滑轮组省力的分析方法

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错难题)含答案

一、初中物理滑轮组的省力问题1．小明在实验室内尝试用四种简单机械匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），如图所示，其中所用动力最小的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】【分析】【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦；A图中为斜面，由功的原理可得F1×4m＝G×2m解得F1＝0.5G；B图中为滑轮组，通过动滑轮绳子段数n＝3，所以F2＝13 G；C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则F3＝2G；D图中是杠杆，设杆与水平面的夹角为α，则有F4×4cosα＝G×1×cosα解得F4＝14 G。

由此可知动力最小的是D。

故选D。

2．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），其中甲装罝为____________滑轮，它的优点是可以____________，若相同时间内，拉力F1、F2做相同的功，则拉力F1、F2做功时的功率P1___________P2，重物被竖直提升的高度h甲___________h乙（最后两空均选填“小于”、“等于”或“大于”）．【答案】定可以改变用力的方向等于等于【解析】【分析】【详解】[1]由图示可知，甲是定滑轮；[2]甲装置中物体向上运动，拉力的方向是向下，所以甲滑轮可以改变用力方向；[3]相同时间内，拉力F1、F2做相同的功，根据P=Wt可知，拉力F1、F2做功时的功率P1等于P2；[4] 用滑轮甲、乙匀速提升两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），它们都是克服物体的重力做功，即W=Gh，因为拉力F1、F2做的功相同，所以重物被竖直提升的高度相同， h甲等于h乙．3．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛。

当用力F2匀速提升物体B 时，以滑轮的轴为参照物，物体B是______ 的（选填“静上”或“运动”），此时力F2大小为_______牛。

若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是_______，当绳子自由端上升1米时，力F2所做的功为________焦。

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)

一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示的甲、乙两滑轮组，所用滑轮的规格相同，用它们将相同的重物G匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，以下说法正确的是A．甲滑轮组所用拉力较大B．甲滑轮组拉力做的功较多C．两滑轮组拉力做功的功率一定相等D．两个滑轮组的机械效率一定相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A．不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G轮）/n，且n甲=3，n乙=2，所以，绳子受的拉力：F甲=（G物+G轮）/3，F乙=（G物+G轮）/2，即F甲﹤F乙，故A错误；B．不计绳重及摩擦，拉力做的功：W甲=F甲s甲=（G物+G轮）/3×3h=（G物+G轮）hW乙=F乙s乙=（G物+G轮）/2×2h=（G物+G轮）h∴，W甲=W乙，故B错误；C．甲、乙两滑轮组提升重物的时间不知道，故无法比较功率，故C错误；D．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为η=W有用/W总，∴滑轮组的机械效率相同，故D正确；故答案为D。

2．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度，若不计绳子与滑轮的摩檫，__________装置更省力（选填“甲”或“乙”）。

甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率（选填“高于”、“低于”或“等于”）。

甲图中若钩码总重100N，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升的高度为__________m，滑轮组的机械效率为__________。

【答案】甲等于 2 83. 3%【解析】【详解】[1]不计摩擦，拉力F=1n（G物+G轮），n甲=3，n乙=2，绳子受的拉力：F甲=13（G物+G轮），F乙=12（G物+G轮），∴F甲<F乙，甲更省力；[2]动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，故利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，据η=WW有用总可知，滑轮组的机械效率相同，即：η甲=η乙；[3]如甲图，泥桶由3股绳子承担，则n=3，s=3h，s=6m，泥桶上升的高度为：h=13s=13⨯6m=2m；[4]不计摩擦及绳重，则滑轮组的机械效率为：η=WW有用总=WW W+有用有用额=GhGh G h+动=GG G+动=100N100N20N⨯+100%≈83.3%。

中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)及答案解析

A端向左移动速度
6．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力F的功率为________W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
【答案】1044
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由图知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h，滑轮组的机械效率：
则拉力
（2）拉力端移动的速度
v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，
拉力做功功率:
P=Fv=10N×0.4m/s=4W；
（3）不计绳重及摩擦，拉力
动滑轮重力：
G动=2F﹣G=2×10N﹣16N=4N．
f=nF=3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N。
[2]物体移动的距离
物体前进了2m。
[3]弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为
F弹＝2F＝20N×2＝40N
弹簧测力计的示数为40N。
4．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C时，滑轮_______可以看作等臂杠杆（选填“A"或“B”）.若物体C重为50牛，滑轮重力不计，则力F2的大小为___________牛.
A．80N，80J B．80N，160J C．40N，160J D．40N，80J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
动滑轮省一半力，多费一倍的距离，所以物体的重为：；由得，提升重物所做的功：．
故选B．
14．小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体，使其在5s内匀速上升2m，动滑轮的重为10N，不计绳重及摩擦，下列计算正确的是（）

