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文档简介

第02讲滑轮

-•模块导航AT学习目标A

模K

一思维导图串知识1.知道定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用。

二基础知识全梳理(吃透教材)2.熟悉滑轮组的特点。

三教材习题学解题3.会根据要求设计滑轮组。

蛇核心考点精准练大考点)

模(8

小试牛刀过关测

模块一思维导图串知识

-----定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮

滑轮----------------------------------------------

——分类:定滑轮和动滑轮

(1)滑轮的位置固定不变

定滑轮工作特点(2)不省力也不费力

(3)可以改变作用力方向

(1J滑轮随重物一起移动

动滑轮工作特点(,省一半力,费一倍距离

(2不能改变作用力方向

---------------定义:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置

滑轮组工作特点一

—:—二、既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离

用几段绳子吊着物体拉力就是物重的几分之一

滑轮组拉力的计可物体在竖直方向上运动时:拉力等于物体重力的n分之一

物体在水平面上运动时:拉力等于物体所受摩擦力的门分之一

-------------第一步:确定动滑轮的个数

滑轮组的设计

第二步:确定定滑轮的个数

第一步:确定绕过动滑轮的绳子的根数

滑轮组绳子的绕法

第二步:确定绳子固定端的位置和绳子的绕法

定义:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴

轮轴实质:轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心O是支点

特点:省力,费距离

-----斜面倾角越小,斜面越长,则越省力,但越费距离

斜面

——日常常见的斜面:盘山公路、螺丝钉上的螺纹等

6模块二基础知识全梳理-----------------------------

1、滑轮定义和分类

(1)滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续

旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

(2)滑轮分类:定滑轮和动滑轮。

2、定滑轮工作特点:

(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力

方向。

(2)定滑轮的特点:通过定滑轮来拉钩码并不省力,通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的,

可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便;

(3)定滑轮的原理:定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L、阻力臂L,都等于滑轮半径,根杠杆平衡条件也

可以得出定滑轮不省力的结论。

3、动滑轮工作特点:

(1)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省巳力,多费1倍距

离。

(2)动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离;这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每

段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了

距离。

(3)动滑轮的原理:动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(U)二倍的杠杆。

4、滑轮组及其工作特点

(1)定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要

费距离。

(2)使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即动力F=

处上若忽略滑轮重,则有F=2;其中n为承担物重的绳子的段数。

nn

(3)用滑轮组提升物体时,虽然省了力,但是费了距离,滑轮组有几段绳子吊着物体,绳子自由端移动的

距离就是重物升高距离的几倍;设物体升高的距离为h,则绳子自由端移动的距离为s=nh(n表示承担物重

的绳子的段数)。

5、滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算

(1)使用滑轮组时(忽略摩擦阻力):滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之

一,即动力F=22;若忽略滑轮重,则有F=2;其中n为承担物重的绳子的段数。

—nn

其中:F拉一拉力,G动一动滑轮的重力,G物一被提升物体的重力,n一吊住动滑轮绳子的段数。

(2)使用动滑轮时,条件不同,拉力的计算方法也不同

①物体在竖直方向上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体重力

的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一;

实际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体重力除以n和机

械效率的乘积.

②物体在水平面上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩

擦力的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩擦力的n分之一;实

际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体所受摩擦力除以n

和机械效率的乘积.(注:n为滑轮的股数)。

6、滑轮组的设计:

第一步:确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n,其方法和

滑轮组绳子的绕法中的方法相同,然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为

偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,动滑轮的个数N=会当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮

上,动滑轮的个数N=?。

第二步:确定定滑轮的个数。一般情况下,定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为

奇数且拉力方向向下时,定滑轮的个数应为等;拉力的方向向上时,定滑轮的个数为3.当n为偶数且

方向向下时,定滑轮的个数为p方向向上时,定滑轮的个数为;-1。

7、滑轮组绳子的绕法:

第一步:确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件,如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重

物G物和动滑轮的重力G动,计算出承担物重所需绳子段数n卷+等,如果算出的绳子段数不是整数,一

律进一位。例如:所得结果为n=3.4时,我们应选择绳子的根数为4。

第二步:确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,

开始绕绳子;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,开始绕绳子。

8、轮轴:

