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第9章 9.2 滑轮
题型1 定滑轮 题型2 动滑轮
题型3 动滑轮的计算 题型4 探究定滑轮与动滑轮的特点
题型5 滑轮组的特点 题型6 滑轮组中的相关计算
题型7 滑轮组的设计与组装 题型8 轮轴及其应用
题型9 斜面及其应用
▉题型1 定滑轮
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
1．如图所示的实验装置，甲重40N，乙重10N，装置静止时不计弹簧测力计自重，则甲对地的压力和弹簧测力计的示数分别是（　　）
A．30N；40N B．30N；10N C．40N；10N D．30N；50N
2．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
▉题型2 动滑轮
【知识点的认识】
动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，
实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
特点：省力，不能改变动力方向，费距离。
3．使用一个动滑轮匀速提升一个物体时，若分别沿如图所示的方向用力F1、F2和F3，则这三个力的大小（　　）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F3＞F2＞F1 D．F2＞F3＞F1
4．使用一个动滑轮，工人最少要用　 　 牛的力才能把重200N的货物匀速提起1.5m（不计滑轮自重与轴间的摩擦），绳端移动　 　 m。
▉题型3 动滑轮的计算
【知识点的认识】
不考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G的关系为：F。这意味着，如果忽略动滑轮本身的重量，每个动滑轮可以将所需的拉力减半。
考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G及动滑轮重量G动的关系为：。这个公式考虑了动滑轮自身的重量，因此在实际应用中更为准确。
动滑轮自由端移动距离＝物体移动距离×2。
5．如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，那么，下列关系式中正确的是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
6．用动滑轮匀速提升物体A，如图所示，不计绳重和摩擦。动滑轮重80N，物体A重200N，作用在绳子自由端的拉力大小是（　　）
A．100N B．140N C．280 D．60N
▉题型4 探究定滑轮与动滑轮的特点
【知识点的认识】
实验器材。定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、钩码、刻度尺、铁架台、细绳等。
实验步骤：
第一步：用弹簧测力计测出两个钩码的重力G。
第二步：如图所示，在铁架台上分别组装定滑轮和动滑轮。
第三步：用定滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向下移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第四步：用动滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向上移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第五步：分析实验数据，分别找出定滑轮和动滑轮的F、G的关系及s、h的关系。
实验结论：
（1）定滑轮特点：不省力，也不省距离，s＝h，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮特点：省力，但费距离，s＝2h，不能改变力的方向。
7．在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验，货物重50N，若不计轮重、绳重和摩擦，将货物匀速向上拉动1m，则图甲中拉力F＝　 　 ，绳自由端下降　 　 m；则图乙中拉力F＝　 　 ，绳自由端上升　 　 m。
8．在“探究定滑轮的特点”的验中，小明进行了如下实验。
（1）实验中，小明用弹簧测力计沿竖直方向 　 　 拉钩码，使其缓缓上升，测量拉力F、绳端移动的距离s、钩码所受重力G及其上升的高度h。
（2）为了多测几组数据，小明改变 　 　 ，改变钩码上升高度，重复上述步骤。
（3）将实验数据填入下表格中：
实验序号 手拉绳子的力F/N 手移动的距离s/cm 钩码的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力的方向
1 0.6 10 0.5 10 向下
2 1.1 20 1.0 20 向下
3 1.7 30 1.5 30 向下
通过实验数据可得出，使用定滑轮 　 　 （选填“能”或“不能”）省力，但可以改变拉力的 　 　 。
