1、20222022 年八年级下册物理讲义（北师大版）年八年级下册物理讲义（北师大版） 课时课时 9.29.2滑轮（原卷版）滑轮（原卷版） 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 1.了解滑轮的概念 2.会进行滑轮组的常规计算重点 3.理解定滑轮和动滑轮的特点；滑轮组的利用重点 二、知识点解析二、知识点解析 1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫分析。 根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。 2.定滑轮 （1）定义：工作时，中间的轴的滑轮叫定滑轮。 （2）实质：是个等臂杠杆。 轴心 O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径 r，根据杠杆的平衡条件 可知，
2、因为重物匀速上升时不省力。 （3）特点：，但可改变力的。 所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。 （4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。 对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物 体的重力 G。（不计绳重和摩擦） 3.动滑轮 （1）定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫。 （2）实质：是一个动力臂为阻力臂的杠杆。 （3）特点：省一半力，但不能改变力的。 （4）动力移动的距离是重物移动距离的倍。 对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半 力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力 F
3、1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、 绳重和摩擦。 4.滑轮组 （1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。 （2）特点：可以，也可以改变力的。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体， 提起物体所用的力就是物重的，即 物 G n F 1 （条件：不计动滑轮、绳重和摩擦） 。 注意：如果不忽略动滑轮的重量则： 滑物 GG n F 1 。 （3）动力移动的距离 S 和重物移动的距离 h 的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用 n 段 绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的 n 倍，即 S=nh。 （4）绳子端的速度与物体上升的速度关系： 物绳 nVV。 三、重点、难点与易错点三、重点、难
4、点与易错点 重点一：重点一：滑轮有两种：定滑轮和动滑轮。 1.定滑轮：使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力， 但可以改变作用力方向。 定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会 给工作带来方便。 定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力 L1阻力 L2臂都等于滑轮半径。根据杠 杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。定滑轮在工作时，滑轮的轴固定不动，使定滑 轮吊起物体时，只是为了改变力的作用方向，使达到操作方便的目的。 2.动滑轮：使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆， 省 1/2 力多费 1 倍距离。
5、 动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离。这是因为使用动滑轮时，钩码由两段 绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大 于钩码升高的距离， 即费了距离。 动滑轮向上提绳子可以将重物和挂着重物的动滑轮一起提 到最高处。相比于所提升的重物动滑轮通常很轻，其所受重力可以忽略 动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 重点二：滑轮组及其应用重点二：滑轮组及其应用 1.滑轮组： 滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成， 可以达到既省力又改变力作用 方向的目的。使用中，省力多少和绳子的绕法有关，决定于滑轮组的使用效果。 2.滑轮组用几
