滑轮提高 知识讲解.docx

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滑轮提高知识讲解

滑轮（提高）

撰稿：

肖锋审稿：

蒙阿妮

【学习目标】

　　1、理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用；

2、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图；

【要点梳理】

要点一、定滑轮和动滑轮（高清课堂《滑轮》392030定滑轮和动滑轮）

周边有槽，中心有一转动轴的轮子叫滑轮，因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

在工作过程中，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮；在工作过程中，轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。

要点诠释：

1、定滑轮：

如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。

　　定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。

2、动滑轮，如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

　　3、定滑轮和动滑轮的作用

　　使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。

　　使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。

要点二、滑轮组

把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。

要点诠释：

1、特点：

既可省力，又可以改变用力方向。

但费距离。

　　2、结论：

　　在使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。

如果考虑动滑轮的重力，则有

其中：

n表示承担物体的绳子的段数

　　　s表示绳子自由端移动的距离

　　　h表示物体移动的距离

　　　v自表示绳子自由端移动的速度

　　　v物表示物体移动的速度

　　在使用滑轮组时，绳子固定在动滑轮上要更省力

　　在使用滑轮组时，绳子固定在:

定滑轮上，n为偶数；动滑轮上，n为奇数

要点三、根据要求设计滑轮组

1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。

　2、根据绳的段数，确定动滑轮的个数：

一个动滑轮可拉2段绳，还能改变用力方向；但也可以拉三段绳，但就不能改变用力方向了。

　　设想如果需要n段绳（n为偶数）那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时，绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上（这叫做“偶定”），若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即

个定滑轮。

　　如果n为奇数，则需要

个动滑轮和同样数目的定滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上（这叫做“奇动”），这不能改变用力方向，如果还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即

个定滑轮。

　　上述方法叫“奇动偶定”，如下图所示。

【典型例题】

类型一、定滑轮和动滑轮

1、（2011•湘潭）如图中利用了动滑轮的是（　　）

A．

B

C．

D．

【答案】C

【解析】A、B、D选项中的滑轮的轴是固定不动的，所以都是定滑轮；

而C中滑轮的轮轴是随物体一起运动的，所以是动滑轮。

【总结升华】解决此类题目要知道动滑轮会随物体一起运动，定滑轮不随物体运动。

举一反三：

【变式】如图所示，物体A和B所受重力都为200N，滑轮重力和摩擦不计，当用力分别匀速提升物体A和B时，FA为_____N，FB为______N。

【答案】100200

2、施工中，一工人利用如图所示的滑轮，若沿不同方向将一桶泥沙提到高处（不计摩擦），那么工人用的拉力是：

（　　）

A．F1大B．F2大C．F3大D．一样大

【答案】D

【解析】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等。

【总结升华】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握。

举一反三：

【变式】如图所示，若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起，则拉力F1与F2相比较（　　）

A．F1较小B．F2较小C．F1与F2一样大D．无法确定

【答案】A

【解析】如图所示：

F1的力臂L大于F2的力臂L′，由于提起的重物一定，根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂的乘积一定，动力臂越长，动力越小。

故F1较小。

3、如图所示，摩擦不计，滑轮重2N，物重10N．在拉力F的作用下，物体以0.4m/s的速度匀速上升，则（　　）

A．F=5N，F向上的速度是0.2m/s

B．F=7N，F向上的速度是0.2m/s

C．F=6N，F向上的速度是0.8m/s

D．F=22N，F向上的速度是0.2m/s

【思路点拨】要解答本题需掌握：

动滑轮的工作特点，以及动滑轮的特殊使用方法。

【答案】D

【解析】本题是动滑轮的特殊使用方式，考虑滑轮的重力，即力F等于物重的2倍再加上滑轮的重力，

F=2×G物+G滑轮=2×10N+2N=22N；

力F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故力F移动的速度是物体上升的速度的二分之一，即F上升的速度是0.4m/s÷2=0.2m/s

【总结升华】本题主要考查学生对动滑轮的特殊使用方法的了解和掌握。

类型二、滑轮组

4、物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是（　　）

A．60牛B．120牛C．20牛D．180牛

【答案】D

【解析】绳子股数是3，所以绳子末端的拉力

，物体和地面之间的摩擦力f=nF=3×60N=180N。

【总结升华】该滑轮组是用来水平移动物体的，克服的是物体和地面间的摩擦力，由图可知绳子股数是3，

根据滑轮组的省力情况即可求出摩擦力。

举一反三：

【变式】利用如图所示装置匀速提起重150N的物体，若不计滑轮重及摩擦力时，拉力F是多大？

　　【答案与解析】F=G/n=150N/3=50N，拉力是50Ｎ。

5、已知每个动滑轮重100N，物重G＝1200N，绳子能承受的最大拉力为300N，在图中画出了滑轮组的绕线方法。

根据你的判断，只能使用_____绕线方式。

（不计摩擦）

【答案与解析】由上图可以看出，绳子承担的物重包括两部分，即物重1200N和两个动滑轮重2×100N＝200N，由于绳子能承受的最大拉力为300N，那么至少需要n＝（G＋G动）/F＝（1200N＋200N）/300N≈5根绳子。

由此可以确定只能用乙种绕线方式。

　【总结升华】同一个滑轮组，绳子的绕法不同，省力的情况也不同，绳端固定在动滑轮上比固定在定滑轮上更省力。

举一反三：

【变式】为了用滑轮组把陷入泥中的汽车拉出来，试在图中画出滑轮组最省力的绕线方法。

　　【答案】n=3，如图：

类型三、综合应用

6、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，则每个滑轮的重为多少牛？

【思路点拨】

（1）在不计摩擦和绳重的情况下，使用动滑轮时，因为动滑轮有两段绳子在拉重物，所以用的拉力就是动滑轮和重物重力的二分之一；

（2）按图示滑轮组，我们可以由上向下逐个分析滑轮，按照动滑轮和定滑轮的特点，找出拉力F和动滑轮与重物的种类之间的关系，然后求解。

【答案与解析】

【总结升华】课本中对滑轮只讲了动滑轮和定滑轮两种，但在实际出现的题目中，不时有如本题这种情况的滑轮，如果单从动滑轮或定滑轮的角度来解题，很多同学都会觉得困惑，这就要求学生可以通过对每一个滑轮单独进行受力分析，利用我物体平衡时合力为零的特点列出各力之间的关系，然后解答。

举一反三：

【变式】（高清课堂《滑轮》392030例2）如图所示，用滑轮组匀速提升重物，若绳子自由端的拉力为F，不计滑轮重、绳重和轴摩擦，求物体的重力是多少？

【答案】8F6F7F8F

7、家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组．假设衣服和晾衣架的总重为100N，则静止时绳子自由端的拉力为（不计动滑轮重及摩擦）（　　）

A．100NB．50NC．25ND．20N

【答案】C

【解析】由图可知，承担物重的绳子股数n=4，

∵不计动滑轮重及摩擦，

∴拉力

【总结升华】本题的关键有二：

一是承担物重的绳子股数n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是不计摩擦和动滑轮重时，

。