▉题型5 滑轮组的特点
【知识点的认识】
滑轮组：人们常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组
滑轮组的特点：
（1）使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向；
（2）使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
①不考虑滑轮重力有F；
②考虑滑轮的重力，则有F；
③绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh。
9．用如图甲乙丙丁所示的装置来提升重物G．若摩擦力和动滑轮重都不计。那么，最费力的是（　　）
A．图甲所示的装置 B．图乙所示的装置
C．图丙所示的装置 D．图丁所示的装置
▉题型6 滑轮组中的相关计算
【知识点的认识】
滑轮组中力、距离、速度的基本计算主要包5个方面：
1、画滑轮组中绳子的绕法；
2、计算绳端的拉力；
3、计算能够拉动重物的重力；
4、计算动滑轮的重力；
5、计算绳端或物体运动的速度；
6、做功、功率问题等。
10．如图所示，用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体，若不计滑轮重、绳重及摩擦，其中用力最小的是（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示，用滑轮或滑轮组匀速提升重物。人对绳的拉力都是F，被提升的物重分别为G1、G2、G3、G4，若不计滑轮重，图中物重最大的是（　　）
A． B． C． D．
12．在“探究使用滑轮组时拉力与物重的关系”的实验中，如果用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，不计摩擦和动滑轮重，拉力与物重的关系为：F＝　 G或F＝　　 G。
13．如图所示，物体C重200N，在不计摩擦和绳重的情况下，要匀速提起重物时，需加力F为65N，若滑轮的规格都相同，则每个滑轮的重为　 　 N。
14．小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系：F＝　 。
G/N 2 3 4 5 6 7 8
F/N 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1
15．如图所示，物体C重100N，在不计摩擦和绳重的情况下，要匀速提起重物时，需加力F为28N，若滑轮的规格都相同，则每个滑轮的重为　 　 N。
▉题型7 滑轮组的设计与组装
【知识点的认识】
1、求出滑轮组绳子股数n设计滑轮组是比较难以掌握的一种题型，为了帮助大家掌握好这类题型，现归纳出解答设计滑轮组特点。
2、确定滑轮组个数及绳子始方位：
（1）动滑轮N动＝n/2（n为偶数） （n﹣1）/2（n为奇数 ）
（2）定滑轮N定＝N动（n为偶数端力向下）（n为奇数端力向上 ）N动+1（n为奇数端力向下）N动﹣1（n为偶数端力向上 ）
（3）绳子始端固定方位：（偶定、奇动），n为偶数，绳子始端在定滑轮钩上；n为奇数则连在动滑轮钩上。
3、组装滑轮组：在完成1求出，2确定的基础上，绳子由里至外一圈地绕置即可。
16．组装如图所示滑轮组，使绳子自由端拉力F最小。
17．用如图所示的滑轮组提升物体，请画出最省力的滑轮组绕线法。
18．组装如图所示的滑轮组，使绳自由端拉力F最小。
19．如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
20．用如图所示的滑轮组成的滑轮组，以最省力的方式拉动汽车，请画出滑轮组的绕绳。
21．组装滑轮组，要求画出最省力的绕线法
22．用如图所示滑轮组提升重物时，画出最省力的绳子绕法。
▉题型8 轮轴及其应用
【知识点的认识】
（1）轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。
（2）作用：可以省力和改变力的方向。
（3）实质：是一个可连续转动的杠杆
（4）原理：使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径、由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆，实际的例子：有自行车脚踏与轮盘（大齿轮）是省力轮轴．
当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆，实际的例子有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用．
23．在如图所示的机械传动中，属于螺旋传动的是（　　）
A． B．
C． D．
24．阅读文章，回答问题：
轮轴
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图1所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图2所示。
