《滑轮》简单机械(第课时滑轮组)

当课 堂时 测作 评业
1．(对应例 1) (2018·安徽桐城)关于滑轮组的叙述，较全面的是( C ) A．一定省力，又能改变力的方向 B．一定省力，但不能改变力的方向 C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向 D．使用滑轮组一定能省力
【解析】 如图乙所示，滑轮组有三股绳子，力的方向向上，因此可以省力 但不能改变力的方向，故 A 不符合题意。如图甲所示， 滑轮组有两股绳子，力的 方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向，故 B 不符合题意。图甲滑轮组 能省力，而且能改变力的方向；图乙滑轮组能省力，但不能改变力的方向，故 C 符合题意。如果提升的物体重力远小于动滑轮重力，则使用滑轮组就不能省力， 故 D 错误。故选 C。
根据图示可知，n＝2，不计滑轮重及绳间摩擦，由 F＝n1F′可得：F＝12F′ ＝12×30 N＝15 N。
5．(对应例 2) (2018·四川凉山州)用一个动滑轮和一个定滑轮组装成滑轮组来 提升重物，请在图中画出最省力的绕法。
【解析】 从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三股绳子承担物重，这 就是最省力的绕法。如图所示。
2．(对应例 2) (2018·内蒙古通辽)用相同的滑轮装配成如图所示的滑轮组，用 它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是( C )
【解析】 A 项两个滑轮的使用，效果相当于一个动滑轮，可以省一半力， 拉力 F＝12G；B 项两个滑轮的使用，效果相当于一个定滑轮，不能省力，拉力 F ＝G；C 项两个滑轮组成滑轮组，承担物重的绳子股数 n＝3，所用拉力 F＝13G； D 项两个滑轮组成滑轮组，承担物重的绳子股数 n＝2，所用拉力 F＝12G。可见， 用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是 C。故选 C。
【解析】 由题知，不计摩擦和动滑轮、杠杆重，A 项使用的是动滑轮，F ＝12G；B 项使用的是滑轮组，n＝3，F＝13G；C 项使用的是定滑轮，F＝G；D 项 设杠杆的长度为 L，则动力臂为 L，阻力臂为12L，则 FL＝G×12L，F＝12G。
故由以上分析可知 B 最省力。故选 B。
2．(对应例 1) (2018·江苏苏州)如图所示，吊篮重 400 N，动滑轮的总重为 50 N， 定滑轮重 40 N，人的重力为 600 N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力( C )
4．(对应例 2) (2018·安徽亳州)如图所示，某人站在 A 处用一根绳子和滑轮组 拉小车，请画出最省力的绕绳方法。
【解析】 从动滑轮的挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的 手中，则 F＝G3 为最省力的绕法，如图所示：
【答案】 如图所示。
分课 层时 作 业
1．(对应例 1)(2018·四川广元)用如图所示的工具提升相同重物 G，(不计摩擦， 不计绳、滑轮和杠杆重)最省力的是( B )
A．该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，既可以省力，又可以改变力的 方向
B．若不考虑绳重、滑轮重及摩擦，要提起重物，拉力至少为 10 N C．若将重物提升 3 cm，绳子自由端需要移动 9 cm D．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于 10 N
【解析】 图中的滑轮组，由一个定滑轮和一个动滑轮组成，使用此滑轮组 可以省力，但最后一股绳子绕过的是动滑轮，起承担物重的作用，不可以改变力 的方向，故 A 错误；若不考虑绳重、滑轮重及摩擦，拉力至少为 F＝13G＝13×30 N ＝10 N，故 B 正确；根据滑轮组的特点可知，在相同时间内，绳子自由端移动的 距离是物体移动距离的三倍，则绳子自由端需要移动 9 cm，故 C 正确；若考虑绳 重、滑轮重及摩擦，要提起重物，拉力 F＝n1(G＋G 动)，则所用拉力大于 10 N，故 D 正确。故选 A。
A．218 N B．220 N C．210 N D．236 N
【解析】 将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于整体处于静止状态，受 力平衡，则人的拉力 F＝15(400 N＋50 N＋600 N)＝210 N。故选 C。
3．(对应例 1、2) (2018·山西晋城)某同学使用图中装置探究滑轮组，物体重 30 N，下列说法错G 人＝500 N＜F 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，由 F＝n1(G＋G 动)可得，最大物重 G＝nF －G 动＝2×500 N－100 N＝900 N。故选 C。
7．(对应例 1) (2018·新疆乌鲁木齐)如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳 重和摩擦力，G1＝60 N，G2＝38 N，甲、乙两种情况下绳子在相等的拉力 F 作用 下静止。则每个动滑轮的重力为( B )
【解析】 本题滑轮组做功是克服摩擦力做功，有 3 股绳子承担拉力，因此 物体受到的摩擦力是 f＝3×9 N＝27 N；物体移动的速度 v＝1.23m/s＝0.4 m/s。故 选 C。
10．(对应例 1、2) (2018·安徽铜陵)用如图所示的滑轮组将一个重 30 N 的物体 用最省力的方法匀速提升 10 m。
