初中物理滑轮组的组装

初中物理滑轮组的组装（精选5篇）

初中物理滑轮组的组装 第1篇

初中物理教学设计——滑轮-初中物理

教学设计

教学过程

习提问

什么叫做功的原理？

新教学

板书题后让学生看书（从文开头看到第12页倒数第3行，并边看边对照本图（修订本）进行实验（同桌的二人一组。此期间教师巡回指导）。

提问

1．什么叫做滑轮？

2．什么叫做定滑轮？

使用定滑轮能否省力？能否省距离？能否省功？使用它有何好处？同时教师按照图1进行演示。使学生清楚地看到：“动力作用点移动的距离S与物体上升高度h相等，使用定滑轮不能省力。”并能从功的原理方面认识使用定滑轮为什么不省力。

3．什么叫做动滑轮？

教师按图2进行演示。使学生清楚地看出：“动力作用点移动的距离s是物体上升高度h的2倍。”能根据功的原理说明：“使用动滑轮虽不能改变力的方向，但可以省一半力。”

4．什么叫做滑轮组？使用它有什么好处？教师出示绕好的滑轮组和自制的滑轮组挂图如图。

．接着让学生讨论各滑轮组分别由几股绳承担总重力。然后，教师演示动力作用点移动的距离s与物体上升高度h间的关系（图4）。使学生清楚地看到此图为4股绳承重，s=4h。再把绳子从滑轮组上解脱2股，使之成为2股绳承重（如图），进行演示s与h的关系。演示表明：2股绳承重时，s=2h。告诉学生：同一根绳上各处受力都相等，所以滑轮组中各股绳受力都相等。然后问学生：拉力F与承重绳子股数n有何关系？绳子股数越多，拉力越小（当然这里要说明不能无限制的增多动滑轮的个数„„），而且是：几股绳承重，力就是总重力的几分之一。

至此，用圆盘测力计照图6进行演示，测力计示数表明：拉力F＞

轮与绳之间都是有摩擦的！

例：一根绳子，最多只能承受300牛顿的力，想用它提起1000牛顿的重物，绕成的滑轮组至少要几股绳子承重？并画出滑轮组的示意图。

师生共同解答：设承重绳子股数为n，则

草图：（主要教学生学会画图方法≈#0;≈#0;从外向里绕绳）

三、小结：略。

四、作业：略

五、板书设计

滑轮周边有槽的小轮。

1．定滑轮：„„。作用：不省力，但可改变力的方向（方便）。

2．动滑轮：„„。作用：使用它可省一半力，但不改变力的方向。

3．滑轮组：„„。好处：①省力；②既省力又改变力的方向。

小结：（滑轮„，定滑轮„，动滑轮„。）

六、作业：

书面：练习六的1、2、3。家庭：自制小滑轮、练习画图

（提高题右图物体匀速运动则拉力F为：①30牛顿；②100牛顿；③4牛顿；④10牛顿。

初中物理滑轮组的组装 第2篇

一、知识点

1.定滑轮和动滑轮

概念

特点

拉力大小

实质

定滑轮

轴固定不动的滑轮

可以改变力的方向，但不省力

F=G(不计绳重和摩擦)

等臂杠杆

动滑轮

轴可以随物体一起运动的滑轮

省力但不可以改变力的方向

（不计绳重和摩擦）

省力杠杆

2.滑轮组解题注意点

（1）同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上的各处拉力均相等

（2）区分绳子的“根数”与“股数”的不同

（3）确定研究对象，是“物”还是“物+人”

二、例题精讲

定滑轮的工作特点

【例1】★★★

（杭州）小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃．他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来．比赛结果应是（）

A．

小李把小胖拉起

B．

小胖把小李拉起

C．

两个都拉不起

D．

两个都拉起

答案：

B

考点：

定滑轮及其工作特点．

解析：

解：小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样，但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关，对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小，由于装置是定滑轮，只改变力的方向，不能省力，所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力，则绳子上的作用力小于小胖的重力，即小胖把小李拉起．

故选B．

【例2】★★

（武汉模拟）某种活动黑板的示意图如图，两块形状相同的黑板的重力均为G，其上端分别用两根绕过两只定滑轮的细绳相连．当其中一块黑板沿竖直方向匀速运动时，另一块黑板同时做等速反向运动，不计一切摩擦力，每根绳的拉力为（）

