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滑轮的认知
起重设备上的滑轮组
滑轮的认知
滑轮是变形的杠杆
定
滑
轮
定义：中间的轴固定不动的滑轮
特征:
1.
轮的边缘有槽;
2.
轮可以转动,
轴固定不动;
3.
利用绳索拉起重物;
4.
能改变用力的方向.
实质：等臂杠杆
特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向
受力分析:
1.
同一条绳索上任意一点受力大小是相同的;
2.
由于绳子能任意弯曲,
所以力方向可以改变;
3.
我们把动力作用在绳子上的一端叫做自由端,
实验表明,
在匀速或静止状态下,
动力和阻力的大小是相同的.
4.理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物。绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
动
滑
轮
定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
特征:
1.
绳子的一端被固定,
滑轮是沿固定的绳子滚动,
所以滑轮与固定绳端的接触点是支点;
2.
滑轮不仅转动,
而且还随着绳子一起上下移动;
3.
动力与克服阻力的方向一致,
所以动滑轮不能改变用力方向.
4.
由于阻力F2随滑轮一起移动,
所以滑轮受到的重力也是阻力的一部分.
实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向
受力分析:
1.
重物(阻力)是作用在滑轮轴上的;
所以阻力的力臂是轮半径R;
2.
动力作用在滑轮的绳子自由端,
动力的力臂为2R;
根据杠杆原理,
不计滑轮的重力时,
使用动滑轮最多省一半力.
3.
理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
只忽略轮轴间的摩擦则，拉力
。绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）
定滑轮的杠杆原理
等臂杠杆:
,
即:
;
其中:
s为绳子端的移动距离,
h为物体移动距离.
动滑轮的杠杆原理
省力杠杆:
,
即:
;
其中:
s为绳子端的移动距离,
h为物体移动距离.
反拉滑轮模型
受力分析:
费力省距离:;
其中:
s为绳子端的移动距离,
h为物体移动距离.
水平滑轮问题
;
;
;
;
;
;
滑轮组及其受力分析
滑轮组
定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组
特点:
1.
由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;
2.
既可以改变用力的方向,
又可以省力.
受力分析:
(将重物与动滑轮看做一个整体)
;
;
其中n为承重绳子的段数.
理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力。绳子自由端移动距离SF（或vF）＝n倍的重物移动的距离SG（或vG）。
④组装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
整体法解基本滑轮模型
【典型例题】
类型一、定滑轮和动滑轮
1、关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（　　）
A．甲能改变拉力的方向
B．甲是等臂杠杆
C．甲比乙省力
D．甲比乙省距离
【答案】C
【解析】乙滑轮的轴是固定的，所以是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，使用乙滑轮不能够省力，但可以改变力的方向；甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，使用甲滑轮可以省力但费距离，故C符合题意。
类型二、滑轮组
2、下列几种说法中正确的是（　　）
A．任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点
B．滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数
C．滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数
D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点
【思路点拨】滑轮组是将动滑轮和定滑轮结合在一起使用，既省力又能改变力的方向，滑轮组的省力特点是滑轮组由几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一，根据功的原理可知使用任何机械都不省功。
【答案】C
【解析】将动滑轮和定滑轮结合在一起使用时组成滑轮组，根据滑轮组的省力特点，承担物重的绳子段数越多，越省力,与动滑轮的个数无关,且当承担物重的绳子段数是奇数时，并不能达到改变动力方向的优点，所以A、B错误，C正确，功的原理告诉我们使用任何机械都不省功，所以滑轮组使用时，一样不能既省力又省距离的，即D错误，故选C。
类型三、综合应用
3、如图所示，物体A的重力为G，不计滑轮重和摩擦。当F=
G时，才能把物体A匀速提起；若，则重物对地面的压力为
G。
【思路点拨】根据动滑轮的特点：省一半力和物体的受力情况分析。
【答案】
【解析】
一．选择题（共28小题）
1．如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别匀速提升重为G1＝56N、G2＝36N的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为（　　）
A．2N
B．4N
C．8N
D．10N
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）结合F相同得出提升动滑轮的重力。
【解答】解：由图甲可知，n＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，G动＝3F﹣G1，①
由图乙可知，n＝2，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，G动＝2F﹣G2，②
3F﹣G1＝2F﹣G2，代入数据，
F＝G1﹣G2＝56N﹣36N＝20N，
F＝20N代入①，G动＝3F﹣G1＝3×20N﹣56N＝4N。
故选：B。
【点评】本题考查了滑轮组绳子拉力公式的应用，明确有用功和总功以及滑轮组绳子的有效股数是关键。
2．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们在相同时间内分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．若G1＝G2，则拉力做的总功相同
B．若G1＝G2，则甲机械效率大于乙机械效率
C．若F1＝F2，则拉力做功的功率相同
D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
【分析】解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系，并能比较出甲乙两图中所做额外功的大小关系，并能根据公式η＝＝分析机械效率大小关系，根据P＝＝分析功率的大小。
【解答】解：A、甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，若G1＝G2，把物体提升相同的高度，则根据W＝Gh可知甲乙所做的有用功相同，总功＝有用功+额外功，所以甲的总功大于乙的总功，故A错误。
B、若G1＝G2，甲乙所做的有用功相同，乙做的总功大于甲做的总功，根据η＝，甲的机械效率大于乙的机械效率，故B正确；
C、若F1＝F2，由于甲图有2段绳子承担物重，所以s＝2h，乙图有3段绳子承担物重，所以s＝3h，根据P＝＝在相同时间内，甲的功率小于乙的功率，故C错误；
D、用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中的比值发生变化，所以机械效率变，故D错误。
故选：B。
【点评】此题通过变化有用功或总功来改变机械效率。若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低。
3．如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．若G1＝G2，则拉力F1＝F2做的总功相同