第7讲滑轮及滑轮组教师版

漫画释义7滑轮及滑轮组模块一滑轮的认知知识互联网知识导航初二物理竞赛班·第7 讲·教师版90起重设备上的滑轮组定滑轮特征：1、轮的边缘有槽;2、轮可以转动, 轴固定不动;3、利用绳索拉起重物;4、能改变用力的方向.受力分析：1、同一条绳索上任意一点受力大小是相同的;2、由于绳子能任意弯曲, 所以力方向可以改变;3、我们把动力作用在绳子上的一端叫做自由端, 实验表明, 在匀速或静止状态下, 动力和阻力的大小是相同的.动滑轮特征：1、绳子的一端被固定, 滑轮是沿固定的绳子滚动, 所以滑轮与固定绳端的接触点是支点;2、滑轮不仅转动, 而且还随着绳子一起上下移动;3、动力与克服阻力的方向一致, 所以动滑轮不能改变用力方向.4、由于阻力 F 2 随滑轮一起移动, 所以滑轮受到的重力也是阻力的一部分. 受力分析：1、重物(阻力)是作用在滑轮轴上的; 所以阻力的力臂是轮半径 R ;2、动力作用在滑轮的绳子自由端, 动力的力臂为 2R ; 根据杠杆原理, 不计滑轮的重力时, 使用动滑轮最多省一半力.定滑轮动滑轮的杠杆原理等臂杠杆： F = F , 即 F = G省力杠杆： F = 1 F , 即 F = 1G + G ）（ 12拉物12 2拉2 物轮滑轮组特点：1、由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;2、既可以改变用力的方向, 又可以省力.滑轮组的受力分析：将重物与动滑轮看做一个整体, F = 1G + G ）, n 为承重拉（物轮n绳子的段数.【例1】升国旗时, 人站在地面拉动绳子, 能够让国旗升到旗杆的顶端, 旗杆顶端用到的简单机械是【答案】定滑轮【例2】如图所示, 通过定滑轮匀速提起重物G 时, 向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3, 则三个力大小关系是( )A. F1 最大B. F2 最大C. F3 最大D. 一样大【答案】D【例3】如图所示, 放在水平地面上的物体所受重力为G, 系着它的一根轻绳竖直绕过转轴光滑的滑轮, 绳子的另一端受的拉力为F, 地面对物体的支持力为N. 下面关于这三个力的大小关系正确的是( )A. F = G【答案】DB.G = NC. F = ND. F + N = G【例4】如图所示, 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动. 当拉力F 为10N 时, 物块恰在水平方向做匀速直线运动,则物块所受的滑动摩擦力大小为N; 当F 增大到14N 时, 物块受到的合力大小为N .(忽略滑轮摩擦以及动滑轮和绳重)【答案】20 8【例5】如图所示, 物体受到的重力为20N , 用力F 将滑轮匀速提升, 重物随滑轮一起匀速上升(不计绳重、滑轮重及绳与轮之间的摩擦). 当重物上升1m 时, 关于滑轮上升的高度h 和拉力F 的说法正确的是( )ABCD 【答案】C F = 20N ,F = 40N ,F = 40N ,F = 10N ,h = 1mh = 2mh = 0.5mh = 2m使用这种动滑轮费力, 省距离, 动滑轮移动的距离是物体上升高度的一半;F = 2G = 2⨯ 20N＝40N ．h = 1h' =1⨯1m = 0.5m 2 2☆教师可以引导学生思考: 若上题中计滑轮重力, 比如滑轮重力为5N, 那么拉力F 大小应为N, 物体上升1m , 拉力F 上升m.答案：45; 0.5初二物理竞赛班·第7 讲·教师版92模块二滑轮组的受力分析知识导航初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版93基本滑轮模型的解题方法1.动滑轮与重物在一起的省力滑轮模型(整体法)：F 支 =G 人 + F 拉F 支 =G 人 - F 拉2. 费力反拉滑轮模型(对动滑轮进行受力分析) 对动滑轮进行受力分析: F = 2F 1 + G 动费力模型省距离: 物体上升 h , 自由端(人的拉力)上升 s ,则: s = 1h2【例6】如图所示的装置处于静止, 物重都是 G , 不计滑轮和绳重及摩擦, 使物体匀速上升, 拉力 F 最小的是( )AB C D【答案】B初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版94【例7】要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来, 试在图中画出最省力的绕绳方法．【答案】如图所示．＜解析＞一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组, 可以绕成两根绳和三根绳承担拉力, 其中三根绳为最省力．根据“奇拴动, 偶拴定”的原则, 绳的固定端接在动滑轮的钩子上．【例8】一个同学站在地面上, 要利用如图所示的滑轮组提升重物．已知物重 1000N , 而绳子最多只能承受 400N 的拉力．请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法．【答案】如图所示．＜解析＞先判断 n= G =1000N＝2.5(段) ．用“进一法”取 n = 3 ．根据“奇拴动, 一动配一定, 变向F 400N加一定”原则, 绳子应固定在动滑轮的钩上, 由内向外绕．【例9】如图所示, 体重为 500N 的人站在水平地面上拉绳子, 使重物以1m/ s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则： (1) 此时自由端人的拉力大小为 N, 人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s .(2) 若此人竭尽全力拉绳子, 利用此装置最多能拉起 N 的重物.【答案】(1) 175 ; 325; 2 (2) 950初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版9522 23 （ =【例10】如图所示, 体重为 500N 的人站在高台上提升重物, 使重物以1m/ s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 400N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) 则：人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s .【答案】650 ; 3【例11】如图所示, 吊篮的重力为 400N, 动滑轮的总重力为 50N, 定滑轮重力为40N, 人的重力为 600N, 人在吊篮里拉着绳子不动时需用力( ) (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) A 218N B 0N 【答案】CD 6N ＜解析＞设人对绳的拉力 F , 将人、吊篮和动滑轮视为一个整体, 此时整体处于静止状态 , 整体重力由 5 段绳子承担 , 所以有5F = G 人 + G 吊 + G 动．G + G + G 600N + 400N + 50N 所以 F = 人吊动 = = 210N5 5【例12】体重为 500N 的工人利用此装置把自己和重为 100N 的涂料箱拉到高处. 已知动滑轮重力为 50N, 筐重力为 130N . 不计绳重及轮与轴之间的摩擦. 求: 人的拉力为多少? 人此时对筐的压力为多少? 【答案】 F = 1(G + G+ G + G ）= 1500N+100N+50N+130N)=260N 3人涂料动筐3F 压 = F 支 =G 人 - F 拉 = 500N - 260N = 240N【例13】如图所示, 物体 P 重 2400N, 用图示的装置起吊, 滑轮和绳子的重力和摩擦力都可以不计． (1)若一人站在地面上负责向下拉绳, 以吊起重物 P, 此人的体重至少为多大?(2)若此人改为站在重物 P 上, 仍由他向下拉绳, 匀速吊起重物 P(包括自身), 如图中虚线所示, 已知此人的体重为 800N, 他向下拉绳的力应是多大?【答案】(1)人站在地面上, 由图可知, 物体 P 由四根绳子吊起, 则每根绳子的拉力T = G P = 2 4 0 0 N 6 0 0 , 所以人的重力至少为 600N ． 4 4(2)当人站在物体上, 由图可知, 物体和人共由 5 根绳子吊起, 所以每根绳子的拉力T ' =2400N + 800N = 640N5C 210NP模块三整体法及定滑轮上方受力分析【例14】如图所示, 质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处. 第一次运送货物时,货物质量为130kg, 工人用力F1 匀速拉绳, 地面对工人的支持力为N1; 第二次运送货物时, 货物质量为90 kg, 工人用力F2 匀速拉绳, 货箱以0.1m/s 的速度匀速上升.已知G300 N. 则两次人的拉力之比为; 地面对人动的支持力之比为. (不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg)【答案】4:3 ; 2:3【例15】如图所示的滑轮组中, 每个滑轮自重均为20N, 横杆的自重是10N, 摩擦和绳重不计, 现用此滑轮组匀速提起重G=750N 的物体, 那么需要施加的动力F 是( )A．200N B．180N C．190N D．170N【答案】A【例16】图中的每个滑轮重0.5N, 物体A 重6N, 托板重1N. 在2s 的时间内, 拉力F 的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m, 这个过程中, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:(1) 拉力F 的大小为N.(2) 物体A 上升的速度为m/s.(3) 天花板对定滑轮拉力大小为N.