滑輪(學(xué)生版+解析)

滑輪與滑輪組【知識(shí)點(diǎn)1】滑輪一、定滑輪1.定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。2.實(shí)質(zhì)：是一個(gè)等臂杠桿，其支點(diǎn)在軸心，動(dòng)力臂和阻力臂分別等于半徑。Fl11=F2l2，因?yàn)閘1=l2，所以F1=F2。3.特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力也不能省距離，但能改變動(dòng)力的方向。4.對(duì)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=SG；速度VF=VG；二、動(dòng)滑輪1.定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。2.實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿，其支點(diǎn)在動(dòng)滑輪邊緣與懸繩相切的一點(diǎn)。動(dòng)力臂和阻力臂分別等于輪的直徑和半徑。Fl11=F2l2，因?yàn)閘1=2l2，所以。3.特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力（注意繩子平衡），但不能改變動(dòng)力的方向。4.理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力）：F=1/2G物；繩子自由端移動(dòng)距離SF=2SG；速度VF=2VG。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=1/2（G物+G動(dòng)）；【典例】例1定滑輪基礎(chǔ)問題a.定滑輪1.如圖所示的滑輪中，屬于動(dòng)滑輪是B（選填“A”或“B”）。在不計(jì)滑輪重力和各種摩擦的情況下，勻速提升重為100牛重物G，F(xiàn)1的大小為100牛，F(xiàn)2的大小為50牛。若將重物重力減小一半，此時(shí)F1和F2減小量分列為△F1和△F2則△F1大于△F2（選填“大于”“小于”或“等于”）。2.彈簧秤下掛有一個(gè)定滑輪，定滑輪重力為1牛，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，GA=4牛，GB=6牛，如圖。忽略繩重和摩擦，則彈簧秤的示數(shù)為（）A．8牛 B．9牛 C．11牛 D．12牛3.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，甲重40N，乙重10N，裝置靜止時(shí)不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)自重，則甲對(duì)地的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是（）A．30N；40N B．30N；10N C．40N；10N D．30N；50Nb.動(dòng)滑輪1.如圖所示，滑輪第一次受到F1的作用，第二次受到豎直向上F2的作用，物體的重力為G．在不計(jì)摩擦的情況下，將物體勻速向上提起時(shí)（）A．F1＜F2B．F2=1/2GC．F1的力臂為OAD．在F2方向上移動(dòng)的距離為物體上升距離的2倍2.圖所示，物重G＝30N，繩的一端拴在地面，拉力F使滑輪勻速上升。（1）若滑輪重不計(jì)，滑輪向上移動(dòng)20cm，則拉力F＝60N，物體上升40cm。（2）若滑輪重為2N，使物體上升20cm，則拉力F＝62N，滑輪向上移動(dòng)10cm。例2滑輪復(fù)雜問題（整體法與隔離法的運(yùn)用）1.如圖所示，重600N的人站在重5400N的船上，通過滑輪把船勻速拉向岸邊。人拉繩的力為500N，人和船相對(duì)靜止。不計(jì)繩重和滑輪處摩擦，船受到水的阻力為（）A．500N B．1000N C．2500N D．3000N2.如圖所示，一個(gè)重500N的同學(xué)，用一個(gè)跨過定滑輪的輕質(zhì)繩子，一端系在胯下，一端用手拉著向下拉，若不計(jì)摩擦，當(dāng)他以0.2m/s的速度勻速拉動(dòng)繩子，他對(duì)繩子的拉力和上升速度分別為（）A．500N，0.2m/s B．500N，0.1m/sC．250N，0.1m/s D．250N，0.2m/s3.如圖所示：人用200牛的水平拉力拉繩，使人與木板一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則木板底部受到地面對(duì)它的摩擦力（）A．400N B．200N C．0N D．100N例3功、功率計(jì)算1.如圖所示，用F=100N的水平拉力，通過一個(gè)動(dòng)滑輪，使重為400N的物體A水平向右勻速移動(dòng)了2m，在這個(gè)過程中（）A．拉力F做了200J的功 B．拉力F做了400J的功C．重力做了800J的功 D．重力做了1000J的功2.如圖所示，在拉力F的作用下，物體G勻速上升0.2m．已知G=18N，F(xiàn)=10N．這一過程中，不能得到的結(jié)論是（）A．繩子自由端上升0.4mB．拉力F做功4JC．若不計(jì)摩擦和繩重，動(dòng)滑輪重為8ND．