根据杠杆的平衡条件，可得F1 R＝F2 r．使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。
（1）轮轴的实质是变形的 　 　 。
（2）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是 　 　 （选填“省力”或“费力”）的，且动力是阻力的 　　 。
▉题型9 斜面及其应用
【知识点的认识】
（1）定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
（2）特点：可以省力，但费距离。
（3）原理：根据做功公式W＝Fs可知，把如图所示的物体从地面提升到某高度需要做功W1＝Gh，从斜面上把物体堆到同样的高度做功W2＝Fs，不考虑摩擦择优Fs＝Gh，因为s＞h，所以F＜G，斜面可以省力，但费距离。
25．阅读下面的短文，并回答问题。
斜面
在日常生产和生活中，斜面是一种很常用的简单机械。在我国战国时期的《墨子》一书中，就记载了利用斜面提升物体的方法及其省力的原理。
如图1所示，工人用长木板搭一个斜面，能很方便的把货物沿斜面推上卡车。如图2所示，工人用沿斜面的推力F使货物沿斜面移动l的距离，推力对货物做功：W1＝Fl；重为G的货物被提升h的距离，提升货物做功：W2＝Gh。
由功的原理可知：假设斜面很光滑，即货物在斜面上不受摩擦力，则使用斜面对货物做功（W1）跟不用斜面直接提升货物做功（W2）相等，即：F1＝Gh，因此，计算推力的公式可写为：。由此发现：利用斜面将同一物体提升模拟盘山公路相同的高度，斜面越长越省力。
比如：在一些建筑物的入口处，设有方便推车或轮椅上下的坡道，将轮椅沿斜坡推上去比垂直提升更省力。
又如：盘山公路也是变形的斜面。找一张直角三角形的纸，如图3所示缠绕在铅笔上，可以模拟一个盘山公路的形状。展开这张纸发现它原来是个斜面。因此，汽车沿着盘山公路行驶比直通山顶的路程要长很多，但会更省力，同时也更好的保证了行车的安全性。
斜面的广泛使用，为人们的生产和生活带来了很多便利。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）利用一个斜面把大桶的石油从地面运上卡车，斜面的长度越 　 　 越省力。
（2）在下列四个实例中，属于利用斜面的是：　 　 。
A.跷跷板
B.方向盘
C.动滑轮
D.螺丝钉
（3）当骑自行车上山坡时，是沿S形路线骑行省力，还是沿直线骑行更省力？请你简要分析说明理由。第9章 9.2 滑轮
题型1 定滑轮 题型2 动滑轮
题型3 动滑轮的计算 题型4 探究定滑轮与动滑轮的特点
题型5 滑轮组的特点 题型6 滑轮组中的相关计算
题型7 滑轮组的设计与组装 题型8 轮轴及其应用
题型9 斜面及其应用
▉题型1 定滑轮
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
1．如图所示的实验装置，甲重40N，乙重10N，装置静止时不计弹簧测力计自重，则甲对地的压力和弹簧测力计的示数分别是（　　）
A．30N；40N B．30N；10N C．40N；10N D．30N；50N
【答案】B
【解答】解：（1）由图可见，乙处于悬吊状态，乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以甲也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于10N。
（2）甲物体共受三个力的作用，处于静止状态，受力平衡，所以竖直向上的拉力和支持力与竖直向下的重力大小相等，则：支持力N＝G﹣F＝40N﹣10N＝30N，因压力与支持力是一对相互作用力，大小也等于30N。
故选：B。
2．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
【答案】A
【解答】解：国旗杆上的滑轮轴固定不动，所以应该是定滑轮；
故选：A。
▉题型2 动滑轮
【知识点的认识】
动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，
实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
特点：省力，不能改变动力方向，费距离。
3．使用一个动滑轮匀速提升一个物体时，若分别沿如图所示的方向用力F1、F2和F3，则这三个力的大小（　　）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F3＞F2＞F1 D．F2＞F3＞F1
【答案】C
【解答】解：固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点，各力臂如下：
可知，F1的力臂为直径，力臂最大，F2的力臂较大，F3的力臂最小，由杠杆平衡条件知，当阻力与阻力的力臂的积固定时，力臂越大，力越小。故三个力的关系为：F1＜F2＜F3。
故选：C。