(1)轮轴:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。

(2)轮轴的实质:轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心。是支点,作用在轮上的力是动力作用在轴上

的力是阻力Fz,轮半径0A就是杠杆的动力臂L,轴半径0B就是杠杆的阻力臂k。

(3)轮轴的特点:因为轮半径大于轴半径,即杠杆的动力臂大于阻力臂,所以作用在轮上的动力B总小于

作用在轴上的阻力展.使用轮轴可省力,但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物(钩码)所通

过的距离。

(4)轮轴的公式:FiR=F2r„

9、斜面:

(1)斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时,力的作用距离

和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小,则可达到很高的效率。

(2)用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G.不计阻力时,根据功的原理得FL=Gh,斜面倾

角越小,斜面越长,则越省力,但越费距离。

日常生活中常见的斜面,如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。

模块三教材习题学解题

教材习题01解题方法

工)、师傅用动滑轮将重600N的木箱吊到阳台上(如图),至少①不计动滑轮重和摩擦,提起

要月孑多大的拉力?物体的力是物重的一半

1目

教材习题02解题方法

用绳和木棍体验“滑轮组”的威力。两位同学各持一根较光滑的木棍,①按图片中将绳子

在相距1m处面对面站立,另外一位同学取一根绳子,将绳子的一端依次绕过两根木

系在其中一根木棍上,再按图所示依次绕过两根木棍,然后缓慢地拉棍,注意利用了滑

动绳子的另一端,结果会怎样?轮组的工作特点,

结合图片、根据滑

轮组的特点分析;

使用滑轮组可以省

力。

教材习题03解题方法

观察自行车(如图所示)。它使用了哪些简单机①根据简单机械及其特点进行分析

械?其作用分别是什么?即可

6模块四核心考点精准练---------------------------------------------

考点一定滑轮及其工作特点

1.如图所示,是古护城河上的吊桥使用原理图。

(1)图中装置c是,它的作用是。

(2)吊桥可以看成一个以B为支点的(填写“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。请你画

出吊桥被吊起时的阻力F2、动力臂11。

B

考点二动滑轮及其工作特点

2.如图所示的简单机械中,忽略机械自重、绳重以及摩擦,提升同一重物,最省力的是()

考点三动滑轮拉力的计算

3.小谦想把歪倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,如果不计绳重和摩

擦,甲树受到了300N的拉力,则小谦对绳子的拉力至少为()

A.300NB.200NC.150ND.100N

考点四研究定滑轮和动滑轮的特点

4.如图所示,探究动滑轮工作时特点,实验中记录的数据如表:

序号动滑轮重钩码重力钩码上升高绳的拉力绳端移动距

力G动/NG/N度h/mF/N离s/m

©0.110.20.60.4

②0.120.21.10.4

③0.220.21.20.4

(1)实验过程中可以发现:使用动滑轮(可以/不可以)省力,(可以/不可以)

改变施力的方向。

(2)在探究过程中,弹簧测力计应拉动。

(3)分析表中数据可知,Fwf对9,可能的原因是:。

2

(4)根据表格分析可知:拉力做功的功率(大于/小于/等于)钩码克服自身重力做功的功率。

考点五滑轮组及其工作特点

5.如图所示,用一滑轮组拉一物体在水平面做匀速直线运动,5s内物体水平向右移动了1m,则绳子自由

端移动的速度为m/s;在移动过程中,物体相对是运动的(选填“定滑轮”或

“动滑轮”)。

考点六轮轴及其他常见简单机械

6.对图中所示的几种简单机械,下列说法正确的是()

如图所表示的装置中0B是动力臂

B.使用如图所示的装置FI>F2>F3

C.如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械

如图所示的装置是一种等臂杠杆

7.如图所示是元代王祯《农书》中描绘的使用扇车对谷物清选去皮的情景。快速摇动摇柄,扇轮转动产生

气流,同时把谷物倒入扇车,谷物下落过程中受气流作用,枯瘪谷物及谷皮被吹出风口,说明力可以改

变物体的o谷物与谷皮能够分离,是因为的惯性较大。扇车的摇柄是(选填

“轮轴”或“滑轮”)。

倒入谷物

摇杆

考点七滑轮组的设计与组装

8.如图,一辆汽车陷入泥潭中,要用滑轮组将汽车拉出,请画出汽车受到重力的示意图(图中点O为汽车

的重心)以及最省力的绳子绕法。

考点八滑轮组中的相关计算

10.如图所示,水平地面上放一个重800N的物体,一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时,物体与地面间

