见简单机械 )
例题8（2017 惠山区校级二模）下列关于简单机械的理解，错误的是（ ）
A．木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面
B．汽车方向盘是一个轮轴，其本质是一个等臂杠杆
C．将绳子把两根光滑的木棍绕起来，可以看作是滑轮组
D. 蜡烛跷跷板在两端蜡烛都点燃时能上下摆动，因此可以看作是一个杠杆
1．（2013 福州）小明用如图所示的滑轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（ ）
A．小于0.75 N B．等于0.75 N C．大于0.75 N D．等于0.5 N
第1题 第3题 第4题
2．（2006 防城港）如图所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法，其中最省力的是（动滑轮重和摩擦忽略不计）（ ）
A． B． C． D．
3．（2017 桥西区模拟）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右运动
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
4．（2010 南昌）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
5．（2016 柳州）如图所示是工人提升重物的情景，若不计滑轮所受重力及摩擦力，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2017 桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（ ）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
7．（2005 四川）电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上．钢缆的A端固定在电杆上，B端连接在滑轮组上．滑轮组由a、b、c三个滑轮构成，配重P由多个混凝土圆盘悬挂在一起组成，配重的总重为G．若不计摩擦和滑轮的重量，则以下说法中正确的是（ ）
A．a为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
B．a为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3
C．c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
D．c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3
第7题 第8题 第9题
8．（2017 绥化）如图，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，则他所用的拉力为 N，绳子自由端向下移动的距离为 m．（不计绳重、动滑轮重及摩擦）
9．（2017 本溪）新房装修时，用如图所示的滑轮组将重400N的装修材料匀速提升到3m高的二楼，此时滑轮组的机械效率为80% （不计绳重与摩擦），则拉力大小为 N，动滑轮重为 N； 第二次匀速向上提升重300N的装修材料，则滑轮组的机械效率与第一次相比将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
10．（2016 绵阳）如图所示，小丽用三个均重10N的滑轮组成的滑轮组以1m/s匀速起吊重470N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦．绳的拉力F= N；滑轮组的机械效率为 ．
第10题 第11题
11．（2016 内江）如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组合组合，把重为500N的物体以0.5m/s的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人所做有用功的功率为 W．
12．（2016 安顺）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力 乙所用的拉力；甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率（填“大于”、“等于”或“小于”）．
13．（2016 呼和浩特）请按要求作图：
（1）请在图（1）中画出重物上升，最省力的绕线方法；
（2）如图（2），木棒在力F的作用下静止，画出力F关于O点的力臂；
（3）如图（3），请将图中的灯、开关正确连入家庭电路．
14．（2017 潮南区模拟）请在图中画出人拉重物上升，最省力的绕线方法．
15．（2017春 邗江区期中）小明观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒．物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢？他作出如下猜想：
（1）可能与物体所受的重力大小有关．（2）可能与物体重心高低有关．（3）可能与支持面大小有关．
实验设计：
将不同的物体立在倾斜角度相同的斜面时，观察物体的翻倒情况，翻倒的说明其稳度较小．
实验并收集证据：
（a）将物体立在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，观察并记录物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小（物体不滑动），如图甲所示．
（b）制作三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图乙中的a、b、c所示．用同样的方法进行实验并将观察结果记录在下表中．
实验次数 1 2 3
重心离支持面的高度 低 中 高
物体刚好翻转时木板转过的角度θ 大 较大 小
稳度 大 较大 小
（1）小明在此探究实验中是通过 比较物体的稳度大小的．
（2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体的 和 的大小不变．实验现象表明，物体的重心越 ，其稳度越大．
（3）有一个锥形物体d，如图所示，其重心高度、底面和重力和a一样，则稳度 大（选填“a”“d”或“一样大”）．
