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双减作业本11.2滑轮（第2课时）
1.理解滑轮组的特点。
2.能正确分析滑轮组的省力情况以及拉力与物重之间的关系。
3.能根据给定的条件和要求设计滑轮组．
（巩固性作业）
1．说出下列各图中F与G的大小关系。（忽略摩擦及滑轮重）
①甲图F G ②乙图F= G
③丙图F= G ④丁图F= G。
2．用如图所示的滑轮组将重为90N的物体匀速提升，绳端拉力大小为60N。绳重与摩擦忽略不计，则B滑轮重为 N。
3．简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于 （选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”）；图乙所示晾衣架总重为100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F = N；旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是 。
4．用如图所示的滑轮组将重为90 N的物体匀速提升，绳端拉力大小为60N。此过程中使用A滑轮的好处是可以改变力的 （选填“大小”或“方向”）；绳重与摩擦忽略不计，则B滑轮重为 N。
5．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m,则绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小分别为（　　）
A．s=2m；F=105N B．s=3m；F=70N
C．s=2m；F=70N D．s=3m；F=210N
6．用图所示的装置来提升物体，既能省力又能改变施力方向的装置是（　　）
A． B．
C． D．
7．利用两个滑轮提升同一重物到同一高度时，下列组合中自由端移动距离最少的是（　　）
A． B． C． D．
8．滑轮和杠杆都是简单机械。若忽略机械的自重和摩擦，则下列杠杆和滑轮的使用方式能省一半力的是（　　）
A． B．
C． D．
9．一名体重为500牛顿的举重运动员，他最多能举起1200牛顿的物体。这个人站在地面上，利用图示装置来提升重物，那么，在给定的以下四个物体中，他所能提起的最重物体是（　　）
A．重500牛顿的物体 B．重900牛顿的物体
C．重1200牛顿的物体 D．重2000牛顿的物体
（拓展性作业）
10．用图所示的两个滑轮组分别匀速提升重240N的物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦；图甲中，物体在1s内上升的高度为2m，则绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力F甲为 N；图乙中，拉力F乙为 N。
11．用如图所示的滑轮组提升重物，将重为360N的重物匀速提升2m，已知每个滑轮的重均为40N。不计绳重和摩擦，作用在绳端上的拉力为 N，绳端移动的距离为 m。
12．在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，小松又设计了如图丙所示滑轮组：
物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动（绳子和滑轮间的摩擦不计），物体B下落速度为 m/s；若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为 N。
13．某同学使用图中滑轮组探究问题，已知物重30N，下列说法中错误的是（ ）
A．该滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向
B．若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦，要提起重物，拉力至少为10N
C．若将重物提升3cm，则绳子自由端需要移动9cm
D．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于10N
14．如图所示，甲、乙两套滑轮组质量相同，在相同时间内，用它们分别将相同质量的重物匀速提升，绳端移动的距离相同，不计绳重和摩擦，在此过程中（　　）
A．两重物上升的速度大小相同
B．甲滑轮组绳端的拉力较大
C．两滑轮组绳端的拉力大小相同
D．乙滑轮组提升重物上升的高度较大
15．如图所示，利用两只滑轮提升同一重物，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，最省力的滑轮组合是（　　）
A． B．
C． D．
16．如图是电气化铁路上的接触网补偿装置，它由两个轻质滑轮、钢绳、坠砣组成，可以自动调整输电线的松弛度，保障列车电极与输电线的良好接触。下列说法正确的是（　　）（不计绳重和摩擦）
A．输电线A端所受的拉力大小大于坠砣的重力大小
B．输电线A端所受的拉力大小等于钢绳的拉力大小
C．该装置中的两个滑轮都是定滑轮
D．该装置中的两个滑轮都是动滑轮
17．请作出图中，滑轮组最省力的绕线方法。
18．如图所示，请画出适合其工作情景的绕线方式。
（探究性作业）
19．高速铁路的输电线采用如图甲的坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为牵引装置的工作原理图。滑轮B为 （选填“定”或“动”）滑轮，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为250N，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N，若某段时间内坠砣串下降了8cm，输电线P端向左移动了 cm。