的摩擦力为160N,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,下列选项正确的是()

A.A是动滑轮

B.拉力F为80N

C.物体移动10cm,绳子自由端移动30cm

D.增大拉力F时,物体与地面之间的摩擦力也会增大

11.用图甲的滑轮组提升重500N的物体,已知拉力F为200N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运

动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是(选填"A”或"B”),动滑轮重为No

甲乙

6模块五小试牛刀过关测

选择题(共7小题)

1.如图所示,用滑轮沿着三个不同的方向分别匀速提起重物G,则下列说法正确的是()

////(////

二2届

G

A.甲最省力B.乙最省力

C.丙最省力D.三个力一样,且不省力

2.使用一个滑轮匀速提起重物时,下列关于绳子所受的拉力F与物体重力G的关系判断中,下列判断中可

能成立的是()

①F=1.2G②F=0.8G③F=0.4G④F=0.2G

A.①②B.①②③C.②③④D.①②③④

3.如图是研究定滑轮和动滑轮特点的装置图,下列说法中正确的是()

T

f

f

i

£

80

^

A.使用定滑轮能够省力

B.使用动滑轮能够省距离

C.使用定滑轮能够改变力的方向

D.使用动滑轮能够省功

4.分别用如图所示的四种方式匀速提升同一物体,若不计滑轮自身的重力及摩擦,其中最费力的是()

5.用如图所示的简单机械(O是杠杆的中点),使重力同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦力、机械

自重及绳重,其中拉力最大的是()

6.如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,忽略绳重、滑轮重、绳与滑轮的摩擦,

所用拉力分别为Fl、F2、F3,那么这三个力的关系是()

A.F2<F1<F3B.F1<F2<F3C.F2>FI>F3D.FI>F2>F3

7.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后()

B

A.A上升,B上升B.A下降,B上升

C.A、B均静止D.A上升,B下降

二.填空题(共3小题)

8.如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。

动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则运动时间2s时绳子自由端移动的距离为m,拉力F为N。

9.在生产和生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有斜面和轮轴。如图所示,是用螺丝刀拧螺

丝的情景。手柄(选填"粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉是一种简单机械,

螺丝钉上螺纹的展开长度相当于(填“斜面”或“轮轴”),螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。

手柄

10.如图甲所示是某风景区盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的,利它可以省力,图乙和图

丙所示为生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图(乙/丙)钉。

甲乙丙

三.作图题(共2小题)

11.晓强站在地面上,利用如图所示滑轮组提升重物。请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。

12.如图,人要站在地面提升重物,请在图中画出滑轮组的绕线方法。

四.实验探究题(共1小题)

13.在“探究滑轮特点”的实验中,过程如下:(不计摩擦和细线的质量)

(1)弹簧测力计校零后,其下方悬挂物体。如图甲所示,匀速向上提升物体时测力计示数F=N;

(2)如图乙所示,细线的一端系上物体,另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连,沿

F方向直线拉动测力计可使物体向运动,这一过程中该滑轮是一个滑轮,它使

用时的优点是可以O

(3)弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速直线拉动,F1F2(填“>、<或="),由此说明使

用定滑轮省力(填“可以”或“不可以”)。

五.计算题(共2小题)

14.体重600N的李师傅在装修施工时,利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s

内将500N的材料提升了10m,不计绳重及摩擦。求:

(1)绳子自由端移动的速度;

(2)动滑轮的重力;

(3)他最多可以提起多重的物体。

15.小明家里建房子,周末小明用如图1的独轮车搬运砖头,再用图2的滑轮组把砖块提升到某一的高度。

已知:车斗和砖头的总质量是130kg,独轮车的有关尺寸如图所示,每滑轮个重40N,小明的最大拉力

为400N,g=10N/kgo求:

(1)车斗和砖头的总重多少N?