A．

0

B．

C．

G

D．

2G

答案：

B

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；力的合成与应用．

解析：

解：

设每根绳子的拉力为F，当黑板静止或匀速运动时，拉力等于重力，即4F=2G，所以F=G．

故选B．

定滑轮的复杂受力分析

【例3】★★★★

如图所示滑轮为

（定滑轮、动滑轮），站在小车上的人用大小为20N的力拉绳子，通过滑轮，绳又拉着小车在水平面上做匀速运动，不考虑绳与滑轮间的摩擦，则小车受到地面对它的摩擦力大小是

N．

答案：

定滑轮，40．

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用；定滑轮及其工作特点．

解析：

解：如图所示，∵滑轮的转轴固定，∴该滑轮为定滑轮；

∴人的拉力等于绳子对小车的拉力F=F′=20N；

由图可知，人站在小车上，小车前进的动力为人对车的摩擦力和绳对小车的拉力，而人对车的摩擦力等于人的拉力F，即f′=F=20N，∵物体做匀速运动，∴小车受到的地面的摩擦力等于绳子对小车的拉力加上人对小车的摩擦力，即f=F′+f′=20N+20N=40N．

故答案为：定滑轮，40．

【例4】★★★★

如图所示，物体A叠放在物体B上，弹簧测力计、绳子的重量及轮与轴间的摩擦均忽略不计，两滑轮固定在竖直的两墙壁之间．弹簧测力计甲的示数为5N，乙的示数为20N，则物体B与水平地面间的摩擦力大小是（）

A．

30N

B．

25N

C．

20N

D．

15N

答案：

A

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；摩擦力的大小．

解析：

解：把物体A和B看做是一个整体，左侧的拉力为F1=2F乙=2×20N=40N，右侧的拉力为F2=2F甲=2×5N=10N，所以物体B受的摩擦力f=F合=F1﹣F2=40N﹣10N=30N．

故选A．

动滑轮的工作特点

【例5】★★★

（孝感）如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）

A．

50N

0.4m/s

B．

50N

0.1m/s

C．

200N

0.4m/s

D．

200N

0.1m/s

答案：

D

考点：

动滑轮及其工作特点．

解析：

解：由图可知，该滑轮是动滑轮，当物体上升速度为0.2m/s时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v=0.1m/s；

此时拉力应该是物重的2倍，即拉力大小为200N；

故选D．

动滑轮的复杂受力分析

【例6】★★★

（石景山区二模）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与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则B与地面间的摩擦力为

N．

答案：

80.考点：

动滑轮拉力的计算；二力平衡条件的应用．

解析：

解：由题意知，用200N拉物体在水平面上匀速向左运动，设F为拉力，F1为绳子拉物体的力，则F=f+F1，由题意可知F1=4f，则F=f+F1=f+4f=5f，解得f=40N，则F1=4f=4×40N=160N，因为是同一根绳，所以B受拉力==80N，则B与地面间的摩擦力等于B受拉力=80N．

故答案为：80．

【例7】★★★★

如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）．下列说法正确的是（）

A．

物体A受到地面的摩擦力是60N

B．

滑轮移动的速度是0.4m/s

C．

水平拉力F的功率是4.8W

D．

在2s内绳子对物体A做的功为4.8J

答案：

D

考点：

动滑轮及其工作特点；摩擦力的大小；功的计算；功率的计算．

解析：

解：A、因为F=24N，所以对A的拉力为×24N=12N，弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力为5N，方向向右，所以地面对A的摩擦力为12N﹣5N=7N，所以A错误；

B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，所以滑轮的移动速度为×0.2m/s=0.1m/s，所以B错误；

C、P==Fv=24N×0.1m/s=2.4W，所以C错误；

D、绳子的拉力是12N，2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m

所以W=Fs=12N×0.4m=4.8J

故选D．

滑轮组的工作特点

【例8】★★★

（2014•河南）把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（）

A．

A上升

B．

A下降

C．

A、B均静止

D．

无法判断

答案：

B

考点：

滑轮组及其工作特点．

解析：

解：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升．

故选B．

【例9】★★★★

如图所示，每个滑轮的重力均为50牛，横杆的重力不计，滑轮和轴之间的摩擦不计．现用此滑轮组匀速提起重G=800牛的物体，那么需要施加的动力F是（）

A．

200N

B．

225N

C．

180N

D．

160N

答案：

B

考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：由图知：

物体上升时，下面的滑轮同时上升，所以是两个动滑轮，而上面的两个滑轮的位置固定不动，所以是定滑轮，所以承担物重和动滑轮重的绳子有4段，所以绳子自由端施加的动力为F==×（800N+2×50N）=225N．