20．如图所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出重物在上升过程中受力示意图及滑轮组上绳的绕法。
21．质量为70kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组绳端的拉力随货物重力变化的图象如图乙，不计摩擦及绳重（g取10N/kg）。求：
(1)求动滑轮受到的重力。
(2)该工人竖直向下拉绳子运送货物时，最多能拉起质量是多少千克的物体？
22．如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，O为杠杆的支点，OB长0.8m，OC等于0.2m。在杠杆上用一绳子悬挂质量为2kg，边长为0.1m的正方体物块M于C点。用绳子连接滑轮组与杠杆B端，竖直向上提拉杠杆，每个滑轮重2N。（绳子的伸长度、绳子的重力及绳与轮之间的摩擦均忽略不计，轻质杠杆AB始终水平平衡，g=10N/kg）
(1)求物块M所受重力；
(2)物块M对C点的拉力为18N，则M对水平地面的压强为多少
(3)若滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，求物块M刚被提离地面时悬挂点C与O点之间距离的最大值。
答案部分
核心巩固：
1．【答案】=
【解析】[1]从甲图可以看到，这是一个定滑轮，定滑轮的特点是拉力大小等于重力大小，即F=G。
[2]从乙图可以看到，这是一个动滑轮，动滑轮省一半的力，右边的拉力是F，那么左边的拉力也是F，忽略摩擦及滑轮重，那么，即。
[3]从丙图可以看到，这是一个滑轮组，三条绳子托着动滑轮，那么提起物体的力就是物重的三分之一，即。
[4]从丁图可以看到，右边是一个定滑轮，定滑轮的右边拉力大小等于左边的拉力，而左边是动滑轮，提起物体的力是物重的二分之一，忽略摩擦及滑轮重，所以。
2．【答案】30
【解析】由图可知，滑轮组有效绳子段数，绳重与摩擦忽略不计，则B滑轮重为
3．【答案】动滑轮 25 改变力的方向
【解析】[1]如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，在拉动时，A的树干和绳子一起运动，起到省力的作用，相当于动滑轮。
[2]由图知n=4，晾衣架的总重为100N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力
[3]升旗时不随红旗一起升降为定滑轮，使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
4．【答案】方向 30
【解析】[1]A滑轮使用过程中，轮轴不动，是定滑轮，则使用A滑轮的好处是可以改变力的方向，不能改变力的大小。
[2]由图知滑轮组提升物体的绳子股数，绳重与摩擦忽略不计，由得，B滑轮重为
5．【答案】B
【解析】根据题意：承重绳子段数，物体上升高度，滑轮组提升重的物体重力，动滑轮重为。不计绳重和摩擦，根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系可知
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．【答案】C
【解析】A．图中是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A不符合题意；
B．是动滑轮，只能省力，不能改变力的方向，故B不符合题意；
C．是滑轮组，与动滑轮相连的有2段绳子，动力的方向向下，可以省力，可以改变力的方向，故C符合题意；
D．是滑轮组，与动滑轮相连的有3段绳子，动力的方向向上，可以省力，不可以改变力的方向，故D不符合题意。
故选C。
7．【答案】B
【解析】由题意得，物体提升高度均为h，用AD这两个选项的装置提升重物时， 因为都有2段绳子与动滑轮相连，所以自由端移动距离均为；用B选项所示装置提升重物时，因为两个滑轮均为定滑轮，不能省力，所以自由端移动距离为；用C选项的装置提升重物时， 因为有3段绳子与动滑轮相连，所以自由端移动距离为，综合比较可得，B选项所示装置绳子的自由端移动的距离最少，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．【答案】B
【解析】A．如图与动滑轮相连的绳子段数，此时拉力，不是省一半力，故A不符合题意；
B．如图与动滑轮相连的绳子段数，此时拉力，省一半力，故B符合题意；
C．根据杠杆的平衡条件，图中杠杆
即，不是省一半力，故C不符合题意；
D．此为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，拉力，不是省一半力，故D不符合题意。
故选B。
9．【答案】B
【解析】如图所示：
分析可知，人的拉力最大与体重mg相等（此时地面支撑力为0），提升的重物最大为
2T=1000N
考虑到滑轮重和摩擦的影响，提升的重物会比1000N略小。故ACD符合题意，B符合题意。
故选B。
素养提升
10．【答案】 4 120 80
【解析】[1]图甲中，该滑轮组的有效线段n=2，物体在1s内上升的高度为2m，绳子自由端上升的高度为
则绳子自由端移动的移动的速度为
[2]图甲中，滑轮组的有效线段n=2，物体重240N，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力
[3]图乙中，滑轮组的有效线段n'=3，物体重240N，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力
11．【答案】200 4
【解析】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮上绕了2段绳，不计绳重和摩擦，作用在绳端上的拉力