（4）冰上速滑运动员在比赛过程中总是弯腰屈膝（如图丙），依据以上探究结论，运动员采用这种姿势的好处是 ．
16．（2017 潍坊模拟）如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
17．（2017 朝阳）组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O转动，AO：OB=4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
1、如图所示，重物G重40N，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22N，则动滑轮的重力是____N，钩子1受到绳子的拉力为____N，钩子2受到重物G的拉力为____N。
第1题 第2题
2、如图甲所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2N，木块所受摩擦力为____。
乙图中A物体重6N，B物体重10N，弹簧测力计及摩擦均不计，则当A、B两物体静止时，弹簧测力计的读数为__________N，物体B所受的合力为__________N。
3、如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为（ ）
A．8N，8N B．12N，8N C．8N，12N D．12N，12N
第3题 第4题
4、如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度匀速拉动时受到的摩擦力f=G/10，则物体的重力为 N；在2s内物体移动的距离为 m，拉力F为 N。（g=10N/kg）
5、如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为（杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计）（ ）
A．100N B．200N C．300N D．400N
第5题 第6题 第7题
6．（2016 宁国市一模）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．F1大于F2 B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的机械效率不相等 D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
7．（2017 柳南区三模）如图中某同学体重为500N，他的手能承受的最大拉力为600N，动滑轮重100N，该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过（ ）
A．1000N B．1200N C．900N D．1100N
8．（2016 河北区三模）如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ）
A．自行车的脚踏板 B． 旗杆顶的定滑轮 C．水管上的水龙头 D．大门上的门把手
9．（2016 泰州模拟）下列描述正确的是（ ）
A．汽车的方向盘是个轮轴 B．物体内能增大，一定从外界吸收热量
C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 D．马德堡半球实验第一次测得了大气压的数值
10．（2017 枣庄模拟）如图所示是“玉兔号”月球车与“嫦娥三号”着陆器分离过程中，“玉兔号”从“梯子”开上月面的情景．下列说法中不正确的是（ ）
A．“梯子”实际上是一个斜面
B．“玉兔号”从“梯子”上匀速开下时，重力势能减小，动能不变
C．“玉兔号”从“梯子”上开下时，相对于“嫦娥三号”“玉兔号”是运动的
D．“玉兔号”停到月球表面时其质量变小
11．（2016秋 镇海区期末）分别用图中所示的滑轮组匀速提起同一重物时，所用的拉力分别为F1、F2和F3，若不计滑轮重和摩擦，这三个拉力按从小到大排列的顺序为 ．
12．（2017春 庐江县期末）用如图所示的滑轮组，匀速提升重200N的物体，若定滑轮、动滑轮重量都是10N，绳重和摩擦都不计，则作用在绳端的拉力是 N．若绳子能承受最大拉力为250N，绳重和摩擦都不计，则能提起物体的最大重量是 N．
12题 13题 14题
13．（2016 临沂校级模拟）如图所示，在一水平地面上，木箱重300N，用F=50N的力拉动木箱做匀速直线运动（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），木箱受到的摩擦力为 N，方向向 ．
14．（2017 雁塔区校级三模）使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率．如图甲，工人在铺设电缆时，要在转变处固定一组导向轮，这组导向轮是为了 （选填“省力”或“改变力的方向”）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转轴，这是为了 ，从而使得在使用机械时更省力．
15．（2017 邵阳县模拟）如图示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上做匀速直线运动，如果不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，则竖直向上的拉力F= N．
15题 16题
16．（2016 镇海区一模）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦，如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）．
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能 ，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这时从能量转化角度讲，相当于内燃机的 冲程．
（3）使舰载机从静止到起飞速度得2秒钟内，牵引索的拉力 舰载机的摩擦力．（选填“大于”“小于”或“等于”）．
17．（2017春 东城区校级月考）如图所示，体重为600N的小明利用滑轮组匀速提升重物时，他使用的是最省力的绕绳方式，绕在滑轮组上的绳子图中未画出，动滑轮总重300N，绳子能承受的最大拉力为1000N，连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过多少？
