6.6探究滑轮的作用（ 复习导学案 答案）
文档属性
| 名称 | 6.6探究滑轮的作用（ 复习导学案 答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 534.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-28 20:47:49 | ||
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文档简介
6.6探究滑轮的作用（复习方案）
复习目标：
认识定滑轮、动滑轮和滑轮组，了解它们的结构、特点；会分析定滑轮、动滑轮及滑轮组的省力情况。
通过复习，了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
复习重点难点：定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。
二、知识网络：
三、重难点突破：
动滑轮支点确定：滚轮法（篮球上楼梯）
篮球无滑动地滚上楼梯：
2、定滑轮、动滑轮的特点和工作原理
定滑轮和动滑轮的对比
名称
定滑轮
动滑轮
作用力的关系
物重
G
G
拉力大小
F=G
F=1/2G
拉力方向
与物体运动方向相反
与物体运动方向相同
移动距离的关系
物体
移动的距离
h
h
拉力
移动的距离
S=h
S=2h
特点
不省力，但可以改变
力的方向
省一半的力，但不能改变力的方向
实质
等臂杠杆
动力臂是阻力臂
二倍的省力杠杆
四、达标测试与提高训练：
一、单选题（本大题共4小题，共8.0分）
下列各图中利用了动滑轮的是(????)
A. B. C. D.
下列说法中正确的是(????)
A. 铁轨铺在枕木上，是为了增大压强 B. 动滑轮的实质是等臂杠杆 C. 自行车轮胎上凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 D. 开酒瓶的起子属于省力杠杆
如图所示，工人用300N的力将重500N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是(????)
A. 绳子自由端移动的距离是4m B. 动滑轮的重是50N C. 绳子自由端移动的速度为0.6m/s D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
利用定滑轮将同一重物匀速提升时，若所用拉力的方向如图所示，则F1、F2和F3的大小关系是(????)
A. F1=F2=F3 B. F1<F2<F3 C. F1>F2>F3 D. F1>F2=F3
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
在图中，A装置是_____滑轮(选填“定”或“动”)，它实质上是一个_____杠杆。若用30N的拉力将旗帜匀速提升10m。
如图所示，物体A重100N，物体B重40N，若不计滑轮重及绳及滑轮间的摩擦，当B以0.1m/s的速度匀速下降时，A受到摩擦力是______ N，速度是______ m/s．
滑轮组既能省力又能改变力的方向。亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物(如图所示)，绳自由端的拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升5m，不计摩擦和绳重，则动滑轮重______N，绳子自由端经过的路程s=______。
用如图所示的动滑轮匀速竖直提起200N的水箱，滑轮自重忽略不计，绳子B承受的拉力为______ N，人拉绳子A的动力为______ N.
三、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
如图所示，用20N的拉力拉动一重为50N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为200N的物体上升0.1m(g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦)，求 (1)G动； (2)拉力F的大小； (3)绳自由端移动的距离．
四、作图题（本大题共1小题，共5.0分）
如图，站在地面上的人通过滑轮组提升物体，请画出滑轮组的绕线。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】 本题考查定滑轮和动滑轮的特点，关键是分清滑轮与物体的运动情况。 根据动滑轮会随物体一起运动，定滑轮不随物体运动分析。 【解答】 A、B、C中滑轮是固定不动的，是定滑轮，D中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮，故D正确，ABC错误。 故选D。 2.【答案】D
【解析】解： A、火车对路基的压力很大，据p=FS知，为减小火车对地基的压强，必须增大受力面积，把钢轨铺在枕木上，可以增大火车与路基的受力面积，从而减小火车对路基的压强，故A错误； B、根据动滑轮的特点可知，动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故B错误； C、轮胎上凹凸不平的花纹，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错误； D、开酒瓶的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D正确。 故选：D。 (1)根据压强的定义式p=FS，减小压强有三种方法：一是当压力一定时，需增加受力面积；二是当受力面积一定时，需减小压力；三是在条件允许的情况下，可以同时减小压力，增大受力面积。同理，增大压强也有三种方法； (2)动滑轮的特点：能省一半的力，但不能改变力的方向，实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆； (3)增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度； (4)先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 本题考查了压强的影响因素、动滑轮的实质、增大摩擦的应用、杠杆的分类等，有一定综合性，但都是力学的基本知识。 3.【答案】C
【解析】【分析】 由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，根据v=st求出绳子自由端移动的速度，忽略绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重。 本题考查了有关滑轮组公式s=nh、F=1n(G+G动)以及速度公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。 【解答】
