2020年中考物理人教版專題復(fù)習(xí)：滑輪與滑輪組

1、2020年中考物理人教版專題復(fù)習(xí)：滑輪與滑輪組一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 .知道使用滑輪的好處。2 .理解定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。3 .會(huì)根據(jù)滑輪的繞線方法判斷省力情況。4 .會(huì)根據(jù)要求正確組裝滑輪組。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：1 .理解定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。2 .會(huì)根據(jù)滑輪的繞線方法判斷省力情況。3 .知道滑輪是變形的杠桿。4 .會(huì)根據(jù)要求正確組裝滑輪組。三、考點(diǎn)分析：基本知識(shí)要求為 了解層次”一贄滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用。基本技能要求為 含” 一V組裝簡(jiǎn)單的滑輪組。?？碱}型：填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題，考試中常與用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力，作力的示意圖進(jìn) 行受力分析等知識(shí)綜合起來考查。所占分值在6分左右。知

2、識(shí)梳理1、定滑輪:定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。實(shí)質(zhì)：等臂杠桿特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。理想的定滑輪（不計(jì)輪軸間摩擦）:F=G,繩子自由端移動(dòng)距離 Sf （或速度vf）=重物移動(dòng)的距離 Sg （或速度Vg）2、動(dòng)滑輪：定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。（可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)）實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂 2倍的省力杠桿。特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力）1、,一一一 1F G ,只忽略輪軸間的摩擦則拉力F G物 G動(dòng)22繩子自由端移動(dòng)距離 Sf （或Vf） =2倍的重物移動(dòng)的距離 SG （或VG）3、滑輪組定義：定滑輪、

3、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向理想的滑輪組（不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力）：拉力F=G /n。只忽略輪軸間的摩擦，則5= （G物+G動(dòng)）/n,繩子自由端移動(dòng)距離 SF （或vF） =n倍的重物移動(dòng)的距離 SG （或 Vg）組裝滑輪組的方法：首先根據(jù)公式n= （G物+Gt） / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)奇動(dòng)偶定”的原則，結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。典型例題知識(shí)點(diǎn)一：定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。例1:實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)一樣的滑輪，一個(gè)合適的測(cè)力計(jì)，同一重物，長(zhǎng)度不等的細(xì)線，請(qǐng) 你將兩個(gè)滑輪任意連接起來，使拉力達(dá)到如下效果。（1） F G,方向向下。G 、，,（2）

4、 F 萬向向上。2G 、，一（3） F 一,方向向下。2_ G 、一（4） F 一,方向向上。3思路分析：定滑輪不省力，但可以改變用力方向，它實(shí)際上是一個(gè)等臂杠桿。動(dòng)滑輪可以省力，不能改變用力方向，它實(shí)際上是一個(gè)省力杠桿。滑輪組是動(dòng)滑輪和定滑輪的組合， 既可以省力，也可以改變用力方向。 省力是拉力（動(dòng)力）與阻力（豎直時(shí)常為物重） 的比較，方向是否改變是指物體移動(dòng)的方向與繩子自由端的用力方向是否相凡 由端，動(dòng)滑輪等。解答過程：組裝方法如下圖所示：qJjIf7解題后的思考：繩子與滑輪之間存在摩擦，滑輪受到重力， 素，再進(jìn)行分析。請(qǐng)同學(xué)看卜圖找到定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：距離有物體，繩子自“f 4G先分

5、清是否需考慮這兩個(gè)因思路分析：這是最簡(jiǎn)單的理想化物理模型。解題的關(guān)鍵是找到有幾股繩子承擔(dān)物重,般用n表示其股數(shù)，越多就越省力，F(xiàn)就最小了。解答過程：A. 一動(dòng)一定，方向相反，繩子股數(shù)為2;B.兩個(gè)都是定滑輪，方向相同，繩子股數(shù)為1;C. 一動(dòng)一定，方向相同，繩子股數(shù)為 3;D. 一動(dòng)一定，方向相反，繩子股數(shù)為 2;應(yīng)選C解題后的思考： 要找出繩子股數(shù)n的大小，先分清是動(dòng)滑輪還是定滑輪，用分割法把動(dòng)滑輪和定滑輪分開，我們把物體與動(dòng)滑輪看為一體，有多少股繩子拉動(dòng)滑輪，n就是幾。同學(xué)們找一找下圖中的n是多少？看你掌握此法了嗎？G"!g |例3:下列關(guān)于滑輪組的敘述，較全面的一項(xiàng)是（）A.

6、一定省力，又能改變力的方向B. 一定省力，但不能改變力的方向C.有時(shí)既能省力，又能改變力的方向；有時(shí)可以省力，但不能改變力的方向D.肯定可以改變力的方向，省力與否要具體分析思路分析：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組，使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向。根據(jù)需要，可將繩子的起點(diǎn)選在定滑輪上，在每個(gè)輪上只繞一次，由內(nèi)向外排列環(huán)繞， 繩子不能交叉，最后繩子的自由端出于動(dòng)滑輪，這樣可以省力，且與物體運(yùn)動(dòng)方向一致。繩子的 自由端也可以出于定滑輪， 這樣可以改變用力方向，但無法起到省力的作用； 繩子的起點(diǎn)可在動(dòng)滑輪上，最后的出處如同前面分析的兩種可能。解答過程：選C解題后的思考：可能”與 工定”具有不同的含義

