第二節(jié) 滑輪(遲2015)

1、第十二章第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械簡(jiǎn)單機(jī)械第二節(jié)第二節(jié) 滑輪滑輪升國(guó)旗的滑輪升國(guó)旗的滑輪起重機(jī)吊臂上的滑輪起重機(jī)吊臂上的滑輪電梯中的滑輪電梯中的滑輪生活中的滑輪生活中的滑輪思考：思考：假如給你一個(gè)滑輪和一根繩子，假如給你一個(gè)滑輪和一根繩子，讓你把一袋糧食從一樓提到二樓，讓你把一袋糧食從一樓提到二樓，有哪些辦法？有哪些辦法？一、定滑輪和動(dòng)滑輪一、定滑輪和動(dòng)滑輪1.1.定義：定義：軸軸固定不動(dòng)的滑輪叫固定不動(dòng)的滑輪叫做做定滑輪。定滑輪。軸軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪叫做滑輪叫做動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪。(1)(1)使用定滑輪拉物體使用定滑輪拉物體仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，注意力的方向及大小。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，注意力的方向

2、及大小。注意物體移動(dòng)的距離和繩子自由端移動(dòng)注意物體移動(dòng)的距離和繩子自由端移動(dòng)的距離。的距離。2.2.探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)(2)(2)使用動(dòng)滑輪拉物體使用動(dòng)滑輪拉物體仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，注意力的方向及大小。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，注意力的方向及大小。注意物體移動(dòng)的距離和繩子自由端移動(dòng)注意物體移動(dòng)的距離和繩子自由端移動(dòng)的距離。的距離。2.2.探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)表表1:1:使用使用定定滑輪提升物體滑輪提升物體 表表2:2:使用使用動(dòng)動(dòng)滑輪提升物體滑輪提升物體( (拉力方向豎直向上拉力方向豎直向上) )結(jié)論：結(jié)論：使用定滑輪使用定滑輪不省力不省力，但可以，但可

3、以改變改變力的方向力的方向；使用動(dòng)滑輪可以使用動(dòng)滑輪可以省力省力，但，但不能改不能改變力的方向變力的方向，而且，而且費(fèi)距離費(fèi)距離。3.3.動(dòng)滑輪和定滑輪的實(shí)質(zhì)動(dòng)滑輪和定滑輪的實(shí)質(zhì)定定滑輪滑輪l l1 1l l2 20 01.1.定定滑輪實(shí)際上就是滑輪實(shí)際上就是等臂杠等臂杠桿桿。2.2.不計(jì)摩擦?xí)r不計(jì)摩擦?xí)r, ,拉力大小等拉力大小等于重物的重力大小。于重物的重力大小。(F(FG)G)3.3.拉力的方向與重物移動(dòng)的拉力的方向與重物移動(dòng)的方向相反。方向相反。A A：支點(diǎn)支點(diǎn)在在軸心軸心O O處。處。B B：動(dòng)力臂動(dòng)力臂l l1 1等于等于阻力臂阻力臂l l2 2F FG GF FF FF FG G動(dòng)

4、動(dòng)滑輪滑輪l l2 2l l1 1A:A:支點(diǎn)支點(diǎn)在在邊緣邊緣O O處處B:B:動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1l1為阻力臂為阻力臂l2l2的的2 2倍；倍；動(dòng)力動(dòng)力F F為為阻力阻力G G的的1/21/2。1.1.動(dòng)動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力動(dòng)力臂為阻力臂臂2 2倍倍的杠桿。的杠桿。2.2.在上述情況下，動(dòng)力是阻力在上述情況下，動(dòng)力是阻力的的1/21/2，動(dòng)力移動(dòng)的距離是阻，動(dòng)力移動(dòng)的距離是阻力距離的力距離的2 2倍。倍。3.3.拉力的方向拉力的方向與與重物的移動(dòng)方重物的移動(dòng)方向向相同相同。O O思考：思考：定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；而動(dòng)