故选B．

滑轮组的饶法

【例10】★★

（长沙）一位同学站在地面上，要利用如下图所示的滑轮组提升重物，已知物重1000牛，而绳子最多只能承受400牛的拉力．请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法．

答案：

考点：

滑轮组的设计与组装．

解析：

解：物重1000牛，而绳子最多只能承受400牛，至少有3段绳子承担动滑轮的重．

故答案：

滑轮组与浮力综合【例11】★★★★

（多选）如图所示，当在绳子的自由端挂上70N的物体B静止时，物体A浸没在容器内的水中．当在B下面再挂上20N的物体静止时，物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中．已知物体A的质量为20kg，g取10N/kg．不计绳重和摩擦，则下列计算结果正确的是（）

A．

物体A的体积是8×10﹣3m3

B．

物体A的密度是2.5×103kg/m3

C．

物体A浸没在水中时受到的浮力是80N

D．

动滑轮的质量是4kg

答案：

ABC

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；密度的计算；浮力的利用．

解析：

解：绳子的自由端挂上70N的物体B静止时，物体A在水中处于悬浮状态，受到的拉力、浮力和重力的关系式为：

2GB﹣G动+F浮1=GA，…①

当在B下面再挂上20N的物体静止时，物体A有二分之一的体积浸在容器内的水中，受到的拉力、浮力和重力的关系式为：

2GB′﹣G动+F浮2=GA，…②

由上面两式可得：2GB′﹣2GB=F浮1﹣F浮2，2×（GB′﹣GB）=ρ水gV﹣ρ水gV，所以物体A的体积V===8×10﹣3m3，故A正确；

物体A的密度：ρA===2.5×103kg/m3；故B正确；

物体A全部浸没在水中时受的浮力：

F浮1=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=80N，故C正确；

∵2GB﹣G动+F浮1=GA

∴动滑轮重：

G动=2GB﹣GA+F浮1=2×70N﹣20kg×10N/kg+80N=20N，∵G=mg

∴动滑轮质量m动===2kg，故D错误．

故选ABC．

【例12】★★★

（石景山区一模）如图所示，物体A的质量是400g，物体B的体积是10cm3，此时A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动．若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加0.95N水平向左的拉力．已知动滑轮重为0.3N，不计绳重以及绳和滑轮间的摩擦，则物体B重力为

N．（g取10N/kg）

答案：

0.7

考点：

动滑轮拉力的计算；二力平衡条件的应用．

解析：

解：当物体A水平向右匀速运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示：

则根据力的平衡条件可得：f=F1，GB=2F1，f=GB=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当A向左匀速直线运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示：

∵A物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，∴f的大小不变，则根据力的平衡条件可得：F=f+F2，2F2+F浮=GB，∴F﹣f=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

∵B物体始终浸没在水中，∴V排=V，∴F浮=ρ水gV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由①②③式可得：GB=0.7N；

故答案为：0.7．

【例13】★★★★★

（2014•平谷区一模）如图所示，物体A重120N，物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2米/秒向右做匀速直线运动；若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重，g取10N/kg）（）

A．

物体B匀速下降的速度是0.1米/秒

B．

物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N

C．

物体B在水中匀速上升时，绳的拉力功率为2W

D．

物体B密度是3×103千克/米3

答案：

D

考点：

滑轮组及其工作特点；摩擦力的大小；功率的计算．

解析：

解：

A、B物体下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s．此选项错误；

B、C、D、当物体A水平向右匀速运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示：

则根据力的平衡条件可得：f=2F1，F1=GB，∵G=mg，m=ρV，∴f=2GB=2mBg=2ρVg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当A向左匀速直线运动时，分别对A、B物体受力分析如下图所示：

∵A物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，∴f的大小不变，则根据力的平衡条件可得：F=f+F2，F2=2（GB﹣F浮），∴F=f+2（GB﹣F浮）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

∵B物体始终浸没在水中，∴V排=V，∴F浮=ρ水gV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

由①②③式可得：

∴F=4ρVg﹣2ρ水gV，即：ρ===3×103kg/m3．

物体A受到的摩擦力为f=2GB=2ρgV=2×3×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=60N．

B物体的重力为GB=30N，B受到的浮力为F浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N，物体B在水中匀速上升时，绳的拉力为F2=GB﹣F浮=30N﹣10N=20N，拉力的功率为P2=F2vB=20N×0.4m/s=8W．

