資源簡介

1．認識定滑輪和動滑輪，能用杠桿原理解釋定滑輪和動滑輪的特點
2．知道定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用
3．能根據滑輪組的構成方式判斷省力情況
4．能識別生活和生產中常見的滑輪，能根據要求組裝簡單的滑輪組
1．用杠桿原理解釋定滑輪和動滑輪的特點
2．根據要求組裝簡單的滑輪組
滑輪
將等臂杠桿的中間部分加寬（如圖 1）；使之變成一個繞中心軸轉動的圓輪（如圖 2）；再把圓輪
的外緣加工成槽狀（如圖 3）．這種周邊有槽、繞軸心轉動的圓輪叫做滑輪（如圖 4）．
滑輪在使用時，根據軸的位置是否移動，又分為定滑輪和動滑輪兩種．使用時，軸固定不動，
叫定滑輪（左下圖）；使用時，軸和重物一起移動，叫動滑輪（右下圖）
滑輪的特點
1．定滑輪：
①定義：中間的軸固定不動的滑輪．
②特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向．
如右圖所示，支點在軸心 O 處，動力臂 l1 等于阻力臂 l2 都是半徑，根據杠桿的平衡條件，拉力大小始終等于重物的重力大小，所以定滑輪不省力，定滑輪實際上就是等臂杠桿，但拉力的方向與重物移動的方向相反．同學們現在終于知道為什么定滑輪不省力了吧．
請大家想一想，如果改變拉力的方向（如下圖），拉力的大小會發生改變嗎？請根據下圖進行分析．
結論：使用定滑輪不省力，但可以改變施力的方向。
2．動滑輪：
①定義：和重物一起移動的滑輪．（可上下移動，也可左右移動）
如下圖所示當拉力豎直向上拉時，支點在邊緣O處，動力臂l1為阻力臂l2的2倍，根據杠桿的平衡條件，拉力是重力的一半．
②動滑輪的實質是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿．
③特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向．但拉力不是豎直向上拉動時（如下圖），F1`的力臂小于直徑，拉力會變大．所以使用動滑輪提升重物，只有動力方向豎直向上時，動力臂才是阻力臂的2倍；
④理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則： 只忽略輪軸間的摩擦，則拉力 F=
繩子自由端移動距離 sF等于2倍的重物移動的距離 sG．即省力但費距離．
高高的旗桿頂端有個能繞著固定軸心轉動的小輪子，站在地面的旗手緩緩向下拉繩子時，國旗會
徐徐上升，關于這個小輪子的說法中不正確的是（ ）
A．這種小輪子我們稱為定滑輪
B．這種小輪子實質是等臂杠桿，不能省力
C．使用這種小輪子的目的是為了省距離
D．使用這種小輪子的目的是為了改變力的方向
用如圖所示的定滑輪提起貨物，分別沿三個不同方向拉繩子，關于三個力的大小關系正確的
是（ ）
A．F1＞F2=F3 B．F1=F2=F3
C．F3＞F2＞F1 D．F1＞F2＞F3
如圖所示，是利用動滑輪提升重物的情況、下述對動滑輪的分析中，你認為不正確的是（ ）
A．動滑輪的支點在其圓心 O 處
B．動滑輪實質上是可以連續轉動的變形杠桿
C．動滑輪的實質是動力臂為阻力臂 2 倍的杠桿
D．由于動滑輪隨重物一起運動，其支點的位置也不斷變化
如圖所示，在拉力 F 的作用下，總重 60N 的物體被勻速提升了 10cm，若不計滑輪，繩的重和摩擦，則拉力 F 及其向上移動的距離 s 分別為（ ）
A．F=60N，s=0.2m B．F=30N，s=0.2m
C．F=60N，s=0.1m D．F=30N，s=0.1m
如圖所示，把重為 20N 的物體勻速向上提起，彈簧測力計的示數為 12N，
若不計繩重及摩擦，則拉力及動滑輪重力的大小分別是（ ）
A．10N 8N B．12N 4N C．16N 8N D．6N 4N
如圖所示，某同學用重為 10N 的動滑輪勻速提升重為 50N 的物體，不計摩擦，則該同學所用拉力 F 的可能值是（ ）
A．20N B．25N C．30N D．35N
如圖所示，G=200N，滑輪重 G′=40N，要使物體能勻速上升 2m，
則下列說法正確的是（不計摩擦及繩重）（ ）
A．F=440N，并向上移動 4m B．F=440N，并向上移動 1m
C．F=240N，并向上移動 4m D．F=240N，并向上移動 1m
工廠為了搬運一個笨重的機器進車間，某工人設計了如圖所示的四種方案（機器下方的小圓
表示并排放置的圓型鋼管的截面），其中最省力的方案是（ ）
如圖物體 A 重 80N，與水平地面間的滑動摩擦力為 16N，在拉力 F 的作用下恰好做勻速運動，
則拉力的大小為（繩重、滑輪重、繩子與滑輪間的摩擦力忽略不計）（ ）
A．40N B．8N C．48N D．96N