6、段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一。 使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离。 3.滑轮组的用途： 为了既节省又能改变动力的方向， 可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮 组。 4.几个关系（滑轮组竖直放置时）：（1）s=nh ；(2)F=G 总 /n（不计摩擦）；其中 s： 绳端移动的距离，h：物体上升的高度，G 总：物体和动滑轮的总重力，F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数（F=1/n（G 物+G 动）。 在绕时遵循：奇动（滑轮）偶定（滑轮）的原则：根据 F=(1/n)G 可知，不考虑摩擦及 滑轮重，要使 2400N 的力变为 400N 需六段绳子
7、，再根据偶定奇动原则，有偶数段绳子，故 绳子开端应从定滑轮开始，因为要六段绳子，所以需要三个并列的整体动滑轮，对应的，也 需要三个并列的定滑轮，从定滑轮组底部的勾勾处绕起，顺次绕过第一个动滑轮，第一个定 滑轮，第二个直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮，此时绳子方向即向下，且会使拉力为 400N（不考虑摩擦与滑轮重）。 四、考查方向四、考查方向 1.1.滑轮的概念与应用滑轮的概念与应用 典例一：典例一：（20202020青岛）青岛）研究定滑轮的特点： (1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理 量是_和_。 (2)如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重
8、物，则三个力的大小关系是_。 (3)旗杆顶部有一个定滑轮， 给我们升国旗带来了便利。 这是利用定滑轮_的特点。 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1.如图所示，放在水平地面上的物体所受重力为，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑 滑轮，它的另一端受的拉力为，地面对物体的支持力为，则下面关于这三个力大小的 关系正确的是（）。 ABCD 2.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需 动力最小的是（ ）。 ABCD 3.人们应用不同的简单机械来辅助工作， 正常使用下列简单机械时说法正确的是 （） 。 A筷子可以省距离B所有剪刀都一定省力 C定滑轮可以省力D
9、撬棒越短一定越省力 4.用下列简单机械，使重量同为 G 的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（）。 (均不计摩擦) ABCD 5.下图所示的滑轮或滑轮组，匀速提高同一物体，最省力的是（）。（滑轮重和摩擦 不计） ABCD 6.如图所示，在拉力F的作用下，总重 60 N 的物体被匀速提升了 10 cm，若不计滑轮、 绳的重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（）。 AF=60 N，s=0.2 mBF=30 N，s=0.2 m CF=60 N，s=0.1 mDF=30 N，s=0.1 m 7.如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，已 知Mm，A静止在水平地
10、面上不计滑轮质量，则（）。 A转轴O对滑轮的作用力大小为（M+m）g； B转轴O对滑轮的作用力大小为 2mg； C水平地面对物体A的作用力大小为Mg； D物体A对水平地面的作用力大小为（M+m）g 8.如图中某同学体重为 500 N，他的手能承受的最大拉力为 600 N，动滑轮重 100 N， 该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过（）。 A1 000 NB1 200 NC900 ND1 100 N 9.用滑轮组牵引重物沿水平面匀速滑动，如图所示已知重物 120 N，物体与地面的摩 擦力为 90 N，不计滑轮摩擦和重力，则拉力F为（）。 A40 NB30 NC140 N
11、D 280 N 10.如图所示，被提升的物体重 100 N，动滑轮重 5 N，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的 拉力F是N动滑轮的实质是一个杠杆。 11.如图所示，用甲、乙两滑轮匀速向上提升重物，物重都是 600 N，不计动滑轮重及 摩擦，绳子的拉力F甲为N；F乙为N若将重物提高 1 m，则甲滑轮绳子的 自由端移动的距离为m；乙滑轮绳子的自由端移动的距离为m。 二、提升练习二、提升练习 1（20202020 绍兴绍兴）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通 过一次实验既得出结论， 又能直接显示出钩码的重力大小， 于是在左侧加上一个相同的弹簧 测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳
12、和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是 （）。 ABCD 2.工人用如图所示的装置运送砂石下列说法正确的是（）。 A滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小； B图中动滑轮相当于一个省力杠杆； C绳子自由端下拉 1m，桶上升 2m； D质量为 65kg 的工人利用该滑轮组能提起 150kg 的砂石 3.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G160N，G238N，甲乙两种 情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止则每个动滑轮的重力为（）。 A3NB6NC11ND22N 4.如图所示，动滑轮重 10 N，重物重量为 90 N，忽略绳重及摩擦，则下列说法中正确 的是（）。 A拉力F的大小等于