（2）小明用此滑轮组匀速提升一个高为2m，底面积为0.05m2的圆柱体A，若此过程中A始终不露出水面，则A的密度不能超过多少？
（3）现有一个与圆柱体A形状完全相同的圆柱体B，其下表面距水面10m．小明用300N的拉力将其以0.1m/s的速度匀速提升了5m．在此过程中，拉力的功率是多少？
18．（2016春 舒城县校级月考）某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体的质量为100kg，受到的摩擦力为200N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m．（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：
（1）动滑轮重力
（2）拉绳的速度．
19．电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力．为此，工程师设计了如图1所示的恒拉力系统，其简化原理图如图2所示，实际测量得到每个水泥块的体积为l.5×10﹣2m3，共悬挂20个水泥块．已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg．
（1）请指出图中的动滑轮、定滑轮；
（2）每个水泥块的重力是多少？
（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？
第2节 滑轮
【导学必备知识】
知识点1：槽 转动
知识点2：力 方向 一半 不可以 2h 省力 方向 nh
【易错点拨】例题1A例题2B例题3D例题4B例题5C例题6B例题7B例题8B
【知能优化训练】
1． C．2． C．3． D．4． D． 5．D． 6． D． 7．A．8．100；4．9． 250；100；变小。 10． 125；94%．11． 500；250．12．大于；等于．
13． 14．
【重难培优训练】
15．（1）物体刚好翻转时木板转过的角度；（2）物体重力的大小；支持面的大小；低；（3）一样大；（4）降低重心，不易跌倒．
16．（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是250N；
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，而滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N，当物体露出水面体积为4×10﹣2m3时，绳子会断；此时A受到的浮力为200N．
17．（1）人对绳子自由端的拉力是400N；（2）人的受力示意图见上图；（3）人对地面的压强是5000Pa。
【课后巩固训练】
1：4，22，40
2：4N，6，0
3：B
4：30，0.67，1
5：B
6． C． 7． C． 8． B．9． A．10． D．11． F2＜F1＜F3．12． 105；490．13． 100；右．14．改变力的方向；减小阻力臂．
15． 200．
16．（1）定滑轮；（2）减小；做功；（3）大于．
17．（1）小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过2700N；（2）A的密度不能超过3.7×103kg/m3；（3）在此过程中，拉力的功率为150W．
18．（1）动滑轮重力为40N；（2）拉绳的速度为0.6m/s．
19．（1）A、B为定滑轮，C为动滑轮；（2）每个水泥块的重力是3.9×102N；（3）滑轮组对高压线的拉力是2.34×104N．
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第2节 轮滑 学案
知识点1 认识滑轮
滑轮是一种周边有 、可以绕着中心轴 的轮子，人们常用它吊装货物。滑轮可以看作是能够连续转动的杠杆，即杠杆的变形，所以可以用杠杆平衡条件来分析它的作用。滑轮可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组。
知识点2 定滑轮与动滑轮
类型 定义 实质 特点 重物提升的高度h与绳端通过的距离s的关系
定滑轮 在使用过程中，轴固定不动的滑轮 不省 ，可以改变力的 s＝h
动滑轮 在使用过程中，轴随物体一起移动的滑轮 可省 的力，但 改变力的方向 s＝
滑轮组 将动滑轮和定滑轮组合在一起即为滑轮组 既可以 ，又可以改变力的 s＝ （n指承担物重的绳子的股数）
说明 ①不论是定滑轮还是动滑轮，滑轮两侧绳子承担的力相等。②使用滑轮组时，用几段绳子吊着物体和动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一，即F＝G总。③在确定承担重物绳子的股数n时，首先要分清哪个是定滑轮，哪个是动滑轮；其次在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离出来，数一数绕在动滑轮上绳子的股数即是承担物重的绳子股数n。④滑轮组的绕绳方法：若先将绳子系在定滑轮上，绳子股数为偶数；若先将绳子系在动滑轮上，绳子股数为奇数，可概括为“奇动偶定”。
易错点1 定滑轮及其工作特点 ( javascript:void(0)" \o "17V：定滑轮及其工作特点 )
例题1（2017 孝义市三模）在物理综合实践活动中，小华设计了如图所示的机械模型．推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G．以下正确的是（ ）
A．滑轮B为定滑轮，它的作用是能改变力的方向
B．硬棒CD是费力杠杆
C．滑轮A是动滑轮，它的作用是省力
D．重物上升过程中，轴O上增加的绳长小于重物上升的高度
易错点2动滑轮及其工作特点 ( javascript:void(0)" \o "17W：动滑轮及其工作特点 )
例题2（2017 三台县二模）如图所示，物体M放在水平桌面上．现通过一动滑轮（质量和摩擦均不计）在绳子自由端施加一拉力F，拉着M向左做匀速直线运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N．若在M上加放一物块m，要保持M向左继续做匀速直线运动，需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F′，则（ ）
A．M运动时受到向左的摩擦力 B．加放m前，M受到20N的摩擦力
