12.3　滑輪課件 2024~2025學(xué)年人教版（2024）八年級(jí)下冊(cè)物理

第3節(jié)滑輪第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械基礎(chǔ)過關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1

定滑輪和動(dòng)滑輪1.(2024四川內(nèi)江中考)如圖所示,一根繩子繞過定滑輪,一端

拴在物體上,另一端拴在彈簧測(cè)力計(jì)上,沿四個(gè)不同方向勻速

拉起物體,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4,則它們

的大小關(guān)系為

()DA.F1>F2

B.F3>F4C.F1<F4

D.F1=F2=F3=F4

解析使用定滑輪不能省力,無(wú)論沿哪個(gè)方向勻速拉起物體,

拉力的大小都相等,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都相等。2.(2023江蘇蘇州吳中一模)如圖所示,一個(gè)重G=20N的物體

在拉力F的作用下被勻速提升了20cm。若不計(jì)滑輪重、繩

重和摩擦,則拉力F及其向上移動(dòng)的距離s分別為

()A.F=10N

s=20cmB.F=10N

s=40cmC.F=20N

s=20cmD.F=20N

s=40cmB解析由圖知,使用的是動(dòng)滑輪,不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦,

則拉力F=

G=

×20N=10N,拉力端向上移動(dòng)的距離:s=2h=2×20cm=40cm。3.(2024四川邛崍期末改編)如圖所示是一種電動(dòng)升降機(jī)的結(jié)

構(gòu)原理圖,A、B、C、D四個(gè)滑輪中屬于動(dòng)滑輪的是

,定滑輪起到

的作用。A、D改變力的方向解析升降機(jī)工作時(shí),B、C滑輪的軸固定不動(dòng),所以B、C屬

于定滑輪,定滑輪的作用是改變力的方向;A、D滑輪隨被提

升的物體一起移動(dòng),所以A、D屬于動(dòng)滑輪。知識(shí)點(diǎn)2滑輪組4.(2023新疆墨玉模擬)用下列方法勻速提升同一重物,若不

計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦,其中最省力的是

()D解析不計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦,提起的是同一物體,A

是動(dòng)滑輪,省一半的力,即F1=

G;B是滑輪組,F2=

G;C是定滑輪,不省力,即F3=G;D是滑輪組,F4=

G。故D最省力。5.(2024河北定州期末)如圖所示,水平桌面上放一重為100N

的物體A,A與桌面間的摩擦力為40N,當(dāng)用力拉動(dòng)繩子的自

由端使物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F的大小為(不計(jì)繩重、滑輪

重及輪與繩子間的摩擦)

()A.20N

B.50N

C.80N

D.70NA解析由題圖可知,繞過動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)n=2,不計(jì)繩

重、滑輪重及輪與繩子間的摩擦,則拉力F=

×40N=20N。6.(2023四川攀枝花仁和二模)圖中的每個(gè)滑輪重0.5N,物體A

重6N,托板重1N。在2s的時(shí)間內(nèi),拉力F的作用點(diǎn)沿豎直方

向勻速升高了1.2m,這個(gè)過程中,不計(jì)摩擦和繩重,則:(1)拉力F的大小為

N。(2)物體A上升的速度為

m/s。(3)天花板對(duì)定滑輪的拉力大小為

N。20.154.5解析(1)圖中的滑輪組共有4股繩子承擔(dān)物重,提升的總重

力G=GA+G滑輪+G托板=6N+0.5N+0.5N+1N=8N,不計(jì)摩擦和

繩重,作用在繩端的力為F=

=

=2N;(2)物體A上升的高度h=

=

=0.3m,物體A上升的速度為v=

=

=0.15m/s;(3)定滑輪對(duì)天花板的拉力等于兩股繩對(duì)定滑輪的拉力與定

滑輪的重力之和,即F拉=2N+2N+0.5N=4.5N,天花板對(duì)定滑

輪的拉力大小等于4.5N。7.(2024湖南張家界期末)建筑工地用如圖所示的簡(jiǎn)易滑輪組

提升建筑材料,請(qǐng)你為其畫出最省力的繞繩方法。答案如圖所示解析簡(jiǎn)易滑輪組由1個(gè)定滑輪和1個(gè)動(dòng)滑輪組成,為使提升

建筑材料時(shí)最省力,承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)應(yīng)最大,故繩子的

一端固定在動(dòng)滑輪上方的掛鉤處,然后繩子依次繞過定滑輪

和動(dòng)滑輪,此時(shí)有3股繩子承擔(dān)物重,為最省力的繞繩方式。8.(2024天津中考,8,★☆☆)高高的旗桿矗立在操場(chǎng)上。旗手