13、 45N，弹簧读数为 90N； B拉力F的大小等于 50N，弹簧测力计示数为 50N； C若重物被提高 1 m，则绳子末端移动的距离为 20m； D动滑轮的优点是能够省力，动滑轮半径越大越省力 5.对于使用滑轮组，下列说法正确的是（）。 A可以省力，但必须改变用力的方向； B可以省力，但不能改变用力的方向； C可以省力，同时又可以省距离； D可以省力，同时可以改变用力的方向，但不能同时省距离 6.在如图所示的各种机械匀速提起相同的重物， 若不计摩擦和滑轮重， 最费力的是 （） 。 ABCD 7.如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F甲、F乙、 F丙，不计滑轮与轴及轻
14、绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）。 AF甲F乙F乙=F丙CF甲F乙F丙DF甲=F乙m，A静止在水平地面上不计滑轮质量，则（）。 A转轴O对滑轮的作用力大小为（M+m）g； B转轴O对滑轮的作用力大小为 2mg； C水平地面对物体A的作用力大小为Mg； D物体A对水平地面的作用力大小为（M+m）g 【答案】B。 【解析】转轴 O 与滑轮之间在忽略摩擦力的情况下，转轴 O 对滑轮的作用力大小为 2mg，故 AD 错误； M 受三个力的共同作用，重力：G=Mg，绳子的拉力 F=mg 和地面对 M 的支持力 N，由于 M 静止了，所以 M 所受的三个力的合力为 0，即：F+N=G， 所以，地面对 M
15、 的支持力的大小为：N=G-F=Mg-mg=（M-m）g。 故 B 正确、C 错误。故选 B。 8.如图中某同学体重为 500 N，他的手能承受的最大拉力为 600 N，动滑轮重 100 N， 该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过（）。 A1 000 NB1 200 NC900 ND1 100 N 【答案】C。 【解析】由图可知，n=2，因G人=500 NF手=600 N，所以，绳端的最大拉力F=G人=500 N， 不计绳重和摩擦时，提升物体的重力最大， 由 1 FGG n 动 （）可得，最大物重：G=nFG动=2500 N100 N=900 N。故选 C。 9.用滑
16、轮组牵引重物沿水平面匀速滑动，如图所示已知重物 120 N，物体与地面的摩 擦力为 90 N，不计滑轮摩擦和重力，则拉力F为（）。 A40 NB30 NC140 ND 280 N 【答案】B。 【解析】由图可知，n=3，不计滑轮摩擦和重力，则拉力 11 90 N30 N 33 Ff。 故选 B。 10.如图所示，被提升的物体重 100 N，动滑轮重 5 N，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的 拉力F是N动滑轮的实质是一个杠杆。 【答案】52.5；省力。 【解析】摩擦不计，动滑轮重G轮=5 N，匀速提升重物时绳子的拉力： 11 100N 22 FGG 物轮 （）（5N52.5N）， 由此可知，动滑轮的
17、实质是一个省力杠杆。 11.如图所示，用甲、乙两滑轮匀速向上提升重物，物重都是 600 N，不计动滑轮重及 摩擦，绳子的拉力F甲为N；F乙为N若将重物提高 1 m，则甲滑轮绳子的 自由端移动的距离为m；乙滑轮绳子的自由端移动的距离为m。 【答案】200；300；3；2。 【解析】 1 600N200N 3 G F n 甲 ， 1 600N300N 2 G F n 乙 ， s甲=nh=31 m=3m，s乙=nh=21 m=2m。 二、提升练习二、提升练习 1（20202020 绍兴绍兴）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通 过一次实验既得出结论， 又能直接显示出钩码的重力
18、大小， 于是在左侧加上一个相同的弹簧 测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是 （）。 ABCD 【答案】D。 【解析】（1）在 AC 两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测 力计本身有重力， 所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和， 则不 能直接显示出钩码的重力大小，故 AC 错误； （2）在 BD 两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩 码的重力大小； B 图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩 码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边