B．若G1＝G2，则拉力F2做的有用功多
C．若G1＞G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
D．若G1＞G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
【分析】（1）装置的机械效率η＝＝＝，分析额外功的来源，根据功的计算公式比较有用功和额外功的大小，确定总功的大小；
（2）不考虑绳重、摩擦，额外功是提升动滑轮所做的功。
【解答】解：
AB、若G1＝G2，且重物匀速提升的高度相同，由W有＝Gh可知，有用功相同；
不计绳重及摩擦，则克服动滑轮自重做的功为额定功，即W额外＝G动h，因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，但乙装置有2个动滑轮，故乙做的额外功多，而W总＝W有+W额外，所以总功不相同，即F1、F2做的功不相等，故AB错误；
CD、不考虑绳重、摩擦，则滑轮组的机械效率η＝＝＝，若G1＞G2，重物匀速提升的高度相同，由W有＝Gh可知，甲有用功大；
不计绳重及摩擦，则额定功是克服动滑轮自重做的功，即W额外＝G动h，因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，但乙装置有2个动滑轮，故乙做的额外功多，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故D
错误，C正确；
故选：C。
【点评】通过变化有用功或总功来改变机械效率。若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低。
4．如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
【分析】（1）先根据摩擦力与重力的关系求出A受到的摩擦力，然后根据A受平衡力求出绳子对A的拉力；
（2）若让A匀速向左运动，此时摩擦力方向向右，再结合绳子的拉力和平衡力的知识就可以求出所需的向左的拉力。
（3）影响滑动摩擦力大小的因素：压力、接触面的粗糙程度；
（4）根据F＝（GB+G动）求出动滑轮的重力。
【解答】解：A、A受到的绳子的拉力：F＝f＝0.2×100N＝20N；故A错误；
B、若把A匀速向左拉动，A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用，由于A匀速运动，故向左的拉力等于向右的作用力的合力；又因为接触面的粗糙程度和压力均不变，故摩擦力不变，则拉力为20N+20N＝40N，故B错误。
C、若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故C错误；
D、由F＝（GB+G动）可得，动滑轮的重力：G动═2F﹣GB＝2×20N﹣30N＝10N；故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查动滑轮知识，力的平衡、影响摩擦力大小的因素，考查知识点较多，难点是求A所受的摩擦力，关键是对物体进行受力分析。
5．用相同的滑轮组装成如图所示的滑轮组，用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】分析各个选项中滑轮或滑轮组的省力情况，选出最省力的绕绳方法。
【解答】解：
A、两个滑轮的使用，效果相当于一个动滑轮，可以省一半力，拉力F＝G；
B、两个滑轮的使用，效果相当于一个定滑轮，不能省力，拉力F＝G；
C、两个滑轮组成滑轮组，承担物重的绳子股数n＝3，所用拉力F＝G；
D、两个滑轮组成滑轮组，承担物重的绳子股数n＝2，所用拉力F＝G。
可见，用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是C。
故选：C。
【点评】本题考查了使用定滑轮、动滑轮、滑轮组拉力的计算，确定承担物重的绳子股数是关键。
6．站在高处的工人，用一机械效率是70%的滑轮组，将一重为2240N的货物竖直提起，所用的拉力是800N，则该滑轮组的组合是由几个定滑轮和几个动滑轮组成（　　）
A．1个定滑轮，1个动滑轮
B．1个定滑轮，2个动滑轮
C．2个定滑轮，1个动滑轮
D．2个定滑轮，2个动滑轮
【分析】知道使用滑轮组时拉力、物重和机械效率的大小，利用η＝＝＝＝求出n的大小，即承担物重的绳子股数，然后根据“奇动偶定”确定滑轮组的绕线方法，进一步得出需要滑轮的个数。
【解答】解：∵η＝＝＝＝，
∴n＝＝＝4；
∴应该有4股绳子承物重，
∵一个动滑轮最多只能有3段绳子承重，
∴至少需要两个动滑轮，
由4段绳子承重，绕绳时，应从上面定滑轮的固定挂钩开始绕起，依次绕成，如图所示，
∴共需要两个动滑轮、一个定滑轮。
故选：B。
【点评】本题先确定承担物重的绳子股数（直接与动滑轮连接的绳子的股数），然后根据“奇动偶定”（n为奇数从动滑轮固定挂钩绕起，n为偶数从定滑轮固定挂钩绕起）绕线。
7．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由（　　）组成。
A．1个定滑轮和1个动滑轮
B．2个定滑轮和2个动滑轮
C．1个定滑轮和2个动滑轮
D．2个定滑轮和1个动滑轮
【分析】已知使用滑轮组时拉力、物重和机械效率的大小，利用η＝＝＝求出n的大小，即承担物重的绳子股数，然后根据“奇动偶定”确定滑轮组的个数。
【解答】解：∵η＝＝＝，
∴n＝＝＝4；
∴应该有4股绳子承物重，
∵一个动滑轮只能有2段绳子承重，
∴至少需要两个动滑轮如图所示：
显而易见，至少需要一个定滑轮；
故选：C。
【点评】本题主要考查了滑轮组绕法，先确定承担物重的绳子股数（直接与动滑轮连接的绳子的股数），然后根据“奇动偶定”绕线。
8．有一个滑轮组，它的动滑轮的重量和摩擦都忽略不计，人站在地上用40牛顿的力可以匀速提起200牛顿的重物，则在这个滑轮组中（　　）
A．定滑轮个数为5个，动滑轮个数为5个
B．动滑轮个数为5个，定滑轮个数为4个
C．动滑轮个数与定滑轮个数都为2个
D．动滑轮个数为2个，定滑轮个数为3个
【分析】先根据F＝G求出提升物体绳子的条数，然后根据一个动滑轮提供两条即可判断动滑轮的个数，从而根据力的方向确定定滑轮的个数。
【解答】解：由F＝G可得，n＝＝＝5，因此至少需要两个动滑轮，由于拉力的方向向下，所以需要三个定滑轮。
故选：D。
【点评】本题考查提升物体绳子条数的计算以及滑轮个数的确定，难度不大。
9．下列是小红同学整理教材中有关力学的知识，其中不正确的是（　　）
A．定滑轮既能改变拉力的方向，又能省力
B．物体间力的作用是相互的
C．斜面在使用时能省力，但需多移动距离
D．力的大小、方向和作用点都能影响力的作用效果
【分析】（1）定滑轮可以改变力的方向，但是不能改变力的大小；使用动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向；
（2）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；
（3）由功的原理可知，使用任何机械可以省力或者省距离，但不能省功；
（4）大小、方向、作用点称为力的三要素，影响力的作用效果。
【解答】解：
A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B、力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，故B正确；
C、根据功的原理可知，省力的机械一定多移动距离，所以斜面在使用时能省力，但须多移动距离，故C正确；
D、力的大小、方向和作用点叫做力的三要素，都能影响力的作用效果，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查简单机械、力的作用的相互性以及力的三要素，是一道综合题。
10．如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m（M＞m）用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水中。若滑轮与轮轴之间的摩擦及滑轮质量不计，则（　　）
A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g
B．绳子对物体A的拉力大小为（M﹣m）g
C．绳子对天花板的拉力大小为mg
D．物体A受到的浮力大小为（M﹣m）g
【分析】（1）图中为一个定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时并不能省力，因此左右两端绳子上的拉力大小是一样的；