A.由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离： s=nh=3×2m=6m，故A错误； B.忽略绳重和摩擦，由F=1n(G+G动)可得，动滑轮的重： G动=nF?G=3×300N?500N=400N，故B错误； CD.绳子自由端移动的速度： v=st=6m10s=0.6m/s，故C正确、D错误。 故选C。
4.【答案】A
【解析】【分析】 本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。 要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不能省力。 【解答】
因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不能省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力；故BCD错误，A正确。 故选A。
5.【答案】定；等臂；
【解析】【分析】
本题考查了定滑轮的特点和功的计算，题目比较简单。 (1)根据定滑轮的特点解答； (2)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功。
【解答】
国旗杆上的滑轮是定滑轮，它的实质是一个等臂杠杆，不能省力；
6.【答案】20；0.2
【解析】解：(1)不计滑轮重及绳及滑轮间的摩擦， 图中有两段绳子吊着动滑轮，使用动滑轮省一半的力， 故每段绳子的拉力为：F=12GB=12×40N=20N； 已知B物体做匀速直线运动，在B物体的拉动下，所以A物体也做匀速直线运动， 根据二力平衡条件可知：A物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力； 故A受到桌面的摩擦力f=F=20N； (2)因为有两段绳子吊着动滑轮， 所以当物体升高h时，绳端移动的距离是：s=2h， 所以vA=2vB=2×0.1m/s=0.2m/s． 故答案为：20；0.2． (1)先根据动滑轮的特点：省力，来求得每段绳子所受的拉力；再根据二力平衡的条件进行分析，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上． (2)用滑轮组提升重物时，重物和动滑轮有n段绳子承担，当物体升高h时，绳子自由端移动的距离是：s=nh． 知道二力平衡的条件，会根据二力平衡的条件判断物体是否受到平衡力的作用．要掌握使用动滑轮时可以省力但是费距离． 7.【答案】100；15m
【解析】【分析】 此题是动滑轮重力的计算。解答此题的关键是知道不计摩擦和绳重，有F=1n(G+G动)。 ①由图可知：n=3，则根据s=nh计算绳子自由端经过的路程， ②不计摩擦和绳重时，绳子末端的拉力F拉=1n(G+G动)。 【解答】 由图可知：n=3，则绳子自由端经过的路程s=nh=3×5m=15m， ∵不计摩擦和绳重，有F=13(G+G动)， ∴G动=3F?G=3×200N?500N=100N。 故答案为：100；15m。 8.【答案】200；100
【解析】解：当水箱匀速上升时，水箱处于平衡状态，水箱所受合力为0，水箱重200N，所以绳子对水箱的拉力大小也等于200N． 由图可知，该滑轮是动滑轮，所以拉绳头的力F=12G=12×200N=100N． 故答案为：200；100． 不计动滑轮、绳子的重量时，动滑轮能省一半的力，定滑轮不能省力． 能否用平衡状态分析绳子受力大小是本题的解题关键所在． 9.【答案】解：(1)由图知通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦， 由F=1n(G+G轮)可得动滑轮的重力：G轮=3F?G=3×20N?50N=10N； (2)拉动重为200N的物体时绳子自由端拉力：F′=13(G′+G轮)=13×(200N+10N)=70N； (3)绳自由端移动的距离：s=3h=3×0.1m=0.3m． 答：(1)动滑轮重G动=10N； (2)拉力F的大小为70N； (3)绳自由端移动的距离为0.3m．
【解析】解：(1)由图知通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦， 由F=1n(G+G轮)可得动滑轮的重力：G轮=3F?G=3×20N?50N=10N； (2)拉动重为200N的物体时绳子自由端拉力：F′=13(G′+G轮)=13×(200N+10N)=70N； (3)绳自由端移动的距离：s=3h=3×0.1m=0.3m． 分析： (1)由图知通过动滑轮绳子的段数n，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F=1n(G+G轮)计算动滑轮的重力； (2)由F=1n(G+G轮)计算拉动重为200N的物体时拉力F的大小； (3)由s=nh计算绳自由端移动的距离． 本题考查了滑轮组中动滑轮重、绳子自由端拉力以及绳子自由端通过距离的计算，正确找到通过动滑轮绳子段数和用好不计摩擦和绳重，拉力F=13(G+G轮)是解题的关键． 10.【答案】解：用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，人站在地面上用力提升物体，说明绳子自由端的拉力方向向下，从绳子末端向上先通过上面的定滑轮，再绕过下面的动滑轮，最后固定在定滑轮的下挂钩上，如图所示： 。
【解析】滑轮组可以从动滑轮绕起，也可以从定滑轮绕起，不同的绕法，省力情况也不同；绳子自由端的拉力向下，滑轮组要从定滑轮绕起。 设计滑轮组的绕绳方案应从两方面考虑，一是省力情况，二是绳子自由端的朝向。
复习目标：
认识定滑轮、动滑轮和滑轮组，了解它们的结构、特点；会分析定滑轮、动滑轮及滑轮组的省力情况。
通过复习，了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
复习重点难点：定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。
二、知识网络：
三、重难点突破：
动滑轮支点确定：滚轮法（篮球上楼梯）
篮球无滑动地滚上楼梯：
2、定滑轮、动滑轮的特点和工作原理
定滑轮和动滑轮的对比
名称
定滑轮
动滑轮
作用力的关系
物重
G
G
拉力大小
F=G
F=1/2G
拉力方向
与物体运动方向相反
与物体运动方向相同
移动距离的关系
物体
移动的距离
h
h
拉力
移动的距离
S=h
S=2h
特点
不省力，但可以改变
力的方向
省一半的力，但不能改变力的方向
实质
等臂杠杆
动力臂是阻力臂
二倍的省力杠杆
四、达标测试与提高训练：
一、单选题（本大题共4小题，共8.0分）
下列各图中利用了动滑轮的是(????)