选项B、C错误，选项D正确．

故选D．

滑轮组的应用

【例14】★★

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．

300N

B．

450N

C．

1100N

D．

2700N

答案：

A

考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：

因为船做匀速直线运动，所以船在水平方向受到平衡力的作用，船水平向右受到水的阻力f=900N，所以左侧的拉力之和也是900N，而左侧由3段绳子承担拉力，所以人对绳子的拉力为×900N=300N．

故选A．

吊篮问题

【例15】★★★★

（2013•眉山）如图所示，质量为50kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用　200　N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止．（g取10N/kg，不计轮重和摩擦）

答案：

200.考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：如图所示：

人和吊篮的总质量：

m=50kg+30kg=80kg，人和吊篮受到的重力：

G=mg=80kg×10N/kg=800N，∵2F+F1=G，F1=2F，∴4F=G，∴F=G=×800N=200N

故答案为：200．

【例16】★★★★★

（石景山区一模）如图所示，是一套简易升降装置示意图，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600N，当人用100N的拉力向下拉绳子时，地面对工作台的支持力为450N，则工作台的重力为

N．（不计绳重和摩擦）

答案：

150

考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：设动滑轮A上绳子的拉力为FA，动滑轮B上绳子的拉力为FB，由图可知，FA+GB=2FB，FB=100N，工作台、动滑轮和人的总重：

G总=G人+G台+G轮，工作台、动滑轮和人受到的拉力：

F拉=3FB+FA=3FB+2FB﹣GB=3×100N+2×100N﹣50N=450N，∵G总=F拉+F支=450N+450N=900N，∴G台=G总﹣G轮﹣G人=900N﹣（100N+50N）﹣600N=150N．

故答案为：150．

天花板问题

【例17】★★★★★

（2013•石景山区二模）如图中每个定滑轮重0.5N，物体A重6N．在2s的时间内，人拉力F的作用点沿竖直方向匀速降低了1.2m．这个过程中，人拉力F所做的额外功是0.36J．不计滑轮与绳间摩擦和绳重，则天花板对定滑轮的拉力为

N．

答案：

8.7

考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：根据题意可知物体A上升的距离h=×1.2m=0.3m；

则有用功：W有=Gh=6N×0.3m=1.8J，总功：W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J，∵W总=Fs，∴F==1.8N，天花板对定滑轮的拉力：F′=4F+3G定=4×1.8N+×0.5N=8.7N．

故答案为：8.7．

一讲一测

如图是课本中的一幅科学漫画，如果漫画中的“胖子”、“瘦子”和被提升货物的重力分别为G1、G2、G3那么它们的关系正确的是（）

A．

G1=G2=G3

B．

G1＞G2=G3

C．

G1＞G2＞G3

D．

G1＞G3＞G2

答案：

D

考点：

定滑轮及其工作特点．

解析：

解：由图可知，图中滑轮是定滑轮，因为不能省力，绳子自由端的拉力与物体重力相等．“胖子”能把货物拉上去，说明G1＞G3；货物能把“瘦子”拉上去，说明G3＞G2；所以G1、G2、G3的关系是G1＞G3＞G2．

故选D．

图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态．则以下说法正确的个数是（）

①有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态

②有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态

③有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态

④有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态．

A．

一个

B．

二个

C．

三个

D．

四个

答案：

B

考点：

定滑轮及其工作特点．

解析：

解：（1）对于弹簧N，因上端与绳子连接，因为绳子只能承受拉力而不能承受压力，故弹簧N可能处于拉伸或原长，不可能处于压缩状态，故②错误；

（2）以a为研究对象，若N处于拉伸状态，则a受绳子向上的拉力，M可能拉伸、可能压缩也可能处于原长，故①④正确；

（3）若N处于原长，则绳子对a无拉力，则M一定处于压缩状态，故③错误．

因此正确的说法有①④，正确的说法有两个．

故选B．

下列关于右图所示的动滑轮的几种说法中，正确的是（）

A．

动滑轮能省力，也能改变力的方向

B．

动滑轮是一个等臂杠杆，轴心为支点

C．

动滑轮是一个不等臂杠杆，其直径是动力臂，半径是阻力臂

D．

使用动滑轮时，绳子自由端移动的距离是滑轮轴心移动距离的一半

答案：

C

考点：

动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点．

解析：

解：A、动滑轮不能改变力的方向，故A错误；

B、动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，支点不在轴收，而在边缘上，故B错误；

C、动力臂长度等于直径，阻力臂长度等于半径，动力臂是阻力臂的二倍，故C正确；

D、使用动滑轮费一倍距离，绳自由端移动距离是物体提升距离（轴心提升距离）的二倍．

故选C．

（东城区二模）如图甲所示，重为80N的物体在大小为10N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动．如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1m．若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）