4．使用一个动滑轮，工人最少要用　100　 牛的力才能把重200N的货物匀速提起1.5m（不计滑轮自重与轴间的摩擦），绳端移动　3　 m。
【答案】100；3
【解答】解：∵不计滑轮自重与轴间的摩擦，
∴使用动滑轮，拉力的大小：FG物200N＝100N；
∵s＝2h，
∴绳端移动距离s＝2h＝2×1.5m＝3m。
故答案为：100；3。
▉题型3 动滑轮的计算
【知识点的认识】
不考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G的关系为：F。这意味着，如果忽略动滑轮本身的重量，每个动滑轮可以将所需的拉力减半。
考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G及动滑轮重量G动的关系为：。这个公式考虑了动滑轮自身的重量，因此在实际应用中更为准确。
动滑轮自由端移动距离＝物体移动距离×2。
5．如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦，那么，下列关系式中正确的是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解答】解：第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，
所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；
第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，
所以根据二力平衡，此时拉力F2f；
第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向左的拉力，即F3＝2f；
由此可得F2＜F1＜F3。
故选：D。
6．用动滑轮匀速提升物体A，如图所示，不计绳重和摩擦。动滑轮重80N，物体A重200N，作用在绳子自由端的拉力大小是（　　）
A．100N B．140N C．280 D．60N
【答案】B
【解答】∵摩擦不计，动滑轮重G轮＝80N，
∴匀速提升重物时绳子的拉力：
F（G物+G轮）（200N+80N）＝140N；
故选：B。
▉题型4 探究定滑轮与动滑轮的特点
【知识点的认识】
实验器材。定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、钩码、刻度尺、铁架台、细绳等。
实验步骤：
第一步：用弹簧测力计测出两个钩码的重力G。
第二步：如图所示，在铁架台上分别组装定滑轮和动滑轮。
第三步：用定滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向下移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第四步：用动滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向上移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第五步：分析实验数据，分别找出定滑轮和动滑轮的F、G的关系及s、h的关系。
实验结论：
（1）定滑轮特点：不省力，也不省距离，s＝h，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮特点：省力，但费距离，s＝2h，不能改变力的方向。
7．在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验，货物重50N，若不计轮重、绳重和摩擦，将货物匀速向上拉动1m，则图甲中拉力F＝　50N　 ，绳自由端下降　1　 m；则图乙中拉力F＝　25N　 ，绳自由端上升　2　 m。
【答案】50N；1；25N；2。
【解答】解：（1）图甲中，滑轮为定滑轮，若不计轮重、绳重和摩擦，则拉力F＝G＝50N，绳自由端下降距离：s＝h＝1m；
（2）图乙，滑轮为动滑轮，若不计轮重、绳重和摩擦，则拉力F′G50N＝25N，绳自由端上升距离：s′＝2h＝2×1m＝2m；
故答案为：50N；1；25N；2。
8．在“探究定滑轮的特点”的验中，小明进行了如下实验。
（1）实验中，小明用弹簧测力计沿竖直方向 　匀速　 拉钩码，使其缓缓上升，测量拉力F、绳端移动的距离s、钩码所受重力G及其上升的高度h。
（2）为了多测几组数据，小明改变 　钩码的质量（或钩码的重力）　 ，改变钩码上升高度，重复上述步骤。
（3）将实验数据填入下表格中：
实验序号 手拉绳子的力F/N 手移动的距离s/cm 钩码的重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力的方向
1 0.6 10 0.5 10 向下
2 1.1 20 1.0 20 向下
3 1.7 30 1.5 30 向下
通过实验数据可得出，使用定滑轮 　不能　 （选填“能”或“不能”）省力，但可以改变拉力的 　方向　 。
【答案】（1）匀速；
（2）钩码的质量（或钩码的重力）；