重力G做功3.6J3.如圖所示，物體A的質(zhì)量m=12千克，在F拉力的作用下，物體A以0.4米/秒的速度在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)為12牛，則拉力F的大小為24牛，物體A運(yùn)動(dòng)10秒鐘，拉力F所做的功為48焦。（滑輪、繩和彈簧秤的重力不計(jì)，滑輪與繩的摩擦不計(jì)，繩足夠長(zhǎng)）。4.如圖所示，用24N的水平拉力F拉滑輪，可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N且不變。若不計(jì)輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和軸摩擦，則下列說法中正確的是（）A．地面受到的摩擦力為5NB．滑輪移動(dòng)的速度為0.4m/sC．水平拉力F的功率為4.8WD．在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A所做的功為4.8J【變式訓(xùn)練】1.如圖所示，動(dòng)滑輪重為1N，拉力F為5N，則重物G和彈簧秤讀數(shù)為（）A．G為4N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5NB．G為9N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為10NC．G為9N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5ND．G為10N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5N2.如圖所示，不計(jì)滑輪重及摩擦，物體A、B均重為20牛。當(dāng)用力F2勻速提升物體B時(shí)，此時(shí)力F2大小為10牛。當(dāng)用力F1勻速提升物體A時(shí)，使用該滑輪可以改變力的方向。若F1和F2所做的功相等，物體A、B移動(dòng)的距離之比是1：1。3.如圖所示，A，B兩個(gè)滑輪中A是定滑輪（選填“動(dòng)滑輪”或“定滑輪”），若物體G與地面的滑動(dòng)摩擦力為30牛，要使G沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)2米，繩子端的拉力F1為30牛，拉力F1移動(dòng)的距離為2米；F2為15牛。拉力F2移動(dòng)的距離為4米。4.體重是600N的人站在重為200N的木板上，如圖所示。則站在木板上的人要200N的拉力才能使木板水平靜止，此人對(duì)木板的壓力為400N．（不計(jì)滑輪重和繩與滑輪的摩擦）第4題第5題5.如圖，物體A重50牛，若滑輪的重力，繩重及摩擦不計(jì)，那么當(dāng)滑輪在力的作用下以2米/秒的速度勻速上升時(shí)，物體A上升的速度是4米/秒，在0.5秒內(nèi)拉力F做的功是100焦。6.做物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則。芳芳同學(xué)按照?qǐng)D所示裝置對(duì)動(dòng)滑輪特點(diǎn)進(jìn)行了探究，記錄的數(shù)據(jù)如下表：通過分析數(shù)據(jù)。她覺得與“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大。你一定也做過這樣的實(shí)驗(yàn)，回想你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，回答下列問題：（1）該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是動(dòng)滑輪的重力和摩擦是存在的，除此之外彈簧測(cè)力計(jì)還應(yīng)沿豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”。7.如圖所示，湖水中有兩艘小船，繩子的一端拴在甲船上，乙船上固定著滑輪，繩子繞過滑輪，站在甲船上的人用100N的力拉繩子的自由端。結(jié)果甲船向右勻速移動(dòng)了10m，同時(shí)乙船向左勻速移動(dòng)了4m，則人做功140焦。如果人是站在位于甲船左邊的岸上，則人做功90焦?！局R(shí)點(diǎn)2】滑輪組1.滑輪組（1）定義：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。（2）特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向。（3）分析①不考慮繩滑輪、繩重，不計(jì)摩擦。②只考慮動(dòng)滑輪自重，不計(jì)摩擦。③考慮動(dòng)滑輪自重、摩擦。2.水平拉物體在拉力F作用下物體勻速運(yùn)動(dòng)FFf物（1）F＝f物（2）s繩＝ns物（3）V繩＝nV物這和用滑輪組吊重物的原理相同，只是把重物的重力換成了摩擦力?！镜淅坷?滑輪組特點(diǎn)1.如圖所示，人對(duì)繩的自由端拉力F都相等，且物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪重和摩擦，比較四個(gè)物體中重力最大的是（）