5、滑輪雖然能作方便，但不能省力；而動(dòng)滑輪雖然能省力，但不能改變力的方向，使用時(shí)經(jīng)省力，但不能改變力的方向，使用時(shí)經(jīng)常感覺不便。常感覺不便。于是人們就把定滑輪和動(dòng)于是人們就把定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來(lái)使用，把它們各滑輪組合起來(lái)使用，把它們各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，這樣就組自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，這樣就組成了滑輪組。成了滑輪組。思考：上圖都是一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑思考：上圖都是一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，為什么繩子的末端所輪組成的滑輪組，為什么繩子的末端所用的力不同呢？用的力不同呢？1.1.省力，費(fèi)距離；省力，費(fèi)距離；2.2.使用多少段繩子吊著使用多少段繩子吊著物體，那么拉力就是物物體，那么拉力就是物重的重的

6、幾分之一幾分之一，拉力移，拉力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的距離的幾倍幾倍；3.3.既省力又省距離的機(jī)既省力又省距離的機(jī)械是不存在的。械是不存在的。二、滑輪組的特點(diǎn)二、滑輪組的特點(diǎn)怎樣判斷滑輪組能省多少力怎樣判斷滑輪組能省多少力? ?F=_G1/6按要求繞線。按要求繞線。練習(xí)：練習(xí)：1.1.如下圖所示，物體如下圖所示，物體B B重重100N100N，在，在力力F F作用下勻速上升時(shí)，作用下勻速上升時(shí)，F(xiàn) F應(yīng)等于應(yīng)等于_N_N。（不計(jì)摩擦）。（不計(jì)摩擦）F1001002.2.如下中圖中如下中圖中, ,甲物體重甲物體重6N,6N,乙物體乙物體重重10N,10N,彈簧測(cè)力計(jì)及摩擦

7、均不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)及摩擦均不計(jì), ,則當(dāng)甲、乙兩物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)則當(dāng)甲、乙兩物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為力計(jì)的讀數(shù)為_N_N，物體乙所，物體乙所受的合力為受的合力為_N_N。6 60 03.3.如圖用一個(gè)動(dòng)滑輪提升重為如圖用一個(gè)動(dòng)滑輪提升重為20N20N的物的物體，當(dāng)勻速向上拉動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)體，當(dāng)勻速向上拉動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為為12N12N，若不計(jì)摩擦，拉力，若不計(jì)摩擦，拉力F F和動(dòng)滑輪的和動(dòng)滑輪的重力的大小是重力的大小是( )( )A.A.拉力拉力F F為為12N12N，動(dòng)滑輪重，動(dòng)滑輪重4N4NB.B.拉力拉力F F為為20N20N，動(dòng)滑輪重，動(dòng)滑輪重2N2NC.C.拉力拉力F F

8、為為10N10N，動(dòng)滑輪重，動(dòng)滑輪重4N4ND.D.拉力拉力F F為為10N10N，動(dòng)滑輪重，動(dòng)滑輪重2N2NA A4.4.如圖所示，某同學(xué)用重為如圖所示，某同學(xué)用重為10N10N的動(dòng)滑輪的動(dòng)滑輪勻速提升重為勻速提升重為50N50N的物體的物體. .不計(jì)摩擦，則不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力該同學(xué)所用拉力F F的可能值是的可能值是( )( )A.20N B.25N C.30N D.35NA.20N B.25N C.30N D.35ND D5.5.如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖_可省一半力，圖可省一半力，圖_最費(fèi)力，圖最費(fèi)力，圖_和圖和圖_用力大小一樣。用力大小一樣。B BC

9、CA AD D6.6.如圖所示，吊籃的重力為如圖所示，吊籃的重力為400N400N，動(dòng)滑，動(dòng)滑輪總重力為輪總重力為50N50N，定滑輪總重力為，定滑輪總重力為40N40N，人的重力為人的重力為600N600N，人在吊籃里拉著繩子，人在吊籃里拉著繩子不動(dòng)時(shí)需用力不動(dòng)時(shí)需用力 ( )( )A A218N B218N B220N220NC C210N D210N D236N236NC C7.7.如圖所示，物體如圖所示，物體A A重重G=800NG=800N，在，在F=60NF=60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A A受到的摩擦受到的摩擦力等于力等于_N.(_N.(滑輪自重及繩子與