（3）不能；方向。
【解答】解：（1）用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉钩码，使其缓缓上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小，使挂在它下面钩码缓缓上升，测量拉力F。
（2）为了多测几组数据，我们可以改变提升物体的重力，即改变钩码的个数，也可以改变钩码上升高度，重复上述步骤。
（3）由表格可知，手拉绳子的力F大于钩码的重力G，故使用动滑轮不能省力，但可以改变力的方向。
故答案为：（1）匀速；
（2）钩码的质量（或钩码的重力）；
（3）不能；方向。
▉题型5 滑轮组的特点
【知识点的认识】
滑轮组：人们常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组
滑轮组的特点：
（1）使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向；
（2）使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
①不考虑滑轮重力有F；
②考虑滑轮的重力，则有F；
③绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh。
9．用如图甲乙丙丁所示的装置来提升重物G．若摩擦力和动滑轮重都不计。那么，最费力的是（　　）
A．图甲所示的装置 B．图乙所示的装置
C．图丙所示的装置 D．图丁所示的装置
【答案】B
【解答】解：甲、图中是两个定滑轮，不省力，F1＝G；
乙、图中一个定滑轮一个动滑轮，拉力作用在动滑轮轴上，所以，F2＝2G；
丙、图中一个定滑轮一个动滑轮，承但物体重力的绳子股数是2，拉力作用在绳子自由端，所以，F3；
丁、图中一个定滑轮一个动滑轮，承但物体重力的绳子股数是2，拉力作用在绳子自由端，F4。
故选：B。
▉题型6 滑轮组中的相关计算
【知识点的认识】
滑轮组中力、距离、速度的基本计算主要包5个方面：
1、画滑轮组中绳子的绕法；
2、计算绳端的拉力；
3、计算能够拉动重物的重力；
4、计算动滑轮的重力；
5、计算绳端或物体运动的速度；
6、做功、功率问题等。
10．如图所示，用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体，若不计滑轮重、绳重及摩擦，其中用力最小的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：不计滑轮重、绳重及摩擦：
A和D、由2段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力FG，
B、由3段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力FG，
C、使用的是2个定滑轮，所以拉力F＝G。
由此可知，拉力F最小的是图B。
故选：B。
11．如图所示，用滑轮或滑轮组匀速提升重物。人对绳的拉力都是F，被提升的物重分别为G1、G2、G3、G4，若不计滑轮重，图中物重最大的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：A图为定滑轮，则F1＝G1；
B图为滑轮组，承担物重的绳子股数为3，则F2G2；
C图为滑轮组，承担物重的绳子股数为2，则F3G3；
D图为动滑轮，则F4G4。
因为F1＝F2＝F3＝F4，所以G2＞G3＝G4＞G1；即G2最大。
故选：B。
12．在“探究使用滑轮组时拉力与物重的关系”的实验中，如果用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，不计摩擦和动滑轮重，拉力与物重的关系为：F＝　　 G或F＝　　 G。
【答案】；
【解答】解：
在“探究使用滑轮组时拉力与物重的关系”的实验中，如果用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，
不计摩擦和动滑轮重，拉力与物重的关系为：FG或FG。
故答案为：；。
13．如图所示，物体C重200N，在不计摩擦和绳重的情况下，要匀速提起重物时，需加力F为65N，若滑轮的规格都相同，则每个滑轮的重为　20　 N。
【答案】20
【解答】解：本题中随重物一起上升的滑轮有两个，即动滑轮两个；另一个为定滑轮，如图：
则对于动滑轮A的受力情况是：2F＝G动+T；
对于动滑轮B的受力情况是：2T＝G动+G；
∴G动20N。
故答案为：20。
14．小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系：F＝　0.2G+0.5N　 。
G/N 2 3 4 5 6 7 8
F/N 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由表格数据可知，随着物重的增加，拉力均匀增大，即物重每增加1N，拉力增大0.2N，
所以，拉力F与重力G的关系为一次函数关系，设F＝kG+b，