C．加放m前，M受到10 N的摩擦力 D．加放m后，力F′保持10N不变
易错点3动滑轮拉力的计算 ( javascript:void(0)" \o "17Z：动滑轮拉力的计算 )
例题3（2016秋 东台市期末）如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体．下列判断正确的是（ ）
A．工人的拉力一定等于物体和滑轮的总重力
B．工人拉力做的功等于克服滑轮重力做的功
C．工人的拉力可能小于物体和滑轮总重力的一半
D．工人拉力做的功可能大于克服滑轮和物体总重力做的功
易错点4滑轮组的设计与组装 ( javascript:void(0)" \o "17@：滑轮组的设计与组装 )
例题4（2017 临海市模拟）在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”．如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（ ）
A．B．C．D．
易错点5滑轮组及其工作特点 ( javascript:void(0)" \o "17X：滑轮组及其工作特点 )
例题5（2017秋 亳州期末）如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计摩擦及绳与滑轮的重力，物重最大的是（ ）
A． B． C． D．
易错点6稳度和提高稳度的方法 ( javascript:void(0)" \o "17#：稳度和提高稳度的方法 )
例题6（2017 顺义区二模）小豪在参观科技馆时体验了一次骑“空中自行车”，自行车的下方悬挂着质量较大的配重，自行车在钢丝上前进，骑行的人不会掉下来．图7所示的实例中，与自行车在钢丝上前进而不倾倒的原理相同的是（ ）
A．公道杯 B．不倒翁 C．刷子小车 D．自制的甩干机
易错点7滑轮组绳子拉力的计算 ( javascript:void(0)" \o "17!：滑轮组绳子拉力的计算 )
例题7（2017 永春县校级自主招生）n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等．不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F，如图所示．若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小为（ ）
A． B．F C．F D．F
易错点8轮轴及其他常见简单机械 ( javascript:void(0)" \o "17Y：轮轴及其他常见简单机械 )
例题8（2017 惠山区校级二模）下列关于简单机械的理解，错误的是（ ）
A．木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面
B．汽车方向盘是一个轮轴，其本质是一个等臂杠杆
C．将绳子把两根光滑的木棍绕起来，可以看作是滑轮组
D. 蜡烛跷跷板在两端蜡烛都点燃时能上下摆动，因此可以看作是一个杠杆
1．（2013 福州）小明用如图所示的滑轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（ ）
A．小于0.75 N B．等于0.75 N C．大于0.75 N D．等于0.5 N
第1题 第3题 第4题
2．（2006 防城港）如图所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法，其中最省力的是（动滑轮重和摩擦忽略不计）（ ）
A． B． C． D．
3．（2017 桥西区模拟）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右运动
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
4．（2010 南昌）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
5．（2016 柳州）如图所示是工人提升重物的情景，若不计滑轮所受重力及摩擦力，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2017 桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（ ）
A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
7．（2005 四川）电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上．钢缆的A端固定在电杆上，B端连接在滑轮组上．滑轮组由a、b、c三个滑轮构成，配重P由多个混凝土圆盘悬挂在一起组成，配重的总重为G．若不计摩擦和滑轮的重量，则以下说法中正确的是（ ）
A．a为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
B．a为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3
C．c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
D．c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3
第7题 第8题 第9题
8．（2017 绥化）如图，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，则他所用的拉力为 N，绳子自由端向下移动的距离为 m．（不计绳重、动滑轮重及摩擦）
9．（2017 本溪）新房装修时，用如图所示的滑轮组将重400N的装修材料匀速提升到3m高的二楼，此时滑轮组的机械效率为80% （不计绳重与摩擦），则拉力大小为 N，动滑轮重为 N； 第二次匀速向上提升重300N的装修材料，则滑轮组的机械效率与第一次相比将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
10．（2016 绵阳）如图所示，小丽用三个均重10N的滑轮组成的滑轮组以1m/s匀速起吊重470N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦．绳的拉力F= N；滑轮组的机械效率为 ．
第10题 第11题
