滑轮讲义知识点及练习.docx

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滑轮讲义知识点及练习

滑轮

定义

由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索（绳、胶带、钢索、链条等）所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械。

滑轮是杠杆的变形，属于杠杆类简单机械。

中心轴固定不动的滑轮叫定滑轮，是变形的等臂杠杆，不省力但可以改变力的方向。

中心轴跟重物一起移动的滑轮叫动滑轮，是变形的不等臂杠杆，能省一半力，但不改变力的方向。

实际中常把一定数量的动滑轮和定滑轮组合成各种形式的滑轮组。

滑轮组既省力又能改变力的方向。

　　滑轮有两种：

定滑轮和动滑轮，组合成为滑轮组，它既可以省力又可以改变力的方向。

（1）定滑轮

定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向.

定滑轮的特点

　　通过定滑轮来拉钩码并不省力。

通过或不通过定滑轮，弹簧秤的读数是一样的。

可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。

在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。

　　定滑轮的原理

　　定滑轮实质是个等臂杠杆，动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。

根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。

（2）动滑轮

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省1/2力多费1倍距离.

　　动滑轮的特点

　　使用动滑轮能省一半力，费距离。

这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。

使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离。

　　动滑轮的原理

　　动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。

（3）滑轮组

　　滑轮组：

由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组，既省力又可改变力的方向.

　　滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了.

　　使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离.

滑轮组构成

是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又改变力作用方向的目的。

使用中，省力多少和绳子的绕法，决定于滑轮组的使用效果。

动滑轮被两根绳子承担，即每根绳承担物体和动滑轮力就是物体和动滑轮总重的几分之一。

省力计算公式

　　公式：

s=hn。

V绳=n*V物

　　s：

绳子自由端移动的距离。

　　h：

重物被提升的高度。

　　n：

承重的绳子段数。

　　原则是：

n为奇数时，绳子从动滑轮为起始。

用一个动滑轮时有三段绳子承担，其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。

如：

n=5，则需两个动滑轮（3+2）。

n为偶数时，绳子从定滑轮为起始，这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。

如：

n=4，则需两个动滑轮（2+2）。

　　其次，按要求确定定滑轮个数，原则是：

一般的：

两股绳子配一个动滑轮，一个动滑轮一般配一个定滑轮。

力作用方向不要求改变时，偶数段绳子可减少一个定滑轮；要改变力作用方向，需增加一个定滑轮。

　　综上所说，滑轮组设计原则可归纳为：

奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定。

滑轮组的用途:

　　为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。

省力的大小

　　使用滑轮组时，滑轮组用几段绳吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

滑轮组的特点

　　用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

滑轮组绕线问题归类例析

简单的说就是：

奇动偶定，先里后外，一动配一定。

偶定：

指的是当动滑轮上的绳子段数为偶数时，绳子的起始端在定滑轮上

奇动：

指的是当动滑轮上的绳子段数为奇数时，绳子的起始端在动滑轮上

解决简单滑轮组组装问题时，在承重的绳子股数确定以后，如何根据要求设计滑轮组的方法不唯一。

下面介绍“偶顶奇动”的简单法则：

当承重的绳子股数n为偶数时，顺子的固定端应栓在定滑轮上（即“偶定”）。

如不改变作用力的方向，则需要的动滑轮为n/2个，定滑轮为（n/2—1）个，如果要改变作用力的方向，则需要定滑轮为n/2个，动滑轮个数=定滑轮个数=n/2个

当承重绳子的股数n为奇数时，绳子的固定端应栓在动滑轮上（即“奇动”）。

如果不改变力的方向，则需要的动滑轮个数=定滑轮个数=（n—1）/2个，如果改变力的方向，则需要动滑轮个数为（n—1）/2个，定滑轮个数为（n+1）/2个

定滑轮与动滑轮

1、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。

对该滑轮的说法，正确的是（）

A.这是一个动滑轮，可省力B.这是一个定滑轮，可省力

C.这是一个动滑轮，可改变力的方向D.这是一个定滑轮，可改变力的方向

2、下列各图中利用了动滑轮的是

3、在不计机械自重和摩擦的情况下，能用10N的拉力刚好提起重20N物体的简单机械有（）

A．一个动滑轮B．一个定滑轮

C．杠杆D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

4、试判定下列各图中的滑轮是定滑轮还是动滑轮。

如图所示。

5、如图，钩码与装水的试管在定滑轮的两边处于静止（不计摩擦、绳重和空气阻力），用手指向上轻弹一下试管底部，试管离开手指后到与定滑轮接触前，试管将（）

A．向上加速运动B．向上减速运动

C．向上匀速运动D．以上说法都不对

甲乙

6．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。

比较这两个装置，下列说法正确的是（）

A．甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力B．甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力

C．甲安装的是动滑轮，能省力D．乙安装的是动滑轮，能省力

7、如下图所示滑轮是______滑轮，若物体重200牛，当物体沿水平方向匀速移动时，它受到的摩擦力是120牛，则拉力F＝牛.（绳、滑轮重及摩擦不计）

8、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1F、2F、3F，那么，下列关系式中正确的是（）

9、如图9所示中，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是（）

　A．F1最大B．F2最大　　C．F3最大D．一样大

10、放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受的拉力为F，地面对物体的支持力为N，下面关于这三个力大小的关系正确的是：

A．F=G;B．G=N;C．F+N=G;D．F=N.

