2020浙教版科学九年级上册冲刺重高讲义（十四）：滑轮及滑轮组【含答案】

一、滑轮
1．滑轮：周边有凹槽，可以绕着中心轴转动的轮子。
（1）定滑轮：中心轴（整个轮）不随物体移动而移动的滑轮。
动滑轮：中心轴随物体移动而移动的滑轮。
2．动滑轮和定滑轮的性质
（1）定滑轮：
①实质：定滑轮的支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，是一个等臂杠杆。
②特点：使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。
③改变定滑轮力的方向，力臂仍然为半径r，所以拉力F大小不变。
（2）动滑轮：
①实质：动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻臂是滑轮的半径，因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂一半的杠杆。
②特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向，且多费一倍距离。
二、滑轮组
1、滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合的一种装置，成为滑轮组
2、特点：既可以省力又能改变的力的方向
3、自由端：针对绕在滑轮上的绳子而言，未以任何方式与滑轮连接并且可以移动的一端
4、滑轮组各物理量关系：
在不计绳重、摩擦时：
F=1/n
（G+G动）
绳子自由端移动距离S与重物提升高度的关系：S=nh
5、滑轮组的绕线（奇动偶定）
　　　
　n=2
n=3
n=4
n=5
例1、用相同的滑轮和绳子分别组成如右图所示的甲、乙两个滑轮组，挂钩上都吊着18牛的物体，把物体匀速提升相同的高度，绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2．若不计绳重、不计动滑轮本身重及轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．F1＝F2
B．F1＝6牛
C．F2＝6牛
D．无法判断
例2、如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了l0m，同时乙船向左匀速移动了4m，则下列说法正确的是（　　）
A．人对绳子的力做功的功率是100W
B．绳子自由端移动的距离为20m
C．绳子自由端的速度为1.4m/s
D．甲船受到的拉力为100N，乙船受到的拉力为200N
例3、如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则下列判断错误的是（　　）
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮的重力为80N
C．物体上升的速度为0.6m/s
D．工人做的功为960J
例4、如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N，若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　）
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.2m/s
C．绳子拉物体A的功率为2W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
例5、如图所示，叠放在水平桌面上物体A与C，在物体B的重力作用下向右做匀速直线运动。如果在A上加一个水平向左大小为180N的拉力（注：图中未画出），使物体A与C一块向左匀速直线运动，物体B匀速上升时（不计滑轮与绳间摩擦、不计绳重及滑轮重），则此时物体A与桌面之间的摩擦力等于
　
N，方向
　
；此时物体C受到的摩擦力为
　
。
例6、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示。若车重为8×l04N，汽车受到的摩擦阻力为2400N，滑轮组的机械效率为80%，问：
（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？
（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
1、如图，用一根绳子绕过定滑轮，一端固定，手执一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．F1较小
B．F2较小
C．F3较小
D．三个力一样大
2、某人体重为500N，经测定，他的手臂最大可发挥700N的力。若这个人用一个定滑轮来提升重物，那么他所能提起的最大物重为（　　）
A．1200
N
B．700
N
C．500
N
D．200
N
3、某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（　　）
A．A是动滑轮
B．B是定滑轮
C．如果电动机向下拉动绳子。电梯厢将上升
D．电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
4、如图所示，某人拉着绳的自由端匀速向左运动时，牵引测力计B的示数是600N．在不计绳和滑轮重以及摩擦的情况下，下列关于牵引测力计A的示数和汽车受到的摩擦力大小的说法中正确的是（　　）
A．1200N，1800N
B．1200N，1200N
C．1800N，1800N
D．1800N，1200N
5、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
6、如图所示，弹簧测力计A和B及滑轮组均处于静止状态，F＝10N，若不考虑测力计重、滑轮重及摩擦，弹簧测力计A和B的示数应分别为（　　）
A．30N和30N
B．30N和20N
C．20N和20N
D．20N和30N
7、如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是（　　）
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
8、如图所示，两轻质滑轮A、B通过甲、乙两弹簧秤固定在两墙上。现用拉力F＝4N作用在绳子的自由端匀速拉动，此过程中A滑轮为　
　（定/动）滑轮，B滑轮为　
　（定/动）滑轮。甲弹簧测力计的示数为　
　，乙弹簧测力计的示数为　
　。
9、用图中的滑轮组把重物为900N的货物提起，
（1）若不计摩擦绳及动滑轮的重，则拉绳的拉力是　
　N，
（2）若要计动滑轮的重，动滑轮的重为18N，则拉绳的拉力是　
　N。
10、一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是
　；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2；则F1　