A. B. C. D.
下列说法中正确的是(????)
A. 铁轨铺在枕木上，是为了增大压强 B. 动滑轮的实质是等臂杠杆 C. 自行车轮胎上凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 D. 开酒瓶的起子属于省力杠杆
如图所示，工人用300N的力将重500N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是(????)
A. 绳子自由端移动的距离是4m B. 动滑轮的重是50N C. 绳子自由端移动的速度为0.6m/s D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
利用定滑轮将同一重物匀速提升时，若所用拉力的方向如图所示，则F1、F2和F3的大小关系是(????)
A. F1=F2=F3 B. F1<F2<F3 C. F1>F2>F3 D. F1>F2=F3
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
在图中，A装置是_____滑轮(选填“定”或“动”)，它实质上是一个_____杠杆。若用30N的拉力将旗帜匀速提升10m。
如图所示，物体A重100N，物体B重40N，若不计滑轮重及绳及滑轮间的摩擦，当B以0.1m/s的速度匀速下降时，A受到摩擦力是______ N，速度是______ m/s．
滑轮组既能省力又能改变力的方向。亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物(如图所示)，绳自由端的拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升5m，不计摩擦和绳重，则动滑轮重______N，绳子自由端经过的路程s=______。
用如图所示的动滑轮匀速竖直提起200N的水箱，滑轮自重忽略不计，绳子B承受的拉力为______ N，人拉绳子A的动力为______ N.
三、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
如图所示，用20N的拉力拉动一重为50N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为200N的物体上升0.1m(g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦)，求 (1)G动； (2)拉力F的大小； (3)绳自由端移动的距离．
四、作图题（本大题共1小题，共5.0分）
如图，站在地面上的人通过滑轮组提升物体，请画出滑轮组的绕线。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】 本题考查定滑轮和动滑轮的特点，关键是分清滑轮与物体的运动情况。 根据动滑轮会随物体一起运动，定滑轮不随物体运动分析。 【解答】 A、B、C中滑轮是固定不动的，是定滑轮，D中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮，故D正确，ABC错误。 故选D。 2.【答案】D
【解析】解： A、火车对路基的压力很大，据p=FS知，为减小火车对地基的压强，必须增大受力面积，把钢轨铺在枕木上，可以增大火车与路基的受力面积，从而减小火车对路基的压强，故A错误； B、根据动滑轮的特点可知，动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故B错误； C、轮胎上凹凸不平的花纹，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错误； D、开酒瓶的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D正确。 故选：D。 (1)根据压强的定义式p=FS，减小压强有三种方法：一是当压力一定时，需增加受力面积；二是当受力面积一定时，需减小压力；三是在条件允许的情况下，可以同时减小压力，增大受力面积。同理，增大压强也有三种方法； (2)动滑轮的特点：能省一半的力，但不能改变力的方向，实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆； (3)增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度； (4)先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 本题考查了压强的影响因素、动滑轮的实质、增大摩擦的应用、杠杆的分类等，有一定综合性，但都是力学的基本知识。 3.【答案】C
【解析】【分析】 由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，根据v=st求出绳子自由端移动的速度，忽略绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重。 本题考查了有关滑轮组公式s=nh、F=1n(G+G动)以及速度公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。 【解答】