10、滑輪滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)的摩擦不計(jì)) )1201208.8.如圖所示的滑輪組上掛砝碼如圖所示的滑輪組上掛砝碼A A、B B后恰后恰好靜止（輪和繩子的重及摩擦不計(jì)）好靜止（輪和繩子的重及摩擦不計(jì)）. .若若再在再在A A、B B下面各掛上一個(gè)質(zhì)量相等的小下面各掛上一個(gè)質(zhì)量相等的小砝碼，將出現(xiàn)的情況是（砝碼，將出現(xiàn)的情況是（ ）A.AA.A下降下降 B.AB.A上升上升C.C.保持靜止保持靜止D.D.砝碼質(zhì)量未知，無(wú)法確定砝碼質(zhì)量未知，無(wú)法確定B B9.9.如圖所示，工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪如圖所示，工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組，把重為組成滑輪組，把重為500N500N的箱

11、子勻速提升的箱子勻速提升5m5m，滑輪的質(zhì)量為滑輪的質(zhì)量為8kg8kg，不計(jì)繩重和摩擦，取，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kgg=10N/kg(1)(1)在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組(2)(2)在向上提升箱子的過(guò)程中，人對(duì)繩子的拉在向上提升箱子的過(guò)程中，人對(duì)繩子的拉力為多大力為多大? ?天花板受到的拉天花板受到的拉力為多大？力為多大？10.10.由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，輪組，a a、b b為兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)摩擦為兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)摩擦以及滑輪重，當(dāng)勻速提升重物以及滑輪重，當(dāng)勻速提升重物300N300N時(shí)，時(shí)

12、，a a、b b兩彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)應(yīng)為（兩彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)應(yīng)為（ ）A.300N 100N A.300N 100N B.200N 100NB.200N 100NC.300N 150NC.300N 150N D.100N 100ND.100N 100NB B若每個(gè)滑輪重若每個(gè)滑輪重10N10N，則兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的則兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為多少？示數(shù)分別為多少？11.11.如圖所示裝置中，若拉力如圖所示裝置中，若拉力F=4NF=4N，則，則甲、乙兩彈簧的讀數(shù)分別為甲、乙兩彈簧的讀數(shù)分別為( ) ( ) A.8NA.8N，8N B.12N8N B.12N，8N8NC.8NC.8N，12N D.

13、12N12N D.12N，12N12NB B12.12.如圖所示，如圖所示，B B物體重物體重20N20N，A A為動(dòng)滑輪，為動(dòng)滑輪，繩子一端固定在地上，當(dāng)滑輪繩子一端固定在地上，當(dāng)滑輪A A在力在力F F的的作用下，以作用下，以0.5m/s0.5m/s的速度勻速上升，則的速度勻速上升，則物體物體B B的速度是（的速度是（ ）A.0.25m/s B.1m/sA.0.25m/s B.1m/sC.0.5m/s D.C.0.5m/s D.無(wú)法確定無(wú)法確定B B如果滑輪的重為如果滑輪的重為1N1N，那么那么F F等于多少？等于多少？13.13.如圖如圖, ,彈簧秤下掛有一定滑輪彈簧秤下掛有一定滑輪,

14、,定滑輪定滑輪重為重為1 N,A1 N,A、B B處于靜止?fàn)顟B(tài)處于靜止?fàn)顟B(tài),GA=10 N,GA=10 N，GB=100N,GB=100N,則彈簧秤的示數(shù)為則彈簧秤的示數(shù)為( )( )A.101N B.111N C.21N D.20NA.101N B.111N C.21N D.20NC C若若B B的底面積為的底面積為50cm2,50cm2,則則B B對(duì)地面的壓強(qiáng)是多對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少少PaPa？14.14.如圖所示如圖所示, ,物體物體A A的質(zhì)量的質(zhì)量m=12kg,m=12kg,在拉力在拉力F F的的作用下，物體作用下，物體A A以以0.1m/s0.1m/s的速度在水平面上做的速度在水平面