【答案】2 ; 0.15 ; 4.5【例17】体重为480N 小钧同学站在地面上, 欲使用如图所示的滑轮组提升重力为500N 的重物. 已知每个滑轮重力大小为60N. 第一次人用F1=100N 的力向下拉绳子, 物体没有被提起, 则此时物体对水平地面的压力大小为多少?第二次人用更大的力向下拉绳子, 使物块匀速上升, 则此时人对地的压力大小为多少? 天花板对定滑轮的拉力大小为多少?(不计绳重及绳与轮之间的摩擦)【答案】360 ; 200; 900初二物理竞赛班·第7 讲·教师版96初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版97模块四综合应用问题【例18】如图是一种电梯结构的示意图, 电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行．钢链的两端分别固定在电梯井顶部的 A 点和 B 点, 同时钢链绕过重 15000N 的电梯厢下的滑轮而托起整个厢体 E, 又跨过电梯井顶部由电动机驱动带有齿轮的轮轴 C, 在 C 和 B 之间吊起与动滑轮相连的配重 D ．电梯载重量为10 人(1 人的质量按 60 kg 计算, 取 g = 10N/kg , 忽略摩擦及钢链的质量)．请回答： (1)配重的功能是什么? 在已知电梯厢重和载重量的情况下, 配重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时, A 、B 两点受到的拉力各是多大?【答案】(1)配重是一种平衡体．其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均搭载的乘客)的质量相等．这样, 当开动电动机时, 它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力, 其余的重力由配重来平衡．所以, 最经济的配重所受重力 G D 应为箱体重 G E 与1承载人重 G 人的一半之和, 即 G= G + G = 15000N+3000N ＝18000N ,DE2人所以配重的质量为 m D = 1800 k g ．(2)A 点受力 F= 1 (G + G ) = 10500N ; B 点受力 F = 1G = 9000N ．A2人 E B2 D【例19】电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上. 钢缆的 A 端固定在电杆上,B 端通过滑轮组连接在电杆 C 上. (1)配重 D 是 n 个混凝土圆盘(图中只画出 3 个), 每个盘的质量是 m . 按图示的配置,钢缆在 B 端所受的拉力大约是多少? (2)如果只考虑 B 端的牢固性,本来可以把它直接固定在电杆 C 上, 也可以用一个很硬的大弹簧连接 B 和 C. 实际上却用滑轮组来连接, 这样做的优点是什么?【答案】(1)F =3nmg ,因为动滑轮右侧的 1 条钢缆与它左侧的 3 条钢缆承受相同的力,而左侧每条钢缆受的力是 nmg . (2)机车运行中,拾电器会把输电线向上托起.如果使用两端固定的钢缆,悬线会因此松弛, 输电线将左右摇摆,有可能脱离拾电器造成断电事故.使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持紧张状态. 如果用弹簧代替滑轮组,情况好于两端固定的钢缆,但钢缆的紧张程度仍随弹簧的长度有较大的变化,而且不易确定钢缆的最佳长度.轮轴在不计绳重及摩擦的情况下,F1⋅ L1= F2⋅ L2, 即F ⋅ R = G ⋅ r省力, 费距离费力, 省距离【例20】轮轴, 顾名思义是由“轮”和“轴”组成的系统. 该系统能绕共轴线旋转, 相当于以轴心为支点, 半径为杆的杠杆系统. 所以, 轮轴能够改变扭力的力矩, 从而达到改变扭力的大小. 原理如右图所示. 在不计绳重及摩擦的情况下, F1⋅ L1= F2⋅ L2, 即F ⋅ R = G ⋅ r 请看一看下图中的装置有没有用到轮轴的原理, 并简要加以分析:【答案】略.☆教师分享：自行车上的轮轴中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴, 脚蹬半径大于花盘齿轮半径. 自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴, 手握把外的半径大于前叉轴的半径. 后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴、齿轮半径小于后轮半径. 自行车行驶速度与车轮直径的关系：常见的自行车轮的直径有559mm(22 英寸)、610mm(24 英寸)、660mm(26 英寸)、711mm(28 英寸)的, 有实际经验的同学知道, 骑28 车比24 车费力一些, 但速度快, 因为28 车轮的半径大, 轮子每转一圈走的距离长一些, 故速度快, 半径大使轮轴的轴半径大, 故费力轮轴更费力.模块五轮轴知识导航初二物理竞赛班·第7 讲·教师版98【例21】倒链(又称神仙葫芦)是一种简单的起重用具, 它由滑轮组组成(如图所示), A、B 为同轴并一起转动的定滑轮, 半径分别为R1 和R2, R1 稍大于R2; C 为动滑轮, 其半径为r. 它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来. 当用力F 拉一侧铁链使定滑轮转动时, 套在A 上的铁链使挂在C 上的重物上升, 与此同时, 套在B 上的铁链被放下, 使重物下降(图中虚线箭头表示铁链运动方向). 转动一周时, 其总效果使重物上升的距离为多少? 若重物所受重力为G, 则使重物缓慢匀速上升时, 拉力F 的大小至少应为多少? (此题为理想情况下, 即不计铁链重力、滑轮C 重力及额外的摩擦力做功)【答案】(1)A、B 为同轴一起转动的定滑轮, 相当于轮轴, 当滑轮转动一周时, A 轮使铁链上升h 1= 2πR1, B 轮使铁链下降h2= 2πR2, 则重物上升的距离h = h1- h2 = π(R - R ) .2 1 2(2)求解拉力F 可以使用杠杆3 力平衡方程(如右图):F ⋅ R1 + F '⋅ R2= F '⋅ R1F = R1- R2 ⋅ G2R1其中2F ' = G , 最终解得：☆此题在以后学完功的知识后也可以从Fh1= Gh 解得同样的结果.初二物理竞赛班·第7 讲·教师版99初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版100【练1】同一物体沿相同水平地面被匀速移动, 如下图所示, 拉力分别为 F 甲、F 乙、F 丙, 不计滑轮与轻绳间的摩擦, 比较它们的大小, 则( )A. F 甲＜F 乙＜F 丙B. F 甲＞F 乙＞F 丙C. F 甲＞F 乙＝F 丙D. F 甲＝F 乙＞F 丙【答案】B【练2】如图所示, 人对绳子的自由端的拉力 F 都相等, 且物体处于静止状态, 不计滑轮重和摩擦, 比较四个物体的重力, 最大的是( )A ． G 1B ． G 2C ． G 3D ． G 4【答案】C＜解析＞图甲是一个定滑轮, 定滑轮的实质是一个等臂杠杆, 使用定滑轮不省力, 即 G 1 = F ; 题图乙是一个动滑轮, 动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆, 使用动滑轮能省一半的力, 所以 F = G 2 /2 , 即 G 2 = 2F ; 题图丙的滑轮组中, 吊着重物的绳子有 3 段, 所以 F = G 3 /3 , 即 G 3 = 3F ; 题图丁的滑轮组有 2 段绳子吊着重物, F = G 4 / 2 , 即 G 4 = 2F ．实战演练【练3】如图所示是一个通过皮带传动的装置．A 为主动轮, B 为从动轮, A、B 两个轴用皮带传动, B 、C 两个轮固连绕同一个轴转动．已知R A : RB: RC2 :1:3 ．试分析A、B、C 三个轮边缘点速度的比．【答案】1：1：3皮带或者齿轮传动时候, 边缘点的线速度相同; 共轴(同时围绕同一个轴)转动时候所有点的转速相同, 即相同时间内转过的角度或者相同时间内转过的圈数相同．类似应用题目：自行车问题初二物理竞赛班·第7 讲·教师版101102 初二物理竞赛班·第7 讲·教师版自行车中的物理知识1．摩擦方面（1）自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹, 并且使用摩擦大的材料, 增大摩擦力.（2）车轴处经常上一些润滑油, 以减小接触面粗糙程度, 来减小摩擦力.（3）所有车轴处均有滚珠, 变滑动摩擦为滚动摩擦, 来减小摩擦.（4）刹车时, 用力捏紧车闸, 以增大刹车块与车圈之间的压力, 从而增大摩擦力.（5）紧蹬自行车前进时, 后轮受到的摩擦力方向向前, 是自行车前进的动力, 前轮受到的摩擦力方向向后, 是自行车前进的阻力; 自行车靠惯性前进时, 前后轮受到的摩擦力方向均向后, 这两个力均是自行车前进的阻力.2．简单机械（1）自行车刹车手闸是一个省力杠杆, 车后坐的载物夹也是杠杆. 脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴, 后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴. 车把和前叉也构成省力轮轴.（2）自行车上坡走S 形路线, 相当于增加了斜面的长, 可以省力, 使上坡更容易. 3．压强方面（1）一般情况下, 充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为S＝100cm2, 当一普通的成年人骑自行车前进时, 自行车对地面的压力大约为F＝（600N+250N）＝850N, 可以计算出自行车对地面的压强约为8.5×104Pa.（2）自行车的车座较宽大, 可以增大人与车座的接触面积, 减小对人的压强, 人骑座时感到舒服.初二物理竞赛班·第7 讲·教师版103。

