2024-2025学年九年级物理全册11.2滑轮精讲精练含解析新版苏科版

Page111.2滑轮书目 1 3 3 8 13一、定滑轮和动滑轮1.定滑轮：定义：轴的位置固定不动的滑轮。特点：不能省力，但能变更施力的方向。实质：等臂杠杆【教材剖析】[议一议]教材P10通过试验发觉定滑轮有什么特点？答：定滑轮既不省力，也不费劲，但能变更力的方向。2.动滑轮定义：轴的位置随被拉动物体一起运动的滑轮。特点：可以省力，最多省一半的力，费距离，但是不能变更力的方向。实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。【教材剖析】[议一议]教材P11通过试验发觉动滑轮由什么特点？答：动滑轮可以省力，最多能省一半的力。【重点提示】(1)定滑轮是等臂杠杆，它的支点在滑轮的中心位置。(2)动滑轮是省力杠杆，志向的状况下，最多省一半的力，支点不在滑轮的中心位置。二、滑轮组（1）滑轮组的定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成了滑轮组。（2）特点：既可以省力也可以变更力的方向。F=G/n（n为担当物重绳子的段数）S=nh（h为重物移动的距离或高度）（3）滑轮组的组装：基本原则“奇动偶定”若担当物重的绳子段数为奇数，则绳子的起点从动滑轮起先绕线；若担当物重的绳子段数为偶数，则绳子的起点从定滑轮起先绕线。【重点提示】①滑轮组不肯定就是省力，也不肯定变更力的方向，这要依据绳子缠绕方法和滑轮的重力及其他阻力的状况确定的，要明白滑轮组具有省力和变更力的方向的本事；②滑轮的缠绕遵循奇动偶定原则，但是要留意拉力的方向不同，所需的滑轮个数也是不同。三、轮轴和斜面（1）斜面：一个与水平面成肯定夹角的倾斜平面，例如盘山马路。特点：是一种省力的简洁机械，若忽视摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一。（2）轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。特点：轮的半径是轴半径的几倍，加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一。实质：是一个可以连续转动的杠杆。作用：即可以变更用力的大小，又可以变更物体的运动速度。【教材剖析】[课后习题]教材P133.自行车里有哪些简洁机械？作用分别是什么？（1）龙头（把手）轮轴轻松地限制方向（省力）（2）踏脚板与齿轮轮轴省力（3）手刹车杠杆省力（4）大车轮与小车轴轮轴加快速度（5）大齿轮与小齿轮轮轴提高转速（6）螺丝与螺帽斜面省力（7）后轮轮轴提高车速（8）链条与飞轮定滑轮变更用力方向（9）车铃铛杠杆省力、提示1、滑轮组的应用（1）滑轮组的定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成了滑轮组。（2）特点：既可以省力也可以变更力的方向。F=G/n（n为担当物重绳子的段数）S=nh（h为重物移动的距离或高度）【重点提示】滑轮组在竖直放置和水平放置时所担当的阻力不同，竖直放置时一般是物体的重力，而水平放置时一般是水平方向的阻力（如摩擦力）。【例1】如图所示，滑轮A是滑轮，若地面对物体的阻力是200N，不计滑轮重力和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=N，可使物体匀速移动。【答案】动；100。【解析】（1）A滑轮可以随物体一起向前移动，所以A是动滑轮；（2）物体进行匀速直线运动，物体水平方向上受到拉力和阻力，这两个力是平衡力，所以F拉=f=200N，对物体的拉力有两段绳子担当，所以F=0.5F拉=0.5×200N=100N，故答案为：动；100。【常考1】滑轮组的缠绕作图【例1】（2024·淮安）在图中。画出访用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。【答案】【解析】图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子担当物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：【重要提示】滑轮组的组装：基本原则“奇动偶定”若担当物重的绳子段数为奇数，则绳子的起点从动滑轮起先绕线；若担当物重的绳子段数为偶数，则绳子的起点从定滑轮起先绕线。对于滑轮组担当物重的绳子段数越多，拉力就越省力。【常考2】定滑轮、动滑轮的特点【例2】（2024·自贡）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽视不计，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【答案】B【解析】由图知，此滑轮组由2段绳子担当物重，所以FA＝1/2GB＝1/2×10N＝5N；在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA+f＝5N+5N＝10N。【例3】（2024·盐城）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（）A.