6.6 滑 轮 学案(学生版+答案版)沪粤版(新教材)八年级下册

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6.6 滑 轮 学案(学生版+答案版)沪粤版(新教材)八年级下册

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    6.6 滑 轮
1.能识别定滑轮和动滑轮。 2.能通过实验,认识定滑轮和动滑轮的作用,并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。 3.知道滑轮组的特点,了解滑轮组的绕线方法,会根据要求使用和组装滑轮组。 4.了解轮轴的结构、特征及在生活中的应用。
知识点1 定滑轮和动滑轮
1.滑轮有 和 两种。使用时,滑轮的轴固定不动的叫 滑轮;滑轮的轴与重物一起移动的叫 滑轮。
知识点2 探究两类滑轮的作用
2.使用定滑轮 省力, 省距离(以上两空均选填“能”或“不能”),但是可以改变力的 。
3.使用动滑轮的好处是 ,缺点是不能改变力的 ,且 距离。
4.定滑轮实质上是一个 杠杆,动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂 的 杠杆。
知识点3 滑轮组
5.滑轮组的特点:滑轮组既能 又能 。若承担物重的绳子股数为n,不考虑动滑轮重、绳重和摩擦,则拉力F与物重G之间的关系为F= G。如果考虑动滑轮自重G动,则该关系为F= ,绳子自由端移动的距离s和重物提升的高度h之间的关系为s= h。
知识点4 轮轴
6.轮轴是 的变形,由轮和轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械就是轮轴。动力作用在轮上,阻力在轴上,动力臂 (选填“大于”或“小于”)阻力臂,省 但 距离,如汽车方向盘、水龙头等;反之,如果动力作用在轴上就 力,但可以 距离,如汽车前窗上的雨刮器、自行车通过链条带动车轮转动等。
重点一 定滑轮和动滑轮
类型 定滑轮 动滑轮
图示
定义 使用时,轴固定不动的滑轮 使用时,轴随着物体移动的滑轮
实质 等臂杠杆 动力臂是阻力臂两倍的杠杆
特点 不省力,但可以改变力的方向 省力,但不能改变力的方向,且费距离
绳子自由端移动的拉力F和物体重力G的关系 忽略绳重、滑轮重及摩擦
F=G F=G
绳子自由端移动的距离s和物体升高的高度h的关系 s绳=h物 s绳=2h物
绳子自由端移动的速度v绳和物体升高的速度v物的关系 v绳=v物 v绳=2v物
  【跟踪训练】 1.(2025·广东中考)升旗时,利用旗杆顶部的定滑轮可以( )
A.省力      B.省功
C.省距离 D.改变拉力方向
2.(2025·清远模拟)如图所示,不考虑动滑轮的重力,关于动滑轮的特点及其与杠杆原理的关系,下列说法错误的是( )
动滑轮与杠杆
A.点O为杠杆的支点,滑轮的轴A为阻力的作用点,B为动力的作用点
B.沿竖直方向提升重物时,动力臂L1为阻力臂L2的两倍
C.根据FL1=GL2可知F=,所以使用动滑轮省力
D.当改变拉力F的方向时,F的大小不变
重点二 滑轮组
1.滑轮组的特点。
滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成,既省力又可以改变力的方向,但同时要多移动距离。
(1)确定承担物重绳子段数n的方法(“分离法”)。
在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线,只考虑与动滑轮相连的绳子段数。如图甲所示的滑轮组中,与动滑轮相连的绳子段数为n=4;如图乙所示的滑轮组中,与动滑轮相连的绳子段数为n=5。
  
(2)滑轮组绳子段数n与受力情况。
①拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。即:
不计动滑轮重、绳重和摩擦:F= G。
不计绳重和摩擦,但考虑动滑轮重:F=(G+G动)。
②绳子自由端的移动距离s是物体上升高度h的n倍,即:s=nh。
③绳子自由端的速度与物体上升速度的关系:v绳=nv物。
2.滑轮组的组装。
(1)确定绳子的段数:n=。
(2)滑轮组的绕绳方法:根据承担物重的绳子段数n的奇偶性确定绳子固定端的位置,为“奇动偶定”,即:
①n为奇数,绳子的固定端在动滑轮上。
②n为偶数,绳子的固定端在定滑轮上。
【跟踪训练】 3.如图所示,用相同的滑轮按不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度,不计绳重、滑轮重及所有摩擦,在物体匀速上升的过程中( )
  
A.甲图更省力
B.乙图滑轮组绳端移动速度大
C.甲滑轮组省G的力
D.乙滑轮组省G的力
4.(2025·广州模拟)利用滑轮组设计健身器材,配重质量为10 kg,要求如下:始终竖直向下匀速拉动拉环,要求拉力大小范围为250~350 N(杠杆、滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计)。下列方案符合要求的是( )
  