（2）物体A静止在水平地面上，受到重力、支持力和绳子拉力的作用，此时所受到的力为平衡力，合力为零。
【解答】解：
（1）由图可知，该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；
滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，
所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；
根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故C错误；
（2）物体A受三个力的共同作用，向下的重力G＝Mg、绳子向上的拉力F＝mg和向上的浮力N；
由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即：F+N＝G，
所以，物体A受到的浮力大小为：N＝G﹣F＝Mg﹣mg＝（M﹣m）g，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查定滑轮的使用，正确的进行受力分析和理解各个力产生的原因是解答本题的关键。
11．弹簧秤的绳子跨过定滑轮各挂2千克的钩码时，弹簧秤的示数是（　　）
A．40牛
B．20牛
C．10牛
D．0牛
【分析】使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，根据物体间力的作用是相互的回答。
【解答】解：
钩码的重力G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
因为物体间力的作用是相互的，跨过定滑轮，绳子上各挂2kg的钩码，即弹簧测力计两端各受20N的拉力，测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小，即为20N。
故选：B。
【点评】本题考查了定滑轮的工作特点和弹簧测力计的读数，注意测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小。
12．如图，为了方便升旗，在旗杆的顶端安装有一个滑轮，关于该滑轮说法正确的是（　　）
A．该滑轮为动滑轮
B．使用该滑轮是为了省力
C．使用该滑轮是为了省距离
D．使用该滑轮是为了改变力的方向
【分析】随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，轴固定不动的滑轮叫定滑轮；定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。
【解答】解：
A、在旗杆的顶端安装有一个滑轮是定滑轮；故A错误；
B、定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力；故B错误；
C、定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用该滑轮不省距离；故C错误；
D、使用定滑轮可以改变用力方向；故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
13．利用如图所示的动滑轮（重0.4N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（　　）
A．竖直匀速提升0.4N的钩码
B．竖直匀速提升0.8N的钩码
C．竖直匀速提升1.2N的钩码
D．竖直匀速提升1.6N的钩码
【分析】使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为：。
【解答】解：使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为：；
当G钩≤G动时，F≥G钩。即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明动滑轮能省力。动滑轮重0.4N，所以提升钩码重力小于或等于0.4N的不能证明；
故选：A。
【点评】本题考查的是动滑轮及其工作特点，属于常规考查，重点在于理解绳子自由端的拉力与所提升物体重力之间的关系。
14．小明利用两个滑轮A、B组成如图所示的装置，将两个重力相等的重物G1、G2分别挂在绳子两端，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．AB均为定滑轮
B．AB均为动滑轮
C．放手后G1上升
D．放手后G2上升
【分析】（1）固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮；
（2）使用动滑轮能省一半的力，但费一倍的距离，不能改变力的方向；使用定滑轮不省力也不费力，不省距离也不费距离，但能改变力的方向。
【解答】解：（1）由图可知，上面的滑轮固定不动，是定滑轮；下面的滑轮和物体G2一起移动，是动滑轮。故AB错误；
（2）根据定滑轮和动滑轮的工作特点，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，定滑轮左端绳子对动滑轮的拉力应为F1＝G1，则施加在动滑轮左端的拉力应为F2＝F1＝G1，
已知G1、G2重力相等，
所以F2＜G2，放手后G2下降，G1上升。故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了定滑轮、动滑轮的特点，掌握定滑轮、动滑轮的特点是解题的关键。
15．在图所示的装置中，每个滑轮重2N，物体G1重100N，物体G2重10N．此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为（　　）
A．5N
B．6N
C．12N
D．112N
【分析】（1）物体G1在物体B的作用下向右匀速直线运动，物体G1在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；
（2）物体G1向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体G1和水平桌面的摩擦力不变。物体G1水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据二力平衡力条件求出水平向左的拉力。
【解答】解：
由题知，当物体G1水平向右运动时，在水平方向上受到物体G2对物体G1施加的水平向右的拉力为：
F＝（G2+G动）＝（10N×2N）＝6N；
物体G1做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得，G1受到向左的摩擦力作用f＝F＝6N；
当物体G1水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体G1受到的摩擦力不变，所以物体G1水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f＝6N；
物体G1水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力F＝（GB+G动）＝（10N+2N）＝6N和水平向右的摩擦力f＝6N，物体G1处于平衡状态，由平衡条件得拉力：F′＝F+f＝6N+6N＝12N。
故选：C。
【点评】物体G1在桌面上运动时，无论向左还是向右，无论的加速还是减速、匀速，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力是不变的，这个是本题解题的关键。
16．许多学校都装有升旗杆，在旗杆的上端装有一种简单机械，下列哪种机械适合（　　）
A．杠杆
B．定滑轮
C．动滑轮
D．轮轴
【分析】定滑轮的作用是改变拉力的方向，它不省力也不省距离。
动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。
【解答】解：根据我们对生活的观察可以知道，旗杆顶端是一个滑轮，这个滑轮的作用是改变了拉力的方向（若没有这个滑轮，需要向上拉旗子），定滑轮可以改变力的方向。
故选：B。
【点评】此题考查的是定滑轮和动滑轮的特点，是一道基础题。
17．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（　　）
A．一个定滑轮
B．杠杆
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
【分析】根据杠杆、滑轮以及滑轮组的特点，结合题目中的动力和物重分析解答。
【解答】解：
由题知，要用30N的拉力刚好提起重40N的物体，所以应使用省力的机械；