2019中考物理复习专题10 与滑轮(组)相关计算类题解答技巧-(解析版)

专题十与滑轮（组）相关计算类题解答技巧1.概述：与滑轮（组）相关计算题是常考题型，占有的分值比例较高，故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。

2.与滑轮（组）有关的考题主要分为三个方面：（1）力的问题；（2）动力移动距离问题；（3）效率问题。

（1）力的问题：可以省力，也可以改变力的方向。

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几分之一，即物G nF 1=（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）；如果不忽略动滑轮的重量则：()滑物G G nF +=1。

（2）动力移动距离问题：动力移动距离和重物移动的距离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 。

（n 表示承担物重绳子的段数）（3）效率问题：机械效率的计算题是中考的常考题型，同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧，准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。

机械效率计算公式：%100⨯=总有用W W η。

1）竖直方向提升物体：FSGh=η（h 为物体提升高度，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。

2）水平方向拉动物体：FSfl=η（f 为摩擦力，l 为物体移动距离，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。

3.斜面的机械效率：FSGh=η(h 为斜面高，S 为斜面长，G 为物重，F 为沿斜面对物体的拉力)。

技巧一：简化法简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。

这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。

【例题展示】2017•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N ，小强用6N 的拉力F 通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体，物体沿竖直方向上升0.4m ．此过程中，额外功和机械效率分别是（）。

备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错难题)附详细答案

一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。

在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的是（）A ．F 1<F 2，η1>η2B ．F 1<F 2，η1=η2C ．F 1>F 2，η1<η2D ．F 1>F 2，η1=η2【答案】B 【解析】【分析】【详解】由图可知，图甲中绳子承担重物的段数为3，图乙中绳子承担重物的段数为2，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计，则它们绳子末端的拉力各自为()()1113F G G G G n =+=+物动物动 ()()1112F G G G G n =+=+物动物动所以F 1<F 2故CD 错误；绳子末端移动距离与物体上升高度关系s=nh滑轮相同，提升重物相同，由()100%100%100%100%1W G h G h G W Fs G G G G nh nη=⨯=⨯=⨯=⨯++有物物物总物动物动可知η1=η2故A 错误，B 正确。

故选B 。

2．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A 、B 均重为20牛。

当用力F 2匀速提升物体B时，以滑轮的轴为参照物，物体B 是______ 的（选填“静上”或“运动”），此时力F 2大小为_______牛。

若F 1和F 2所做的功相等,物体A 、B 移动的距离之比是_______，当绳子自由端上升1米时，力F 2所做的功为________焦。

【答案】静止 10 1:1 10 【解析】【详解】[1]以滑轮的轴为参照物，物体B 相对与参照物的位置没有改变，是静止的； [2]B 物体使用的是动滑轮，能省一半力，不计滑轮的重和摩擦，拉力：F 2=12G =12×20N=10N [3]因为使用任何机械都不能省功，当F 1和F 2所做的功相等，物体A. B 重力相同，移动的距离相同，故距离之比是1:1。

2020-2021中考物理备考之滑轮组的省力问题压轴突破训练∶培优易错难题篇及答案解析

一、初中物理滑轮组的省力问题1．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是（）A．60N B．120N C．20N D．180N【答案】D【解析】【分析】分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据1F fn=得到物体受到的摩擦力。

【详解】由图可知，动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力3360N180Nf F==⨯=故选D。

【点睛】本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。

2．如图所示，用滑轮组提重力为140N的物体，当拉力为50N时，物体对地面的压力刚好为0N。

若重物与地面的接触面积S=2×10-2m2，不计绳重和摩擦，每个滑轮质量相同，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。

若拉力F为40N，则定滑轮对天花板的拉力为_______N，重物对地面的压强为_______ Pa。

【答案】90 1.5×103【解析】【分析】【详解】[1][2]滑轮组的动滑轮绕3段绳，不计绳重和摩擦，当拉力为50N时，物体对地面的压力刚好为0N，拉力的大小F 1=13(G +G 动) 动滑轮的重力G 动=3F 1-G =3×50N-140N=10N每个滑轮质量相同，定滑轮的重力等于动滑轮的重力为10N ，对定滑轮受力分析，受到重力、下方两段绳子的拉力，天花板的拉力，根据平衡条件得到F 天=G 定+2F =10N+2×40N=90N由力的作用相互性可知，定滑轮对天花板的拉力是90N 。

拉力F 为40N 时，滑轮组的动滑轮对物体的拉力F 2=3F -G 动=3×40N-10N=110N地面对物体的支持力F 支=G -F 2=140N-110N=30N由力的作用相互性可知物体对地面的压力F 压= F 支=30N物体对地面的压强p =-2230N210mF S =⨯压=1.5×103Pa3．如图所示，物体A 在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N 。

滑轮组受力分析专题

改变力的方向：通过滑轮组实现力的改变方向满足各种工
作需求
加速或减速运动：通过滑轮组实现加速或减速运动提高
工作效率
平衡装置：利用滑轮组平衡装置保持机器
稳定运行
滑轮组在起重机械中用于提升重物
滑轮组可以改变力的方向和大小
滑轮组在起重机中起到省力和减速的作用
滑轮组在起重机械中具有广泛的应用前景
滑轮组中的力平衡是工程实际中常用的理论分析方法对于设计、优化和改进滑轮组的工作性能具有重要意义。
静摩擦力：滑轮组在静止状态下受到的摩擦力其方向与拉力相反动摩擦力：滑轮组在运动状态下受到的摩擦力其方向与运动方向相反摩擦力对滑轮组的影响：摩擦力会导致滑轮组的效率降低同时也会增加滑轮组的磨损
减小摩擦力的方法：通过使用润滑油、减小滑轮组之间的压力、选择合适的滑轮材料等方式可以减小摩擦力
注意事项：力矩分析时需考虑转动轴的位置力矩的方向与转动方向有关
滑轮组中的力平衡是指滑轮组中各力的合力为零即作用在滑轮组上的外力与反作用力相等保持平衡状态。
滑轮组中的力平衡是分析滑轮组工作原理的基础通过分析力平衡可以确定滑轮组的输出力和输入力之间的关系。
滑轮组中的力平衡可以通过力的合成和分解的方法进行计算根据滑轮组的组成和运动状态确定每个滑轮所受的力的大小和方向。
,
汇报人：
CONTENTS
PRT ONE
PRT TWO
滑轮组是由多个滑轮组成的机械装置
滑轮组可以改变力的方向或大小
滑轮组广泛应用于各种工程领域
滑轮组的基本组成包括定滑轮和动滑轮
定滑轮：滑轮的位置固定不变动力作用于滑轮的边缘改变力的方向
动滑轮：滑轮随重物一起移动动力作用于滑轮的轴上力的大小为重物和滑轮总重的二分之一