15、上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為12N,12N,忽略忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和繩子所受的重力繩子所受的重力, ,并且繩子足夠長(zhǎng)。求：并且繩子足夠長(zhǎng)。求：(1)(1)物體物體A A與水平面間摩擦力與水平面間摩擦力f f的大小是的大小是_N;_N;(2)(2)拉力拉力F F的大小是的大小是_N_N；(3)(3)滑輪向右運(yùn)動(dòng)的速度是滑輪向右運(yùn)動(dòng)的速度是_m/s_m/s。121224240.050.0515.15.用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用的拉

16、力分一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用的拉力分別是別是F1F1、F2F2、F3F3，比較它們的大小應(yīng)是，比較它們的大小應(yīng)是（ ）A.F1A.F1F2F2F3 B.F1F3 B.F1F2F2F3F3C.F2C.F2F1F1F3 D.F2F3 D.F2F1F1F3F3D D16.16.小明到學(xué)校健身房進(jìn)行健身活動(dòng)小明到學(xué)校健身房進(jìn)行健身活動(dòng), ,如如圖牽引裝置能鍛煉腿部和手臂的功能圖牽引裝置能鍛煉腿部和手臂的功能, ,使使用時(shí)用時(shí), ,(1)(1)繩繩A A固定不動(dòng)固定不動(dòng), ,手在手在B B處用力處用力F FB B拉拉繩繩, ,使重物使重物G G勻速上升勻速上升.(2).(2)繩繩B B固定不動(dòng)，固定

17、不動(dòng)，腿在腿在A A處用力處用力F FA A拉繩拉繩, ,使重物使重物G G勻速上升勻速上升. .下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( (不考慮輪重和摩擦不考慮輪重和摩擦) )（ ）A AFAFBFAFBB BFAFBFAFBC CFA=FBFA=FBD D條件不足，無(wú)法確定條件不足，無(wú)法確定B B17.17.如圖如圖, ,體重為體重為510N510N的人的人, ,用滑輪組拉重用滑輪組拉重500N500N的的物體物體A A沿水平方向以沿水平方向以0.02m/s0.02m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)的速度勻速運(yùn)動(dòng). .運(yùn)運(yùn)動(dòng)中物體動(dòng)中物體A A受到地面的摩擦阻力為受到地面的摩擦阻力為200N.200N.動(dòng)滑

18、輪動(dòng)滑輪重為重為20N(20N(不計(jì)繩重和摩擦不計(jì)繩重和摩擦, ,地面上的定滑輪與物地面上的定滑輪與物體體A A相連的繩子沿水平方向相連的繩子沿水平方向, ,地面上的定滑輪與地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向, ,人對(duì)繩子的拉力人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上).).則下列計(jì)算結(jié)果中正確的是則下列計(jì)算結(jié)果中正確的是( )( )A.A.繩子自由端受到的拉力是繩子自由端受到的拉力是100N100NB.B.人對(duì)地面的壓力為人對(duì)地面的壓力為400N400NC.C.動(dòng)滑輪向上移動(dòng)的速度是動(dòng)滑輪向上移動(dòng)的速度是

19、0.01m/s0.01m/sD.D.繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是0.01m/s0.01m/sB B18.18.如圖所示，動(dòng)滑輪重如圖所示，動(dòng)滑輪重0.5N0.5N，物體重，物體重3.5N3.5N，當(dāng)，當(dāng)OA=2OBOA=2OB時(shí)，為使輕質(zhì)杠桿保持水時(shí)，為使輕質(zhì)杠桿保持水平平衡、在平平衡、在A A端所加的最小力力應(yīng)為（不端所加的最小力力應(yīng)為（不計(jì)摩擦）計(jì)摩擦）（ ）A.A.向上向上 4N4NB.B.向上向上 2N2NC.C.向下向下 1N1ND.D.向下向下 0.5N0.5NC C19.19.如圖如圖, ,不計(jì)滑輪重與摩擦不計(jì)滑輪重與摩擦, ,物體物體A A質(zhì)量為質(zhì)量為2 2千克千克