A．

物体向左运动时，拉力F1的功率P1=30W

B．

物体与地面之间的摩擦力f=10N

C．

物体向右运动时，拉力F2=10N

D．

物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=40J

答案：

D

考点：

定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点．

解析：

解：A、物体向左运动时，F1的功率P1=F1v=10N×2×3m/s=60W，故A错误；

B、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子拉动物体，匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为2F1=2×10N=20N，所以B错误；

C、由于物体G和地面没有改变，故所受摩擦力没有改变，仍为20N，方向向左，同时物体向左还受两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为10N，物体右侧滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，因此，2F2=2F1+f=40N，所以F2=F1+f=10N+×20N=20N；故C错误；

D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功W=F2×2s=20N×2×1m=40J，所以D正确．

故选D．

（多选）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）

A．

B受到的摩擦力为3N，方向水平向左

B．

滑轮移动的速度为0.1m/s

C．

绳子拉物体A的功率为2W

D．

在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N

答案：

BD

考点：

动滑轮拉力的计算；功率的计算．

解析：

解：A、B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；

B、物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B正确；

C、由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，P==Fv=5N×0.2m/s=1W，故C错误；

D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，D正确．

故选BD．

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．（不计绳重及绳与滑轮、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；375；2；（2）950．

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；压力及重力与压力的区别．

解析：

解：（1）由图可知，n=2，因不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，所以，自由端的拉力：

由F=（G+G动）=×（300N+50N）=175N，人对地的压力：

F压=G人﹣F=500N﹣175N=325N，人拉绳子的速度：

v绳=nv物=2×1m/s=2m/s；

（2）人竭尽全力拉绳子时，对绳子的最大拉力和自身的重力相等，即F最大=G人=500N，则最多能拉起物体的重力：

G最大=nF最大﹣G动=2×500N﹣50N=950N．

如图所示，物体A放在木板B上的右端，木板B放在光滑的水平地面上，它们用绳子通过滑轮组相连，现用水平拉力F把木板匀速向右拉，已知A与B之间的滑动摩擦力的大小为6N，木板长1.2米，不计绳子与滑轮的重，不计绳子与滑轮间的摩擦，A物体的形状大小可以忽略不计，则当物体A从木板的右端匀速滑到木板左端时，拉力F的大小及拉力F所做的功分别为（）

A．

12N

4.5J

B．

12N

7.2J

C．

18N

7.2J

D．

18N

21.6J

答案：

C

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；功的计算．

解析：

解：由图示滑轮组可知，因为还需要考虑木块A对木块B的摩擦力6N，承重绳子的股数：n=3，拉力：F=nf=3×6N=18N，拉力F所做的功：

W=Fs=F=18N×=7.2J；

故选C．

（平谷区一模）如图所示，用滑轮组拉重400N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，滑轮组的机械效率为80%．运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N，人对地面的压强为20000Pa．不计绳重、滑轮摩擦，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．已知人与地的接触面积为300cm2．则下列计算结果正确的是（）

A．

绳子自由端受到拉力的大小是100N

B．

人的重力为725N

C．

绳子自由端运动的速度是0.01m/s

D．

动滑轮重为100N

答案：

B

考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：A、分析图中的装置可知，摩擦阻力由2段绳子承担，且滑轮组的机械效率为80%，则η=，F==125N，故A错误；

B、人拉绳时对地面的压力F=Ps=20000Pa×300×10﹣4m2=600N，人的重力G=600N+125N=725N，故B正确；

C、因为本装置中有一只是动滑轮，省一半的力，费一倍的距离，因此，绳子自由端移动的速度应为物体移动速度的2倍，即0.02m/s×2=0.04m/s，故C错误；

D、F=125N，则所用的总的拉力为125N×2=250N，动滑轮的重G轮=F总﹣f=250N﹣200N=50N，故D错误．

故选B．

（兰州）如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用

N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止．（g=10N/kg）

答案：

225.考点：

滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用．

解析：

解：如图，两个滑轮为定滑轮，F1=F2，F3=F1+F2=2F2，人和吊篮的总质量：

m=60kg+30kg=90kg，人和吊篮受到的重力：

G=mg=90kg×10N/kg=900N，∵F3+F1+F2=G，F1=F2，F3=F1+F2=2F2，∴F2+F2+F2+F2=G，∴F2=G=×900N=225N