省力,不变更施力的方向B.不省力,变更施力的方向C.既省力,也变更施力的方向D.既不省力,也不变更施力的方向【答案】A【解析】图中为一个动滑轮，动滑轮的特点就是省力,不变更施力的方向。【例4】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.20N0.4m/s B.20N0.1m/sC.5N0.4m/s D.5N0.1m/s【答案】D【解析】图中的是动滑轮,但不是正常运用的动滑轮,力作用在动滑轮上,这时不再是省力的,而成了费劲的简洁机械,依据受力分析,F=2G,则G=5N,滑轮上升的速度是物体上升的速度的一半,即为0.1m/s,故该题选D。【例5】如图所示，一木块放在水平面上，上表面固定一轻滑轮（不计滑轮摩擦），轻绳绕过滑轮后，一端固定在右侧墙上，另一端始终用大小为F1的力竖直向上拉，木块向右匀速运动，这个过程中木块受到的摩擦力大小为，若将绳端拉力方向改为水平向右，木块仍能匀速运动，这时拉力大小为F2，则F212F1【答案】F1；＞。【解析】始终用大小为F1的力竖直向上拉，木块向右匀速运动，木块受到向右的拉力和向左的摩擦力一对平衡力，大小相等，故摩擦力f1＝F＝F1；若将绳端拉力方向改为水平向右，木块仍能匀速运动，这时拉力大小为F2，则物体受向右的两个F2和向左的摩擦力一对平衡力，大小相等，即2F2＝f2，即F2＝12f2因为影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度，当绳子竖直向上拉时，对物体有竖直向上的拉力，物体对地面的压力小于重力，当改为水平向右拉时，物体对水平面的压力等于重力，即当拉力改为水平方向后，压力增大，摩擦力增大，即f2＞f1，故F2＝12f2＞12F1。故答案为：F【常考3】滑轮组的特点【例6】（2024·郴州）利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（）A．70N B．100N C．105N D．110N【答案】C；【解析】由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：F＝12（G+G动）＝1故选：C。【热点题型1】滑轮与力【例8】（2024·安徽）图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为N。【答案】4；【解析】(1)物体乙受竖直向下的重力G乙=8N,竖直向上的绳子拉力F而静止,处于平衡状态,由平衡条件得,F=G乙=8N,物体甲受竖直向下的重力G甲=12N、竖直向上的绳子的拉力F=8N、竖直向上的地面的支持力FN作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G甲=F+FN,FN=G甲-F=12N-8N=4N；【例9】(2024·德阳）如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽视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，图乙中人对绳子的拉力为N。【答案】400；210。【解析】图甲中运用的是两个定滑轮，忽视绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；图乙中运用的是一动肯定的滑轮组，n＝2，忽视绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝12（G+G动）＝1【方法归纳】本题考查的是滑轮组拉力的计算，对于此类型的题目，先要确定该机械装置的类型，然后依据特点来进行计算。1.下列说法正确的是（）A．杠杆肯定能够省力B．定滑轮既能省力又能变更力的方向C．动滑轮既能省力又能变更力的方向D．滑轮组既能省力又能变更力的方向【答案】D【解析】A、杠杆依据动力臂和阻力臂之间的关系可以分类为省力、费劲、和等臂杠杆三类，故A错误；B．动滑轮是等臂杠杆，不能省力，但是可以变更力的方向，故B错误；C、动滑轮能省力但是不行以变更力的方向，故C错误；D、滑轮组既能含有动滑轮省力的特点，也可以有定滑轮变更力的方向的特点，故D正确。2.在日常生活中,用10N的拉力不能提起重力为15N的物体的简洁机械是()A.一个定滑轮 B.一个动滑轮C.杠杆 D.斜面【答案】A【解析】本题考查简洁机械的作用。运用定滑轮不能省力,而运用动滑轮、杠杆、斜面都可以省力,故选A。3.（2024•济南一模）如图所示，分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．F1大于F2 B．F1小于F2C．F1等于F2 D．F1大小随方向变更【答案】A【解析】由图可知，图1是定滑轮，定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力但可以变更力的方向，不计滑轮重、绳重及摩擦F1=G；图2是动滑轮，动滑轮是省力杠杆，不计滑轮重、绳重及摩擦F2=1/2G；所以F1大于F2，故A正确。4.