A、定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A错误；
B、根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2，即：30N×L1＝40N×L2，所以L1：L2＝4：3时可以满足条件，故B正确；
C、如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N，不满足条件，故C错误；
D、使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，F最多为物重G的二分之一，即拉力最多为20N，不满足条件，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆、定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点，利用好“不计机械的重力和摩擦”是本题的关键。
18．关于滑轮组的叙述，较全面的是（　　）
A．一定省力，又能改变力的方向
B．一定省力，但不能改变力的方向
C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向
D．使用滑轮组一定能省力
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）定滑轮的特点：不省力，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮的特点：能省一半的力，但不能改变力的方向。
（3）滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起，既能省力，又能改变力的方向。
（4）如果提升的物体重力远小于动滑轮重力，则使用滑轮组就不能省力。
【解答】解：
A、如右图所示，滑轮组有三段绳子，力的方向向上，因此可以省力但不能改变力的方向。故A不合题意。
B、如左图所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向。故B不合题意。
C、左图滑轮组能省力、能改变力的方向；右图滑轮组能省力，不能改变力的方向。故C符合题意。
D、如果提升的物体重力远小于动滑轮重力，则使用滑轮组就不能省力，故D错。
故选：C。
【点评】本题主要考查了定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，理解使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向。
19．在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（　　）
A．绳子自由端被拉下了10m
B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力
D．这个滑轮组能省功
【分析】（1）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，使用该滑轮组要费距离；
（2）使用这个滑轮组由两股绳子承担物重和动滑轮重，能省力；
（3）由功的原理可知，使用任何机械都不省功。
【解答】解：
AB、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m，使用该滑轮组要费距离，故AB错误；
C、使用这个滑轮组由两股绳子承担物重和动滑轮重，能省力，故C正确；
D、使用该滑轮组要提升动滑轮、克服摩擦做额外功，所以要多做功，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了滑轮组的特点、功的原理，属于基础题目。
20．小雨学习了简单机械后，用100N的力提起了330N的重物，那么他可能使用了（　　）
A．一根杠杆
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一个定滑轮
【分析】（1）根据杠杆动力臂与阻力臂的关系进行分析；
（2）根据动滑轮（不计动滑轮重、绳重以及摩擦）省二分之一力进行分析；
（3）先判断出提升物体所用承重绳子的最多条数，通过外力与物重的关系计算出外力的大小；
（4）根据定滑轮既不省力也不费力进行分析。
【解答】解：
A、使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，可以省力，且动力臂越长，所需动力越小，当动力臂与阻力臂之比适当时，则可以实现用100牛的力提起330牛的重物，故A符合题意；
B、因为使用动滑轮省一半力，故使用动滑轮时，在不计绳重及摩擦，也不考虑动滑轮重的情况下，提起330牛的重物至少需用力F＝×330N＝165N＞100N，则使用动滑轮用100牛的力不可能提起330牛的重物，故B不符合题意；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是从动滑轮开始绕绳，此时有三段绳子承担物重，在不计绳重及摩擦，也不考虑动滑轮重的情况下，提起330N的重物所用的力F＝×330N＝110N＞100N，则使用该用滑轮组用100牛的力不可能提起330牛的重物，故C不符合题意；
D、使用定滑轮不能省力，故使用定滑轮时，用100牛的力无法提起330牛的重物，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题考查了对各个物理机械的省力特点的掌握，特别是动滑轮、滑轮组、定滑轮其省力特点与承担物重的绳子段数有关。
21．如图所示，AC＞BC，把同一物体分别沿光滑斜面AC、BC以相同的速度匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则（　　）
A．F1＜F2
P1＝P2
B．F1＜F2
P1＜P2
C．F1＝F2
P1＝P2
D．F1＜F2
P1＞P2
【分析】（1）斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，
（2）知道推力大小关系，速度相同，根据公式P＝＝＝Fv可判断推力做功的功率大小。
【解答】解：
（1）不计摩擦，AC＞BC，则可知斜面AC的倾斜角度小于BC，所以物体沿AC运动时推力较小，即F1＜F2；
（2）已知物体运动的速度相同，F1＜F2，根据公式P＝＝＝Fv可知，沿AC运动时推力F1做功的功率较小，即P1＜P2；
通过以上分析可知B正确。
故选：B。
【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
22．如图，用一始终与斜面平行的推力F把物体从底部匀速推到斜面顶端，若物体的质量为m，斜面的长为L，倾角为α，则下列说法正确的是（　　）
A．重力G做功W＝mgL
B．物体一共受到两个力的作用
C．物体受到的合力为零
D．斜面的倾角越大，推力F越小
【分析】（1）知道物体的重力和上升的高度，根据W＝Gh求出人对物体做的有用功；
（2）对物体受力分析；
（3）把物体从底部匀速推到斜面顶端，受平衡力的作用；
（4）倾角越大，越费力。
【解答】解：A、克服重力G做功W＝Gh＝mgh，故A错误；
B、物体受到重力，斜面的支持力、斜面对物体的摩擦力和推力F四个力的作用，故B错误；
C、物体匀速运动，即处于平衡状态，所以物体受到的合力为零，故C正确；
D、由斜面的特点可知，斜面的倾角越大，越费力，即推力F越大，故D错误；
故选：C。
【点评】本题涉及多方面知识，需要对物体受力情况以及功有全面的掌握，然后逐项分析，难度较大。
23．下列关于简单机械的说法正确的是（　　）
A．利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离
B．使用定滑轮既可以省力还可以改变力的方向
C．通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
D．适当改变滑轮组的绕法可以达到既省力又省功的目的
【分析】（1）杠杆的种类有三种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；
③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力；
（2）能随物体升降的是动滑轮，不随物体升降的是定滑轮，定滑轮不省力但可以改变力的方向；
（3）根据功的原理省功的机械是不存在的。
【解答】解：A、利用斜面运送货物可以省力但费距离，故A正确；
B、定滑轮不省力但可以改变力的方向，故B错误；