A．G1B．G2 C．G3D．G42.如圖所示的滑輪組上掛砝碼A、B后恰好靜止（輪和繩子的重及摩擦不計(jì)）．若再在A、B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（）A．A下降B．A上升C．保持靜止D．砝碼質(zhì)量未知，無法確定3.如圖所示，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)A、B、C的示數(shù)分別為FA、FB、FC，如果FC=2N，則FA=4N，F(xiàn)B=6N。4.作圖綜合（1）圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞線方法。（2）有兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪組成的滑輪組，站在地面上的人用力向下拉繩子，提起重為1000N的物體。①請(qǐng)你畫出動(dòng)滑輪的繞線。②不計(jì)摩擦和滑輪的重，所用的拉力F是多大？③若實(shí)際所用拉力為260N，則動(dòng)滑輪的總重為多少？④物體升高1m時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離是多少？例2滑輪組復(fù)雜問題（整體法與隔離法的運(yùn)用）1.如圖，物重G=300N，每個(gè)滑輪重20N，不計(jì)繩重摩擦，則第一個(gè)圖中拉力F=90N。2.如圖所示，不計(jì)繩重和摩擦，吊籃與動(dòng)滑輪總重為450N，定滑輪重力為40N，人的重力為600N，人在吊籃里拉著繩子不動(dòng)時(shí)需用拉力大小是（）A．218N B．220N C．210N D．236N3.一個(gè)質(zhì)量為50干克的人，站在一只質(zhì)量為450干克的小船上，人用20牛的水平拉力F使小船與人在120秒時(shí)間內(nèi)勻速前進(jìn)30米。不計(jì)滑輪組的輪重、繩重和摩擦的影響，則小船受到的浮力是5000牛，小船受到水的阻力是80牛。4.如圖所示，質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi)。他至少用225N的拉力拉住繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)吊籃底面對(duì)他的支持力為375N。例3滑輪組功、功率計(jì)算1.如圖是某工地施工時(shí)用于提升重物的滑輪組，工人用大小為160N的拉力，在10s內(nèi)將重為400N的重物在豎直方向上勻速提升2m。若不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的距離為6mB．動(dòng)滑輪的重力為80NC．物體上升的速度為0.6m/sD．工人做的功為960J2.物體A在滑輪組拉力的作用下，1s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了0.2m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。不計(jì)滑輪重和軸摩擦，則()A．繩子自由端的拉力F＝2.2NB．物體A受到的摩擦力f＝6.6NC．繩子自由端移動(dòng)速度v＝0.1m/sD．滑輪組對(duì)物體A做功的功率P＝1.32W3.如圖所示，用18N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長(zhǎng)的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，若不計(jì)滑輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重，繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有（）A．B受到的摩擦力為4N，方向水平向左B．滑輪移動(dòng)的速度為0.2m/sC．在運(yùn)動(dòng)過程中若將拉力F增大到20N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍為4ND．繩子拉物體A的功率為3.6W4.如圖所示，用滑輪組將重為G=1360N的金屬打撈出水面，不計(jì)繩重、摩擦和水對(duì)金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1700W，金屬塊浸沒在水中時(shí)勻速提起的速度為v1=1m/s，則金屬塊被提出水面后勻速提起的速度v2=0.9m/s（金屬塊的密度為8×103kg/m3，取g=10N/kg．）（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）5.如圖所示裝置，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉住物體B，此時(shí)物體B保持靜止。小明用豎直向下大小為2N的力F1拉重為1N的物體A時(shí)，物體B以0.06m/s的速度水平勻速向右運(yùn)動(dòng)；撤去F1小明只用水平向左的拉力F2拉物體B時(shí)，物體A以0.3m/s的速度勻速上升。不計(jì)輪重、繩重和滑輪與摩擦，則下列判斷正確的是（）（多選）A．物體B向右運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小為9NB．用力F1豎直向下拉物體A時(shí)，物體A重力的功率為0.02WC．水平向左拉物體B時(shí)，拉力F2功率為1.2WD．水平向左拉物體B時(shí)，B的速度為0.1m/s，拉力F2的大小為3N【變式訓(xùn)練】1.為便于研究，某健身器材中訓(xùn)練拉力部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示的滑輪組。若不計(jì)摩擦，下列有關(guān)分析正確的是()A．兩個(gè)滑輪在裝置中起的作用相同B．拉力移動(dòng)的距離與配重上升的距離相同C．沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重，所用的力大小相等D．將配重提升相同高度，用該裝置與直接提升所做的功相等2.物體A在滑輪組拉力的作用下，1s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了0.2m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。不計(jì)滑輪重和軸摩擦，則()A．繩子自由端的拉力F＝2.2NB．物體A受到的摩擦力f＝6.6NC．繩子自由端移動(dòng)速度v＝0.1m/sD．滑輪組對(duì)物體A做功的功率P＝1.32W3.