如圖所示，用一動滑輪拉物體 A 以 0.5m/s 的速度在水平面上勻速運動，物體 A 重為 20N，
拉力 F 的大小 2N，若忽略繩子與滑輪間的摩擦，則：
（1）物體 A 收到的摩擦力大小？
（2）在 2s 內繩的自由端被拉過了多少米？
如圖所示，用水平拉力 F 拉著重為 50N 的物塊在水平桌面上做勻速直線運動拉力 F 的大小是
30N，則物塊受到的摩擦力是（ ）
A．60 N B．20 N C．15 N D．10 N
從上面的學習中我們通過杠桿的角度認識了滑輪的特點，但是在分析力的關系時，我們最常用到的方法是受力分析，接下來我們將從受力分析的角度，進一步加深對滑輪的理解．
定滑輪、動滑輪受力分析過程（理想情況下勻速拉動）：
滑輪組
定滑輪雖然能改變力的方向，使我們工作方便，但不能省力；而動滑輪雖然能省一半力，但不能改
變力的方向，使用時會帶來不便．于是人們就把定滑輪和動滑輪組合起來使用，把它們各自的優點結合
起來，這樣就組成了滑輪組（如圖）．
從上面的探究我們不難發現:，滑輪組的繞線方法是“由內到外，一上一下”，并且每個滑輪繩子只
能繞一次，對于滑輪個數不同的滑輪組，繞線方法不同：
（1）動滑輪與定滑輪個數相等的滑輪組，繞線方法有兩種，可以從定滑輪開始也可以從動滑輪開始；
（2）動滑輪與定滑輪個數不相等的滑輪組，繞線方法只有一種，只能從滑輪個數少的一端開始．
滑輪組作圖
（1）由內向外繞；
（2）動滑輪和定滑輪的輪鉤只能用其中之一作為繞繩起點．（奇動偶定）
如上圖所示，當 n 取 4 的時候，繞繩的起點在定滑輪；當 n 取 5 的時候，繞繩的起點在動滑輪．
滑輪組的特點
1．滑輪組的受力特點
方法：對動滑輪受力分析
關鍵：找出動滑輪上的繩子段數
條件：只有在不計繩重和繩子與滑輪的摩擦力的時候才可以受力分析
判斷滑輪組繩子的段數的方法：“橫線切割法”橫線下方與動滑輪有直接聯系的繩子的根數即是承
擔總重的繩子的段數 n．下圖的圖1中，n=3；圖 2 中，n=5
2．滑輪組受力分析過程（不計繩重和繩子與滑輪的摩擦力）：
如圖所示的四幅圖中，既可以省力又能改變動力方向的裝置是（ ）
圖甲、圖乙是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置將質量相等的重物勻速提
升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質量均不計，下列說法正確的是（ ）
A．甲的拉力等于乙的拉力 B．甲的拉力等于乙的拉力的 3 倍
C．乙拉繩子的速度是甲拉繩子速度的 2 倍
D．甲拉繩子的距離等于乙拉繩子距離的 1/2 倍
如圖，工人要將一塊重 900N 的建材運到 10m 高處，裝置中每個滑輪重 100N，建材上升的速
度是 0.8m/s（繩重及摩擦不計）．在施工過程中，下列說法正確的是（ ）
A．工人的拉力為 500N B．人拉繩的速度為 2.4 m/s
C．工人的拉力為 450N D．繩子移動的距離為 30m
用如圖所示滑輪組提起重 G=320N 的物體，整個裝置靜止時，作用在繩自由端的
拉力 F=200N，則動滑輪自身重力是（繩重及摩擦不計）（ ）
A．120N B．80N C．60N D．無法計算
如圖所示，動滑輪重為 50N，繩重和摩擦不計，人對繩子的拉力是 260N，則物重是_____N；
若重物上升的高度是0.2m，則繩子自由端下降_____m．
如圖所示裝置中，A物體重力為 100N，B物體重力為30N，此時 A物體恰好向右做勻速直線運動，A 物體受到的滑動摩擦力為其重力的 0.2 倍，下列說法正確的是（不計繩和滑輪摩擦）（ ）
A．A 受到繩子的拉力為 30N B．動滑輪的重力為 10N
C．若將 B 的重力增加一倍，則 A 受到的摩擦力也增大一倍
D．若將 B 的重力減小一半，則 A 受到的摩擦力也減小一半
如圖所示，通過滑輪組用200N的拉力在20s內將重為480N的物體勻速提高2m，（不計繩重和摩擦），求：
（1）動滑輪重；
（2）繩自由端的移動速度為多大？
（3）若重物再增加 150N，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？
在水平地面上放一個300N的重物，現用如圖所示裝置將物體勻速拉動，物體與地面的摩擦力是48N，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力F為______N．若繩子自由端移動速度為0.6m/s，則物體移動速度為______．
用如圖所示的滑輪組拉動物體，當物體勻速移動時，繩端受到的拉力為30N；若物體重100N，
不計滑輪重及摩擦，物體受到水平面的摩擦力大小是（ ）
A．30N B．60N C．90N D．100N