CD、既省力又省距离就是省功，根据功的原理可知，任何机械都不省功，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题涉及到的简单机械的内容比较多，平日注意相关知识的积累，难度还是不大的。
24．下列说法正确的是（　　）
A．使用简单机械的目的都是为了省力
B．使用滑轮组时，省力的同时又省距离
C．公路桥引桥是个斜面，引桥越长越费力
D．螺丝刀的手柄越粗，拧螺丝时就越省力
【分析】使用简单机械的目的，省力或省距离，掌握滑轮组、轮轴、斜面的特点。
【解答】解：A、使用简单机械有时为了省力，有时为了省距离，有时为了改变力的方向等，故A错误；
B、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但省力一定费距离，故B错误；
C、在其它条件相同时，斜面越长，越省力，公路桥引桥是个斜面，引桥越长越省力，故C错误；
D、螺丝刀的手柄相当于轮轴的轮，轮半径越大（手柄越粗）使用时越省力，故D正确。
故选：D。
【点评】此题主要考查了轮轴、斜面、滑轮组的作用及特点，是一道基础性题目。
25．若不计机械重力和摩擦，用20N的力匀速提起30N的物体，合适的机械是（　　）
A．动滑轮
B．定滑轮
C．杠杆
D．滑轮组
【分析】根据杠杆、滑轮以及滑轮组的特点，结合题目中的动力和物重分析解答。
【解答】解：
由题知，要用20N的拉力提起重30N的物体，所以应使用省力的机械；
A、若不计机械重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为15N，故A错误。
B、定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故B错误。
C、根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2，即：20N×L1＝30N×L2，所以L1：L2＝3：2时可以满足条件，故C正确。
D、使用滑轮组时承担物重绳子的段数至少为2段，若不计机械重力和摩擦，拉力F最多为物重G的二分之一，即拉力最多为15N，不满足条件，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了滑轮组、杠杆、动滑轮、斜面的省力特点，利用好“不计机械的重力和摩擦”是本题的关键。
26．用完全相同的滑轮，分别以图中四种方式，把物体匀速竖直提升相同的高度，不计绳重和摩擦，最省力的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据定滑轮和动滑轮的定义判断；知道在不计绳重和摩擦的条件下，使用动滑轮时，拉力是重物和动滑轮的总重的二分之一。
【解答】解：由题知，用图中四种方式，把物体匀速竖直提升相同的高度，不计绳重和摩擦；
A、从图中可知，是滑轮的轴固定不动，所以是定滑轮，不能省力，FA＝G；
B、该滑轮和物体一起上升，所以是动滑轮，拉力FB＝（G物+G动）；
C、该滑轮组由2段绳子承担物重，则FC＝（G物+G动）；
D、该滑轮组由3段绳子承担物重，则FD＝（G物+G动）；
由以上分析可知，D最省力。
故选：D。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的省力情况的判断，注意不计绳重和摩擦时，使用动滑轮时，拉力是重物和动滑轮的总重的二分之一。
27．如图的装置处于平衡状态（0为支点）、杠杆上每格等距，已知物重G＝360N，若不计绳重、摩擦、杠杆和滑轮重，则F大小应为
（　　）
A．180N
B．120N
C．540N
D．60N
【分析】（1）不计绳重、摩擦、杠杆和滑轮重，求出用动滑轮提升物体的力。
（2）设一个钩码的重是G，杠杆每一个小格代表L，根据杠杆平衡条件求出拉力F。
【解答】解：
若不计绳重、摩擦、杠杆和滑轮重，
则作用在杠杆右端的力：
F'＝G＝×360N＝180N。
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：F×3L＝F'×L，
即：F×3L＝180N×L，
解得：F＝60N。
故选：D。
【点评】本题把动滑轮的特点和杠杆平衡条件的综合在一起，是一种比较简单的计算题。
28．如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计的示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力Ff大小分别是（　　）
A．F＝20N
Ff＝20N
B．F＝10N
Ff＝20N
C．F＝20N
Ff＝10N
D．F＝10N
Ff＝10N
【分析】本题为动滑轮的使用，绳子两端的力的和等于轴的力，再由二力平衡的条件分析。
【解答】解：
图中实质是一个动滑轮，绳子两端的力相等，都为10N，轴上的力F等于绳子两端的力的和为20N；
物体匀速运动，则绳子对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力，大小相等为10N。
故选：C。
【点评】本题考查了动滑轮的特点和二力平衡的条件的应用。注意不要机械地应用动滑轮省一半力。
二．填空题（共7小题）
29．如图所示的滑轮组吊起某一物体，如该物体重是G＝400N，滑轮重、绳子重、摩擦等不计，为了使物体G匀速上升，拉力F＝　200　N，为了使物体在5s钟内上升2m，人需用速度　0.8　m/s拉动绳子。
【分析】要先判定绳子段数n，滑轮重、绳子重、摩擦等不计F＝G物，人拉动绳子的速度是物体上升速度的n倍。
【解答】解：
由图可知滑轮组绳子的段数n＝2，
滑轮重、绳子重、摩擦等不计，拉力F＝G物＝×400N＝200N；
物体上升速度为v物＝＝＝0.4m/s，
则拉绳子的速度是v＝nv物＝2×0.4m/s＝0.8m/s。
故答案为：200；0.8。
【点评】这类题要先判定绳子段数再利用公式求解，还要注意物体上升速度和绳子自由端速度的关系。
30．用细绳将图所示的滑轮连接成滑轮组，用该滑轮组提升重物时，承重绳为　三　段是最省力的绕线方式。（选填“二”或“三”）
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。
【解答】解：
图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，另一种是由三根绳子承担重物；若要最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始绕线，如图所示：
故答案为：三。
【点评】滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数，明确了这一点，滑轮组的绕法就变得非常简单。
31．图甲中，国旗杆顶部的A装置是　定　滑轮，图乙中，小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小红将绳子一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定距离握紧木棍站稳后，小红在图B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，该实验说明　滑轮组可以省力　。
【分析】（1）不随物体一起升降的滑轮为定滑轮；
（2）根据木棍和绳子的使用情况，确定机械的类型；使用滑轮组可以省力。
【解答】解：（1）旗杆顶部的A装置不随旗帜一起升降，则该滑轮为定滑轮；
（2）从乙图的使用情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，故两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组；
小红在图B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，说明使用滑轮组可以省力。
故答案为：定；
滑轮组可以省力。
【点评】本题考查定滑轮的定义以及简单机械类型的分析，重点是物理知识的实际运用情况，注重了学以致用。
32．如图（a）、（b）所示，分别用力F1、F2匀速提升重为10N的物体，图（a）中的滑轮作用　改变力的方向　，若不计摩擦、绳重和滑轮重力，力F1的大小为　10　N，力F2的大小为　5　N。
【分析】定滑轮的本质是等臂杠杆，不省力，也不省距离，但可以改变力的方向；动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，可以省一半的力，但是费距离。
【解答】解：（1）a是定滑轮，本质是等臂杠杆，可以改变力的方向；
b是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，可以省力；