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错难题)及答案解析

一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示的滑轮装置，重为5牛的物体挂在绳端，力F作同在滑轮的轴上，滑轮在力F 的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动．若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小和物体向上运动的速度为A．10牛，4米/秒B．2.5牛，4米/秒C．10牛，2米/秒D．2.5牛，2米/秒【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知，该滑轮是动滑轮，当滑轮在力F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动，重物的速度为:2×2m/s=4m/s此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为:F=2G=2×5N=10N故选A．2．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。

则：（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。

动滑轮的重力是_______N。

（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。

【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】【分析】【详解】(1)[1]建材质量为40kg ，其重力为=40kg 10N/kg=400N G mg =⨯由图乙得，当建材重力为400N 时，滑轮组机械效率为50%。

[2]此时机械效率400===50%400+G G G G η+动动解得G 动=400N 。

(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m ，则绳子段移动的距离为24m ，拉力功率500N 24m ==200W 60sW Fs P t t ⨯== [4]滑轮组省一半的力，所以+=2G G F 动材解得=600N G 材。

[5]此时的机械效率为600===60%600+400G G G η+材动材3．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N 的拉力F 拉重50N 的物体时，物体恰好以v =2m/s 的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N ，拉力F 的功率为________W ；将拉力F 增大为20N 时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。

用受力分析法解滑轮组问题

用受力分析法解滑轮组问题滑轮组问题是学生物理学习的难点之一。

对于由一段绳子绕成的滑轮组，我们可以用课本上的规律：“使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力便是物重的几分之一。

”但对于一些由多段绳子绕成的滑轮组和一些不常见的滑轮组，这种方法便显得无能为力了。

如图1，若用数绳子段数的方法来解，表面上看是6段，所以F=G/6，这是不正确的。

在实际的物理教学中，我总结出了一种通过对滑轮组各部分的受力情况进行分析，从而来解滑轮组问题的方法。

现介绍给大家：首先，将滑轮组中各个滑轮及物体分别隔离开，从绳子端点处开始进行逐个分析，作出受力图，分析每个力的大小和方向时，应遵循以下几点：（1）做匀速直线运动的物体处于受力平衡状态；（2）跨过滑轮的两段绳子承担的力是相等的；（3）有作用力必有反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。

每段绳子上承担的力既等于作用力也等于其反作用力。

现用此方法针对各类滑轮组问题作具体分析：一、可用来分析滑轮组的省力情况。

例一：如图2所示的滑轮组，不计动滑轮重力和摩擦，若重物的重力G为150牛，那么，提起重物所用的力F是多大？解析：我们可以通过受力分析法首先把各个滑轮及物体隔离开，每个滑轮及物体都受平衡力，分析每个滑轮的受力情况得到每段绳子上承担力的情况，可在原图上标出。

（如图2）所以G＝8F，所以F＝G/8例二：如图3，滑轮组下面吊一个重物G，它的重力为1400牛，如忽略动滑轮重力和摩擦，问拉力F为多少？解析：各滑轮的受力情况或各段绳承担力的情况及重物G的受力情况，分析如图3：所以4F＋2F＋F＝G，所以F＝G/7＝200牛。

例三、如图4所示，吊篮重力为200牛，人的重力为600牛，动滑轮的重力为10牛，不计摩擦，人用多大力拉绳，可使吊篮平衡？解析：假设人的拉力为F，则通过分析，每段绳承担的力如图4所示。

再把人、吊篮、动滑轮看成一个整体，作为研究对象，分析其受力情况如图5。

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错难题)附答案解析

一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，物重为G 的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误．．的是（） A ．1F G =B ．213F G= C ．312F G =D ．412F G =【答案】C 【解析】【分析】【详解】A ．由图像可知l 1=l 2，由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得F 1=G ，故正确，不符合题意；B ．由图像可知滑轮组n =3，则213F G =，故正确，不符合题意；C ．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则32F G =，故错误，符合题意；D ．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh ，即412F G =，故正确，不符合题意。

故选C 。

2．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），其中甲装罝为____________滑轮，它的优点是可以____________，若相同时间内，拉力F 1、F 2做相同的功，则拉力F 1、F 2做功时的功率P 1___________P 2，重物被竖直提升的高度h 甲___________h 乙（最后两空均选填“小于”、“等于”或“大于”）．【答案】定可以改变用力的方向等于等于【解析】【分析】【详解】[1]由图示可知，甲是定滑轮；[2]甲装置中物体向上运动，拉力的方向是向下，所以甲滑轮可以改变用力方向；[3]相同时间内，拉力F1、F2做相同的功，根据P=Wt可知，拉力F1、F2做功时的功率P1等于P2；[4] 用滑轮甲、乙匀速提升两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），它们都是克服物体的重力做功，即W=Gh，因为拉力F1、F2做的功相同，所以重物被竖直提升的高度相同， h甲等于h乙．3．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛。

当用力F2匀速提升物体B 时，以滑轮的轴为参照物，物体B是______ 的（选填“静上”或“运动”），此时力F2大小为_______牛。

2020-2021备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)

一、初中物理滑轮组的省力问题1．为了开发和利用深海的资源，我国某科研考察队在远海进行科学实验时，使用母船上的起降设备，将我国最新自主研制的“潜龙三号”无人潜水器，从母船甲板上吊起并降到海面上，如图甲所示，该起降设备利用了液压装置、杠杆、滑轮组等，“潜龙三号”潜水器是我国最新研制的具有高智能的自动巡航潜水器，长3.5米、高1.5米、重1.5吨，可抵达3850米深海连续航行42小时48分钟、航程15682公里。

(1)起降设备中滑轮组的结构示意图如图乙所示，请你用笔画线代表钢丝绳，画出最省力的绕线方法____。

(2)该起降设备若在1min 内将“潜龙三号”匀速提升了20m ，该过程中钢丝绳的拉力由电动机提供，电动机的输出功率是10kW ，则钢丝绳的拉力是多少____？(3)该滑轮组的机械效率是多少____？【答案】 7500N 50%【解析】【分析】(1)在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。

(2)已知作用在动滑轮上的绳子段数和“潜龙三号”上升的高度，可以得到钢丝绳拉下的长度；已知电动机的输出功率，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功时间，利用公式W P t=得到拉力。

(3)根据G mg =和W Gh =有求出有用功，再根据100%η⨯有总W =W 求出该滑轮组的机械效率。

【详解】 (1)[1]对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有4股和5股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有5股绕线的方法拉力方向向上；有4股绕线的方法拉力方向向下，根据题意可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定，如图所示：(2)[2]钢丝绳端移动的距离420m 80m s nh ==⨯=把“潜龙三号”提升20m 拉力做的功351010W 60s 610J W Pt ==⨯⨯=⨯钢丝绳的拉力5610J 7500N 80mW F s ⨯=== (3)[3]“潜龙三号”的重力341.510kg 10N/kg 1.510N G mg ==⨯⨯=⨯有用功451.510N 20m 310J W Gh ==⨯⨯=⨯有滑轮组的机械效率55310J 100%100%50%610JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有2．如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦。