故答案为：225．

（西城区一模）如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止．装置中的滑论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.考点：

滑轮组绳子拉力的计算．

解析：

解：G人+G木+GB=600N+100N+200N=900N；读图可知，这900N都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等．因此，上面滑轮右侧的拉力为450N，减去下面滑轮的自重200N，等于250N．这250N又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为F1=125N．于是得出，人对木板的压力F=G人﹣F1=600N﹣125N=475N．

高中物理学中滑轮问题的相关研究 第3篇

一、多个定滑轮应用问题

例1如图1所示, 轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上, 质量为m的物块悬挂在绳上O点, O与A、B两滑轮的距离相等. 在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F = mg.先托住物块, 使绳处于水平拉直状态, 由静止释放物块, 在物块下落过程中, 保持C、D两端的拉力F不变. ( 1) 当物块下落距离h为多大时, 物块的加速度为零? (2) 在物块下落上述距离的过程中, 克服C端恒力F做功W为多少?

解: ( 1) 当物块所受的合外力为零时, 加速度为零, 此时物块下降距离为h. 因为F恒定, 所以两绳对物块拉力大小分别为F, 两绳与竖直方向夹角均为θ, 由平衡条件知: 2Fcosθ = mg2θ =120°, 所以θ = 60°, h = Ltan30°. 所以, 当h = tan30°时, 物块的加速度为0.

( 2) 物块下落h时, 绳的C、D端均上升h'由几何关系可得:克服C端恒力F做的功为: W = Fh', 所以

在多个定滑轮的应用问题的解答上, 有时可通过逆向思维来解决问题, 找出平衡的条件, 解决问题.

二、滑轮组的相关习题及解答

例2如图2所示的滑轮组, 物体1、2分别具有向下的加速度a1和a2, 物体3具有向上的加速度a3, 求a1、a2、a3之间的关系.

解: 物体3的运动其实是合运动, 是1和2的运动的合运动. 所以1和2的位移之和等于3的位移. 假设物体2不动的情况下, 就认为2不存在, 那么1下降S1, 由于A和B是定滑轮, A和B上绳子通过的路程相等, 所以会拉动B右边的绳子上升S1. 而连接3的D是动滑轮, 动滑轮上升的距离 = 绳子通过距离的一半, 所以3实际上升的位移是s1/2. 如图3所示. 但是实际上2是要动的, 那么当1向下运动拉动绳子的时候, 2肯定也是向下运动的, 不可能2反而上升了.那么再假设1不动的情况下, 2下降了s2, 由于2上方的C是动滑轮, 所以C上的绳子实际通过的距离是2s2. 但是C左边的绳子是伸长的, 右边的绳子是缩短的, 它们平分了这2s2左边伸长了s2, 右边缩短了s2, 总共绳子通过的距离是2s2. 再看B是定滑轮, 因为B左边的绳子伸长了s2, 所以B右边的绳子缩短了s2. 对于D来说, 绳子通过了s2的距离, 那么D上升了s2/2的距离. 如图4所示. 再根据合运动的位移 = 分运动位移之和所以当1和2共同运动的时候, 3上升的位移 = s1/2 + s2/2那么根据S =at2/2, 在相等的时间内, s和a成正比. 所以: a3= a1/2 + a2/2.

在教学活动中, 教师应将滑轮知识与其他相关知识联系起来教学, 编制出更多多知识融合的物理习题, 开展多样的实践活动, 将生活中的故事搬到课堂上, 激发学生的学习兴趣, 提高学生的知识应用能力.

初三物理滑轮组公式 第4篇

【滑轮组】

公式：s=hn。V绳=n*V物 F拉=1/nGs：绳子自由端移动的距离。V绳：绳子自由端移动（上升/下降）的速度h：重物被提升的高度。V物：物体移动（上升/下降）的速度n：承重的绳子段数。G：物重。原则是：n为奇数时，绳子从动滑轮为起始。用一个动滑轮时有三段绳子承担，其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。如：n=5，则需两个动滑轮（3+2）。n为偶数时，绳子从定滑轮为起始，这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。如：n=4，则需两个动滑轮（2+2）。其次，按要求确定定滑轮个数，原则是：一般的：两股绳子配一个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮。力作用方向不要求改变时，偶数段绳子可减少一个定滑轮；要改变力作用方向，需增加一个定滑轮。综上所说，滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。