   
基础巩固
1.如图,升旗时旗杆顶端的装置及其作用是( )
A.定滑轮——改变用力的方向
B.动滑轮——省力
C.动滑轮——改变用力的方向
D.定滑轮——省力
2.用如图所示的装置提升重为600 N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为动滑轮
B.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为300 N
C.若人将绳子匀速拉过2 m,物体也上升2 m
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
3.同一物体沿相同水平地面被匀速拉动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
A.F甲B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙
D.F甲=F乙>F丙
4.(2025·湛江模拟)如图所示,物体A重100 N,在大小为20 N的拉力F的作用下,10 s内沿水平地面匀速前进5 m,则物体A的速度为________m/s,受到的摩擦力为________N,绳子自由端移动了________m。
5.(2025·珠海模拟)如图所示,人站在地面上用滑轮组提起重物,请画出适合其工作场景的绕线方式。
6.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,沿不同方向分别用力F1、F2、F3以不同速度匀速拉动物体,忽略绳子与滑轮之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1=F2C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
7.某人到健身房进行健身活动,用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。使用时,若绳A处固定不动,手在绳B处用力FB拉绳,使重物G匀速上升;若绳B处固定不动,腿在绳A处用力FA拉绳,使重物G匀速上升(不考虑绳重、动滑轮重和摩擦)。下列说法正确的是( )
A.FAB.FA>FB
C.FA=FB
D.条件不足,无法确定
8.(2025·惠州模拟)如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720 N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80 N,不计绳重和摩擦,则运动2 s时绳子自由端移动的距离为________m,拉力F为________N。
甲 乙
9.如图所示,甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。如图丙,大轮重10 N,小轮重5 N,连杆重1 N。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体(G物=500 N),如果忽略摩擦力和绳的重力,则下列说法正确的是( )
      
A.F1=129 N、F2=133 N
B.F1=129 N、F2=129 N
C.F1=133 N、F2=133 N
D.F1=133 N、F2=129 N    6.6 滑 轮
1.能识别定滑轮和动滑轮。 2.能通过实验,认识定滑轮和动滑轮的作用,并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。 3.知道滑轮组的特点,了解滑轮组的绕线方法,会根据要求使用和组装滑轮组。 4.了解轮轴的结构、特征及在生活中的应用。
知识点1 定滑轮和动滑轮
1.滑轮有定滑轮和动滑轮两种。使用时,滑轮的轴固定不动的叫定滑轮;滑轮的轴与重物一起移动的叫动滑轮。
知识点2 探究两类滑轮的作用
2.使用定滑轮不能省力,不能省距离(以上两空均选填“能”或“不能”),但是可以改变力的方向。
3.使用动滑轮的好处是省力,缺点是不能改变力的方向,且费距离。
4.定滑轮实质上是一个等臂杠杆,动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆。
知识点3 滑轮组
5.滑轮组的特点:滑轮组既能省力又能改变力的方向。若承担物重的绳子股数为n,不考虑动滑轮重、绳重和摩擦,则拉力F与物重G之间的关系为F=G。如果考虑动滑轮自重G动,则该关系为F=(G+G动),绳子自由端移动的距离s和重物提升的高度h之间的关系为s=nh。
知识点4 轮轴
6.轮轴是杠杆的变形,由轮和轴组成的能绕共同轴心转动的简单机械就是轮轴。动力作用在轮上,阻力在轴上,动力臂大于(选填“大于”或“小于”)阻力臂,省力但费距离,如汽车方向盘、水龙头等;反之,如果动力作用在轴上就费力,但可以省距离,如汽车前窗上的雨刮器、自行车通过链条带动车轮转动等。
重点一 定滑轮和动滑轮
类型 定滑轮 动滑轮
图示
定义 使用时,轴固定不动的滑轮 使用时,轴随着物体移动的滑轮
实质 等臂杠杆 动力臂是阻力臂两倍的杠杆
特点 不省力,但可以改变力的方向 省力,但不能改变力的方向,且费距离
绳子自由端移动的拉力F和物体重力G的关系 忽略绳重、滑轮重及摩擦
F=G F=G
绳子自由端移动的距离s和物体升高的高度h的关系 s绳=h物 s绳=2h物
绳子自由端移动的速度v绳和物体升高的速度v物的关系 v绳=v物 v绳=2v物
  【跟踪训练】 1.(2025·广东中考)升旗时,利用旗杆顶部的定滑轮可以( D )
A.省力      B.省功
C.省距离 D.改变拉力方向
2.(2025·清远模拟)如图所示,不考虑动滑轮的重力,关于动滑轮的特点及其与杠杆原理的关系,下列说法错误的是( D )
动滑轮与杠杆
A.点O为杠杆的支点,滑轮的轴A为阻力的作用点,B为动力的作用点
B.沿竖直方向提升重物时,动力臂L1为阻力臂L2的两倍
C.根据FL1=GL2可知F=,所以使用动滑轮省力
D.当改变拉力F的方向时,F的大小不变
重点二 滑轮组
1.滑轮组的特点。
滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成,既省力又可以改变力的方向,但同时要多移动距离。
(1)确定承担物重绳子段数n的方法(“分离法”)。
在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线,只考虑与动滑轮相连的绳子段数。如图甲所示的滑轮组中,与动滑轮相连的绳子段数为n=4;如图乙所示的滑轮组中,与动滑轮相连的绳子段数为n=5。
  
