人教版物理八年级下册
第十二章 简单机械
第2节 滑轮
自主预习 教材感知
知识点一 滑轮及特点
滑轮：滑轮是变形的 。
定滑轮：①定义：中间的轴 的滑轮。
②实质：等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮 省力但是能改变 的方向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物。绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
动滑轮：
①定义：和重物一起 的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能 的力，但不能改变 的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=12G物
只忽略轮轴间的摩擦则，拉力F=12(G物+G动) 。
绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）
知识点2 滑轮组
①定义： 、 组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③用滑轮组提起重物时，动滑轮上有 段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的 。即：只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1n(G物+G动)。理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1nG物。
④绳子自由端移动距离SF（或vF）＝n倍的重物移动的距离SG（或vG）。
⑤组装滑轮组方法：首先根据公式n=G物+G动F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
知识点3 轮轴和斜面
在简单机械中，如门把手、汽车方向盘等由轮和轴组成，能绕共同的轴线旋转的机械，叫做 ；如盘山公路、引桥等有倾斜的坡面称为 。轮轴和斜面使用时其实质都一种变形的省力杠杆，但费距离。
课后提升 精学精练
1．如图所示，某同学用力将铁块匀速拉起的过程中，说法正确的是（ ）
A．使用该装置能省一半的力
B．该装置不能省力，没有实用价值
C．使用该装置可以省功
D．若该同学竖直向下拉绳，拉力大小不变
2．如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重4N的沙桶相连且保持静止，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是（ ）
A．使用定滑轮是为了省力
B．铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
C．铁块受到绳子的拉力为4N
D．若剪断绳子，铁块由于惯性将向左运动
3．小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方竭尽全力，看谁能把对方拉起来，比赛结果应是（ ）
A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起
C．两个都拉不起 D．两个都拉起
4．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿 B．1.5牛顿 C．2牛顿 D．0.5牛顿
5．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20N B．F＝10N C．F＝5N D．F＝30N
6．如图所示，用动滑轮匀速提升重物时，拉力为F1，弹簧测力计的示数为F2，物体重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重及各种摩擦。下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 B．F1＞F2 C．F1＝G1 D．F1＞G1+G2
7．有一个滑轮组，它的动滑轮的重量和摩擦都忽略不计，人站在地上用40牛顿的力可以匀速提起200牛顿的重物，则在这个滑轮组中（ ）
A．定滑轮个数为5个，动滑轮个数为5个
B．动滑轮个数为5个，定滑轮个数为4个
C．动滑轮个数与定滑轮个数都为2个
D．动滑轮个数为2个，定滑轮个数为3个
8．小衡同学的最大拉力是400 N，他想站在地上将重900N的物体提起2 m，请你在图中选择可能的装置，帮他绕上绳子组成滑轮组解决问题（动滑轮重不计）（ ）
A．只能选丁 B．只能选丙和丁
C．可能选乙、丙、丁 D．甲、乙、丙、丁都能选
9．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
10．用如图所示的滑轮组提起重为G的物体，图中a是弹簧秤，不计滑轮和弹簧秤的重力及轮与轴的摩擦，则（ ）
A．F＝，a的读数等于F B．F＝，a的读数等于F
C．F＝，a的读数等于G D．F＝，a的读数等于G
11．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．