（2）不计摩擦、绳重和滑轮重力，使用定滑轮不省力也不费力，则F1＝G＝10N；
使用动滑轮省一半的力，即F2＝G＝×10N＝5N。
故答案为：改变力的方向；10；5。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的实质，属于力学基础内容的考查，是中考的热点。
33．图甲所示漫画说明　使用滑轮组可以省力　；图乙是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是　弹性势　能转化为　动　能。
【分析】（1）动滑轮上有几段绳子，拉力就是物体重力的几分之一，使用滑轮组可以省力；
（2）动能的影响因素：质量和速度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度。
【解答】解：（1）从甲图可以看出：使用滑轮组可以很容易把两个人拉动，说明使用滑轮组可以省力；
（2）魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。
故答案为：使用滑轮组可以省力；弹性势；
动。
【点评】本题考查滑轮组的特点、动能和弹性势能的影响因素，相对比较简单，属于基础题。
34．如图所示，有斜面长为1、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、　拉力F　和斜面长1。
【分析】利用斜面提升重物，拉力所做的功为总功W总＝Fs，克服物体重力所在的功为有用功W有＝Gh，据此分析需要测量的物理量。
【解答】解：
要探究使用斜面这种简单机械是否省功，需要比较拉力所做的功为总功W总＝Fs和克服物体重力所在的功为有用功W有＝Gh的大小关系，由此可知应测量的数值有物块重G、斜面高h、拉力F和斜面长1。
故答案为：拉力F。
【点评】本题考查通过斜面机械效率的实验，考查了有用功、总功的计算，并会综合分析应用等。
35．如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重为10N的物体A沿竖直方向匀速上升，已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小为　20　N，若本题中滑轮重为6N，则力F的大小为　26　N才能使重为10N的物体A沿竖直方向匀速上升，滑轮上升的速度为　0.2　m/s。
【分析】解决此题要知道轮轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮，如图拉动滑轮时，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，拉力的大小是物重的2倍，
若考虑滑轮重，则拉力的大小是物重的2倍再加上动滑轮的重力，但移动距离是物体移动距离的一半，所以使用这样使用动滑轮费力但可以省距离。
【解答】解：由图可知，该滑轮是动滑轮，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，拉力的大小是物重的2倍，即F＝2G＝2×10N＝20N，
若本题中滑轮重为6N，此时拉力的大小是物重和滑轮的2倍，因此拉力为F′＝2G总+G轮＝2×10N+6N＝26N。
当重物A上升速度为0.4m/s时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v＝×0.4m/s＝0.2m/s；
故答案为：20；26；0.2。
【点评】此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用，要结合实际情况分析拉力大小和移动速度。
三．作图题（共2小题）
36．某同学用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请用笔画线代替绳子连接滑轮组.
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：
因为是人向上用力拉绳子，所以由3段绳子承担物重，所以应从动滑轮开始缠绕。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
37．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，请画出该滑轮组的绕绳方法．
【分析】在使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮；而轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮；观察图示可知绳子要系在动滑轮上面的挂钩上，然后依次绕过左边的定滑轮、动滑轮和右边的定滑轮。
【解答】解：图中，上面两个滑轮为定滑轮，下面一个滑轮为动滑轮；
观察图示可知绳子要系在动滑轮上面的挂钩上，然后依次绕过左边的定滑轮、动滑轮和右边的定滑轮，则滑轮组的连接如下图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的组装，注意上面的两个定滑轮都要连接上。
四．计算题（共2小题）
38．如图所示，通过滑轮组用100N的拉力在20s内将重为240N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）绳子自由端的移动速度为多大。
（2）动滑轮重。
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大。
【分析】（1）由图示知，动滑轮和物体重由3股绳子承担着，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离；然后由速度公式求出绳子自由端的速度。
（2）由于不计绳重和摩擦，已知拉力大小和物体重，根据F＝（G物+G动）求出动滑轮的重。
（3）由物体的重、动滑轮重、根据F＝（G+G动）求出重物增加时拉力的大小。
【解答】解：（1）绳子自由端移动的距离：S绳＝nh＝3×2m＝6m，
绳子自由端移动的速度：V＝＝＝0.3m/s；
（2）由于不计绳重和摩擦，根据F＝（G物+G动）可得：
动滑轮的重力：G动＝nF﹣G物＝3×100N﹣240N＝60N；
（3）若重物再增加150N，则物体的重力：G′物＝G物+△G＝240N+150N＝390N，
绳子自由端的拉力：F′＝（G物+G动）＝×（390N+60N）＝150N。
答：（1）绳子自由端的移动速度为0.3m/s。
（2）动滑轮重为60N。
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少150N。
【点评】本题考查了有关滑轮组的计算，利用好推导公式；不计绳重和摩擦，但要考虑到动滑轮自身的重力，则拉力F═（G物+G动）。
39．如图所示，放在桌面上的物体重G1＝300N，通过滑轮挂有重物G2＝30N．此时，物体G1恰能在水平面上做匀速直线运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则该物体与桌面之间的摩擦力的大小是多少？
【分析】不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，对于下面的动滑轮，受到向上的拉力、两个向下的拉力，则动滑轮受到向上的拉力等于物体G2受到的重力的2倍；由于力的作用是相互的，桌面上物体受到向右的拉力等于动滑轮受到向上的拉力。
由于上面定滑轮不省力，桌面上物体在物体G2产生拉力作用下向右做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力F、摩擦力f是一对平衡力，大小相等，方向相反；
【解答】解：
不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，对于下面的动滑轮，受到向上的拉力F′、两个向下的拉力（每个拉力大小为G2），则动滑轮受到向上的拉力F′＝2G2＝2×30N＝60N；
由于力的作用是相互的，所以桌面上物体受到向右的拉力等于动滑轮受到向上的拉力，即：F＝F′＝60N；
由于上面的定滑轮不省力，桌面上物体做匀速直线运动（在物体G2产生拉力作用下向右运动），处于平衡状态，受到的拉力F、摩擦力f是一对平衡力，大小相等，
则物体A受到的摩擦力：f＝F＝60N。
答：桌面上物体与桌面之间的摩擦力的大小是60N。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点、力的相互性、二力平衡条件的应用，注意题目中隐含条件：桌面上物体向右运动。滑轮的认知
起重设备上的滑轮组
滑轮的认知
滑轮是变形的杠杆
定
滑
轮
定义：中间的轴固定不动的滑轮
特征:
1.