分析表格第二、第三列的数据可得：
0.9N＝k×2N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
1.1N＝k×3N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①得：k＝0.2，
将k＝0.2代入①得：b＝0.5N；
所以力F与重力G的关系式是：F＝0.2G+0.5N。
故答案为：0.2G+0.5N。
15．如图所示，物体C重100N，在不计摩擦和绳重的情况下，要匀速提起重物时，需加力F为28N，若滑轮的规格都相同，则每个滑轮的重为　4　 N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：本题中随重物一起上升的滑轮有两个，即动滑轮两个；另一个为定滑轮，如图：
则对于动滑轮A的受力情况是：2F＝G动+T；
对于动滑轮B的受力情况是：2T＝G动+G；
∴G动4N。
故答案为：4。
▉题型7 滑轮组的设计与组装
【知识点的认识】
1、求出滑轮组绳子股数n设计滑轮组是比较难以掌握的一种题型，为了帮助大家掌握好这类题型，现归纳出解答设计滑轮组特点。
2、确定滑轮组个数及绳子始方位：
（1）动滑轮N动＝n/2（n为偶数） （n﹣1）/2（n为奇数 ）
（2）定滑轮N定＝N动（n为偶数端力向下）（n为奇数端力向上 ）N动+1（n为奇数端力向下）N动﹣1（n为偶数端力向上 ）
（3）绳子始端固定方位：（偶定、奇动），n为偶数，绳子始端在定滑轮钩上；n为奇数则连在动滑轮钩上。
3、组装滑轮组：在完成1求出，2确定的基础上，绳子由里至外一圈地绕置即可。
16．组装如图所示滑轮组，使绳子自由端拉力F最小。
【答案】
【解答】解：图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，绕线的方法有两股和三股两种，两种方法可以省力，但省力的情况不同，且相同条件下，动滑轮上绳子的股数越多，越省力；
题中要求使绳子自由端拉力F最小，则动滑轮上绳子的股数n＝3，绳子先系在动滑轮上面的挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮，再向下绕过动滑轮；
如下图所示：
17．用如图所示的滑轮组提升物体，请画出最省力的滑轮组绕线法。
【答案】
【解答】解：从动滑轮的上挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示：
18．组装如图所示的滑轮组，使绳自由端拉力F最小。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，在不计滑轮自重及摩擦的情况下，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物重的几分之一。由此可知绳子股数越多越省力，根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多，即三股绕线的方法。
如图所示：
19．如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向左；有两股绕线的方法拉力方向向右，在不计滑轮自重及摩擦的情况下，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物重的几分之一。由此可知绳子股数越多越省力，根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多，即三股绕线的方法。
具体图形如下：
20．用如图所示的滑轮组成的滑轮组，以最省力的方式拉动汽车，请画出滑轮组的绕绳。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：如图，左侧为动滑轮，因此要从它开始向右侧的定滑轮绕绳，再绕回到动滑轮，最终由三段绳子承担拉汽车的力，这就是最省力的绳子的绕法。
21．组装滑轮组，要求画出最省力的绕线法
【答案】见试题解答内容
【解答】解：动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，该滑轮组最多可由3段绳子承担动滑轮的重；因此将绳子固定在动滑轮的挂钩上，依次通过定滑轮和动滑轮，如图所示：
22．用如图所示滑轮组提升重物时，画出最省力的绳子绕法。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示。
▉题型8 轮轴及其应用
【知识点的认识】
（1）轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。
（2）作用：可以省力和改变力的方向。
（3）实质：是一个可连续转动的杠杆
（4）原理：使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径、由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆，实际的例子：有自行车脚踏与轮盘（大齿轮）是省力轮轴．