(2)滑轮组绳子段数n与受力情况。
①拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。即:
不计动滑轮重、绳重和摩擦:F= G。
不计绳重和摩擦,但考虑动滑轮重:F=(G+G动)。
②绳子自由端的移动距离s是物体上升高度h的n倍,即:s=nh。
③绳子自由端的速度与物体上升速度的关系:v绳=nv物。
2.滑轮组的组装。
(1)确定绳子的段数:n=。
(2)滑轮组的绕绳方法:根据承担物重的绳子段数n的奇偶性确定绳子固定端的位置,为“奇动偶定”,即:
①n为奇数,绳子的固定端在动滑轮上。
②n为偶数,绳子的固定端在定滑轮上。
【跟踪训练】 3.如图所示,用相同的滑轮按不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度,不计绳重、滑轮重及所有摩擦,在物体匀速上升的过程中( A )
  
A.甲图更省力
B.乙图滑轮组绳端移动速度大
C.甲滑轮组省G的力
D.乙滑轮组省G的力
4.(2025·广州模拟)利用滑轮组设计健身器材,配重质量为10 kg,要求如下:始终竖直向下匀速拉动拉环,要求拉力大小范围为250~350 N(杠杆、滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计)。下列方案符合要求的是( D )
  
   
基础巩固
1.如图,升旗时旗杆顶端的装置及其作用是( A )
A.定滑轮——改变用力的方向
B.动滑轮——省力
C.动滑轮——改变用力的方向
D.定滑轮——省力
2.用如图所示的装置提升重为600 N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重,下列说法正确的是( B )
A.两个滑轮均为动滑轮
B.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为300 N
C.若人将绳子匀速拉过2 m,物体也上升2 m
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
3.同一物体沿相同水平地面被匀速拉动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( B )
A.F甲B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙
D.F甲=F乙>F丙
【解析】由题图可知,F甲=f,F乙=,F丙=,则F甲>F乙>F丙。
4.(2025·湛江模拟)如图所示,物体A重100 N,在大小为20 N的拉力F的作用下,10 s内沿水平地面匀速前进5 m,则物体A的速度为________m/s,受到的摩擦力为________N,绳子自由端移动了________m。
【答案】0.5 20 5
5.(2025·珠海模拟)如图所示,人站在地面上用滑轮组提起重物,请画出适合其工作场景的绕线方式。
【答案】如图所示
能力达标
6.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,沿不同方向分别用力F1、F2、F3以不同速度匀速拉动物体,忽略绳子与滑轮之间的摩擦,下列说法正确的是( D )
A.F1=F2C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
【解析】使用定滑轮不省力。
7.某人到健身房进行健身活动,用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。使用时,若绳A处固定不动,手在绳B处用力FB拉绳,使重物G匀速上升;若绳B处固定不动,腿在绳A处用力FA拉绳,使重物G匀速上升(不考虑绳重、动滑轮重和摩擦)。下列说法正确的是( A )
A.FAB.FA>FB
C.FA=FB
D.条件不足,无法确定
【解析】用画受力示意图法分析解答。FA通过一根绳子直接作用在重物上,则FA=G。手在B处用力FB拉绳时(绳重、动滑轮重及摩擦均忽略不计),动滑轮受力示意图如图所示,可见FB=2G。
8.(2025·惠州模拟)如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720 N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80 N,不计绳重和摩擦,则运动2 s时绳子自由端移动的距离为________m,拉力F为________N。
甲 乙
【答案】2.0 400
素养提升
9.如图所示,甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。如图丙,大轮重10 N,小轮重5 N,连杆重1 N。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体(G物=500 N),如果忽略摩擦力和绳的重力,则下列说法正确的是( B )
      
A.F1=129 N、F2=133 N
B.F1=129 N、F2=129 N
C.F1=133 N、F2=133 N
D.F1=133 N、F2=129 N
【解析】甲、乙滑轮组均由4股绳承重,则有F1=F2=(G大轮+G小轮+G杆+G物),代入数据解得F1=F2=129 N。

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