A.由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离： s=nh=3×2m=6m，故A错误； B.忽略绳重和摩擦，由F=1n(G+G动)可得，动滑轮的重： G动=nF?G=3×300N?500N=400N，故B错误； CD.绳子自由端移动的速度： v=st=6m10s=0.6m/s，故C正确、D错误。 故选C。
4.【答案】A
【解析】【分析】 本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。 要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不能省力。 【解答】
因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不能省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力；故BCD错误，A正确。 故选A。
5.【答案】定；等臂；
【解析】【分析】
本题考查了定滑轮的特点和功的计算，题目比较简单。 (1)根据定滑轮的特点解答； (2)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功。
【解答】
国旗杆上的滑轮是定滑轮，它的实质是一个等臂杠杆，不能省力；
6.【答案】20；0.2
【解析】解：(1)不计滑轮重及绳及滑轮间的摩擦， 图中有两段绳子吊着动滑轮，使用动滑轮省一半的力， 故每段绳子的拉力为：F=12GB=12×40N=20N； 已知B物体做匀速直线运动，在B物体的拉动下，所以A物体也做匀速直线运动， 根据二力平衡条件可知：A物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力； 故A受到桌面的摩擦力f=F=20N； (2)因为有两段绳子吊着动滑轮， 所以当物体升高h时，绳端移动的距离是：s=2h， 所以vA=2vB=2×0.1m/s=0.2m/s． 故答案为：20；0.2． (1)先根据动滑轮的特点：省力，来求得每段绳子所受的拉力；再根据二力平衡的条件进行分析，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上． (2)用滑轮组提升重物时，重物和动滑轮有n段绳子承担，当物体升高h时，绳子自由端移动的距离是：s=nh． 知道二力平衡的条件，会根据二力平衡的条件判断物体是否受到平衡力的作用．要掌握使用动滑轮时可以省力但是费距离． 7.【答案】100；15m
【解析】【分析】 此题是动滑轮重力的计算。解答此题的关键是知道不计摩擦和绳重，有F=1n(G+G动)。 ①由图可知：n=3，则根据s=nh计算绳子自由端经过的路程， ②不计摩擦和绳重时，绳子末端的拉力F拉=1n(G+G动)。 【解答】 由图可知：n=3，则绳子自由端经过的路程s=nh=3×5m=15m， ∵不计摩擦和绳重，有F=13(G+G动)， ∴G动=3F?G=3×200N?500N=100N。 故答案为：100；15m。 8.【答案】200；100
【解析】解：当水箱匀速上升时，水箱处于平衡状态，水箱所受合力为0，水箱重200N，所以绳子对水箱的拉力大小也等于200N． 由图可知，该滑轮是动滑轮，所以拉绳头的力F=12G=12×200N=100N． 故答案为：200；100． 不计动滑轮、绳子的重量时，动滑轮能省一半的力，定滑轮不能省力． 能否用平衡状态分析绳子受力大小是本题的解题关键所在． 9.【答案】解：(1)由图知通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦， 由F=1n(G+G轮)可得动滑轮的重力：G轮=3F?G=3×20N?50N=10N； (2)拉动重为200N的物体时绳子自由端拉力：F′=13(G′+G轮)=13×(200N+10N)=70N； (3)绳自由端移动的距离：s=3h=3×0.1m=0.3m． 答：(1)动滑轮重G动=10N； (2)拉力F的大小为70N； (3)绳自由端移动的距离为0.3m．
【解析】解：(1)由图知通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦， 由F=1n(G+G轮)可得动滑轮的重力：G轮=3F?G=3×20N?50N=10N； (2)拉动重为200N的物体时绳子自由端拉力：F′=13(G′+G轮)=13×(200N+10N)=70N； (3)绳自由端移动的距离：s=3h=3×0.1m=0.3m． 分析： (1)由图知通过动滑轮绳子的段数n，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F=1n(G+G轮)计算动滑轮的重力； (2)由F=1n(G+G轮)计算拉动重为200N的物体时拉力F的大小； (3)由s=nh计算绳自由端移动的距离． 本题考查了滑轮组中动滑轮重、绳子自由端拉力以及绳子自由端通过距离的计算，正确找到通过动滑轮绳子段数和用好不计摩擦和绳重，拉力F=13(G+G轮)是解题的关键． 10.【答案】解：用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，人站在地面上用力提升物体，说明绳子自由端的拉力方向向下，从绳子末端向上先通过上面的定滑轮，再绕过下面的动滑轮，最后固定在定滑轮的下挂钩上，如图所示： 。
【解析】滑轮组可以从动滑轮绕起，也可以从定滑轮绕起，不同的绕法，省力情况也不同；绳子自由端的拉力向下，滑轮组要从定滑轮绕起。 设计滑轮组的绕绳方案应从两方面考虑，一是省力情况，二是绳子自由端的朝向。