緩緩向下拉繩子,旗子就會(huì)徐徐上升。這是因?yàn)槠鞐U頂部有

一個(gè)滑輪,下列關(guān)于該滑輪的說法,正確的是

()A.它是動(dòng)滑輪B.利用它可以省力C.利用它可以省距離D.利用它可以改變力的方向能力提升全練D解析旗桿頂部滑輪的軸固定不動(dòng),是一個(gè)定滑輪,定滑輪不

可以省力也不可以省距離,但可以改變力的方向。9.(新課標(biāo)·科學(xué)論證)(2024上海閔行期中,26,★★☆)使用一

個(gè)滑輪勻速提起重物時(shí),下列關(guān)于繩子所受的拉力F與物體

重力G的關(guān)系判斷中,可能成立的是

()①F=1.2G②F=0.8G③F=0.4G④F=0.2GA.①②

B.①②③C.②③④

D.①②③④A解析使用一個(gè)滑輪勻速提起重物時(shí),該滑輪可能是定滑輪,

也可能是動(dòng)滑輪。若該滑輪是定滑輪,使用定滑輪提升物體

時(shí)不省力,由于存在繩重和摩擦,則拉力F>G,所以①可能成

立。若該滑輪是動(dòng)滑輪,在不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦?xí)r,拉力

最小為F=0.5G;若考慮滑輪重、繩重和摩擦,則繩端拉力F

>0.5G,所以②可能成立,③④不可能成立。10.(新課標(biāo)·模型建構(gòu))(2023河南?？h三模,3,★★☆)如圖所

示,這是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提升裝置,該提升裝

置相當(dāng)于

(填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱)模型;若某同學(xué)所用的

拉力為520N,不計(jì)摩擦和裝置的自重,則物體的質(zhì)量為

kg。(g取10N/kg)滑輪組260解析提升物體時(shí),上方滾軸的軸固定不動(dòng),相當(dāng)于定滑輪;

下方滾軸和物體一起移動(dòng),相當(dāng)于動(dòng)滑輪,所以該裝置可看成

是由定滑輪和動(dòng)滑輪組成的滑輪組;不計(jì)摩擦和裝置的自重,

由題圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=5,物體受到的重力G=5F=5×520N=2600N,物體的質(zhì)量m=

=

=260kg。11.(2024河南新野期末,16,★★☆)重為500N的小剛同學(xué)站

在地面上想用輕質(zhì)滑輪提起重為1200N的物體,請(qǐng)你幫小剛

在圖中選好滑輪組并畫出正確的繞繩方法。

答案如圖所示解析小剛同學(xué)站在地面上利用滑輪組來(lái)提升物體,小剛同

學(xué)對(duì)繩子的拉力應(yīng)沿繩子向下,又因?yàn)樾偼瑢W(xué)重500N,能

對(duì)繩子提供的最大拉力為500N。要提升重為1200N的物

體,若忽略繩重、滑輪重和摩擦,n=

=

=2.4,故滑輪組繩子的有效股數(shù)至少為3。a、b、c三個(gè)滑輪組滿足至少3股繩子承擔(dān)物重的繞繩方式如解析圖所示,故使用c滑輪組可以滿足要求。12.(新中考·分析論證)(2024湖北孝昌期末,35改編,★★☆)小

夢(mèng)同學(xué)用如圖所示的裝置研究“定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)”。實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙鉤碼重力G/N222鉤碼升高的高度h/m0.20.20.2拉力F/N22.11.1繩子自由端移動(dòng)的距離s/m0.20.20.4拉力方向向上向下向上(1)實(shí)驗(yàn)中需要用到的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)和

;(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向

拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼上升;(3)比較甲和乙兩次實(shí)驗(yàn)可知:使用定滑輪的好處是

;(4)由杠桿平衡條件分析,使用動(dòng)滑輪提升物體所用的力是直

接提升物體所用力的一半,但分析甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)卻不

符合這樣的關(guān)系,造成這種現(xiàn)象的主要原因是

?？潭瘸邉蛩倏梢愿淖兞Φ姆较?qū)嶒?yàn)結(jié)果受到摩擦力和動(dòng)滑輪自重的影響解析(1)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量鉤碼上升的高度與繩子自由端移動(dòng)的距離,因此還需要的測(cè)量工具是刻度尺。(2)由二力平衡的條件可知,當(dāng)鉤碼勻速上升時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與拉力大小相等,因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。(3)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中,繩子自由端移動(dòng)的距離等于鉤碼上升的高度,由表格數(shù)據(jù)可得使用定滑輪時(shí)不省力,但拉力的方向發(fā)生了變化,說明定滑輪可以改變力的方向。(4)由表格中數(shù)據(jù)可知,丙中的拉力大小大于甲中拉力的一半,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不符合杠桿的平衡條件,造成這種現(xiàn)象的主要原因是動(dòng)滑輪的重力以及繩子與滑輪間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)造成了影響。13.(新中考·分析論證)(2022內(nèi)蒙古赤峰中考,19,★★☆)小李

