物理滑轮知识点

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：

定滑轮改变力的作用方向，而不省力，实质是一个等臂杠杆，动滑轮省一半的力，实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。

绕线方式：

奇动偶定（绳子段数为奇数时先绕动滑轮，偶数时先绕定滑轮），滑轮组省力但不省功，

滑轮组的机械效率：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对水平地面的

压强为1.1×104Pa，人对水平地面的压强为1.45×104Pa；若把M浸

没于水中(M与容器底不接触)，人用力F2仍使杠杆在水平位置平

衡，此时人对地面的压强为1.15×104 Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6×104 Pa．（g取10N/kg）求：

（1）力F1的大小；（2）合金块M的密度；

图30

M

O A B

（3）当 M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M 沉于容 器底，则M 对容器底的压强为多大． 四、（一模）图23是简易电动门式起重机的结

构示意图。MN 为质量可以不计、长4m 的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左

右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提

起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物

质量是0.5t ，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计

时，滑轮组的机械效率是80%。当以0.2m/s

的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时，滑

轮组的机械效率是多 少？电动机拉动钢丝

绳的功率是多少？

若行走装置和提升电动机的总重是2.75×103N ，提起重物质量为2t ，行走装置使提起的重物沿横梁从中点A 移到B 点，以M 点为轴，N 点向上的支持力增加了6×103N ，MB 的距离是多少？（g 取10N/kg ）

五、（一模）图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意

图。A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，D 是油缸，E

是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝

绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V ＝

0.5m3。若在本次打捞前起重机对地面的压强p1＝2.0×

107Pa ，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2

＝2.375×107Pa ，物体完全出水后起重机对地面的压强p3

＝2.5×107Pa 。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、

后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为

19：24。重物出水后上升的速度v ＝0.45m/s 。吊臂、定滑

轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g 取10N/kg ）求：

（1）被打捞物体的重力；

（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB 的机械效率；

（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。

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0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功 率

P2。

A B D C E O F 图滑轮组 重物 行走装置 提升电动机 M N 图23