(2)人手竖直向上的力F的大小?

(3)若砖块被提升到3m,绳子自由端被拉下的距离?不计绳重及摩擦,小明一次最多能提升多重的砖

第02讲滑轮

-•模块导航AT学习目标A

模块一思维导图串知识1.知道定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用。

模块二基础知识全梳理(吃透教材)2.熟悉滑轮组的特点。

模块三教材习题学解题3.会根据要求设计滑轮组。

模块四核心考点精准练(8大考点)

模块五小试牛刀过关测

模块一思维导图串知识

-----定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮

滑轮-I---------------------------------------

——分类:定滑轮和动滑轮

(1)滑轮的位置固定不变

定滑轮工作特点(2)不省力也不费力

(3)可以改变作用力方向

(1)滑轮随重物一起移动

动滑轮工作特点(2)省一半力,费一倍距离

(3)不能改变作用力方向

定义:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置

滑轮组工作特点

既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离

用几段绳子吊着物体拉力就是物重的几分之一

滑轮

滑轮组拉力的计算物体在竖直方向上运动时:拉力等于物体重力的n分之一

物体在水平面上运动时:拉力等于物体所受摩擦力的门分之一

第一步:确定动滑轮的个数

滑轮组的设计

第二步:确定定滑轮的个数

第一步:确定绕过动滑轮的绳子的根数

滑轮组绳子的绕法

第二步:确定绳子固定端的位置和绳子的绕法

定义:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴

轮轴实质:轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心。是支点

特点:省力,费距离

斜面倾角越小,斜面越长,则越省力,但越费距离

日常常见的斜面:盘山公路、螺丝钉上的螺纹等

6模块二基础知识全梳理-----------------------------

1、滑轮定义和分类

(1)滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续

旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

(2)滑轮分类:定滑轮和动滑轮。

2、定滑轮工作特点:

(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力

方向。

(2)定滑轮的特点:通过定滑轮来拉钩码并不省力,通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的,

可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便;

(3)定滑轮的原理:定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L、阻力臂L,都等于滑轮半径,根杠杆平衡条件也

可以得出定滑轮不省力的结论。

3、动滑轮工作特点:

(1)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省巳力,多费1倍距

离。

(2)动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离;这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每

段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了

距离。

(3)动滑轮的原理:动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(U)二倍的杠杆。

4、滑轮组及其工作特点

(1)定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要

费距离。

(2)使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即动力F=

处上若忽略滑轮重,则有F=2;其中n为承担物重的绳子的段数。

nn

(3)用滑轮组提升物体时,虽然省了力,但是费了距离,滑轮组有几段绳子吊着物体,绳子自由端移动的

距离就是重物升高距离的几倍;设物体升高的距离为h,则绳子自由端移动的距离为s=nh(n表示承担物重

的绳子的段数)。

5、滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算

(1)使用滑轮组时(忽略摩擦阻力):滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之

一,即动力F=22;若忽略滑轮重,则有F=2;其中n为承担物重的绳子的段数。

—nn

其中:F拉一拉力,G动一动滑轮的重力,G物一被提升物体的重力,n一吊住动滑轮绳子的段数。

(2)使用动滑轮时,条件不同,拉力的计算方法也不同

①物体在竖直方向上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体重力

的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一;

实际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体重力除以n和机

械效率的乘积.

②物体在水平面上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩

擦力的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩擦力的n分之一;实

际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体所受摩擦力除以n

和机械效率的乘积.(注:n为滑轮的股数)。

6、滑轮组的设计:

第一步:确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n,其方法和

滑轮组绳子的绕法中的方法相同,然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为

偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,动滑轮的个数N=会当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮

上,动滑轮的个数N=?。

第二步:确定定滑轮的个数。一般情况下,定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为

奇数且拉力方向向下时,定滑轮的个数应为等;拉力的方向向上时,定滑轮的个数为3.当n为偶数且

方向向下时,定滑轮的个数为p方向向上时,定滑轮的个数为;-1。

7、滑轮组绳子的绕法:

第一步:确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件,如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重