轮的边缘有槽;
2.
轮可以转动,
轴固定不动;
3.
利用绳索拉起重物;
4.
能改变用力的方向.
实质：等臂杠杆
特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向
受力分析:
1.
同一条绳索上任意一点受力大小是相同的;
2.
由于绳子能任意弯曲,
所以力方向可以改变;
3.
我们把动力作用在绳子上的一端叫做自由端,
实验表明,
在匀速或静止状态下,
动力和阻力的大小是相同的.
4.理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物。绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
动
滑
轮
定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
特征:
1.
绳子的一端被固定,
滑轮是沿固定的绳子滚动,
所以滑轮与固定绳端的接触点是支点;
2.
滑轮不仅转动,
而且还随着绳子一起上下移动;
3.
动力与克服阻力的方向一致,
所以动滑轮不能改变用力方向.
4.
由于阻力F2随滑轮一起移动,
所以滑轮受到的重力也是阻力的一部分.
实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向
受力分析:
1.
重物(阻力)是作用在滑轮轴上的;
所以阻力的力臂是轮半径R;
2.
动力作用在滑轮的绳子自由端,
动力的力臂为2R;
根据杠杆原理,
不计滑轮的重力时,
使用动滑轮最多省一半力.
3.
理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
只忽略轮轴间的摩擦则，拉力
。绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）
定滑轮的杠杆原理
等臂杠杆:
,
即:
;
其中:
s为绳子端的移动距离,
h为物体移动距离.
动滑轮的杠杆原理
省力杠杆:
,
即:
;
其中:
s为绳子端的移动距离,
h为物体移动距离.
反拉滑轮模型
受力分析:
费力省距离:;
其中:
s为绳子端的移动距离,
h为物体移动距离.
水平滑轮问题
;
;
;
;
;
;
滑轮组及其受力分析
滑轮组
定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组
特点:
1.
由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;
2.
既可以改变用力的方向,
又可以省力.
受力分析:
(将重物与动滑轮看做一个整体)
;
;
其中n为承重绳子的段数.
理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力。绳子自由端移动距离SF（或vF）＝n倍的重物移动的距离SG（或vG）。
④组装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
整体法解基本滑轮模型
【典型例题】
类型一、定滑轮和动滑轮
1、关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（　　）
A．甲能改变拉力的方向
B．甲是等臂杠杆
C．甲比乙省力
D．甲比乙省距离
【答案】C
【解析】乙滑轮的轴是固定的，所以是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，使用乙滑轮不能够省力，但可以改变力的方向；甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，使用甲滑轮可以省力但费距离，故C符合题意。
类型二、滑轮组
2、下列几种说法中正确的是（　　）
A．任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点
B．滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数
C．滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数
D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点
【思路点拨】滑轮组是将动滑轮和定滑轮结合在一起使用，既省力又能改变力的方向，滑轮组的省力特点是滑轮组由几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一，根据功的原理可知使用任何机械都不省功。
【答案】C
【解析】将动滑轮和定滑轮结合在一起使用时组成滑轮组，根据滑轮组的省力特点，承担物重的绳子段数越多，越省力,与动滑轮的个数无关,且当承担物重的绳子段数是奇数时，并不能达到改变动力方向的优点，所以A、B错误，C正确，功的原理告诉我们使用任何机械都不省功，所以滑轮组使用时，一样不能既省力又省距离的，即D错误，故选C。
类型三、综合应用
3、如图所示，物体A的重力为G，不计滑轮重和摩擦。当F=
G时，才能把物体A匀速提起；若，则重物对地面的压力为
G。
【思路点拨】根据动滑轮的特点：省一半力和物体的受力情况分析。
【答案】
【解析】
一．选择题（共28小题）
1．如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别匀速提升重为G1＝56N、G2＝36N的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为（　　）
A．2N
B．4N
C．8N
D．10N
2．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们在相同时间内分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．若G1＝G2，则拉力做的总功相同
B．若G1＝G2，则甲机械效率大于乙机械效率
C．若F1＝F2，则拉力做功的功率相同
D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
3．如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．若G1＝G2，则拉力F1＝F2做的总功相同
B．若G1＝G2，则拉力F2做的有用功多
C．若G1＞G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率
D．若G1＞G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
4．如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（　　）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
5．用相同的滑轮组装成如图所示的滑轮组，用它们提起相同的物体时最省力的绕绳方法是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．站在高处的工人，用一机械效率是70%的滑轮组，将一重为2240N的货物竖直提起，所用的拉力是800N，则该滑轮组的组合是由几个定滑轮和几个动滑轮组成（　　）
A．1个定滑轮，1个动滑轮
B．1个定滑轮，2个动滑轮
C．2个定滑轮，1个动滑轮
D．2个定滑轮，2个动滑轮
7．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由（　　）组成。
A．1个定滑轮和1个动滑轮
B．2个定滑轮和2个动滑轮
C．1个定滑轮和2个动滑轮
D．2个定滑轮和1个动滑轮
8．有一个滑轮组，它的动滑轮的重量和摩擦都忽略不计，人站在地上用40牛顿的力可以匀速提起200牛顿的重物，则在这个滑轮组中（　　）
A．定滑轮个数为5个，动滑轮个数为5个
B．动滑轮个数为5个，定滑轮个数为4个
C．动滑轮个数与定滑轮个数都为2个
D．动滑轮个数为2个，定滑轮个数为3个
9．下列是小红同学整理教材中有关力学的知识，其中不正确的是（　　）
A．定滑轮既能改变拉力的方向，又能省力
B．物体间力的作用是相互的
C．斜面在使用时能省力，但需多移动距离