圖1、圖2是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲、乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，下列說法正確的是()A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率D.拉力甲做的功比拉力乙少4.小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小華將繩子的一端系在其中一根木棍上，然后依次將繩子繞過兩根木棍，如圖所示，小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩(wěn)后，小華在A處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動(dòng)他們。(1)兩根木棍和繩子組成的機(jī)械相當(dāng)于____。(2)若小華所用的拉力為20N，則小明和小杰受到的拉力分別為____N__、____N。(摩擦忽略不計(jì))5.小明站在地面上，用如圖所示的滑輪組豎直向下拉重物使重物勻速上升，不計(jì)繩子重及摩擦，物體重G1=700N，動(dòng)滑輪重G2=100N，人的重力G人=550N，每只腳與地面的接觸面積為150cm2，則小明對(duì)繩的拉力是400N，此時(shí)小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為5000Pa，該裝置提升物重不能超過1000N。6.如圖，重100N的物體，以0.1m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，作用在繩自由端的拉力是20N，則作用在物體上的水平拉力是40N，物體A受到的滑動(dòng)摩擦力是40N。拉力F的功率大小是4W。(不計(jì)滑輪及繩重，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦)7.如圖所示，質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi)。他至少用225N的拉力拉住繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)吊籃底面對(duì)他的支持力為375N。8.在拓展課上，小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動(dòng)工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4s內(nèi)將一個(gè)重為100N的物體，沿著水平地面勻速拉動(dòng)了2m。人的拉力為18N，物體移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦。求：(1)人的拉力所做的功。(2)人的拉力做功的功率。(3)動(dòng)滑輪受到的重力。達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體，不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N2．如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì)）。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（）A． B． C． D．3．如圖甲所示，重為80N的物體在大小為10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖乙所示，保持拉力F1不變，用水平向右的拉力F2，拉物體勻速向右運(yùn)動(dòng)1m．若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦，則（）A．物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F1的功率P1＝30W B．物體與地面之間的摩擦力f＝10N C．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2＝10N D．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2所做的功W2＝40J4.如圖所示滑輪組，所吊的貨物重為490N，若將貨物拉上去，站在地面上的人的拉力至少為（）（不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦）A．490/3NB．70NC．200ND．180N5.如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體A沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體A的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒(若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦)，那么在此過程中()A.物體A與地面間的摩擦力為5牛 B.物體A與地面間的摩擦力為20牛C.水平拉力F做功的功率為10瓦 D.1秒內(nèi)重力對(duì)物體A做功為10焦6.質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，利用圖所示的裝置使物體A以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2N，不計(jì)繩重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則錯(cuò)誤的是（）A.作用在繩端的拉力F為2NB.水平桌面對(duì)物體A的摩擦力為6NC.在1s內(nèi)拉力F做功12JD.在1s內(nèi)拉力F的功率為4W7.如圖所示的三個(gè)滑輪中，屬于動(dòng)滑輪的是乙，若滑輪的自重和摩擦不計(jì)，當(dāng)分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時(shí)，則F1、F2、F3的大小關(guān)系是F1=F3＞F2。8.如圖所示，三個(gè)滑輪分別拉著同樣的物體沿同一水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有物體重300N，物體與地面之間的摩擦力為60N，則所用的拉力分別為：（不計(jì)繩與輪之間的摩擦及輪重）F1=60N；F2=30N；F3=120N。9.如圖所示，站在小車上的男孩在繩子末端施加50N的水平拉力F，物體M和小車在水平地面上做相向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體M速度為0.2m/s，小車速度為0.3m/s，則地面對(duì)物體M的摩擦力為150N，2s后小孩拉繩做的功為150J．（不計(jì)繩重、滑輪重以及繩與滑輪的摩擦）10．