物G物和动滑轮的重力G动,计算出承担物重所需绳子段数n卷+等,如果算出的绳子段数不是整数,一

律进一位。例如:所得结果为n=3.4时,我们应选择绳子的根数为4。

第二步:确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,

开始绕绳子;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,开始绕绳子。

8、轮轴:

(1)轮轴:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。

(2)轮轴的实质:轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心。是支点,作用在轮上的力是动力作用在轴上

的力是阻力Fz,轮半径0A就是杠杆的动力臂L,轴半径0B就是杠杆的阻力臂k。

(3)轮轴的特点:因为轮半径大于轴半径,即杠杆的动力臂大于阻力臂,所以作用在轮上的动力B总小于

作用在轴上的阻力展.使用轮轴可省力,但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物(钩码)所通

过的距离。

(4)轮轴的公式:FiR=F2r„

9、斜面:

(1)斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时,力的作用距离

和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小,则可达到很高的效率。

(2)用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G.不计阻力时,根据功的原理得FL=Gh,斜面倾

角越小,斜面越长,则越省力,但越费距离。

日常生活中常见的斜面,如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。

模块三教材习题学解题-----------------------------

教材习题01解题方法

工人师傅用动滑轮将重600N的木箱吊到阳台上(如图),至少①不计动滑轮重和摩擦,提起

要用多大的拉力?物体的力是物重的一半

H—

【答案】解:不考虑动滑轮重和摩擦,要提起重600N的物体,

所用最小拉力为:F=AG=AX600N=300N..

22

答:至少要用300N的拉力。

教材习题02解题方法

用绳和木棍体验“滑轮组”的威力。两位同学各持一根较光滑的木棍,①按图片中将绳子

在相距1m处面对面站立,另外一位同学取一根绳子,将绳子的一端依次绕过两根木

系在其中一根木棍上,再按图所示依次绕过两根木棍,然后缓慢地拉棍,注意利用了滑

动绳子的另一端,结果会怎样?轮组的工作特点,

结合图片、根据滑

轮组的特点分析;

使用滑轮组可以省

力。

【答案】答:缓慢拉动绳子的另一端,用较小的力就可以将两根木棍靠拢,并且绳子在

木棍上绕的圈数越多,拉绳时拉力F越小。

教材习题03解题方法

观察自行车(如图所示)。它使用了哪些简单机①根据简单机械及其特点进行分析

械?其作用分别是什么?即可……

【答案】解:自行车上的杠杆:控制前轮转向的杠杆也就是自行车的车把,是省力杠杆,

人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡;自行

车上的轮轴:脚蹬是轮轴;自行车手把与前叉轴,组成省力轮轴(手把转动的半径大于

前叉轴的半径)可以省力,后轴上的齿轮和后轮,组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半

径),可以省距离;控制刹车闸的杠杆也就是车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的

力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。这些设计的目的都是为了省力方便。

答:自行车上的杠杆:控制前轮转向的杠杆也就是自行车的车把,是省力杠杆,人们用

很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡;自行车上的

轮轴:脚蹬是轮轴;自行车手把与前叉轴,组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴

的半径)可以省力,后轴上的齿轮和后轮,组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径),

可以省距离;控制刹车闸的杠杆也就是车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能

使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。这些设计的目的都是为了省力方便。

6模块四核心考点精准绘---------------------------------------------

考点一定滑轮及其工作特点

1.如图所示,是古护城河上的吊桥使用原理图。

(1)图中装置c是定滑轮,它的作用是改变力的方向。

(2)吊桥可以看成一个以B为支点的省力(填写“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。请你画出

吊桥被吊起时的阻力F2、动力臂11。

B

【答案】(1)定滑轮;改变力的方向;(2)省力;

【解答】解:(1)图中装置C是定滑轮,它的作用是改变力的方向。

(2)吊桥的动力臂比阻力臂长,是省力杠杆。阻力是桥面的重力产生的,吊桥被吊起时的阻力F2、支

点为B点,过B点作到绳子的垂线段BA即为动力臂h,如图所示:

故答案为:(1)定滑轮;改变力的方向;(2)省力;

考点二动滑轮及其工作特点

2.如图所示的简单机械中,忽略机械自重、绳重以及摩擦,提升同一重物,最省力的是()

Fi

A.囱

C.