{机械效率}=（W有/W总）×100%=(Gh/Fs)×100%

初中单滑轮受力分析的六种题型 第5篇

关键词：单滑轮,判断,受力分析,题型

一、问题研究的现状

滑轮一节是人教版初中物理教学中比较重要的内容。首先, 主要是介绍了滑轮的定义、特点、分类和基本计算方法, 如何辨别动滑轮和定滑轮, 对滑轮的绕线方法、绳子起点及绳子段数的判断, 利用图像对比法等方法复习滑轮及滑轮组, 求滑轮组中力的方法, 剖析学生容易出错的原因;其次, 对动滑轮“变态”问题的例析, 对“使用定滑轮不省力”的实验研究, 利用杠杆平衡的条对滑轮的特点进行分析以及根据滑轮的性质判断滑轮组的受力情况进行了分析并提出了相应的对策。但对于单滑轮受力题型的分析和归类, 均未见相关系统的论述。而学生在滑轮位置和动力作用点发生变化时, 常不能准确地辨析出单滑轮的种类、特点及受力情况, 若能将单滑轮的判断及受力题型进行分析和归类, 必能帮助学生理清解题思路, 掌握解题技巧, 并能对滑轮组的分析、机械效率的学习及学生综合能力的提高起到极大的帮助作用。

二、准确判断定滑轮和动滑轮的方法

在人教版2012年10月第1版义务教育教科书《物理》八年级下册中对两种滑轮是这样描述的:“旗杆顶部有一个滑轮 (图12.2-2甲) , 它的轴固定不动, 这种滑轮叫做定滑轮。电动起重机吊钩上有一种滑轮 (图12.2-2乙) , 它的轴可以随被吊物体一起运动, 这种滑轮叫做动滑轮”。因此, 只要我们抓住“轮轴动与不动”这一个关键点, 在工作过程中, “轮轴位置固定不动”即为定滑轮, “轮轴和物体一起运动”即为动滑轮, 这样就可以准确地辨别动滑轮与定滑轮。

三、受力分析及相关题型

1.定滑轮受力的两种题型分析 (摩擦、绳重不计) 。

(1) 用定滑轮沿竖直方向提升物体。用定滑轮提升物体时, 在竖直方向上, 主要是物体自身重力和拉力之间的关系, 因为定滑轮为一个等臂杠杆, 则有F=G, 应用这一关系, 可以快速求解该种题型。

例1.如图1所示, 滑轮重2N, 如果不计摩擦, 分别沿F1、F2、F3三个不同的方向用力匀速提升重G=5N的物体, 下列说法中正确的是 () 。

A.F1>F2>F3B.F1=F2=F3

C.F1<F2<F3

D.三种情况拉力相等, 都是7N

分析:图中滑轮为定滑轮, 使用定滑轮只能改变力的方向, 不省力, 拉力的大小与滑轮重无关, 因为物体被匀速提升, 所以在摩擦不计时, 三种情况下拉力相等, 均等于物体的重力, 即F1=F2=F3=G=5N.故答案选B。

(2) 用定滑轮沿水平方向拉动物体。用定滑轮沿水平方向拉物体时, 在水平方向上, 主要是物体自身受到的摩擦力和拉力之间的关系, 与物体重力无关, 因为定滑轮为一个等臂杠杆, 则有F=f, 应用这一关系, 可以快速求解该种题型。

例2.如图2所示, 物体在水平面上做匀速直线运动, 滑轮的重力和摩擦均不计, 物体重为100N, 物体与水平面间的摩擦力为30N, 则作用于绳子自由端的拉力F=___N.

分析:图中滑轮为定滑轮, 使用定滑轮只能改变力的方向, 不省力, 因为物体在水平方向上做匀速直线运动, 在轮重、摩擦均不计时, 水平面给物体的摩擦力和物体受到的拉力为一对平衡力, 即F=f, 与物体的重力无关, 所以F=30N。

2.动滑轮受力的四种题型分析 (摩擦、绳重不计) 。

(1) 用动滑轮沿竖直方向提升物体, 拉力作用在轮上。用动滑轮提升物体, 拉力沿竖直方向并作用在轮上时, 在竖直方向上, 主要是被提升物体的重力、动滑轮自身重力和拉力之间的关系, 因为动滑轮为一个省力杠杆, 当拉力方向竖直向上时, 拉力的力臂刚好等于重力的力臂的2倍, 所以、S绳=2S物、υ绳=2υ物, 应用这些关系, 可以快速求解该种题型。