当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆，实际的例子有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用．
23．在如图所示的机械传动中，属于螺旋传动的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：A属于链传动，不合题意；
B属于齿轮传动，不合题意；
C属于带传动，不合题意；
D属于螺旋传动，符合题意。
故选：D。
24．阅读文章，回答问题：
轮轴
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图1所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图2所示。
根据杠杆的平衡条件，可得F1 R＝F2 r．使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。
（1）轮轴的实质是变形的 　杠杆　 。
（2）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是 　省力　 （选填“省力”或“费力”）的，且动力是阻力的 　　 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）轮轴实质是可绕固定轴传动的杠杆；其支点在轴心，阻力作用在轴上，动力作用在轮上。轮半径大于轴半径，所以实质是省力杠杆。
（2）螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，即R＝5r，根据杠杆的平衡条件F1．R＝F2．r知F1F2，故正常使用螺丝刀是省力的，且动力是阻力的。
故答案为：（1）杠杆；（2）省力；。
▉题型9 斜面及其应用
【知识点的认识】
（1）定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
（2）特点：可以省力，但费距离。
（3）原理：根据做功公式W＝Fs可知，把如图所示的物体从地面提升到某高度需要做功W1＝Gh，从斜面上把物体堆到同样的高度做功W2＝Fs，不考虑摩擦择优Fs＝Gh，因为s＞h，所以F＜G，斜面可以省力，但费距离。
25．阅读下面的短文，并回答问题。
斜面
在日常生产和生活中，斜面是一种很常用的简单机械。在我国战国时期的《墨子》一书中，就记载了利用斜面提升物体的方法及其省力的原理。
如图1所示，工人用长木板搭一个斜面，能很方便的把货物沿斜面推上卡车。如图2所示，工人用沿斜面的推力F使货物沿斜面移动l的距离，推力对货物做功：W1＝Fl；重为G的货物被提升h的距离，提升货物做功：W2＝Gh。
由功的原理可知：假设斜面很光滑，即货物在斜面上不受摩擦力，则使用斜面对货物做功（W1）跟不用斜面直接提升货物做功（W2）相等，即：F1＝Gh，因此，计算推力的公式可写为：。由此发现：利用斜面将同一物体提升模拟盘山公路相同的高度，斜面越长越省力。
比如：在一些建筑物的入口处，设有方便推车或轮椅上下的坡道，将轮椅沿斜坡推上去比垂直提升更省力。
又如：盘山公路也是变形的斜面。找一张直角三角形的纸，如图3所示缠绕在铅笔上，可以模拟一个盘山公路的形状。展开这张纸发现它原来是个斜面。因此，汽车沿着盘山公路行驶比直通山顶的路程要长很多，但会更省力，同时也更好的保证了行车的安全性。
斜面的广泛使用，为人们的生产和生活带来了很多便利。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）利用一个斜面把大桶的石油从地面运上卡车，斜面的长度越 　长　 越省力。
（2）在下列四个实例中，属于利用斜面的是：　D　 。
A.跷跷板
B.方向盘
C.动滑轮
D.螺丝钉
（3）当骑自行车上山坡时，是沿S形路线骑行省力，还是沿直线骑行更省力？请你简要分析说明理由。
【答案】（1）长；（2）D；（3）沿S形路线比沿直线更省力；当骑自行车上山坡时，是沿S形路线行驶，S路线相当于延长了斜面的长度，在斜面的高和物体的重力一定时，斜面越长越省力。
【解答】解：（1）根据功的原理可知：，利用斜面将同一物体提升模拟盘山公路相同的高度，斜面越长越省力。
（2）A.跷跷板是等臂杠杆，故A不符合题意；
B.方向盘属于轮轴，故B不符合题意；
C.动滑轮是滑轮的一种，故C不符合题意；
D.螺丝钉属于斜面，故D符合题意。故选：D。
（3）沿S形路线比沿直线更省力；当骑自行车上山坡时，是沿S形路线行驶，S路线相当于延长了斜面的长度，在斜面的高和物体的重力一定时，斜面越长越省力。
故答案为：（1）长；（2）D；（3）沿S形路线比沿直线更省力；当骑自行车上山坡时，是沿S形路线行驶，S路线相当于延长了斜面的长度，在斜面的高和物体的重力一定时，斜面越长越省力。

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