初中物理滑轮知识点与试题精讲

初中物理滑轮知识点与

试题精讲

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滑轮知识点总结

对比学习定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、实质及作用，在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法：若要改变力的方向，n段绳子需要用n个滑轮；只省力，不改变力的方向，n段绳子需要（n-1）滑轮；定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个；接线方法：奇数根绳子从动滑轮开始接线，偶数根绳子从定滑轮开始接线。段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线，数绳子和直线交点的方法，由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物，此段绳子不计在n数之内。

简单说就是：

改变力的作用方向，而不省力，实质是一个等臂杠杆，省一半的力，实质是一个动是阻二倍的杠杆。绕线方式：

奇动偶定（绳子段数为奇数时先绕，偶数时先绕），省力但不省功，

的：G/nF G：重物重力，n:绳子段数，F：自由端拉力

滑轮有两种：定滑轮和动滑轮

(1)定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可改变作用力方向.

(2)定滑轮的特点

通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮，弹簧秤的读数是一样的。可见，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。

(2)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.

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。动滑轮的原理

动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。

滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组，既省力又可改变力的方向.

滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了.

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.

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。

省力的大小

使用滑轮组时，滑轮组用几段绳吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

滑轮组的特点

用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

杠杆的平衡条件： F1L1= F2L2 （ F1：动力；L1：动力臂；F2：阻力； L2：阻力臂）

定滑轮： F=G物 S=h （F：绳子自由端受到的拉力； G物：物体的重力； S：绳子自由端移动的距离； h：物体升高的距离）

动滑轮： F= （G物+G轮)/2 S=2 h （G物：物体的重力； G轮：动滑轮的重力）

滑轮组： F= （G物+G轮） S=n h （n：通过动滑轮绳子的段数）

机械功：W （J） W=Fs （F：力； s：在力的方向上移动的距离）

有用功：W有 =G物h

总功：W总 W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时

机械效率: η=W有/W总×100%功率:P （w） P= w/t (W：功; t：时间)

关于滑轮的综合题

一、（一模）如图25所示是起重机的结构示意图。用它把质量

为2×103kg，底面积为1m2的货箱G匀速提起。（取g＝

10N/kg）问：

（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？

（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？

（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块已知：OA＝10m，OB＝5m。（设起重机所受重力的作用线恰好通过O点。）

二、(一模)磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图29

（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提

起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29

（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力

为100N，不计轴摩擦和绳重，取g＝10N/kg。求小明的体重和提升木箱

时滑轮组的机械效率。

三、（一模）如图30所示，一正方体合金块M的边长为20cm，把

它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处，一个重为640N的人在杠杆

O A B

的B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡，此时M对水平地

六、(一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg 工人的质量为70kg 。工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg 。求： （1）工件浸没在水中时所受的浮力Ｆ浮 ；

（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率η2 ；

（3）工件完全打捞出水面后，以s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功 率P2。

1 ＜答案＞ （1）F p S ==34

2

21010/2101kg N kg Pa m ⨯⨯=⨯ （2）W=FS=2×103kg ×10N/kg ×3m=6×104J

（3） G ×AO = G0×OB2×103kg ×g ×10m = m0g ×5mm0 = 4×103kg 2 ＜答案＞ F 拉＝G 人 木箱和动滑轮受力

G 箱＋G 轮＝2F 拉＋F 支＝2G 人＋F 支＝2G 人＋mg 改变绕绳方式后， F 拉＋F 支＝G 人，

木箱和动滑轮受力G 箱＋G 轮＝3F 拉＝3(G 人－F 支) 所以2G 人＋mg ＝3(G 人－F 支) F 支＝F 压＝100N G 人＝3F 支＋mg ＝3×100N ＋40kg ×10N/kg ＝700N F 拉＝G 人－F 支＝700N －100N ＝600N

机械效率＝

总

有用

W W ＝

s F h

G 拉

箱'＝

拉

箱

F G '3＝600N 31500N

⨯＝%

3 ＜答案＞ （1）

G p S =

人人

2

4

6400.041.610G N

S m p Pa

==

=⨯人人

，

1

1G F p S

-=

人 F1=G 人—p1S=640N —×104Pa ×=60N ，

2

2G F p S

-=

人

F2=G 人—p2S=640N —×104Pa ×=180N