8．(对应例 2) (2018·湖南邵阳)图中在画出将物体提升时滑轮组既省力又改变 力方向的绕线方法。
【解析】 由于要求滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，所以拉力的方向 必须向下，则绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起，如下图所示。
【答案】 如图所示。
9．(对应例 1)(2018·黑龙江大庆)如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。
【答案】 如图所示。
6．(对应例 1)(广西柳州)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，则 物体 A 的重量不能超过( C )
A．1 000 N B．1 200 N C．900 N D．1 100 N
类型之一 滑轮组的特点 (2018·湖南郴州)使用滑轮组可以达到的目的是( D )
A．省力而且一定能改变力的方向 B．省力但不可能改变力的方向 C．省力而且能省距离 D．能省力而且也可以改变力的方向
【解析】 定滑轮的优点是改变力的方向，动滑轮的优点是省力，但不能改 变力的方向，而由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组既能省力，又能改变力的方向。 故选 D。
3．(对应例 1)(四川南充)如图所示，在滑轮组的作用下，重为 300 N 的 A 物体 以 0.2 m/s 的速度匀速上升，动滑轮重为 60 N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的 拉力 F 为 120 N，拉力 F 做功的功率 P 为 72 W。
【解析】 由图可知 n＝3，不计摩擦和绳重时，绳子末端的拉力 F＝13(G＋G 动)＝13(300 N＋60 N)＝120 N；因为绳子自由端移动的速度 v2＝nv1＝3×0.2 m/s ＝0.6 m/s，所以拉力做功的功率 P＝Wt ＝Fts＝Fv2＝120 N×0.6 m/s＝72 W。
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4．(对应例 1) (2018·安徽滁州)如图所示，在水平地面上的物体 A 在拉力 F 的 作用下向左匀速直线运动。已知物体 A 受到的摩擦力为 30 N，GA＝100 N，则绳 子对 A 的拉力 F′＝ 30 N，作用在绳子自由端的力 F＝ 15 N。(不计滑轮重及 绳间摩擦)
【解析】 因为水平地面上的物体 A，在拉力 F 的作用下向左做匀速直线运 动，所以物体 A 在水平方向上受到的拉力和摩擦力为一对平衡力，即 F′＝f＝30 N；
A．3 N C．11 N
B．6 N D．22 N
【解析】 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为 n1＝3，n2＝2， 每个滑轮的重力相等，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＝13(G1＋G 轮)，F2＝12(G2＋G 轮)，由题知 F1＝F2，所以13(G1＋G 轮)＝12(G2＋G 轮)， 即13(60 N＋G 轮)＝12(38 N＋G 轮)，解得动滑轮的重力 G 轮＝6 N。故选 B。
(3)不计摩擦、绳重，若用此滑轮组提起重为 120 N 的物体，则实际拉力 F2＝n1(G′ ＋G 动)＝13(120 N＋6 N)＝42 N。
答：(1)滑轮组的绕线如图所示； (2)动滑轮的重为 6 N； (3)不计摩擦、绳重，若用此滑轮组提起重为 120 N 的物体，实际拉力 F2 为 42 N。
【点悟】 本题考查了滑轮组的特点，知道省力机械一定费距离，既省力又 省距离的机械不存在。
类型之二 滑轮组的绕线问题 (2018·河北邢台)如图所示是未装配好的滑轮组，请在图中画出滑轮组
的绕绳方法，要求使用该滑轮组提升重物时最省力。
【解析】 从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三股绳子承担物重，这 就是最省力的绕法。如图所示。
【点悟】 滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的股数，也就是看有几 股绳子连着动滑轮，股数越多越省力。在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多 会越省力，即 F＝n1G。
【方法归纳】 (1)最省力的滑轮组绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩 上，绕过定滑轮，再绕过动滑轮。
(2)滑轮组绳子的绕法有两种： 一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到 定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重； 二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依 次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重。
第十二章 简单机械
第2节 滑轮
第2课时 滑轮组
学课 习时 指作 南业
本节学习主要解决下列问题： 1．滑轮组的特点
此内容为本节的重点。为此设计了归类探究中的例 1；当堂测评中的第 1、3 题；分层作业中的第 1、2、3、4、6、7、9、10 题。