人教八年级物理下册培优讲义第11讲滑轮.教师版

11滑轮漫画释义知识互联网定滑轮的杠杆原理等臂杠杆:12F F =, 即: F G =拉物=s h ; =v v 绳物其中: s 为绳子端的移动距离, h 为物体移动距离. 动滑轮的杠杆原理省力杠杆:1212F F =, 即: 12F G G =+拉物轮（）=2s h ; =2v v 绳物其中: s 为绳子端的移动距离,h 为物体移动距离.反拉滑轮模型受力分析: 12F F G =+动费力省距离: 12s h =; 1=2v v 人物其中: s 为绳子端的移动距离, h 为物体移动距离.水平滑轮问题1F f =物; F s s =物; F v v =物212F f =物; 2F s s =物; 2F v v =物32F f =物;12F s s =物; 12F v v =物知识导航滑轮组特点:1. 由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;2. 既可以改变用力的方向, 又可以省力.受力分析: (将重物与动滑轮看做一个整体)1F G Gn=+拉物轮（）;Fs ns=物;Fv nv=物其中n为承重绳子的段数.整体法解基本滑轮模型多绳缠绕①同一根绳子上的力相等.②注意: 若计滑轮重力, 受力分析时候勿忘动滑轮的重力.滑轮与杠杆的结合有滑轮有杠杆, 核心方程在杠杆:1. 先对左边滑轮组部分进行受力分析:1(3AF G G=+物动）2. 再对人进行受力分析:BF G F=-人支3. 最后列杠杆平衡方程:A BF OA F OB⋅=⋅即:1(3G G OA G F OB+⋅=-⋅人物动支）（）F G F=-人支拉F G F=+人支拉模块一: 常规滑轮组的受力分析夯实基础【例1】用如图所示滑轮组提起重物, 不计动滑轮自重和摩擦, 若拉力F为50N, 则物重G为N , 若绳子的自由端向上拉0.6m , 则重物升高m.【答案】150; 0.2【例2】如图所示, 甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上, 用滑轮组匀速提升重为600N的物体时, 悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙, 已知每个滑轮重30N, 不计绳重及滑轮轴间的摩擦, 则拉力F甲、F乙的大小分别为( )A. F甲＝630N F乙＝630NB. F甲＝900N F乙＝975NC. F甲＝870N F乙＝975ND. F甲＝975N F乙＝450N【答案】B【例3】如图所示, 工人利用滑轮组把货箱和自己匀速提升至高处. 已知工人重为800N, 货箱重为2000N, 两个动滑轮的总重为400N. 不计绳重及滑轮轴摩擦, 货箱受到两个动滑轮的拉力大小为N .【答案】2160能力提升【例4】如图所示, 物体A 重20N , 动滑轮重2N , 物体B 重12N , 则弹簧测力计的读数和A 对地的力为 ( )A. 12N 20NB. 26N 8NC. 24N 20ND. 24N 8N【答案】 B【例5】如图所示, 体重为600N 的人站在地上提升重物, 使重物以1.5m/s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为50N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) , 则人对绳子的拉力为 N; 人对地的压力大小为 N; 人拉绳子的速度为m/s .【答案】 175; 425 ; 3【例6】在水平桌面上放一个200N 的重物, 现用如图所示装置将物体匀速拉动, 物体与桌面的摩擦力是48N, 不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦, 水平拉力 F 为______N . 若绳子自由端移动速度为0.6m/s , 则物体移动速度为 m/s.【答案】 16; 0.2 【例7】如图所示, 重500N 的人站在重2500N 的船上, 用滑轮组把船匀速拉向岸边, 人和船相对静止. 船受到水的阻力为900N. 不计绳重和滑轮轴摩擦, 人拉绳的力为 ( )A. 300NB. 450NC. 1100ND. 2700N夯实基础BAF模块二: 水平滑轮组的受力分析问题【答案】A【例8】如图所示, 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动. 当拉力F为10N时, 物块恰在水平方向做匀速直线运动, 则物块所受的滑动摩擦力大小为N; 当F增大到14N时, 物块受到的合力大小为N . (忽略滑轮摩擦以及动滑轮重和绳重)【答案】20; 8能力提升【例9】如图所示, 物体A重120N, 物体B重15N, 在物体B的作用下物体A在水平桌面上向右做匀速直线运动. 如果在A上加一个水平向左大小为F的拉力, 使物体B以0.2m/s的速度匀速上升(不计滑轮轴摩擦、绳重及滑轮重) , 则( )A. 拉力的大小为30NB. 拉力的大小为60NC. A运动的速度0.4m/sD. A运动的速度0.2m/s【答案】B【例10】如图所示, 用24N的水平拉力F拉滑轮, 可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动. 物体B重10N, 弹簧测力计的示数为5N且不变. 若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦, 则地面受到的摩擦力为N; 滑轮移动的速度为m/s.【答案】7 ; 0.1模块三: 定滑轮上的受力分析问题夯实基础【例11】如图所示的每个滑轮重0.5N, 物体A重6N, 托板重1N. 在2s的时间内, 拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m, 这个过程中, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:(1) 拉力F的大小为N.(2) 物体A上升的速度为m/s.(3) 天花板对定滑轮拉力大小为N.【答案】2; 0.15; 4.5【例12】已知如图所示重力为150N的物体A挂在滑轮组上, 整个装置处于平衡状态, 人的重力为600N, 每个滑轮重均为50N, 不计绳重和摩擦, 人对地面的压力为, 测力计的示数为.【答案】200N; 700N能力提升【例13】体重为550N的小明同学站在地面上, 欲使用如图所示的滑轮组提升重力为800N的重物. 已知每个滑轮重力大小为60N. 第一次人用F1=150N的力向下拉绳子, 物体没有被提起, 则此时物体对水平地面的压力大小为多少?第二次人用更大的力向下拉绳子, 使物块匀速上升, 则此时人对地的压力大小为多少? 天花板对定滑轮的拉力大小为多少? (不计绳重及绳与轮之间的摩擦)【答案】560N ; 120N; 1350N模块四: 多绳缠绕的滑轮组问题【例14】如图所示的装置中, 重600N 的人用力拉绳, 使装置处于静止. 装置中的滑轮A 重500N, 滑轮B 重200N, 底板C 重100N. 不计轴摩擦及绳重, 人对底板C 的压力为________N.【答案】 475【例15】如图所示, 是一套简易升降装置的示意图, 其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子, 装置可使人与工作台升至所需高度, 装置中滑轮A 、B 、C 的重力分别为100N 、50N 、40N, 人的重力为600 N, 当人用100N 的拉力向下拉绳子时, 地面对工作台的支持力为450 N, 则工作台的重力为_________N. (不计绳重和轴摩擦) 【答案】 150【例16】如图所示, 一个体重为510N 的人, 用滑轮组拉重500N 的物体A 沿水平方向以0. 02m/s 的速度匀速运动. 运动中物体A 受到地面的摩擦阻力为200N, 动滑轮重为20N. 不计绳重和摩擦. 地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向, 地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向, 人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上, 则下列计算结果中, 错误的是 ( ) A. 绳子自由端受到的拉力大小是110N B. 人对地面的压力为400N C. 人对地面的压力为250ND. 