20、, ,物體物體B B質(zhì)量為質(zhì)量為5 5千克千克, ,體積為體積為1000cm1000cm3 3. .先用手握住先用手握住A,A,待放手后待放手后( )( )A A物體物體B B將沉到水底將沉到水底B B物體物體B B將停留在水面下任何地方將停留在水面下任何地方C C物體物體B B將離開水面上升將離開水面上升D D物體物體B B最后浮在水面上最后浮在水面上B B閱讀提示：閱讀提示：1.1.輪軸的實(shí)質(zhì)是什么？輪軸的實(shí)質(zhì)是什么？2.2.生活中哪些地方運(yùn)用了輪軸？生活中哪些地方運(yùn)用了輪軸？3.3.輪軸和滑輪有什么區(qū)別？輪軸和滑輪有什么區(qū)別？輪輪 軸軸F2r F2r = = F1F1R RF2F2F1F

21、1R Rr r斜斜 面面省力、省力、費(fèi)距離費(fèi)距離斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械把重物從地面直接勻速提升到把重物從地面直接勻速提升到H H米的高處，所米的高處，所用力等于物重用力等于物重G G，經(jīng)過(guò)的距離是，經(jīng)過(guò)的距離是H H；把它沿長(zhǎng)為；把它沿長(zhǎng)為S S米的斜面推到頂端，經(jīng)過(guò)的距離長(zhǎng)是米的斜面推到頂端，經(jīng)過(guò)的距離長(zhǎng)是S S，S S大大于于H H，但用的力卻比物重，但用的力卻比物重G G小得多了！小得多了！S SH H練習(xí)：練習(xí)：1.1.騎自行車上一個(gè)陡坡時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的同騎自行車上一個(gè)陡坡時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)會(huì)沿學(xué)會(huì)沿S S型路線騎行，他這樣做是為了（型路線騎行，他這樣做是為了（ ）A A縮

22、短上坡過(guò)程中所走的路程縮短上坡過(guò)程中所走的路程B B減少上坡過(guò)程中所做的功減少上坡過(guò)程中所做的功C C減小上坡過(guò)程中所施加的力減小上坡過(guò)程中所施加的力D D縮短上坡過(guò)程中所用的時(shí)間縮短上坡過(guò)程中所用的時(shí)間C C2.2.電工在安裝家庭電路時(shí)，需用螺絲釘電工在安裝家庭電路時(shí)，需用螺絲釘將燈座固定在天花板上，下列組合最省將燈座固定在天花板上，下列組合最省力的是（）力的是（）A A細(xì)柄螺絲刀，密紋螺絲釘細(xì)柄螺絲刀，密紋螺絲釘B B粗柄螺絲刀，密紋螺絲釘粗柄螺絲刀，密紋螺絲釘C C粗柄螺絲刀，疏紋螺絲釘粗柄螺絲刀，疏紋螺絲釘D D細(xì)柄螺絲刀，疏紋螺絲釘細(xì)柄螺絲刀，疏紋螺絲釘B B3.3.如圖所示是我們?nèi)粘９ぷ魃钪兴谷鐖D所示是我們?nèi)粘９ぷ魃钪兴褂玫降臋C(jī)械，按圖中所示的情景使用過(guò)用到的機(jī)械，按圖中所示的情景使用過(guò)程中沒(méi)有省力的是（）程中沒(méi)有省力的是（）A A4.4.如圖所示，如圖所示，BABA、CACA和和DADA三個(gè)光滑斜面的高度三個(gè)光滑斜面的高度均為均為h h，斜面長(zhǎng)，斜面長(zhǎng)BABACACADADA，現(xiàn)將某物體沿，現(xiàn)將某物體沿BABA、CACA和和DADA三個(gè)斜面的底端勻速推到頂端所用的推三