12．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，拉力F的大小为30N．若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体和地面之间的摩擦力大小为（ ）
A．30N B．45N C．60N D．300N
13．如图所示滑轮组，实心均匀正方体A在水平地面上处于静止状态，已知A的边长为1dm，密度为1×103kg/m3，动滑轮总重为2N，若使A对水平地面产生的压强刚好为0，作用在绳端的拉力F为（忽略滑轮的摩擦和绳重）（ ）
A．2 N B．3 N C．4 N D．5N
14．小明用图中装置提升某一物体，拉力为100N，物体匀速上升了2m，不计摩擦、绳重和滑轮自重，下列说法确的是（ ）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．小明克服重力做功为200J
C．物体的重力为200N
D．使用该装置不但能省力，还能省功
15．使用如图所示的装置来提升重物时，既能省力又能改变力的方向的装置是（ ）
A． B． C． D．
16．如图所示的几种机械吊起同一物体（不计杠杆重、绳重、滑轮重以及机械间的摩擦），其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
17．如图所示，AC＞BC，把同一物体分别沿光滑斜面AC、BC以相同的速度匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则（ ）
A．F1＜F2 P1＝P2 B．F1＜F2 P1＜P2
C．F1＝F2 P1＝P2 D．F1＜F2 P1＞P2
18．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（ ）
A．减小所做的功 B．减小所必需的牵引力
C．提高功率 D．提高机械效率
19．日常生活中，常见到搬运工人利用斜面把货物搬上车，这样做可以（ ）
A．既省力又省功 B．只省功不省力
C．既不省力也不省功 D．只省力不省功
20．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
21．如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧秤读数为（ ）
A．G为4N，弹簧秤读数为5N
B．G为9N，弹簧秤读数为10N
C．G为10N，弹簧秤读数为5N
D．G为9N，弹簧秤读数为5N
22．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2秒内P端移动的距离分别为（ ）
A．8N，4m B．8N，8m C．16N，4m D．16N，8m
23．如图所示，在拉力F的作用下，物体以一定的速度沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为10N，则水平拉力F和物体受到桌面的摩擦力的大小分别为（不计滑轮重力和摩擦力）（ ）
A．5N，5N B．10N，10N C．10N，20N D．20N，10N
24．小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起100N的水桶，若不计绳重滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为 N；实际测量A端的拉力为60N不计绳重及摩擦，则滑轮重为 N。
25．盘山公路的物理模型是 （选填“轮轴”或“斜面”），利用该装置可以 （填“省力”或“省距离”）
26．如图所示是一种手动升降衣架的结构示意图，它用到了我们学过的简单机械﹣﹣﹣﹣滑轮组，使用这种机械的目的是 （写出一点即可）。若图中虚线框内部分的自重为0.9kg，某次在衣架挂上总重为7.5kg的湿衣服匀速提升时，绳子自由端的拉力至少为 N（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）
27．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为 N．
28．如图所示，当升旗手缓缓向下拉绳子时，由于旗杆顶部有一个 滑轮，它能改变力的 使五星红旗徐徐上升。
29．如图，用滑轮组把质量为30kg的物体G匀速提升1m，用时5s，若拉力F为200N，则绳子自由端的速度为 m/s。动滑轮所受的重力为 N．（不计绳重和摩擦g取10N/kg）
30．如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线。
31．如图所示，用滑轮组拉动粗糙水平面上的物体A，请画出最省力的绳子绕法。
32．如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。
33．小方同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）小方在测量钩码重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将测力计在 方向调零。测量钩码重力时，应将钩码挂在弹簧测力计下如图甲所示，并让它处于 状态，这时弹簧测力计的示数大小就等于钩码的重力大小。
（2）在探究定滑轮特点时，小方按照如图乙所示操作，觉得读数不太方便，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 。