绳子自由端运动速度是0.02m/s【答案】 C夯实基础能力提升模块五: 利用差量法快速计算A夯实基础【例17】某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物, 如图所示. 已知工人的质量为70kg. 第一次提升质量为50 kg的货物时, 工人对绳子的拉力为F1, 对工作台的压力为N1; 第二次提升质量为40 kg的货物时, 工人对绳子的拉力为F2, 对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为41: 40, g取10N/kg, 绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计. 则F1与F2之比为.【答案】6:5能力提升【例18】如图所示是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图. 当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中, 物体A所受浮力为80 N, 小明对绳子竖直向下的拉力为F1, 水平地面对小明的支持力为N1. 当物体A有1/2的体积露出水面且静止时, 小明对绳子竖直向下的拉力为F2, 水平地面对小明的支持力为N2. 已知动滑轮所受重力为120 N, 小明所受重力为600 N, N1∶N2＝13∶12. 不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力, 则物体A所受重力为_________N.【答案】640思维拓展训练(选讲)【拓1】如图所示, 体重为600N的人站在高台上提升重物, 使重物以1.5m/s的速度匀速上升.已知动滑轮重力为60N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则: 则人对绳子的拉力为N; 人对地的压力大小为N; 人拉绳子的速度为m/s.【答案】120; 720 ; 4.5 (模块一: 常规滑轮组的受力分析)【拓2】如图所示, 用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动, A与滑轮组相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的3倍, 若不计滑轮重、绳重及滑轮装置的摩擦, 则B与地面间的摩擦力为________N.【答案】75【拓3】如图甲所示, 重为80Ｎ的物体在大小为30Ｎ、水平向左的拉力F1作用下, 在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计. 改用如图乙所示滑轮组后, 该物体在水平向右的拉力F2作用下, 在相同的水平面上向右匀速运动0.6m, 则物体与地面之间的摩擦力为Ｎ; 拉力F2的大小为Ｎ, F2拉动的距离为m.甲乙【答案】60; 90; 0.4 (模块二: 水平滑轮组的受力分析)【拓4】如图所示装置中, 站在地面上的人体重为600N, 绕过滑轮B的绳子的一端系在人的腰上, 用手拉住绕过滑轮A的另一根绳子的一端, 要使人匀速上升, 则手拉绳子的力F 多大？(A 、B 滑轮的重、绳子重不计, 各处摩擦都不计)【答案】 (模块三: 多绳缠绕的滑轮组问题)在解决有关滑轮的习题中 ,首先要明确哪个是定滑轮 ,哪个是动滑轮 ,滑轮是杠杆类型的简单机械 ,不但可以用有关滑轮的作用来解题 ,也可以用杠杆原理分析它的作用. 此题中 ,A 是定滑轮 ,实质是等臂杠杆 ,B 是动滑轮 ,实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆 ,把人作为研究对象 ,用杠杆原理分析滑轮A 、B 的作用 ,用平衡力分析人的重力情况 ,设手拉绳子的力为F ,则12F F G += ,22600N 400N 33F G ==⨯=.【拓5】质量为60kg 的小明站在水平地面上, 利用如图所示的装置提升物体A. 物体A 的质量m A 为72kg, 底面积S A 为22210m -⨯.当小明施加竖直向下的拉力为F 1时, 物体A 未被拉动, 此时物体A 对地面的压强p 为3510Pa ⨯, 小明对地面的压强为p 1; 当小明施加竖直向下的拉力为F 2时, 物体A 恰好匀速上升, 小明对地面的压强为p 2, 且12:16:15p p =. 已知B 、C 、D 、E 四个滑轮的质量相同, 不计绳重和摩擦, g 取10N/kg. 求:(1) 当小明施加竖直向下的拉力F 1时, 物体A 对地面的压力F N = N;(2) 每个滑轮所受的重力G 0= N;【答案】 (1) 100 (2) 60 (模块五: 利用差量法快速计算)【练1】如图所示, 吊篮的重力为200N, 动滑轮的总重力为50N, 定滑轮重力为40N, 人的重力为600N, 人在吊篮里拉着绳子不动时需用力N.(不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)【答案】170【练2】如图所示, 滑轮组在拉力F为40N的作用下, 拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速移动, 物体A匀速运动时受的阻力为70N , 忽略滑轮摩擦和绳重, 10s内绳自由端移动的距离_______m , 动滑轮重为_____ _N.【答案】20 10【练3】在水平地面上放置一个重为360N的物体, 用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦) , 拉力F等于40N , 则物体与地面间的摩擦力应为N.【答案】80【练4】如图所示装置, 物体B放在水平桌面上, 物体A通过滑轮组拉住物体B, 此时物体B保持静止. 小明实战演练用竖直向下大小为2N 的力F 1拉重为1N 物体A 时, 物体B 以0.06m/s 的速度水平匀速向右运动; 小明只用水平向左的拉力F 2拉物体B 时, 物体A 以0.3m/s 的速度匀速上升. 不计轮重、绳重和轴摩擦, 则(1) 物体B 受到的滑动摩擦力大小为 N.(2) 水平向左拉物体B 时, 拉力F 2的大小为 N.【答案】 (1) 9 (2) 12【练5】如图所示装置, 当左端动滑轮M 下不挂重物时, 物体B 刚好在水中匀速下沉, 通过右端滑轮组拉着重200N 的物体A 在水平面上做匀速直线运动. 当左端动滑轮M 下挂着物体C 时, 物体B 在水中匀速上升( 物体B 未露出水面) ; 当物体B 完全露出水面后, 用另一个物体D 替换物体C, 可以使物体B 匀速上升. 已知: B 的密度ρB =5ρ水, 物体C 与物体D 质量的比值是15:17, 每个滑轮的质量均为3kg. 不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体在水中的阻力, g =10N/kg. 下列说法正确的是 ( )A. 物体B 浸没在水中受到的浮力是6NB. 物体B 受到的重力是300NC. 物体A 与水平面的摩擦力是18ND. 物体D 的质量是51kg【答案】 B① 0011()23B f G G G F +=+-浮 ② 0011()()23C B G G f G G F +=++-浮 ③ 0011()()23D B G G f G G +=++ ④ B :5:1G F =浮 ⑤ :15:17C D G G =联立, 得f =75N G C =300N G B =300N G D =340N F 浮=60N滑轮两兄弟的聊天记录动滑轮活泼好动, 没事就在网上溜溜, 这天在聊天室他遇到了定滑轮, 于是他们就聊了起来.动滑轮（惊讶万分）：不可能吧？！我们怎么长得跟亲兄弟一样！定滑轮（轻蔑的）：看你每天瞎忙活什么！我们本来就是一样的滑轮, 只是用处不一样, 才被人们分为动滑轮和定滑轮.动滑轮（不服气）：人们用我可以省一半的力, 而你在那里一动不动, 又不能省力, 人们用你有什么好处？定滑轮（愤怒）：真懒得理你！我虽然不能省力, 但我可以改变力的方向, 发给你一张图片看看, 图1中就是我！要是没有我, 升旗的人岂不是要爬到旗杆顶上去！动滑轮：真是物有所长呀！麻烦你给评评理, 图2看到了吧. 你看看图2甲中, 人家小芳把我用得多好, 多省力！你再看看图2乙, 小明居然把我用成这样, 真是百思不得其解呀！定滑轮：你误会小明了. 小芳的拉力作用在你的沿上, 优点是省力, 但也有缺点：费距离；小明的拉力作用在你的轴上, 缺点是费力, 但也有优点：省距离. 老弟, 你要记住：任何机械, 省力的一定费距离；费力的一定省距离. 学到“功”你就明白了.动滑轮：听君一席话, 真是胜读十年书！。