[2]绳端移动的距离
12．【答案】1 30
【解析】[1]图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，B物体下落速度为
[2]绳子和滑轮间的摩擦不计，绳子的拉力
由物体间力的作用是相互的可知，物体A受到的拉力为FA'=FA=15N
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为f=FA'=15N
当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F=f+FA'=15N+15N=30N
13．【答案】A
【解析】A．由题可知，三段绳子直接与动滑轮相连，拉力F向上，说明拉力方向与重物被提升的方向相同，因此该滑轮组可以省力，但不能改变拉力的方向，故A错误，符合题意；
B．不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦时，拉力F与物重G的关系为，其中n=3，所以拉力
即要提起重物，拉力至少为10N，故B正确，不符合题意；
C．使用滑轮组时，绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh，将重物提升3cm，即h=3cm，n=3，所以绳子自由端需要移动的距离s=3×3cm=9cm
故C正确，不符合题意；
D．实验中，存在绳重、滑轮重以及滑轮与绳子之间的摩擦，这些都会导致拉力增大，因此匀速提升物体时，所用拉力会大于不考虑这些因素时的10N，故D正确，不符合题意。
故选A。
14．【答案】D
【解析】甲滑轮组的，乙滑轮组的。
AD．绳端移动的距离相同，由得，甲滑轮提升的重力上升的距离为
乙滑轮提升的重力上升的距离为
则乙滑轮组提升重物上升的高度较大，重物上升的时间相同，由得，两重物上升的速度大小
故A不符合题意，D符合题意；
BC．重物的质量相同，重力相同，不计绳重和摩擦，甲滑轮组绳端的拉力
乙滑轮组绳端的拉力
则甲滑轮组绳端的拉力较小，故BC不符合题意。
故选D。
15．【答案】C
【解析】利用两只滑轮提升同一重物，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，设重物的重力为G。A图由2段绳子承担物重，所以F=G，B图是两个定滑轮，所以F=G，C图由3段绳子承担物重，所以F=G，D图由2段绳子承担物重，所以F=G，所以最省力的是C组合。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
16．【答案】A
【解析】由图可知，左侧滑轮位置固定不动，为定滑轮；右侧滑轮可随输电线一起移动，为动滑轮，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，不省力也不费力，故钢绳的拉力等于坠砣的重力，使用动滑轮时能省力，输电线A端所受的拉力等于钢绳拉力的2倍，即大于坠砣的重力。故A正确，BCD错误。
故选A。
17．【答案】见解析
【解析】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
18．【答案】见解析
【解析】人站在地面上向下拉绳子提起重物，绳子的一端先从定滑轮连接，然后依次绕过动滑轮和定滑轮，如下图所示：
自我超越：
19．【答案】 动 1×104 4
【解析】[1]定滑轮轴的位置固定不动，不随物体运动；动滑轮轴的位置随物体运动。由图可知，滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮。
[2]20个坠砣的总重力为
由图知使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数为2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则输电线P端受到的拉力大小为
[3]滑轮组中，绳子自由端移动距离和物体移动距离的关系是，图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度是绳子自由端移动的距离为，则输电线P端向左移动了
20．【答案】见解析
【解析】用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处，可知物重为拉力的3倍。已知绳、滑轮的自重及摩擦不计，可知有3股绳拉动滑轮，从动滑轮开始画出滑轮组上绳的绕线。如图所示：
21．【答案】(1)100N (2)200kg
【解析】（1）如图，动滑轮上有三根绳承担物重，，绳端拉力，由图乙可知，物体的重力为50N时，拉力为50N，则动滑轮的重力
（2）工人的质量为70kg，工人拉绳子的最大拉力不超过工人的重力，最大拉力
该工人竖直向下拉绳子运送货物时，最多能拉起货物的重力
最多能拉起质量是
22．【答案】(1)20N (2)200Pa (3)0.48m
【解析】（1）根据公式可知，物块M所受重力为
（2）物块M处于静止状态，受力平衡，在竖直方向上受到向下的重力和向上的拉力、支持力是平衡力，则，所以地面对物块M的支持力为
地面对物块M的支持力和物块M对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，根据公式可知，物块M对地面的压强为
（3）由图可知，滑轮组线段数为2，因为滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，滑轮重2N，根据公式可知，杠杆B端的力为
根据杠杆平衡条件可知，
当物块M刚被提离地面时，，即
得
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