7、。繩子股數(shù)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，每個(gè)動(dòng)滑輪的重力與所提物重的大小，繩子的重力與摩擦力，都影響著省力的大小問題。知識(shí)點(diǎn)二：根據(jù)要求正確組裝滑輪組例4: 一根繩子能承受的最大拉力為 250 N,要用它吊起一個(gè)重為 500 N的貨物G,拉力方 向要向下，已知每個(gè)滑輪重為 100 N,請(qǐng)你設(shè)計(jì)出滑輪組的裝配圖。（所有摩擦均不計(jì)）思路分析：一根繩子能承受的最大拉力為 250 N,要用它吊起一個(gè)重為 500 N的貨物G, 拉力方向要向下，已知每個(gè)滑輪重為100 N,滑輪組應(yīng)有3股繩子承擔(dān)物重。至少有一個(gè)動(dòng)滑 輪兩個(gè)定滑輪組成滑輪組。拉力的大小看動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，n=2, n=3時(shí)用一個(gè)動(dòng)滑輪即可；物體移動(dòng)方向與繩的自

8、由端的用力方向一致時(shí)，定滑輪個(gè)數(shù)等于動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，方向改變時(shí)， 定滑輪個(gè)數(shù)應(yīng)比動(dòng)滑輪多一個(gè)。繩的纏繞方法是奇動(dòng)偶定解答過程：由物重與拉力大小確定繩子股數(shù)n的值；由n確定動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，再由用力方向確定定滑輪個(gè)數(shù)，最后根據(jù)奇動(dòng)偶定”的原則畫線。解題后的思考：解滑輪組題時(shí)常采用通過繩子的繞法解題，注意繩子的最后一段作用在定滑輪上，向下拉時(shí)的那段繩子不承擔(dān)力。例5:如圖所示，利用滑輪組將重物 G提起來，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繞線方法。思路分析：最省力的繞線方法就是使拉動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)最大。解答過程： n=3n=4n=3n=5 bTJJ可使拉力的作用與物體運(yùn)解題后的思考：在滑輪組中，繩子的最后一段從動(dòng)滑輪出來

9、, 動(dòng)方向一致；繩子的最后一段從定滑輪出來，可以起到改變拉力方向的作用。知識(shí)點(diǎn)三：定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的應(yīng)用。例6:如圖所示，已知物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且物體的拉力與地面的摩擦力相等，則Fi、F2、F3的大小關(guān)系為()二 32F1FAB.FiF2F3C.FiF2F3 D.FiF2F3FlFa7777777777777777777思路分析：首先分析用的是哪種滑輪，繼而找到拉動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)n,最后確定拉力與阻力的關(guān)系。解答過程：水平拉物體時(shí)，阻力等于摩擦力，與物體的重力大小無關(guān)。由圖可知，F(xiàn)i等于摩擦力的1/2; F2等于摩擦力；F3等于摩擦力的2倍。故選C。解題后的思考：考試時(shí)要求能夠用豎直

10、與水平兩種方式使用滑輪。同學(xué)們要會(huì)分辨不同的阻力，看清是否需考慮動(dòng)滑輪重和摩擦。必要時(shí)應(yīng)對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析。例7： 一輛汽車不慎陷入公路旁的泥地中，現(xiàn)采用如圖所示的滑輪組裝置將汽車?yán)氐焦?路上。已知汽車的重力為 3X 104n,拉繩子的力為900N,繩端向前運(yùn)動(dòng)4.5m時(shí)，汽車受到的 阻力是多少？汽車向前移動(dòng)的距離是多少？思路分析：這是一個(gè)利用滑輪組達(dá)到省力目的的實(shí)際問題。只要根據(jù)滑輪組有幾段繩子承擔(dān)重力，拉力就是重力的幾分之一，繩子末端移動(dòng)的距離就是動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的幾倍 的結(jié)論就不難得出結(jié)果了。解答過程：由題目中的草圖可知，承擔(dān)阻力的繩子為3段，在忽略繩重、滑輪重及摩擦?xí)r：F立=1/3

11、,所以作且=3X F拉/3=3 X 900=2700 ( N)再根據(jù)滑輪組中動(dòng)、 定滑輪的連接情況，判斷出動(dòng)滑輪與汽車向左移動(dòng)的距離是繩端移動(dòng)距離的1/3,則汽車向前移動(dòng)了 1.5m。解題后的思考：此題考查使用橫向（或稱臥式）滑輪組時(shí)各力之間的關(guān)系。橫向與豎向 使用滑輪組在本質(zhì)上沒有區(qū)別，但要注意與豎向不同， 橫向使用滑輪組，重物的重力不等于阻力，此時(shí)重力已和支持力相平衡了。物體水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受阻力是與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力。提分技巧1、一般來說，如果繩子自由端向上拉動(dòng)，數(shù)繩子股數(shù)時(shí)，算上此股繩數(shù)，如果繩子自由端向下拉動(dòng)，數(shù)繩子股數(shù)時(shí)，不算此股繩數(shù)。設(shè)計(jì)滑輪組一般先依據(jù)拉力、阻力的關(guān)系或依G物 G動(dòng)滑據(jù)拉力移動(dòng)距離與重物移動(dòng)距離確定繞滑輪組的繩子股數(shù)n