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错难题)及答案

一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图所示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高h，最省力的是（滑轮重不计）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】【分析】【详解】A．图中滑轮是定滑轮，拉力F=G；B．图中滑轮是动滑轮，拉力12F G =；C．图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力12F G =；D．图中滑轮组的动滑轮绕3段绳，拉力13F G =；所以最省力的是D中滑轮组。

故选D。

2．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），其中甲装罝为____________滑轮，它的优点是可以____________，若相同时间内，拉力F1、F2做相同的功，则拉力F1、F2做功时的功率P1___________P2，重物被竖直提升的高度h甲___________h乙（最后两空均选填“小于”、“等于”或“大于”）．【答案】定可以改变用力的方向等于等于【解析】【分析】【详解】[1]由图示可知，甲是定滑轮；[2]甲装置中物体向上运动，拉力的方向是向下，所以甲滑轮可以改变用力方向；[3]相同时间内，拉力F1、F2做相同的功，根据P=Wt可知，拉力F1、F2做功时的功率P1等于P2；[4] 用滑轮甲、乙匀速提升两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），它们都是克服物体的重力做功，即W=Gh，因为拉力F1、F2做的功相同，所以重物被竖直提升的高度相同， h甲等于h乙．3．用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。

若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时，拉力功率为_____W。

较前一次提升物体，该滑轮的机械效率_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】44 变大【解析】【详解】[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度v=2 0.2m/s=0.4m/s绳重与摩擦不计，则拉力F=12(G物+G动)即60N=12(100N+G动)解得G动=20N，用此动滑轮将重200N的物体时，拉力F′=12⨯(200N+20N)=110N拉力功率为P=F′v=110N⨯0.4m/s=44W拉力功率为44W。

中考物理滑轮组的省力问题-经典压轴题含答案

一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若12G G =，所用竖直向上的拉力分别为1F 和2F ，拉力做功的功率分别为1P 和2P ，两装置的机械效率分别为1η和2η（忽略绳重和摩擦），则下列选项中正确的是（）.A ．12F F > 12ηη< 12P P <B ．12F F > 12=ηη 12P P =C ．12F F < 12ηη= 12P P <D ．12F F < 12ηη> 12P P >【答案】B 【解析】【详解】CD ．不计绳重及摩擦，因为拉力:1F G nG =+动（）12n =，23n =，所以绳子受到的拉力分别为：1112F G G =+动（）2213F G G =+动（）因为12G G =，故：12F F ＞故CD 项错误；AB ．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W G h =额轮，W G h =有用物，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由100%W W 有总η=⨯可知，机械效率相同，即：12ηη=又因为所用时间相同，由WPt=可知，拉力做功的功率：12P P=故A项错误，B项正确。

2．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度，若不计绳子与滑轮的摩檫，__________装置更省力（选填“甲”或“乙”）。

甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率（选填“高于”、“低于”或“等于”）。

甲图中若钩码总重100N，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升的高度为__________m，滑轮组的机械效率为__________。

【答案】甲等于 2 83. 3%【解析】【详解】[1]不计摩擦，拉力F=1n（G物+G轮），n甲=3，n乙=2，绳子受的拉力：F甲=13（G物+G轮），F乙=12（G物+G轮），∴F甲<F乙，甲更省力；[2]动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，故利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，据η=WW有用总可知，滑轮组的机械效率相同，即：η甲=η乙；[3]如甲图，泥桶由3股绳子承担，则n=3，s=3h，s=6m，泥桶上升的高度为：h=13s=13⨯6m=2m；[4]不计摩擦及绳重，则滑轮组的机械效率为：η=WW有用总=WW W+有用有用额=GhGh G h+动=GG G+动=100N100N20N⨯+100%≈83.3%。

2020-2021备战中考物理二模试题分类汇编——滑轮组的省力问题综合含答案解析

一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg ，绳子能承受的最大拉力为1200N ，不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦，g 取10N/kg ，则至少需要吊运的次数是（）A ．9次B ．10次C ．11次D ．12次【答案】D【解析】【详解】由题意及图知吊起重物的绳子股数为n =4，最大拉力1200F N =，一次能吊起的大米重力为：14412004800G F N N ==⨯=，一次能吊起的大米质量为：14800N 480kg 10N/kgG m g ===，因为每袋大米的质量是50kg ，故一次能吊起的大米袋数为： 1480kg 9.650kg /n ==袋袋，由题意知一次能吊起9袋大米，即19n =，则至少需要吊运的次数是：/10011.19n ==袋次袋次，至少需要吊运12次。

故选D 。

2．(1)如图甲所示，图中的装置相当于一个_______(填一种简单机械的名称)．(2)如图乙所示，使用此简单机械的主要目的是_______．(3)如图丙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了能自动回头的“魔罐”，当将”魔罐“在水平地面上滚出后，还能自动滚回来，这说明_______．【答案】滑轮组省力机械能之间可以相互转化【解析】【详解】(1)[1]由图甲可知，绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的作用，用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢，说明使用该滑轮组可以省力；(2)[2]图乙是过盘山公路，盘山公路相当于斜面，山高一定，盘山公路相当于增大了斜面长度，因为在斜面高一定时，斜面越长越省力，所以人们修建盘山公路的目的是为了省力；(3)[3]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为零时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。

2020-2021备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)及答案解析

一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G 物的关系，改变G 物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G 物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A ．同一滑轮组的机械效率η随G 物的增大而增大，最后等于100%B ．此滑轮组动滑轮的重力为5NC ．当 G 物=15N 时，滑轮组机械效率为η=75%D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功，机械效率一定小于1，即同一滑轮组的机械效率η随G 物的增大而增大，但最终不能等于100%，故A 错误；B ．由图可知，G 物=12N ，此时η=80%，则80%G h Fsη==物且有nF G G =+物动s nh =代入可得12N 80%12N G G G G ==++物物动动故滑轮组动滑轮的重力为3N G =动故B 错误；C ．当 G 物=15N 时，滑轮组机械效率为15N 83%15N 3NG G G η===++物物动故C 错误； D ．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同；忽略绳重及摩擦时，额外功相同，所以总功相同，滑轮组的机械效率仍不改变，故D 正确。