例3.如图3所示, 用该装置匀速提升一个物体, 物体以1m/s的速度上升, 弹簧测力计的示数为2N, 如果不计摩擦和滑轮自重, 则物体的重力和测力计移动的速度为 () 。

A.1N 1m/s B.2N 2m/s

C.4N 2m/s D.4N 4m/s

分析:图中滑轮为动滑轮, 且拉力沿竖直方向并作用在轮上, 在不计摩擦和动滑轮重的情况下, 使用动滑轮可以省一半的力, 根据可知, 此时, 所以G物=2F=2×2N=4N, 又因为υ绳=2υ物, 所以υ绳=2×1m/s=2m/s, 故答案选C。

(2) 用动滑轮沿水平方向拉动物体, 拉力作用在轮上。用动滑轮沿水平方向拉物体, 拉力沿水平方向并作用在轮上时, 在水平方向上, 主要是物体自身受到的摩擦力和拉力之间的关系, 与物体的重力无关, 因为动滑轮为一个省力杠杆, 当拉力方向刚好水平时, 拉力的力臂刚好等于摩擦力的力臂的2倍, 所以F=2f、S绳=2S物、υ绳=2υ物, 应用这些关系, 可以快速求解该种题型。

例4.如图4所示, 用F=60N的拉力在水平面上拉着物体做匀速直线运动, 则物体受到的摩擦力的大小和方向为 () 。

A.30N, 方向水平向右B.60N, 方向水平向左

C.60N, 方向水平向右D.120N, 方向水平向右

分析:图中滑轮为动滑轮, 在拉力沿水平方向并作用在轮上时, 使用动滑轮可以省一半的力, 因为物体在水平方向上做匀速直线运动, 在轮重、摩擦均不计时, 水平面给物体的摩擦力和滑轮对物体的拉力为一对平衡力, 而滑轮对物体的拉力又为绳子自由端拉力F的两倍, 根据可知, f=2F=2×60N=120N, 又因为物体水平向左运动, 所以摩擦力的方向与物体的运动方向刚好相反, 应为水平向右, 故答案选D。

(3) 用动滑轮沿竖直方向提升物体, 拉力作用在轴线上。用动滑轮提升物体, 拉力沿竖直方向并作用在轴线上时, 在竖直方向上, 主要是被提升物体的重力、动滑轮自身重力和拉力之间的关系, 此时对于拉力而言动滑轮是一个费力杠杆, 拉力的力臂刚好等于物体重力的力臂的一半, 且动滑轮重力的力臂和拉力的力臂刚好相等, 所以F=2G物+G轮、S物=2S轮、υ物=2υ轮, 应用这些关系, 可以快速求解该种题型。

例5.如图5所示, 绳重、滑轮的重力和摩擦均不计, 滑轮A上挂一重10N的物体B, C为固定点 (地面) , 当滑轮A在力F的作用下匀速上升时, 则滑轮A上升的高度为物体B上升高度的____, 力F应为____N。

分析:图中滑轮为动滑轮, 且拉力沿竖直方向并作用在轴线上, 在不计绳重、摩擦的情况下, 设物体B上升的高度为S物, 根据S物=2S轮可知, 滑轮A上升的高度, 即滑轮A上升的高度为物体B上升高度的, 又因为F=2G物+G轮, 但滑轮的重力不计, 所以F=2G物=2×10N=20N。

(4) 用动滑轮沿水平方向拉动物体, 拉力作用在轴线上。用动滑轮沿水平方向拉物体, 拉力沿水平方向并作用在轴线上时, 在水平方向上, 主要是物体受到的摩擦力和拉力之间的关系, 与物体的重力无关, 此时对于拉力而言动滑轮是一个费力杠杆, 拉力的力臂刚好等于物体所受摩擦力的力臂的一半, 所以F=2f、S物=2S轮、υ物=2υ轮, 应用这些关系, 可以快速求解该种题型。

例6.如图6所示, 滑轮的重力和摩擦均不计, 重力为50N的物体在水平面上做匀速直线运动, 物体与水平面间的摩擦力为4N, 则弹簧测力计的示数为N, 作用于滑轮上的拉力F=____N。

分析:图中滑轮为动滑轮, 测力计所拉绳子沿水平方向作用在滑轮的轮上, 此时滑轮上下两段绳子承受的拉力相等, 测力计所受拉力等于物体受到的摩擦力, 即测力计的示数为4N;而拉力F沿水平方向并作用在轴线上, 拉力F的力臂刚好等于物体所受摩擦力的力臂的一半, 根据F=2f可知F=2×4N=8N。