同學(xué)在利用如圖所示裝置研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí),猜想:如果忽略

繩重與摩擦,繩端拉力F可能與被提升木塊所受的重力、木

塊上升的高度、動(dòng)滑輪所受的重力、動(dòng)滑輪的直徑這些因

素有關(guān)。(1)若小李探究繩端拉力F與動(dòng)滑輪直徑的關(guān)系,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。步驟一:按圖安裝動(dòng)滑輪。步驟二:勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使木塊升高,讀出拉力F的值并

記錄。步驟三:換用

的動(dòng)滑輪,使同一木塊勻速上升相同的高度,讀出拉力F的值并記錄。步驟四:重復(fù)步驟三,多做幾次實(shí)驗(yàn)。所受重力相同、直徑不同(2)步驟四的目的是

。(3)若小李五次實(shí)驗(yàn)測(cè)得F分別為1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N,則初步得到的結(jié)論是在其他因素相同時(shí),

。避免偶然性,得到普遍規(guī)律繩端拉力F與動(dòng)滑輪直徑無(wú)關(guān)解析(1)探究繩端拉力F與動(dòng)滑輪直徑的關(guān)系,需要控制動(dòng)

滑輪的重力相同,換用不同直徑的動(dòng)滑輪進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)多次

進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是為了避免偶然性,得到普遍規(guī)律。(3)動(dòng)滑輪直

徑改變,拉力F大小不變,初步得到結(jié)論:在其他因素相同時(shí),

繩端拉力F與動(dòng)滑輪直徑無(wú)關(guān)。14.(2023湖南長(zhǎng)沙中考,23改編,★★☆)如圖,小明用一個(gè)動(dòng)滑輪和幾個(gè)相同的杠鈴片自制了一個(gè)健身器,已知?jiǎng)踊喌馁|(zhì)量為5kg,每個(gè)杠鈴片的質(zhì)量為10kg。不計(jì)繩重和摩擦,g取10N/kg,小明通過握桿豎直向上勻速拉動(dòng)繩子提升杠鈴片

的過程中,求:(1)杠鈴片在0.5s內(nèi)上升0.2m,杠鈴片的速度;(2)若動(dòng)滑輪下掛著兩個(gè)杠鈴片,握桿對(duì)繩子拉力的大小;(3)若動(dòng)滑輪下掛著四個(gè)杠鈴片,杠鈴片上升了0.1m,在此過

程中握桿對(duì)繩子的拉力做的功。解析(1)杠鈴片上升的速度v=

=

=0.4m/s;(2)每個(gè)杠鈴片的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=m動(dòng)

g=5kg×10N/kg=50N,不計(jì)繩重和摩擦,當(dāng)動(dòng)滑輪下掛兩個(gè)

杠鈴片時(shí),握桿對(duì)繩子的拉力F=

(2G+G動(dòng))=

×(2×100N+50N)=125N;(3)不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪下掛著四個(gè)杠鈴片,杠

鈴片上升了0.1m,在此過程中握桿對(duì)繩子的拉力做的功W=

(4G+G動(dòng))×2h=4Gh+G動(dòng)h=4×100N×0.1m+50N×0.1m=45J。15.(新中考·逆向思維)(2024安徽太湖期末)如圖所示,物體重

G=200N,滑輪重G'=20N,要使物體勻速上升1m,不計(jì)摩擦,

則

()A.F=420N,滑輪向上移動(dòng)0.5mB.F=420N,滑輪向上移動(dòng)2mC.F=110N,滑輪向上移動(dòng)0.5mD.F=110N,滑輪向上移動(dòng)2m素養(yǎng)探究全練A解析由題意可知,物體勻速上升說明整個(gè)裝置處于平衡狀

態(tài)。對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析,動(dòng)滑輪受到向上的拉力F、兩

股繩子對(duì)其向下的拉力以及自身豎直向下的重力G',對(duì)物體

進(jìn)行受力分析,物體受到繩子豎直向上的拉力和自身的重力,

則F拉=G,故F=G'+2F拉=G'+2G=20N+2×200N=420N;滑輪移

動(dòng)的距離s=

h=

×1m=0.5m。16.(新中考·分析論證)