12.2滑轮-【课堂笔记】（人教版）

学而优教有方第十二章简单机械第2节滑轮教材考点梳理一、定滑轮和动滑轮1.定滑轮：（1）定义：工作时轴固定不动，并且不随物体运动的滑轮。l1l2l1l2F2F1（3）特点：使用定滑轮不省力，但能改变动力的方向。（对不省力的理解：F≥G）（4）绳子自由端移动距离：S=h（V拉=V物）。（5）应用：旗杆顶端常用定滑轮。2.动滑轮：（1）定义：工作时随重物一起移动的滑轮。F1l1F1l1F2l2（3）特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。（不计摩擦则：F=(G物+G动)/2。）（4）绳子自由端移动距离：S=2h（V拉=2V物）3.动滑轮的特殊使用方法：（1）左图为常规用法，省力费距离：F=G总/2。S=2h。（2）右图为特殊用法，费力省距离：F=2G总。S=h/2。二、滑轮组1.定义：定滑轮、动滑轮组合在一起构成滑轮组。2.特点：使用滑轮组既能省力，又能改变动力的方向。3.省力情况：不计摩擦，则拉力：F=(G物+G动)/n4.绳子自由端移动距离：S=nh（V拉=nV物）5.滑轮组组装方法：（1）首先根据公式n=(G物+G动)/F确定绳子的股数。（2）然后根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮:A.“奇动”：承担物重的绳子段数为奇数，绳子起点系在动滑轮上。B.“偶定”：承担物重的绳子段数为偶数，绳子起点系在定滑轮上。C.另外，拉力的方向不同，需要定滑轮的个数也不同。6.绳子股数n的确定方法：用手挡住定滑轮，看图中与动滑轮直接接触的绳子段数，就是n值。二、斜面和轮轴1.斜面：（1）特点：省力但费距离。（2）省力情况：A.斜面长是斜面高的几倍，动力就是物重的几分之一。F=G物/nB.在高度一定时，斜面越长越省力。（3）实例：盘山公路、螺丝钉、登机桥、残疾人通道等。2.轮轴：（1）定义：由两个半径不等的轮子固定同一轴线上的，可以连续转动的简单机械。（2）特点：一般省力但费距离。（3）计算公式：F1R＝F2r（4）实例：车把、门把手、水龙头、螺丝刀。重难点突破1．（2023·辽宁本溪）如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的。扇车的摇柄是（填简单机械名称）。

2．（2023四川达州）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为__________N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F=__________N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）3．（2023·湖南常德）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（）

A．F甲=200N，并向上移动4mB．F甲=100N，并向上移动2mC．F乙=200N，并向上移动1mD．F乙=400N，并向上移动lm4．（2023四川遂宁）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（）A．

B．

C．

D．

5．（2023广东）明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。题图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。

（1）图甲所示，辅可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辅提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的点。（2）设大轮与小轮的半径比为3:1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为N。（不计井绳的粗细和自重）（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用（选填“①”或“②”）。6．（2023甘肃金昌）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。

参考答案1.【答案】重运动状态轮轴/杠杆【解析】[1]地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向竖直向下。谷物倒入扇车时，由于受重力的作用落入扇车。[2]“扇车”中枯瘪谷物被风力吹出机外，运动状态发生变化，这个现象说明力能改变物体的运动状态。[3]风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力，因为轮半径大于轴半径。2.【答案】1020【解析】如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知A重30N，B重5N，物体B恰好匀速下降，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力，即若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB，水平向右的摩擦力10N，所以，水平刚好使A匀速向左运动，则拉力F3.【答案】D【解析】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以，拉力端移动的距离为s=2h=2×2m=4m，故AB错误；CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力F乙=2G物=400N，拉力端移动的距离为，故C错误，D正确。4.【答案】B【解析】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即，如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得，如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得，如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。5.【答案】省力B9030①【解析】（1）[1][2]为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于辅围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。（2）[3][4]由于大轮与小轮的半径比为3∶1，当周长为3m的大轮转动一圈，则小轮也转动一圈，且小轮转动的距离为1m，由于木桶匀速上升，则井绳对水桶做功根据图乙所示，大轮与小轮的半径比