【答案】B

【解答】解:忽略机械自重、绳重以及摩擦;

A、A图为定滑轮,拉力等于重力,即Fi=G;

B、B图为杠杆,根据FILI=F2L2可知,F2=△G;

4

C、C图为动滑轮,F3=1G;

2

D、D图为杠杆,动力臂Li=』OA,阻力臂L2=』OA,根据FILI=F2L2可知,F4=Go

22

故选:Bo

考点三动滑轮拉力的计算

3.小谦想把歪倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,如果不计绳重和摩

擦,甲树受到了300N的拉力,则小谦对绳子的拉力至少为()

A.300NB.200NC.150ND.100N

【答案】C

【解答】解:如图用绳子拉甲树时,甲相当于一个动滑轮,此时有两段绳子拉甲树;

不计绳重和摩擦,甲树受300N拉力,则每段绳子承担的力是300N的工,

2

所以人对绳子的拉力至少为:F=AF¥=AX300N=150NO

22

故选:Co

考点四研究定滑轮和动滑轮的特点

4.如图所示,探究动滑轮工作时特点,实验中记录的数据如表:

序号动滑轮重钩码重力钩码上升高绳的拉力绳端移动距

力G动/NG/N度h/mF/N离s/m

①0.110.20.60.4

②0.120.21.10.4

③0.220.21.20.4

(1)实验过程中可以发现:使用动滑轮可以(可以/不可以)省力,不可以(可以/不可以)改

变施力的方向。

(2)在探究过程中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。

(3)分析表中数据可知,也9,可能的原因是:轮和轴之间摩擦、绳重。

2-------------------------------

(4)根据表格分析可知:拉力做功的功率大于(大于/小于/等于)钩码克服自身重力做功的功率。

【答案】(1)可以;不可以;(2)竖直向上匀速;(3)轮和轴之间摩擦、绳重;(4)大于。

【解答】解:(1)实验过程中可以发现:使用动滑轮可以省力,但不可以改变施力的方向;

(2)实验过程中,要匀速地竖直向上拉动弹簧测力计,此时装置为平衡状态,测力计示数才等于拉力大

小;

(3)分析表中数据可知,FN22,可能的原因是实际情况下,绳子重、绳子与滑轮、轮与轴间的摩

2

擦总是存在的;

(4)由于存在绳子的重力、动滑轮的重力以及摩擦力,使得有用功总小于总功,在相同时间内,由P=

以知拉力做功的功率大于钩码克服自身重力做功的功率。

t

故答案为:(1)可以;不可以;(2)竖直向上匀速;(3)轮和轴之间摩擦、绳重;(4)大于。

考点五滑轮组及其工作特点

5.如图所示,用一滑轮组拉一物体在水平面做匀速直线运动,5s内物体水平向右移动了1m,则绳子自由

端移动的速度为0.6m/s;在移动过程中,物体相对定滑轮是运动的(选填“定滑轮”或“动

滑轮”)。

【答案】0.6;定滑轮。

【解答】解:由图可知,n=3,绳子自由端的速度为:

vj®=nv物=^~=3乂11n=0.6m/s;

t5s

在移动过程中,物体相对于动滑轮的位置没有发生变化,是静止的,相当于定滑轮的位置在发生变化,

是运动的。

故答案为:0.6;定滑轮。

考点六轮轴及其他常见简单机械

6.对图中所示的几种简单机械,下列说法正确的是()

B

c

Fi

A.F>如图所表示的装置中OB是动力臂

C.如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械

D.~如图所示的装置是一种等臂杠杆

【答案】C

【解答】解:A.力臂是支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离,故A错误;

B.定滑轮可以改变力的方向,不同方向的动力臂相同,则FI=F2=F3,故B错误;

C.汽车方向盘属于简单机械中的轮轴,故C正确;

