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第2节 滑轮
第十一章 机械与功
知识点
知1－讲
1
定滑轮
1. 滑轮 周边有槽，并可以绕轴转动的轮子叫滑轮。滑轮分为定滑轮和动滑轮。
知1－讲
2. 定滑轮
(1)定义：使用时，滑轮的位置固定不变的叫定滑轮，如图1 所示。
(2)实质：定滑轮可以看成一个支点在中心，
动力臂和阻力臂都等于轮半径的等臂
杠杆，如图1 所示。
(3)特点：不能省力，但能改变力的方向。不省距离，重物升高的高度等于绳子末端移动的距离。
知1－讲
知识链接:
◆使用滑轮时，要保证滑轮轴间良好的润滑。
◆安装定滑轮时，绳子要放在槽内，以免绳子脱落或使擦力变大。
知1－练
[中考· 内江]如图2 所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为F1、F2、F3，重物G 上升速度分别是0.1 m/s、
0.2 m/s、0.3 m/s，则这三个力的大小关系
是( )
A. F1＞ F2＞ F3 B.F1＜ F2＜F3
C. F1=F2=F3 D. 以上都有可能
例 1
知1－练
解题秘方：根据定滑轮实质是等臂杠杆分析解答。
解析：因定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向，故同一定滑轮沿三个不同方向、不同速度匀速提升同一重物G，用的拉力大小相等，即F1=F2=F3。
答案：C
知1－练
1. [中考·台州] 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。如图所示，旗杆的顶端安装着一个______滑轮，用来改变拉力的方向。
定
知识点
动滑轮
知2－讲
2
1. 定义 滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫动滑轮，如图3 所示。
2. 实质 动滑轮可以看成一个
支点在一端，动力臂(等于
轮直径)是阻力臂(等于轮
的半径)两倍的杠杆，如图3 所示。
知2－讲
3. 特点
(1)不能改变力的方向。
(2)不计摩擦、绳的重力和动滑轮的重力，动滑轮能省一半力，即F= [绳子自由端移动的距离s 与重物升高高度h之间的关系为s=2h(理想情况)。
(3)不计摩擦和绳重时，有F= (半理想情况)。
知2－讲
知识链接：
“动滑轮省一半的力”是指绳上的拉力等于轴上的拉力的一半。“费一倍的距离”是指绳子自由端移动的距离是动滑轮移动距离的2 倍。
知2－练
[期中·东莞]如图4 所示，动滑轮是变形杠杆，其支点是_______，如果物体重100 N，动滑轮重20 N，不计绳重和摩擦，物体G匀速上升时，拉力F= _______ N。如果绳子的自由端移动距离是4 m，则物体上升的距离是_______ m。
例2
A
60
2
知2－练
解题秘方：使用动滑轮时，若不计绳重和摩擦，先得出物体由几根绳子承担，则绳子移动的距离是物体移动的距离的几倍，拉力就是物体与动滑轮总重力的几分之一。
知2－练
解析：图中动滑轮的支点是A 点，由2 根绳子承担物重，不计摩擦和绳重，绳子自由端的拉力F=(G+G动)=×(100 N+20 N)=60 N。当绳子自由端向上移动的距离s=4 m 时，物体上升的距离h===2 m。
知2－练
2. 如图所示，用同一滑轮匀速提升同一重物(不计绳重和摩擦)，图中F1、F2、F3、F4 之间的大小关系正确的是( )
A. F1=F2 B. F3=F4
C. F1=F3 D. F2=F4
B
知识点
滑轮组
知3－讲
3
1. 组成 用绳子将定滑轮和动滑轮串绕而成。
2. 特点 既可以省力，又可以改变力的方向。
知3－讲
3. 用滑轮组提起重物时，承担物重的绳子的段数n：
(1)n 等于与动滑轮相连的绳子的段数，可以利用隔离法判断n 的数值 如图5 所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，将两者隔离开，数出与动滑轮相连的绳子
的段数就可以得到n 的大小。
知3－讲
(2)n 和动滑轮个数的关系：当从定滑轮上开始绕线时，n 为动滑轮个数的2 倍。当从动滑轮上开始绕线时，n 为动滑轮个数的2 倍加1。这个规律叫奇动偶定。
知3－讲
4. 省力情况 使用滑轮组时，物体由n 段绳子吊着：
(1)不计摩擦、绳重和动滑轮重 提起物体所用的力就是物重的n 分之一，即F= 。
(2) 不计摩擦和绳重 提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的n 分之一，即F= 。
5. 费距离情况 使用滑轮组时，若物体由n 段绳子吊着，则绳子自由端移动的距离s 就是物体上升高度h 的n 倍，即s=nh。
绳子自由端移动的速度v和物体移动速度v物之间的关系为v=nv物。
知3－讲
特别提示:
如图6 所示，将滑轮组平放，不计绳重、滑轮重、绳与滑轮间的摩擦，此时克服的阻力是物体受到的摩擦力f， 则有F=、s 拉力=ns 物。
知3－练
[一模·庆阳]工人为了把较重的货物装入运输车，设计了如图7 所示提升货物的装置。若货
物重400 N，每个滑轮重40 N，10 s
内把货物匀速提升2 m，则他所用的
拉力为_______ N，绳子自由端移动
的速度为_______m/s。(不计绳重及摩擦)
220
例 3
0.4
知3－练
解题秘方：本题考查了使用滑轮组时拉力、绳子自由端移动距离的计算，确定使用滑轮组时承担物重的绳子股数是关键。
解析：由图知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力F=(G+G动)=×(400 N+40 N)=220 N；绳子自由端移动的距离s=nh=2×2 m=4 m，绳子自由端移动的速度v===0.4 m/s。
知3－练
3. [中考·淮安] 画出图中使用滑轮组提升物体最省力的绳子绕法。
解：如图所示。
滑轮
滑轮
动滑轮
实质
定滑轮
实质
特点
特点
滑轮组
特点
组装
规律

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