11．（2016 内江）如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组合组合，把重为500N的物体以0.5m/s的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人所做有用功的功率为 W．
12．（2016 安顺）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力 乙所用的拉力；甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率（填“大于”、“等于”或“小于”）．
13．（2016 呼和浩特）请按要求作图：
（1）请在图（1）中画出重物上升，最省力的绕线方法；
（2）如图（2），木棒在力F的作用下静止，画出力F关于O点的力臂；
（3）如图（3），请将图中的灯、开关正确连入家庭电路．
14．（2017 潮南区模拟）请在图中画出人拉重物上升，最省力的绕线方法．
15．（2017春 邗江区期中）小明观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒．物体的稳定程度（稳度）与哪些因素有关呢？他作出如下猜想：
（1）可能与物体所受的重力大小有关．（2）可能与物体重心高低有关．（3）可能与支持面大小有关．
实验设计：
将不同的物体立在倾斜角度相同的斜面时，观察物体的翻倒情况，翻倒的说明其稳度较小．
实验并收集证据：
（a）将物体立在表面粗糙的水平木板上，让木板绕O点转动，观察并记录物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小（物体不滑动），如图甲所示．
（b）制作三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，如图乙中的a、b、c所示．用同样的方法进行实验并将观察结果记录在下表中．
实验次数 1 2 3
重心离支持面的高度 低 中 高
物体刚好翻转时木板转过的角度θ 大 较大 小
稳度 大 较大 小
（1）小明在此探究实验中是通过 比较物体的稳度大小的．
（2）在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体的 和 的大小不变．实验现象表明，物体的重心越 ，其稳度越大．
（3）有一个锥形物体d，如图所示，其重心高度、底面和重力和a一样，则稳度 大（选填“a”“d”或“一样大”）．
（4）冰上速滑运动员在比赛过程中总是弯腰屈膝（如图丙），依据以上探究结论，运动员采用这种姿势的好处是 ．
16．（2017 潍坊模拟）如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
17．（2017 朝阳）组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O转动，AO：OB=4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
1、如图所示，重物G重40N，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22N，则动滑轮的重力是____N，钩子1受到绳子的拉力为____N，钩子2受到重物G的拉力为____N。
第1题 第2题
2、如图甲所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2N，木块所受摩擦力为____。
乙图中A物体重6N，B物体重10N，弹簧测力计及摩擦均不计，则当A、B两物体静止时，弹簧测力计的读数为__________N，物体B所受的合力为__________N。
3、如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为（ ）
A．8N，8N B．12N，8N C．8N，12N D．12N，12N
第3题 第4题
4、如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度匀速拉动时受到的摩擦力f=G/10，则物体的重力为 N；在2s内物体移动的距离为 m，拉力F为 N。（g=10N/kg）
5、如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为（杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计）（ ）
A．100N B．200N C．300N D．400N
第5题 第6题 第7题
6．（2016 宁国市一模）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度．若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A．F1大于F2 B．F1和F2做的功一定相等
C．甲、乙的机械效率不相等 D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等
7．（2017 柳南区三模）如图中某同学体重为500N，他的手能承受的最大拉力为600N，动滑轮重100N，该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过（ ）
A．1000N B．1200N C．900N D．1100N
8．（2016 河北区三模）如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ）
A．自行车的脚踏板 B． 旗杆顶的定滑轮 C．水管上的水龙头 D．大门上的门把手
9．（2016 泰州模拟）下列描述正确的是（ ）
A．汽车的方向盘是个轮轴 B．物体内能增大，一定从外界吸收热量
C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 D．马德堡半球实验第一次测得了大气压的数值
10．（2017 枣庄模拟）如图所示是“玉兔号”月球车与“嫦娥三号”着陆器分离过程中，“玉兔号”从“梯子”开上月面的情景．下列说法中不正确的是（ ）
A．“梯子”实际上是一个斜面
B．“玉兔号”从“梯子”上匀速开下时，重力势能减小，动能不变
C．“玉兔号”从“梯子”上开下时，相对于“嫦娥三号”“玉兔号”是运动的
D．“玉兔号”停到月球表面时其质量变小