如圖所示，在兩墻之間同一水平面上的A、B兩處用彈簧測力計和滑輪相連，不計彈簧測力計、滑輪重和摩擦，若拉力F＝5N，則彈簧測力計P示數是______N，彈簧測力計Q的示數是______N。
按要求畫圖：
（1）如圖所示，某人在 A 處提起物體，請在圖中畫出既省力又能改變用力方向的繩子繞法．
（2）在圖中人要提升重物，請畫出繩子的繞法．
按要求畫圖：
（1）如圖所示，忽略動滑輪重、繩重及摩擦，根據拉力F與重力G的關系連線．
（2）利用圖中的滑輪組，用200N向下的拉力將重力為800N的物體勻速提升到高處,繩、滑
輪的自重及摩擦不計，請在滑輪組上畫出繩的繞法．
（3）如圖，有一個滑輪組，當用力F向下拉繩子時，繩端每拉下12m，重物就上升4m，請
按題意畫出滑輪組的繞繩方式．
用圖中的裝置來提升重物，既省力又改變力的方向為（ ）
如圖，在豎直向上的力 F 的作用下，重為 10N 物體 A 沿豎直方向勻速上升．已知重物上升速度為0.4m/s，不計繩與滑輪摩擦以及滑輪重和繩重，則拉力F的大小和滑輪上升的速度分別為（ ）
A．20N 0.2m/s B．20N 0.8m/s
C．5N 0.2m/s D．5N 0.8m/s
如圖，用滑輪組提升重物時，重 800N 的物體在 10s 內勻速上升了 1m．已知拉繩子的力 F 為
420N，不計摩擦和繩重．則提升重物過程中（ ）
A．繩子自由端被拉下 3m B．繩子自由端被拉下 2m
C．動滑輪重 20N D．繩子自由端移動速度是 0.1m/s
為了將重為600N的物體運送到6m高的樓頂上，某工人利用如圖所示的滑輪組施加了300N拉力在30s的時間內完成任務．此過程中繩子自由端移動的距離為18m，有______股繩子承擔物重．請根據題意在圖中畫出滑輪組繞繩方法．如不計摩擦和繩重，動滑輪的重為______N；如果繩子能承受的最大拉力為450N，那么該滑輪組最大可吊起______N 的物體
如圖所示，重 30N 的物體 A 在水平拉力 F 的作用下，在水平桌面上做勻速直線運動，物體 A
所受的滑動摩擦阻力是物重的 0.2 倍，物體 A 在 2s 內前進了 0.2m．若不計滑輪重、繩重及軸摩擦，拉力 F 為______N．繩子自由端的速度為______m/s．
如圖，用滑輪組將物塊從位置 A 勻速拉到位置 B，按要求繞線，物體移動 1m 繩子自由端移
動 3m
利用圖中的滑輪組，站在地面上的人用200N的拉力將重為800N的物體勻速提升到高處（繩、
滑輪的自重及摩擦不計），請畫出滑輪組上繩的繞法
小華在探究使用動滑輪是否省力時，裝置如圖所示。
（1）在圖中標出支點 O 和拉力 F 的力臂 L。
（2）若實驗中提供三種重力不同的鉤碼：A．0.2N B．0.5N C．1N，在不超過彈簧測力計量程的限度下，她最好選擇______（填字母）
（3）小華發現鉤碼越多，F 越接近______G。
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21世紀教育網(www.21cnjy.com)如圖所示是滑輪的兩種用法，下列說法中正確的是（ ）
A．甲是定滑輪，使用時可以省力
B．甲是動滑輪，使用時不能省力
C．乙是定滑輪，使用時不能省力
D．乙是動滑輪，使用時可以省力
小明利用如圖所示的簡單機械移動物體 A 時，當沿不同方向分別用 F1、F2、F3 的力，以不同速度勻速拉動物體時，忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（ ）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F1＝F2＜F3
如圖所示的裝置中，如果滑輪組的動滑輪重為 5 牛，重物的重力為 100 牛，當物體靜止不動時，彈簧秤的示數是（ ）
A．105 牛 B．110 牛 C．52.5 牛 D．55 牛
用如圖所示的工具提升相同重物 G，（不計摩擦，不計繩、滑輪和杠桿重）最省力的是 （ ）
在校物理科技節上，小玲老師給大家演示了神奇的“二力平衡”如圖所示，當一學生握住中間細細的圓柱體并保持靜止時，小玲老師用兩彈簧測力計拉動圓柱體兩側的“同一根”細線，使“整根”細線向右做勻速運動，神奇的是：左手甲彈簧測力計的示數為4.8N，右手乙彈簧測力計的示數卻只有1.6N。“同一根”細線右端受拉力小，為何細線還能向右勻速運動呢？原來中空的細圓柱體內部另有“機械”（不計繩重及摩擦），你認為內部最有可能的結構是下列圖中（　　）
如圖所示，一滑輪下端懸吊一個重100N的物體，在拉力F的作用下，動滑輪在2s內上升了2m（不計滑輪、繩的重力和摩擦），則拉力F＝________N，則物體上升的速度是v＝________m/s。
用如圖所示的滑輪組在10s內將300N的重物勻速提升3m，已知動滑輪重30N，不計繩重和摩擦，則拉力大小為______N，繩端移動的速度為______.