電氣化鐵路的高壓輸電線，無論冬夏都要繃直，才能使高壓線與列車的電極接觸良好，這就必須對(duì)高壓線施加恒定的拉力。為此，工程師設(shè)計(jì)了一個(gè)恒拉力系統(tǒng)，原理圖如圖所示。則圖中的A、B滑輪為（定滑輪/動(dòng)滑輪）．若水泥塊的總重為7800N，則滑輪組對(duì)高壓線的拉力為N。11.如圖所示，F(xiàn)1=6N，F(xiàn)2=3N，物體A靜止于光滑水平面上，物體B在物體A表面向左勻速運(yùn)動(dòng)了0.2米（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）（1）拉力F2做功焦。（2）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為牛。（3）若F2增大，則物體A相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？。（填“向左運(yùn)動(dòng)”、“向右運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）12.有一個(gè)礦井，深20m，有兩個(gè)工人將一個(gè)重為400N的礦石從井底勻速拉向井面，如圖所示，動(dòng)滑輪重20N，不計(jì)其他摩擦。如果兩個(gè)工人始終保持相同的速度拉礦石，則兩個(gè)工人用的拉力F=210N；當(dāng)?shù)V石拉出井面時(shí)，則其中一個(gè)工人將繩子移動(dòng)了20m。13.搬運(yùn)工人站在水平高臺(tái)上用如圖所示的滑輪組勻速豎直向上提升重物，不計(jì)繩重和摩擦，工人的重力為600N，與地面接觸的總面積為4×10-2m2，提升時(shí)間為20s，重物上升高度為2m。求：（1）搬運(yùn)工人用該滑輪組提升重物時(shí)沒有改變（選填“改變”或“沒有改變”）用力方向；（2）若拉力F的大小為150N，則拉力的功率為多大？（3）若仍用該滑輪組提升另一貨物，當(dāng)提升過程中該工人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)增加了1250Pa，則所提升貨物的重力為多少？14.某同學(xué)的質(zhì)量為60千克，每只鞋底與地面的接觸面積為0.02m2，圖甲是該同學(xué)用滑輪組勻速提升水中物體A時(shí)的情形，圖乙是動(dòng)滑輪掛鉤對(duì)物體的拉力與物體浸入水中的深度的變化圖象。當(dāng)物體完全浸沒于水中時(shí)，該同學(xué)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×104Pa，（忽略摩擦繩重）。求：（1）物體A浸沒時(shí)所受到的浮力是多少？（2）物體A的密度為多少？（3）此滑輪組中的動(dòng)滑輪重為多大？15．蕭山區(qū)政府投巨資于民生工程，對(duì)某些地段實(shí)施景觀改造。施工中，一建筑工人用滑輪組提升重為200N的水泥，動(dòng)滑輪重為60N，桶質(zhì)量為10kg，不計(jì)摩擦及繩重（如圖所示）．若工人在5s內(nèi)將泥桶勻速提高2m。g=10N/kg，求：（1）工人使用滑輪組時(shí)做的有用功為多少？（2）工人拉繩子的力為多少牛？（3）拉力的功率為多少瓦？（4）繩子的最大拉力為900N，求最多能提起的物重?；喤c滑輪組【知識(shí)點(diǎn)1】滑輪一、定滑輪1.定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。2.實(shí)質(zhì)：是一個(gè)等臂杠桿，其支點(diǎn)在軸心，動(dòng)力臂和阻力臂分別等于半徑。Fl11=F2l2，因?yàn)閘1=l2，所以F1=F2。3.特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力也不能省距離，但能改變動(dòng)力的方向。4.對(duì)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=SG；速度VF=VG；二、動(dòng)滑輪1.定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。2.實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿，其支點(diǎn)在動(dòng)滑輪邊緣與懸繩相切的一點(diǎn)。動(dòng)力臂和阻力臂分別等于輪的直徑和半徑。Fl11=F2l2，因?yàn)閘1=2l2，所以。3.特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力（注意繩子平衡），但不能改變動(dòng)力的方向。4.理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力）：F=1/2G物；繩子自由端移動(dòng)距離SF=2SG；速度VF=2VG。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=1/2（G物+G動(dòng)）；【典例】例1定滑輪基礎(chǔ)問題a.定滑輪1.如圖所示的滑輪中，屬于動(dòng)滑輪是B（選填“A”或“B”）。在不計(jì)滑輪重力和各種摩擦的情況下，勻速提升重為100牛重物G，F(xiàn)1的大小為100牛，F(xiàn)2的大小為50牛。若將重物重力減小一半，此時(shí)F1和F2減小量分列為△F1和△F2則△F1大于△F2（選填“大于”“小于”或“等于”）。2.彈簧秤下掛有一個(gè)定滑輪，定滑輪重力為1牛，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，GA=4牛，GB=6牛，如圖。忽略繩重和摩擦，則彈簧秤的示數(shù)為（）BA．8牛 B．9牛 C．11牛 D．12牛3.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，甲重40N，乙重10N，裝置靜止時(shí)不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)自重，則甲對(duì)地的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是（）BA．30N；40N B．30N；10N C．40N；10N D．30N；50Nb.動(dòng)滑輪1.如圖所示，滑輪第一次受到F1的作用，第二次受到豎直向上F2的作用，物體的重力為G．在不計(jì)摩擦的情況下，將物體勻速向上提起時(shí)（）DA．F1＜F2B．F2=1/2GC．F1的力臂為OAD．在F2方向上移動(dòng)的距離為物體上升距離的2倍2.圖所示，物重G＝30N，繩的一端拴在地面，拉力F使滑輪勻速上升。（1）若滑輪重不計(jì)，滑輪向上移動(dòng)20cm，則拉力F＝60N，物體上升40cm。（2）若滑輪重為2N，使物體上升20cm，則拉力F＝62N，滑輪向上移動(dòng)10cm。