11．（2016秋 镇海区期末）分别用图中所示的滑轮组匀速提起同一重物时，所用的拉力分别为F1、F2和F3，若不计滑轮重和摩擦，这三个拉力按从小到大排列的顺序为 ．
12．（2017春 庐江县期末）用如图所示的滑轮组，匀速提升重200N的物体，若定滑轮、动滑轮重量都是10N，绳重和摩擦都不计，则作用在绳端的拉力是 N．若绳子能承受最大拉力为250N，绳重和摩擦都不计，则能提起物体的最大重量是 N．
12题 13题 14题
13．（2016 临沂校级模拟）如图所示，在一水平地面上，木箱重300N，用F=50N的力拉动木箱做匀速直线运动（不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），木箱受到的摩擦力为 N，方向向 ．
14．（2017 雁塔区校级三模）使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率．如图甲，工人在铺设电缆时，要在转变处固定一组导向轮，这组导向轮是为了 （选填“省力”或“改变力的方向”）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转轴，这是为了 ，从而使得在使用机械时更省力．
15．（2017 邵阳县模拟）如图示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上做匀速直线运动，如果不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，则竖直向上的拉力F= N．
15题 16题
16．（2016 镇海区一模）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦，如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）．
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能 ，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这时从能量转化角度讲，相当于内燃机的 冲程．
（3）使舰载机从静止到起飞速度得2秒钟内，牵引索的拉力 舰载机的摩擦力．（选填“大于”“小于”或“等于”）．
17．（2017春 东城区校级月考）如图所示，体重为600N的小明利用滑轮组匀速提升重物时，他使用的是最省力的绕绳方式，绕在滑轮组上的绳子图中未画出，动滑轮总重300N，绳子能承受的最大拉力为1000N，连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：
（1）小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过多少？
（2）小明用此滑轮组匀速提升一个高为2m，底面积为0.05m2的圆柱体A，若此过程中A始终不露出水面，则A的密度不能超过多少？
（3）现有一个与圆柱体A形状完全相同的圆柱体B，其下表面距水面10m．小明用300N的拉力将其以0.1m/s的速度匀速提升了5m．在此过程中，拉力的功率是多少？
18．（2016春 舒城县校级月考）某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体的质量为100kg，受到的摩擦力为200N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m．（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：
（1）动滑轮重力
（2）拉绳的速度．
19．电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力．为此，工程师设计了如图1所示的恒拉力系统，其简化原理图如图2所示，实际测量得到每个水泥块的体积为l.5×10﹣2m3，共悬挂20个水泥块．已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg．
（1）请指出图中的动滑轮、定滑轮；
（2）每个水泥块的重力是多少？
（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？
第2节 滑轮
【导学必备知识】
知识点1：槽 转动
知识点2：力 方向 一半 不可以 2h 省力 方向 nh
【易错点拨】例题1A例题2B例题3D例题4B例题5C例题6B例题7B例题8B
【知能优化训练】
1． C．2． C．3． D．4． D． 5．D． 6． D． 7．A．8．100；4．9． 250；100；变小。 10． 125；94%．11． 500；250．12．大于；等于．
13． 14．
【重难培优训练】
15．（1）物体刚好翻转时木板转过的角度；（2）物体重力的大小；支持面的大小；低；（3）一样大；（4）降低重心，不易跌倒．
16．（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是250N；
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，而滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N，当物体露出水面体积为4×10﹣2m3时，绳子会断；此时A受到的浮力为200N．
17．（1）人对绳子自由端的拉力是400N；（2）人的受力示意图见上图；（3）人对地面的压强是5000Pa。
【课后巩固训练】
1：4，22，40
2：4N，6，0
3：B
4：30，0.67，1
5：B
6． C． 7． C． 8． B．9． A．10． D．11． F2＜F1＜F3．12． 105；490．13． 100；右．14．改变力的方向；减小阻力臂．
15． 200．
16．（1）定滑轮；（2）减小；做功；（3）大于．
17．（1）小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过2700N；（2）A的密度不能超过3.7×103kg/m3；（3）在此过程中，拉力的功率为150W．
18．（1）动滑轮重力为40N；（2）拉绳的速度为0.6m/s．
19．（1）A、B为定滑轮，C为动滑轮；（2）每个水泥块的重力是3.9×102N；（3）滑轮组对高压线的拉力是2.34×104N．
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