　F2（填“＞”“＜”或“＝”）。
12、两个滑轮用如图所示的方式组合，用力F拉动绳端时，物体会向　
　（选填“左”或“右”）移动。其中　
　是动滑轮（选填“A”或“B”）。
13、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A的重力大小为　
　，滑轮上升的速度为　
　。
14、如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为　
　N，人对平板的压力为　
　N。
1、如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动，此时弹簧测力计的示数是8N，若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，那么物体A与水平面的摩擦力以及2s内F所做的功分别为（　　）
A．8N，32J
B．16N，32J
C．8N，64J
D．16N，64J
2、用“一动、一定”组成的滑轮组来匀速提升重物时，最多费距离到原来的几倍（　　）
A．2倍
B．3倍
C．4倍
D．5倍
3、如图，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，水平拉力F的大小为20N．若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体受到的摩擦力大小为（　　）
A．10N
B．40N
C．100N
D．400N
4、用相同的滑轮和绳子分别组成如右图所示的甲、乙两个滑轮组，挂钩上都吊着18牛的物体，把物体匀速提升相同的高度，绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2．若不计绳重、不计动滑轮本身重及轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．F1＝F2
B．F1＝6牛
C．F2＝6牛
D．无法判断
5、如图所示的滑轮组上挂砝码A、B后恰好静止（轮和绳子的重及摩擦不计）．若再在A、B下面各挂上一个质量相等的小砝码，将出现的情况是（　　）
A．A下降
B．A上升
C．保持静止
D．砝码质量未知，无法确定
6、小明利用两个滑轮A、B组成如图所示的装置，将两个重力相等的重物G1、G2分别挂在绳子两端，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．AB均为定滑轮
B．AB均为动滑轮
C．放手后G1上升
D．放手后G2上升
7、如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（　　）
A．20N
0.2m/s
B．20N
0.8m/s
C．5N
0.2m/s
D．5N
0.8m/s
8、如图所示，两个物体所受的重力分别为G1和G2，忽略滑轮自重和摩擦，当滑轮平衡时，G1与G2的大小关系是（　　）
A．G1＝G2
B．G1＝2G2
C．2G1＝G2
D．3G1＝G2
9、如图所示，物体A重80N，物体B重72N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力，拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是（已知动滑轮重18N，绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计）（　　）
A．F＝90N；W＝27J
B．F＝60N；W＝54J
C．F＝30N；W＝27J
D．F＝60N；W＝18J
10、如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1m．若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（　　）
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1＝30W
B．物体与地面之间的摩擦力f＝10N
C．物体向右运动时，拉力F2＝10N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2＝40J
11、如图所示，利用重3000牛的Π形钢架将900牛的物体匀速提升2米（不计绳重、滑轮重和摩擦），在此过程中（　　）
A．人所用的拉力300牛，做功600焦耳
B．滑轮组对钢架的拉力是1350牛
C．钢架对地面的压力为3900牛
D．人拉绳时，受到的重力和地面的支持力是一对平衡力
12、如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重为50N，定滑轮总重为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时对吊篮的压力是（　　）
A．380N
B．390N
C．510N
D．600N
如图所示，取两根光滑的木棍甲、乙，将绳子的一端系在甲木棍上，再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端，
　
　（甲/乙）木棍受到绳子的拉力更大；若甲木棍保持静止，拉动过程中乙木棍向左移动1m，则绳子自由端移动　　m。
14、如图所示，小明利用滑轮组提升重为300N的重物，该滑轮组绳子的段数n＝　
　。若不计滑轮重和摩擦，则拉力F＝　
　N时，可以使重物匀速上升；若不计摩擦，动滑轮的重力为30N，则拉力F＝　
　N时，可以使重物匀速上升；若物体被提升的高度为9m，则绳子自由端上升的距离为　
　m。
15、用如图所示的滑轮组匀速向左拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N（不计滑轮重和绳重及滑轮和绳之间的摩擦），则A受到地面对它的摩擦力大小为　
　N，方向向　
　（选填“左”或“右”）。
参考答案
例1、B
例2、C
例3、C
例4、D
例5、90
水平向右
0
例6、解：（1）∵η＝＝＝＝
∴拉力F＝＝＝750N；
（2）拉力移动速度v＝4v车＝4×0.1m/s＝0.4m/s，
司机拉力做功的功率P＝Fv＝750N×0.4m/s＝300W。
答：（1）该司机至少需用750N的力才能将汽车从泥潭中拉出；
（2）司机做功的功率是300W。
1、D
2、C
3、C
4、A
5、D
6、B
7、D
8、　动　　动　　12N　8N
9、300；306
10、改变力的方向；＞。
12、左；A
13、5N；0.1m/s
14、185；415
1、D
2、B
3、B
4、B
5、B
6、C
7、A
8、B
9、B
10、D
11、B
12、B
13、甲；4
14、3；100；110；27
15、（1）30；（2）右
2020浙教版科学九年级上册“冲刺重高”讲义（十四
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滑轮及滑轮组