D.将动滑轮看成一个杠杆,它的动力臂是其阻力臂的2倍,是一个省力杠杆,故D错误。

故选:Co

7.如图所示是元代王祯《农书》中描绘的使用扇车对谷物清选去皮的情景。快速摇动摇柄,扇轮转动产生

气流,同时把谷物倒入扇车,谷物下落过程中受气流作用,枯瘪谷物及谷皮被吹出风口,说明力可以改

变物体的运动状态。谷物与谷皮能够分离,是因为谷物的惯性较大。扇车的摇柄是轮轴

(选填“轮轴”或“滑轮”)。

倒入谷物

【答案】运动状态;谷物;轮轴。

【解答】解:使用扇车对谷物清选去皮,快速摇动摇柄,扇轮转动产生气流,同时把谷物倒入扇车,谷

物下落过程中受气流作用,枯瘪谷物及谷皮被吹出风口,说明力可以改变物体的运动状态;

谷物与谷皮能够分离,是因为谷物较谷皮的质量较大,惯性较大;

扇车的摇柄工作时由“轮”和”轴”组成,能绕共同轴线旋转,属于轮轴。

故答案为:运动状态;谷物;轮轴。

考点七滑轮组的设计与组装

8.如图,一辆汽车陷入泥潭中,要用滑轮组将汽车拉出,请画出汽车受到重力的示意图(图中点0为汽车

的重心)以及最省力的绳子绕法。

【答案】G

【解答】解:由图示可知,有一个定滑轮,一个动滑轮,滑轮组最大承重绳子的有关股数n=3;

点O为汽车的重心,从O点沿重力的方向竖直向下表示出重力的方向,并标出符号G;如图所示;

9.要利用滑轮组把物体吊上楼,请在图中画出最省力的绕线方式。

【答案】

【解答】解:图中滑轮组有两种绕线方法,一种是由两段绳子承担物重,另一种是由三段绳子承担物重;

要想最省力,应选用三段绳子承担的绕法,即绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后依次绕线,如图所

示:

考点八滑轮组中的相关计算

10.如图所示,水平地面上放一个重800N的物体,一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时,物体与地面间

的摩擦力为160N,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,下列选项正确的是()

A.A是动滑轮

B.拉力F为80N

C.物体移动10cm,绳子自由端移动30cm

D.增大拉力F时,物体与地面之间的摩擦力也会增大

【答案】B

【解答】解:AB、根据图知,左侧B为动滑轮,A滑轮轴固定是定滑轮,绳子的股数n=2;

不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力F=2f=2X160N=80N,故A错误,B正确。

n2

C、物体移动10cm,绳子自由端移动s=ns物=2义10cm=20cm,故C错误;

D、增大拉力F时,物体与地面之间的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故D错误。

故选:Bo

11.用图甲的滑轮组提升重500N的物体,已知拉力F为200N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运

动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是A(选填"A”或"B”),动滑轮重为100No

甲乙

【答案】A;100

【解答】解:

(1)由图甲知,承担物重的绳子段数n=3,则绳子自由端移动的距离s=3h,

由图乙知,t=2s时,SA=3SB,因此图乙中图线A是绳子自由端运动的s-t图像,图线B是物体运动的

s-t图像;

(2)不计绳重和摩擦,由F=L(G+G动)可得,动滑轮的重力:

n

G动=3F-G=3X200N-500N=100No

故答案为:A;100o

o>模块五小试牛刀过关测-----------------

一.选择题(共7小题)

1.如图所示,用滑轮沿着三个不同的方向分别匀速提起重物G,则下列说法正确的是()

////{////

〃1•丙

G

_甲

A.甲最省力

B.乙最省力

C.丙最省力

D.三个力一样,且不省力

【答案】D

【解答】解:由图知,定滑轮的支点是0,重物G对定滑轮的拉力为阻力,大小等于重力,即F=G,

由于三个不同方向的拉力Fi、F2、F3的力臂都为半径,即动力臂相同,

根据F动L1=F阻L2知,由于动力臂和阻力臂相同,故动力都等于阻力,即三个力一样大。

故选:D。

2.使用一个滑轮匀速提起重物时,下列关于绳子所受的拉力F与物体重力G的关系判断中,下列判断中可

能成立的是()

®F=1.2G

②F=0.8G

③F=0.4G

@F=0.2G

A.①②B.①②③C.②③④D.①②③④

【答案】A

【解答】解:使用一个滑轮匀速提起重物时,该滑

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