如圖所示，物體A重100N，沿水平方向勻速拉動物體前進時，若物體A與地面間摩擦力f＝30N，不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。則繩端的拉力F是_____N，當繩子自由端向左移動3米時，物體A向左移動______m。
(1)小明站在地面上用一個滑輪組提升重物，試在圖中畫出繞線的方法。
(2)要利用如圖所示的滑輪組吊起重 1000N 的重物，若繩子能承受的最大拉力為 400N，則 應怎樣繞制滑輪組？（滑輪重和摩擦不計）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)典例精練
例1
高高的旗桿頂端有個能繞著固定軸心轉動的小輪子，站在地面的旗手緩緩向下拉繩子時，國旗會
徐徐上升，關于這個小輪子的說法中不正確的是
A.這種小輪子我們稱為定滑輪
B.這種小輪子實質是等臂杠桿，不能省力
C.使用這種小輪子的目的是為了省距離
D.使用這種小輪子的目的是為了改變力的方向
例2
用如圖所示的定滑輪提起貨物，分別沿三個不同方向拉繩子，關于三個力的大小關系正確的
是
A.F1 F2-F3 B.F1-F2-F3
C.F3>F2>F1D.F1>F2>F3
G
例3
如圖所示，是利用動滑輪提升重物的情況、下述對動滑輪的分析中，你認為不正確的是
∠∠∠∠∠
A.動滑輪的支點在其圓心O處
B.動滑輪實質上是可以連續轉動的變形杠桿
C.動滑輪的實質是動力臂為阻力臂2倍的杠桿
B
D.由于動滑輪隨重物一起運動，其支點的位置也不斷變化
例4如圖所示，在拉力F的作用下，總重6ON的物體被勻速提升了1Ocm,
若不計滑輪，繩的
重和摩擦，則拉力F及其向上移動的距離§分別為
A.F=60N,s-0.2mB.F=30N,s=0.2m
C.F=60N,s=0.1mD.F=30N,s=0.1m
例5
如圖所示，把重為20N的物體勻速向上提起，彈簧測力計的示數為12N,
若不計繩重及摩擦，則拉力及動滑輪重力的大小分別是
A.10N 8N B.12N 4N C.16N 8N D.6N 4N
例6如圖所示，某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體，不計摩掾，則該同學所用拉
力F的可能值是
A.20NB.25NC.30ND.35N
例7
如圖所示，G=200N,滑輪重G'=40N,要使物體能勻速上升2m,
則下列說法正確的是（不計摩擦及繩重）
(
A.F=440N,并向上移動4mB.F=440N,并向上移動1m
G
C.F=240N,并向上移動4mD.F=240N,并向上移動1m
例8工廠為了搬運一個笨重的機器進車間，某工人設計了如圖所示的四種方案（機器下方的小圓
表示并排放置的圓型鋼管的截面)，其中最省力的方案是
A.
機器
B
機器
777
777777777
、RRRPRRRR
機器
D
機器
0000007o
777777777777777777777777
899999,9,
例9如圖物體A重80N,與水平地面間的滑動摩擦力為16N,在拉力F的作用下恰好做勻速運動，
則拉力的大小為（繩重、滑輪重、繩子與滑輪間的摩擦力忽略不計）
A.40N B.8N C.48N D.96N
777777777777777
例10如圖所示，用一動滑輪拉物體A以0.5m5的速度在水平面上勻速運動，物體A重為20N,
拉力F的大小2N,若忽略繩子與滑輪間的摩擦，則：
F
(1)物體A收到的摩擦力大小？
(2)在2s內繩的自由端被拉過了多少米？
()2W
[2)2m
例通如圖所示，用水平拉力F拉者重為50N的物塊在水平桌面上做勻速直線運動拉力F的大小
30N,則物塊受到的摩擦力是
A.60NB.20NC.15ND.10N
DF5555555555

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