如图所示的各种状况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（）ABABCD【答案】C【解析】若不计滑重，A是动滑轮可以省力且F=1/2G，所以G=2F；B是定滑轮，是等臂杠杆，不省力也不费劲，F=G；C是滑轮组，有三段绳子担当货物，F=1/3G，即G=3F.D是滑轮组，有两段绳子担当货物，F=1/2G，即G=2F.综上所述，C选项符合题意。5.小明用一个滑轮组把重物提起了0.5m，绳子的自由端移动了1.5m，则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个?()A．甲B．乙C．丙D．三个都可以【答案】A【解析】运用滑轮组提起重物，凡是与动滑轮相连的绳子均被提起，因此担当重物的绳子有几股，手移动的距离就是重物移动距离的几倍。图甲重物由3段绳子来担当，手移动的距离是物体移动距离的3倍。6.用水平力F1拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是 ()A.F1=F2 B.F2<F1<2F2C.F1=2F2 D.F1>2F2【答案】D；【解析】（1)动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1,墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，由于木板向右匀速运动，所以F1=F墙＋F木板，由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板=12F1由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板=12F1①（2)物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2,木板A对它向右的摩擦力fA对B;由于物块B保持静止，所以F2=fA对B；木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A,地面对木板向左的摩擦力f地面，由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面－－②由于力的作用是相互的，所以fB对A=fA对B=F2③;由②③得F动=F2+f地面；即F1=2F2+f地面；F1>2F2。7.（2024·绥化）如图所示，轻质动滑轮处于平衡状态。请在图中画出物体所受的重力（体现动滑轮省力），同时标出支点O并画出拉力F对应的力臂l。【答案】【解析】动滑轮的支点在左边缘，从支点O到力F作用线的距离就等于F的力臂，如图所示；物体的重力作用点在其几何中心，由重心向下作竖直向下的有向线段，即为其重力示意图，动滑轮动力臂是阻力臂的两倍，所以绳子自由端拉力F是物体重力的128.（2024·遂宁）小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为m/s,物体A受到B施加的摩擦力(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)，水平拉力F为N,水平拉力F的功率为W.【答案】0.1；水平向右；36.【解析】物体A运动的速度为：v物=s物t=滑轮移动的速度：v滑=12v物由物体B与A始终接触，且弹簧测力计的示数为8N可知：物体B受到A施加的摩擦力为8N，方向水平向左，故物体A受到地面和B施加的摩擦力为18N，即F=2F摩=36N。9.如图所示，B装置是______滑轮（选填“定”或“动”）。若物体A所受重力为100牛，当分别用不同方向的力匀速提起物体A时，拉力F1______F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】定；等于【解析】（1）提升物体A时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮；（2）因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能变更力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一物体A，沿不同方向用的拉力大小相等，所以F1=F2，故答案为：定；等于。10.（2024•天津）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬林相当于（选填“省力”或“费劲”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽视滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为N。【答案】省力；300【解析】（1）用撬棒撬石头时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；（2）由乙图可知绳子的有效股数n=3，拉力F=1/nG物=1/n×900N=300N。11.用如图所示的滑轮组将一个重G=30N的物体用最省力的方法匀速提升10m.（1)请在图中画出最省力的滑轮组的绕线.（2）绳端移动的距离是多大？（3)不计摩擦、绳重，实际拉力