D．力的大小、方向和作用点都能影响力的作用效果
10．如图所示，两个物体A和B，质量分别为M和m（M＞m）用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水中。若滑轮与轮轴之间的摩擦及滑轮质量不计，则（　　）
A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g
B．绳子对物体A的拉力大小为（M﹣m）g
C．绳子对天花板的拉力大小为mg
D．物体A受到的浮力大小为（M﹣m）g
11．弹簧秤的绳子跨过定滑轮各挂2千克的钩码时，弹簧秤的示数是（　　）
A．40牛
B．20牛
C．10牛
D．0牛
12．如图，为了方便升旗，在旗杆的顶端安装有一个滑轮，关于该滑轮说法正确的是（　　）
A．该滑轮为动滑轮
B．使用该滑轮是为了省力
C．使用该滑轮是为了省距离
D．使用该滑轮是为了改变力的方向
13．利用如图所示的动滑轮（重0.4N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（　　）
A．竖直匀速提升0.4N的钩码
B．竖直匀速提升0.8N的钩码
C．竖直匀速提升1.2N的钩码
D．竖直匀速提升1.6N的钩码
14．小明利用两个滑轮A、B组成如图所示的装置，将两个重力相等的重物G1、G2分别挂在绳子两端，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．AB均为定滑轮
B．AB均为动滑轮
C．放手后G1上升
D．放手后G2上升
15．在图所示的装置中，每个滑轮重2N，物体G1重100N，物体G2重10N．此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为（　　）
A．5N
B．6N
C．12N
D．112N
16．许多学校都装有升旗杆，在旗杆的上端装有一种简单机械，下列哪种机械适合（　　）
A．杠杆
B．定滑轮
C．动滑轮
D．轮轴
17．要用30N的力刚好提起40N的物体，若不计机械本身重力和摩擦，则下列简单机械可以采用的是（　　）
A．一个定滑轮
B．杠杆
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
18．关于滑轮组的叙述，较全面的是（　　）
A．一定省力，又能改变力的方向
B．一定省力，但不能改变力的方向
C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向
D．使用滑轮组一定能省力
19．在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（　　）
A．绳子自由端被拉下了10m
B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力
D．这个滑轮组能省功
20．小雨学习了简单机械后，用100N的力提起了330N的重物，那么他可能使用了（　　）
A．一根杠杆
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一个定滑轮
21．如图所示，AC＞BC，把同一物体分别沿光滑斜面AC、BC以相同的速度匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则（　　）
A．F1＜F2
P1＝P2
B．F1＜F2
P1＜P2
C．F1＝F2
P1＝P2
D．F1＜F2
P1＞P2
22．如图，用一始终与斜面平行的推力F把物体从底部匀速推到斜面顶端，若物体的质量为m，斜面的长为L，倾角为α，则下列说法正确的是（　　）
A．重力G做功W＝mgL
B．物体一共受到两个力的作用
C．物体受到的合力为零
D．斜面的倾角越大，推力F越小
23．下列关于简单机械的说法正确的是（　　）
A．利用斜面运送货物虽然省力但是费了距离
B．使用定滑轮既可以省力还可以改变力的方向
C．通过改进可以制造出既省力又省距离的杠杆
D．适当改变滑轮组的绕法可以达到既省力又省功的目的
24．下列说法正确的是（　　）
A．使用简单机械的目的都是为了省力
B．使用滑轮组时，省力的同时又省距离
C．公路桥引桥是个斜面，引桥越长越费力
D．螺丝刀的手柄越粗，拧螺丝时就越省力
25．若不计机械重力和摩擦，用20N的力匀速提起30N的物体，合适的机械是（　　）
A．动滑轮
B．定滑轮
C．杠杆
D．滑轮组
26．用完全相同的滑轮，分别以图中四种方式，把物体匀速竖直提升相同的高度，不计绳重和摩擦，最省力的是（　　）
A．
B．
C．
D．
27．如图的装置处于平衡状态（0为支点）、杠杆上每格等距，已知物重G＝360N，若不计绳重、摩擦、杠杆和滑轮重，则F大小应为
（　　）
A．180N
B．120N
C．540N
D．60N
28．如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计的示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力Ff大小分别是（　　）
A．F＝20N
Ff＝20N
B．F＝10N
Ff＝20N
C．F＝20N
Ff＝10N
D．F＝10N
Ff＝10N
二．填空题（共7小题）
29．如图所示的滑轮组吊起某一物体，如该物体重是G＝400N，滑轮重、绳子重、摩擦等不计，为了使物体G匀速上升，拉力F＝　
　N，为了使物体在5s钟内上升2m，人需用速度　
　m/s拉动绳子。
30．用细绳将图所示的滑轮连接成滑轮组，用该滑轮组提升重物时，承重绳为　
　段是最省力的绕线方式。（选填“二”或“三”）
31．图甲中，国旗杆顶部的A装置是　
　滑轮，图乙中，小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小红将绳子一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定距离握紧木棍站稳后，小红在图B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，该实验说明　
　。
32．如图（a）、（b）所示，分别用力F1、F2匀速提升重为10N的物体，图（a）中的滑轮作用　
　，若不计摩擦、绳重和滑轮重力，力F1的大小为　
　N，力F2的大小为　
　N。
33．图甲所示漫画说明　
　；图乙是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是　
　能转化为　
　能。
34．如图所示，有斜面长为1、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、　
　和斜面长1。
35．如图所示，在竖直向上的力F的作用下，重为10N的物体A沿竖直方向匀速上升，已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小为　
　N，若本题中滑轮重为6N，则力F的大小为　
　N才能使重为10N的物体A沿竖直方向匀速上升，滑轮上升的速度为　
　m/s。
三．作图题（共2小题）
36．某同学用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请用笔画线代替绳子连接滑轮组.
37．如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组，请画出该滑轮组的绕绳方法．
四．计算题（共2小题）
38．如图所示，通过滑轮组用100N的拉力在20s内将重为240N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）绳子自由端的移动速度为多大。
（2）动滑轮重。
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大。
39．如图所示，放在桌面上的物体重G1＝300N，通过滑轮挂有重物G2＝30N．此时，物体G1恰能在水平面上做匀速直线运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则该物体与桌面之间的摩擦力的大小是多少？

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