（3）在探究动滑轮特点时，小方按照如图丙所示操作，记录数据如下表。分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，其原因是 ，请给出减小此差异的建议 。小方最终得出正确的实验结论：使用动滑轮可以 ，但不能改变 ，而且费 。
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
34．某实验小组研究滑轮的特点时按如图所示安装，该滑轮是 滑轮。测得物体重10N，让物体处于静止状态，手拉弹簧测力计在1位置时的示数为 N．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．这说明使用这种滑轮 （选填“能”或“不能”）省力， （选填“能”或“不能”）改变力的方向。
35．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。
36．用如图所示的滑轮组将一个重30N的物体用最省力的方法匀速提升10m。
（1）请在图中画出滑轮组的绕线；
（2）不计摩擦、绳重，实际拉力F1＝12N，动滑轮的重为多少？
（3）不计摩擦、绳重，若用此滑轮组提起重为120N的物体，实际拉力F2为多少？
37．工人利用图所示的滑轮组在20s内将重400N的物体向上匀速提起2m，所用拉力为250N；求：
（1）物体上升的速度和绳子自由端移动的速度。
（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升，不计绳重和摩擦力，拉力应为多大？
38．如图，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，滑轮组的机械效率为80%，则
（1）物体与地面间滑动摩擦力为多大？
（2）若物体的速度为0.2m/s，则1min内拉力做的功为多少焦？
（3）如果想用更小的力拉动重物，请你提出一条可行性建议。
参考答案
自主预习 感知教材
知识点1 杠杆 固定不动 不能 动力 移动 省一半 动力
知识点2 定滑轮 动滑轮 几 几分之一
知识点3 轮轴 斜面
课后提升 精学精练
1．D； 2．C； 3．B； 4．D； 5．B； 6．A； 7．D； 8．B； 9．C； 10．B； 11．C； 12．C； 13．B； 14．C； 15．D； 16．D； 17．B； 18．B； 19．D； 20．D； 21．D； 22．D； 23．D；
24．50；20；
25．斜面；省力；
26．省力和改变用力方向；21；
27．2；150；
28．定；方向；
29．0.4；100；
30．如图所示；
31．如图所示；
32．如图所示；
33．竖直；静止；变小；测力计本身受重力的作用；动滑轮本身有重力；将动滑轮的重力计算在提升物体的重力里；省力；力的方向；距离；
34．定；10；＝；＝；不能；能；
35．解：（1）因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图可知，n=3，
由力的方向可得，F=1n（f+G动），
动滑轮重，G动=nF-f=3×80N-200N=40N；
（2）物体的速度，v=st=2m10s=0.2m/s，
拉绳的速度，v绳=nv=3×0.2m/s=0.6m/s。
答：（1）动滑轮重力为40N；（2）拉绳的速度为0.6m/s。
36．（1）如图所示；
（2）不计摩擦、绳重，由F=1n（G+G动）可得，动滑轮的重：
G动=nF1-G=3×12N-30N=6N；
（3）不计摩擦、绳重，若用此滑轮组提起重为120N的物体，则实际拉力：
F2=1n（G′+G动）=13（120N+6N）=42N。
答：（1）滑轮组的绕线如上图所示；（2）动滑轮的重为6N；（3）不计摩擦、绳重，若用此滑轮组提起重为120N的物体，实际拉力F2为42N。
37．解：（1）∵t=20s，h=2m，
∴物体上升的速度为：V物=st=ht=2m20s=0.1m/s，
动滑轮和物体的重由2股绳子承担着，
则绳子自由端移动的距离为S=2h=2×2m=4m，
∴绳子自由端移动的速度为：V绳=st=4m20s=0.2m/s。
（2）当提起G1=400N的物体时，所用拉力为F1=250N，
由F=12（G物+G动）可得：
动滑轮的重力为：G动=2F1-G1=2×250N-400N=100N，
当提起G2=900N的物体时，
所用拉力为F2=12（G2+G动）=12×（900N+100N）=500N。
答：（1）物体上升的速度为0.1m/s，绳子自由端移动的速度为0.2m/s。（2）拉力应为500N。
38．（1）W有=fs物；W总=Fs绳；另s绳=3s物；
由η=W有W总=fS物FS绳=fS物F3S物得：f=η3F=80%×3×50N=120N；
（2）时间t=1min=60s；物体通过的距离为s物=v物t=0.2m/s×60s=12m；则绳子移动的距离为s绳=3s物=3×12m=36m；
拉力做功为：W总=Fs绳=50N×36m=1800J；
（3）根据影响摩擦力的因素可知，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可大大减小摩擦力；故建议为：在物体下面装上轮子。
答：（1）物体与地面间滑动摩擦力为120N；
（2）拉力做的功为1800J；
（3）如果想用更小的力拉动重物，建议为：在物体下面装上轮子。