F1=12N

,动滑轮的重

G动

为多少？（4）不计摩擦、绳重，用此滑轮组提起

G'=114N

的重物，实际拉力

F2

为多少？【答案】（1）如下图;（2）绳端移动的距离为30m；（3）动滑轮重为6N；（4）拉力的大小为40N；【解析】（1）先将绳子的一段固定在动滑轮上，依次绕定滑轮和动滑轮，可知由三段绳子担当总重，为最省力的绕法；如图：(滑轮组的设计与组装)

（2）绳子自由端移动的距离：s=nh=3×10m=30m(滑轮组及其工作特点)（3）动滑轮重：

G动=3F1−G=3×12N−30N=6N

(滑轮组及其工作特点)（4）拉力:

F2=13(G'+G动)=13(114N+6N)=40N

(滑轮组中拉力的计算)1.下列几种说法中正确的是（）A．任何一个滑轮组都具备既省力又变更动力方向的优点B．滑轮组的省力状况确定于动滑轮的个数C．滑轮组的省力状况确定于担当物重的绳子段数D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点【答案】C【解析】将动滑轮和定滑轮结合在一起运用时组成滑轮组，依据滑轮组的省力特点，担当物重的绳子段数越多，越省力,与动滑轮的个数无关,且当担当物重的绳子段数是奇数时，并不能达到变更动力方向的优点，所以A、B错误，C正确，功的原理告知我们运用任何机械都不省功，所以滑轮组运用时，一样不能既省力又省距离的，即D错误，故选C。2.对图所示的几种简洁机械，下列说法中，正确的是()A．甲图所示的装置中OB是动力臂B．运用乙图所示的装置可省一半力C．丙图所示的装置是一种等臂杠杆D．丁图所示的汽车驾驶盘也是一种简洁机械【答案】D【解析】甲图误把杠杆的长度当成了力臂；乙图是一个定滑轮，它不省力；丙图是一个动滑轮，是动力臂为阻力臂二倍的杠杆；丁图所示的汽车驾驶盘是一个轮轴，它也是一种简洁机械。3.如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（）A．F1=F2 B．F3=F4 C．F1=12F3D．F2=12【答案】B【解析】甲图是一个动滑轮，能够省一半的力，故F1=12（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以F2＞F1；乙图是定滑轮，只能变更力的方向，不省力也不费劲，故F3=F4=G物4.小柯用图中装置提升重力为400N的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法正确的是()A.两个滑轮均为定滑轮B.人将绳子拉过1m,物体也上升1mC.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200ND.运用该装置不能省力,但能变更力的方向【答案】C【解析】该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,A错误;运用动滑轮时,物体上升1m,则绳子的自由端会通过2m,B错误;不计摩擦和滑轮自重,运用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400N,则拉力为200N,C正确;运用动滑轮能省力,运用定滑轮能变更力的方向,D错误。故选C。5.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.20N0.4m/s B.20N0.1m/sC.5N0.4m/s D.5N0.1m/s【答案】D【解析】图中的是动滑轮,但不是正常运用的动滑轮,力作用在动滑轮上,这时不再是省力的,而成了费劲的简洁机械,依据受力分析,F=2G,则G=5N,滑轮上升的速度是物体上升的速度的一半,即为0.1m/s,故该题选D。6.（2024·宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面对左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（）A．绳子自由端的速度为0.2m/sB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．假如增大F2，物体A可能向左运动【答案】D【解析】A、由图知，水平运用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s故A正确；B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N，故B正确；C、物体A受到向右的拉力，相对于地面有向右的运动趋势，物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；D、假如增大F2，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，故D错。故选：D。7.（2024·益阳）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示,有关力的分析正确的是()A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力B.车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力C.脱困必需2400N的拉力时,绳索自由端的力F至少为1200ND.脱困必需2400N的拉力时,绳索自由端的力F至少为800N【答案】C；【解析】车对地面的压力与车的重力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力,故A错误;车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B错误;由图可知,n=2,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力F=12F'=12×2400N=1200N,因为绳重和摩擦8.（2024·铜仁）一个工人站在地面上，运用如图2所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。【答案】【解析】要使滑轮组最省力，须要担当物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：9.（2024·河南）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图2为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为N。若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了cm。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）【答案】10000；15；【解析】滑轮组左侧为