例2滑輪復(fù)雜問題（整體法與隔離法的運(yùn)用）1.如圖所示，重600N的人站在重5400N的船上，通過滑輪把船勻速拉向岸邊。人拉繩的力為500N，人和船相對(duì)靜止。不計(jì)繩重和滑輪處摩擦，船受到水的阻力為（）BA．500N B．1000N C．2500N D．3000N2.如圖所示，一個(gè)重500N的同學(xué)，用一個(gè)跨過定滑輪的輕質(zhì)繩子，一端系在胯下，一端用手拉著向下拉，若不計(jì)摩擦，當(dāng)他以0.2m/s的速度勻速拉動(dòng)繩子，他對(duì)繩子的拉力和上升速度分別為（）DA．500N，0.2m/s B．500N，0.1m/sC．250N，0.1m/s D．250N，0.2m/s3.如圖所示：人用200牛的水平拉力拉繩，使人與木板一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則木板底部受到地面對(duì)它的摩擦力（）AA．400N B．200N C．0N D．100N例3功、功率計(jì)算1.如圖所示，用F=100N的水平拉力，通過一個(gè)動(dòng)滑輪，使重為400N的物體A水平向右勻速移動(dòng)了2m，在這個(gè)過程中（）BA．拉力F做了200J的功 B．拉力F做了400J的功C．重力做了800J的功 D．重力做了1000J的功2.如圖所示，在拉力F的作用下，物體G勻速上升0.2m．已知G=18N，F(xiàn)=10N．這一過程中，不能得到的結(jié)論是（）CA．繩子自由端上升0.4mB．拉力F做功4JC．若不計(jì)摩擦和繩重，動(dòng)滑輪重為8ND．重力G做功3.6J3.如圖所示，物體A的質(zhì)量m=12千克，在F拉力的作用下，物體A以0.4米/秒的速度在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)為12牛，則拉力F的大小為24牛，物體A運(yùn)動(dòng)10秒鐘，拉力F所做的功為48焦。（滑輪、繩和彈簧秤的重力不計(jì)，滑輪與繩的摩擦不計(jì)，繩足夠長(zhǎng)）。4.如圖所示，用24N的水平拉力F拉滑輪，可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N且不變。若不計(jì)輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和軸摩擦，則下列說法中正確的是（）DA．地面受到的摩擦力為5NB．滑輪移動(dòng)的速度為0.4m/sC．水平拉力F的功率為4.8WD．在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A所做的功為4.8J【變式訓(xùn)練】1.如圖所示，動(dòng)滑輪重為1N，拉力F為5N，則重物G和彈簧秤讀數(shù)為（）CA．G為4N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5NB．G為9N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為10NC．G為9N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5ND．G為10N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5N2.如圖所示，不計(jì)滑輪重及摩擦，物體A、B均重為20牛。當(dāng)用力F2勻速提升物體B時(shí)，此時(shí)力F2大小為10牛。當(dāng)用力F1勻速提升物體A時(shí)，使用該滑輪可以改變力的方向。若F1和F2所做的功相等，物體A、B移動(dòng)的距離之比是1：1。3.如圖所示，A，B兩個(gè)滑輪中A是定滑輪（選填“動(dòng)滑輪”或“定滑輪”），若物體G與地面的滑動(dòng)摩擦力為30牛，要使G沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)2米，繩子端的拉力F1為30牛，拉力F1移動(dòng)的距離為2米；F2為15牛。拉力F2移動(dòng)的距離為4米。4.體重是600N的人站在重為200N的木板上，如圖所示。則站在木板上的人要200N的拉力才能使木板水平靜止，此人對(duì)木板的壓力為400N．（不計(jì)滑輪重和繩與滑輪的摩擦）第4題第5題5.如圖，物體A重50牛，若滑輪的重力，繩重及摩擦不計(jì)，那么當(dāng)滑輪在力的作用下以2米/秒的速度勻速上升時(shí)，物體A上升的速度是4米/秒，在0.5秒內(nèi)拉力F做的功是100焦。6.做物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則。芳芳同學(xué)按照?qǐng)D所示裝置對(duì)動(dòng)滑輪特點(diǎn)進(jìn)行了探究，記錄的數(shù)據(jù)如下表：通過分析數(shù)據(jù)。她覺得與“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大。你一定也做過這樣的實(shí)驗(yàn)，回想你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，回答下列問題：（1）該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是動(dòng)滑輪的重力和摩擦是存在的，除此之外彈簧測(cè)力計(jì)還應(yīng)沿豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)“使用動(dòng)滑輪能省一半的力”。7.如圖所示，湖水中有兩艘小船，繩子的一端拴在甲船上，乙船上固定著滑輪，繩子繞過滑輪，站在甲船上的人用100N的力拉繩子的自由端。結(jié)果甲船向右勻速移動(dòng)了10m，同時(shí)乙船向左勻速移動(dòng)了4m，則人做功140焦。如果人是站在位于甲船左邊的岸上，則人做功90焦。【知識(shí)點(diǎn)2】滑輪組1.滑輪組（1）定義：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組。（2）特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向。（3）分析①不考慮繩滑輪、繩重，不計(jì)摩擦。②只考慮動(dòng)滑輪自重，不計(jì)摩擦。③考慮動(dòng)滑輪自重、摩擦。2.水平拉物體在拉力F作用下物體勻速運(yùn)動(dòng)FFf物（1）F＝f物（2）s繩＝ns物（3）V繩＝nV物這和用滑輪組吊重物的原理相同，只是把重物的重力換成了摩擦力?！镜淅坷?滑輪組特點(diǎn)1.如圖所示，人對(duì)繩的自由端拉力F都相等，且物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪重和摩擦，比較四個(gè)物體中重力最大的是（）D