19、测力计的示数不相等，不能得 出正确结论，故 B 错误； 设两测力计的重力均为 G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则 绳子的拉力为 FG1+G； D 图中，左边测力计的示数为：F左G1； 手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下 的拉力）：F右FGG1+GGG1； 所以，F左F右G1，能得出正确结论，故 D 装置中能实现所有的要求； 故选：D。 2.工人用如图所示的装置运送砂石下列说法正确的是（）。 A滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小； B图中动滑轮相当于一个省力杠杆； C绳子自由端下拉 1m，桶上升 2m； D质量为 65kg 的工人利用该
20、滑轮组能提起 150kg 的砂石 【答案】B。 【解析】A由定滑轮的特点知，定滑轮可以改变力的方向，不能改变力的大小，故 A 错误； B 动滑轮的实质相当于一个动力臂为阻力臂 2 倍的杠杆， 所以是相当于一个省力杠杆， 故 B 正确； C图中由两段绳子承重，绳子自由端移动的距离是物体上升距离的 2 倍，所以绳子自 由端下拉 1m，桶上升 0.5m，故 C 错误； D工人重约 G=mg=65kg10N/kg=650N，由于是两根绳子承担着物重，所以人最多能拉 起 650N21300N 的物体，而砂石重约 G=mg=150kg10N/kg=1500N，故 D 错误。 3.如图所示，每个滑轮的重力相
21、等，不计绳重和摩擦力，G160N，G238N，甲乙两种 情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止则每个动滑轮的重力为（）。 A3NB6NC11ND22N 【答案】B。 【解析】由图知，承担物重的绳子股数分别为：n13，n22，滑轮的重力相等，设动 滑轮的重力为 G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1（G1+G轮），F2（G2+G轮） ， 由题知 F1F2，所以（G1+G轮）（G2+G轮），即：（60N+G轮）（38N+G轮） ， 解答动滑轮的重力：G轮6N。故选 B。 4.如图所示，动滑轮重 10 N，重物重量为 90 N，忽略绳重及摩擦，则下列说法中正确 的是（）。 A拉力F的大小等于 45
22、N，弹簧读数为 90N； B拉力F的大小等于 50N，弹簧测力计示数为 50N； C若重物被提高 1 m，则绳子末端移动的距离为 20m； D动滑轮的优点是能够省力，动滑轮半径越大越省力 【答案】B。 【解析】AB、已知G=90 N，G动=10 N，对于动滑轮，不计绳重及摩擦时， 则绳端的拉力 1 2 FGG 动 （） 1 90 N 10 N50 N 2 （）， 因为滑轮两边的力大小相等，故弹簧测力计示数为 50 N，故 A 错误，B 正确；C、使用 动滑轮可以省一半的力，费一倍的距离，所以s=2h=21 m=2 m，故 C 错误；D、动滑轮的 优点是能够省力，但动滑轮的动力臂始终为阻力臂的
23、2 倍，动滑轮的省力情况与半径无关， 故 D 错误。故选 B。 5.对于使用滑轮组，下列说法正确的是（）。 A可以省力，但必须改变用力的方向； B可以省力，但不能改变用力的方向； C可以省力，同时又可以省距离； D可以省力，同时可以改变用力的方向，但不能同时省距离 【答案】D。 【解析】AB、滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向，但不是必须改变用力的方向， 故 AB 错误； C、滑轮组可以省力，但不能省距离，故 C 错误； D、滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，省力一定费距离，即不能同时省距离，故 D 正确。故选 D。 6.在如图所示的各种机械匀速提起相同的重物， 若不计摩擦和滑轮重， 最费
24、力的是 （） 。 ABCD 【答案】B。 【解析】由题知，不计绳重、摩擦和滑轮重，提升相同的重物G，A、由图知，使用动 滑轮，拉力 1 2 A FG； B、由图知，使用定滑轮，拉力FB=G；C、由图知，使用滑轮组n=3，拉力 1 3 C FG； D、由图知，使用滑轮组n=2，拉力 1 2 D FG；由此可知，选项 B 的拉力最大、最费力。 故选 B。 7.如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F甲、F乙、 F丙，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）。 AF甲F乙F乙=F丙CF甲F乙F丙DF甲=F乙F乙F 丙。故选 C。 8.如图所示，建筑工人用滑轮组提升
25、重为 220 N 的泥桶，其中动滑轮重为 20 N，不计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起 6 m，则泥桶上升m，手拉 绳子的力为N。 【答案】2；80。 【解析】由图知，滑轮组由 3 段绳子承担物重，所以s=3h，则 11 6m2m 33 hs； 手拉绳子的力 11 220N20N80N 33 FGG 物动 （） （）。 9.一位同学双手的最大拉力为 500 N， 现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组， 若不计滑轮重和摩擦，最多能提起的物重为（）。 A500 NB1 000 NC1 500 ND250 N 【答案】C。 【解析】一定一动组成的滑轮组，最多由 3 段绳子承担物重双手的最大拉力是 500 N， 根据滑轮组的省力特点，G=3F=3500 N=1 500 N。故选 C。