A．G1B．G2 C．G3D．G4

2.如圖所示的滑輪組上掛砝碼A、B后恰好靜止（輪和繩子的重及摩擦不計(jì)）．若再在A、B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（）BA．A下降B．A上升C．保持靜止D．砝碼質(zhì)量未知，無法確定3.3.如圖所示，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)A、B、C的示數(shù)分別為FA、FB、FC，如果FC=2N，則FA=4N，F(xiàn)B=6N。

4.作圖綜合

（1）圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞線方法。

（2）有兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪組成的滑輪組，站在地面上的人用力向下拉繩子，提起重為1000N的物體。

①請(qǐng)你畫出動(dòng)滑輪的繞線。

②不計(jì)摩擦和滑輪的重，所用的拉力F是多大？

③若實(shí)際所用拉力為260N，則動(dòng)滑輪的總重為多少？

④物體升高1m時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離是多少？

例2滑輪組復(fù)雜問題（整體法與隔離法的運(yùn)用）

1.如圖，物重G=300N，每個(gè)滑輪重20N，不計(jì)繩重摩擦，則第一個(gè)圖中拉力F=90N。

2.如圖所示，不計(jì)繩重和摩擦，吊籃與動(dòng)滑輪總重為450N，定滑輪重力為40N，人的重力為600N，人在吊籃里拉著繩子不動(dòng)時(shí)需用拉力大小是（）C

A．218N

B．220N

C．210N

D．236N

3.一個(gè)質(zhì)量為50干克的人，站在一只質(zhì)量為450干克的小船上，人用20牛的水平拉力F使小船與人在120秒時(shí)間內(nèi)勻速前進(jìn)30米。不計(jì)滑輪組的輪重、繩重和摩擦的影響，則小船受到的浮力是5000牛，小船受到水的阻力是80牛。

4.如圖所示，質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi)。他至少用225N的拉力拉住繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)吊籃底面對(duì)他的支持力為375N。例3滑輪組功、功率計(jì)算1.如圖是某工地施工時(shí)用于提升重物的滑輪組，工人用大小為160N的拉力，在10s內(nèi)將重為400N的重物在豎直方向上勻速提升2m。若不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）C

A．繩子自由端移動(dòng)的距離為6m

B．動(dòng)滑輪的重力為80N

C．物體上升的速度為0.6m/s

D．工人做的功為960J

2.物體A在滑輪組拉力的作用下，1s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了0.2m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。不計(jì)滑輪重和軸摩擦，則(A)

A．繩子自由端的拉力F＝2.2N

B．物體A受到的摩擦力f＝6.6N

C．繩子自由端移動(dòng)速度v＝0.1m/s

D．滑輪組對(duì)物體A做功的功率P＝1.32W

3.如圖所示，用18N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長(zhǎng)的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，若不計(jì)滑輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重，繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有（）CA．B受到的摩擦力為4N，方向水平向左B．滑輪移動(dòng)的速度為0.2m/sC．在運(yùn)動(dòng)過程中若將拉力F增大到20N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)仍為4ND．繩子拉物體A的功率為3.6W4.如圖所示，用滑輪組將重為G=1360N的金屬打撈出水面，不計(jì)繩重、摩擦和水對(duì)金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1700W，金屬塊浸沒在水中時(shí)勻速提起的速度為v1=1m/s，則金屬塊被提出水面后勻速提起的速度v2=0.9m/s（金屬塊的密度為8×103kg/m3，取g=10N/kg．）（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）5.如圖所示裝置，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉住物體B，此時(shí)物體B保持靜止。小明用豎直向下大小為2N的力F1拉重為1N的物體A時(shí)，物體B以0.06m/s的速度水平勻速向右運(yùn)動(dòng)；撤去F1小明只用水平向左的拉力F2拉物體B時(shí)，物體A以0.3m/s的速度勻速上升。不計(jì)輪重、繩重和滑輪與摩擦，則下列判斷正確的是（）（多選）ACA．物體B向右運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小為9NB．用力F1豎直向下拉物體A時(shí)，物體A重力的功率為0.02WC．水平向左拉物體B時(shí)，拉力F2功率為1.2WD．水平向左拉物體B時(shí)，B的速度為0.1m/s，拉力F2的大小為3N

【變式訓(xùn)練】

1.為便于研究，某健身器材中訓(xùn)練拉力部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示的滑輪組。若不計(jì)摩擦，下列有關(guān)分析正確的是(C)

A．兩個(gè)滑輪在裝置中起的作用相同

B．拉力移動(dòng)的距離與配重上升的距離相同

C．沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重，所用的力大小相等

D．將配重提升相同高度，用該裝置與直接提升所做的功相等

2.物體A在滑輪組拉力的作用下，1s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了0.2m，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。不計(jì)滑輪重和軸摩擦，則(A)

A．繩子自由端的拉力F＝2.2N

B．物體A受到的摩擦力f＝6.6N

C．繩子自由端移動(dòng)速度v＝0.1m/s

D．滑輪組對(duì)物體A做功的功率P＝1.32W3.圖1、圖2是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲、乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，下列說法正確的是()B

A.甲的拉力是乙的拉力的3倍

B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍

C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率

D.拉力甲做的功比拉力乙少

4.小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小華將繩子的一端系在其中一根木棍上，然后依次將繩子繞過兩根木棍，如圖所示，小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩(wěn)后，小華在A處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動(dòng)他們。

(1)兩根木棍和繩子組成的機(jī)械相當(dāng)于__滑輪組__。

(2)若小華所用的拉力為20N，則小明和小杰受到的拉力分別為__120__N__、__140__N。(摩擦忽略不計(jì))

5.小明站在地面上，用如圖所示的滑輪組豎直向下拉重物使重物勻速上升，不計(jì)繩子重及摩擦，物體重G1=700N，動(dòng)滑輪重G2=100N，人的重力G人=550N，每只腳與地面的接觸面積為150cm2，則小明對(duì)繩的拉力是400N，此時(shí)小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為5000Pa，該裝置提升物重不能超過1000N。6.如圖，重100N的物體，以0.1m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，作用在繩自由端的拉力是20N，則作用在物體上的水平拉力是40N，物體A受到的滑動(dòng)摩擦力是40N。拉力F的功率大小是4W。(不計(jì)滑輪及繩重，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦)7.如圖所示，質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi)。他至少用225N的拉力拉住繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)吊籃底面對(duì)他的支持力為375N。

8.在拓展課上，小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動(dòng)工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4s內(nèi)將一個(gè)重為100N的物體，沿著水平地面勻速拉動(dòng)了2m。人的拉力為18N，物體移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦。求：(1)人的拉力所做的功。(2)人的拉力做功的功率。(3)動(dòng)滑輪受到的重力?！敬鸢浮?1)由圖可知，n＝2，則繩端移動(dòng)的距離s繩＝ns物＝2×2m＝4m，人的拉力所做的功W＝Fs繩＝18N×4m＝72J。(2)人的拉力做功的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(72J,4s)＝18W。(3)因?yàn)槲矬w移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，所以物體受到的摩擦力f＝0.35G＝0.35×100N＝35N；因物體勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力F拉和摩擦力是一對(duì)平衡力，所以滑輪組對(duì)物體的拉力F拉＝f＝35N，不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦，由F＝eq\f(1,n)(G動(dòng)＋F拉)可得，動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝nF－F拉＝2×18N－35N＝1N。達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體，不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）D

A．20N B．25N C．30N D．35N

2．如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì)）。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（）D

A． B． C． D．

3．如圖甲所示，重為80N的物體在大小為10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖乙所示，保持拉力F1不變，用水平向右的拉力F2，拉物體勻速向右運(yùn)動(dòng)1m．若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦，則（）D

A．物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F1的功率P1＝30W

B．物體與地面之間的摩擦力f＝10N

C．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2＝10N

D．物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2所做的功W2＝40J4.如圖所示滑輪組，所吊的貨物重為490N，若將貨物拉上去，站在地面上的人的拉力至少為（）B

（不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦）

A．490/3N

B．70N

C．200N

D．180N

5.如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體A沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體A的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒(若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦)，那么在此過程中()CA.物體A與地面間的摩擦力為5牛 B.物體A與地面間的摩擦力為20牛C.水平拉力F做功的功率為10瓦 D.1秒內(nèi)重力對(duì)物體A做功為10焦6.質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，利用圖所示的裝置使物體A以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2N，不計(jì)繩重、彈簧測(cè)