第8题图

11、如图6所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧测力计示数为25N，则物体B重____N

12、如图12-51所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是_________N,水平地面受到物体G的压力是_________N．（不计摩擦）

13、用下图所示的滑轮组来拉动木箱，木箱的重力为600牛.若木箱受到240牛的拉力时将运动，则此时所用的拉力F应为（）

A.80牛B.120牛C.240牛D.600牛

14、如右上图所示的装置中，滑轮重、绳重及摩擦不计，若用力F拉右边滑轮．则两弹簧测力计A、B的读数分别是（）．

15、弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A的示数为，B的示数为。

16．如图所示装置中，若拉力F为2牛，不计摩擦，甲、乙弹簧秤的读数分别是_____牛和____牛。

图8-48

17．如图8-48所示,在两堵墙壁之间同一水平面上的A、B两点用弹簧秤和滑轮组相连接,不计摩擦和绳、滑轮、弹簧秤的重,若拉力F＝5N,则弹簧秤P的读数是_______N,弹簧秤Q的读数是_________N.

18．如上右图所示，动滑轮右边绳子固定，左边悬挂物体Ａ，动滑轮受拉力Ｆ作用将物体Ａ匀速提高２m，则动滑轮升高m，动滑轮这种使用方法的好处是（填“省力”或“省距离”）．

图8-50

19．物体甲重40N，物体乙重70N，如图8-51所示两物体都静止。

此时甲、乙两物体所受合力分别为（）

A．0N、30NB．0N、0N

C．30N、30ND．30N、110N

20．如图8-54所示,在水平拉力F的作用下,物体A匀速向右滑动时,弹簧秤示数为10N,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是：

（　　）

A．F=20N，f=20N　B．F=10N，f=20N　

图8-54

C．F=20N，f=10N　D．F=10N，f=10N

滑轮滑轮组

1.下列关于滑轮的说法正确的是（）

A．使用定滑轮能省力

B．使用动滑轮可以省距离

C．使用滑轮组既可以省力，也可以省距离

D．使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向

2、如图所示，用各滑轮或滑轮组匀速提升重为G的物体，若不计动滑轮的自重及摩擦，求所需的拉力各是多少?

3、如图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为1F＝，2F＝，3F＝，不计滑轮本身的重和摩擦．

4、如图，分别用不同的滑轮或滑轮组匀速提起重为1800N的物体时，则F1＝　　　，F2＝　　　，F3＝　　　，F4＝　　　。

5、如图所示的装置中，最省力的是（）

6、看图，比较F1、F2、F3的大小：

7、如图所示的滑轮组,挂上砝码a、b后恰好平衡,若不计动滑轮重和摩擦,在a、b下面再加挂一个质量相等的小砝码,将出现（）

A．a下降B．a上升C．仍保持平衡D．条件不足,不能判断.

8、如图所示的两图中，物体G重都是200N，滑轮重、摩擦不计，则F1＝_____N，F2＝_____N．

9、如图4的装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，G1∶G2为（  ）

     A、1∶2      B、1∶1      C、2∶1     D、3∶1

10、如图3是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）。

使用时:

（1）瘦子固定不动，胖子用力

拉绳使

匀速上升。

（2）胖子固定不动，瘦子用力

拉绳使

匀速上升。

下列说法中正确的是（）

A．

＜

B．

＞

C．

=2

D．以上说法都不对

11、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

11-1、在图中，甲、乙两个滑轮组都由相同的滑轮组合而成。

如图丙：

大轮重10N，小轮重5N，连杆重1N。

先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体（G=500），如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是：

A．F1=129NF2=133NB．F1=129NF2=129N

C．F1=133NF2=133ND．F1=133NF2=129N

12、如图所示，物体A重50牛,物体B重30牛,物体A在物体B的作用下向左做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向右的力F拉动物体A,使物体B以0.1米/秒的速度上升,2秒钟内拉力F所做的功为______焦.（滑轮和绳子的重及摩擦不计）

13、在图中，物体A重50牛，物体B重30牛，物体A在物体B的作用下向左做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向右的力F拉动物体A，使物体B以0.1米／秒的速度匀速上升，动滑轮重6牛，绳与轮摩擦不计，则拉力F＝________牛，2分钟物体A移动的距离sA＝________米。

12题图

14、如图所示，动滑轮重及摩擦均不计．重500N的人站在重为100N的吊篮内拉绕过滑轮的绳使吊篮匀速上升．求：

（1）人拉绳的力多大?

（2）人对吊篮的压力多大?

15、如图所示，1G1000N，人的体重2G600N，人站在地面上拉住绳子使物体在空中静止，若不计摩擦及动滑轮的重，则地面对人的支持力是（）

16、工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的力为600N，则动滑轮的重力是多少N？

绳子自由端移动多少m？

（不计摩擦）

17、一个重物重为1400N，需要用一根承受拉力最大为400N的绳子将它提起．请设计一个提升重物的最简单的滑轮组．忽略摩擦，绳子及动滑轮质量不计。

18、利用图所示的滑轮组，用200N向下的拉力拉重为800N的物体匀速提升到高处，（绳、滑轮重及摩擦不计）请画出滑轮组上绳的绕法．

22、如图是一种电梯结构的示意图，电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行．钢链的两端分别固定在电梯井顶部的A点和B点，同时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E，又跨过电梯井顶部由电动机驱

动并带有齿轮的轮轴C，在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D．电梯载重量为10人（1人的质量按60kg计算，取g＝10N／kg，忽略摩擦及钢链的质量）．请回答：

（1）配重的功能是什么?

在已知电梯厢重和载重量的情况下，配重的质量最好是多大?

（2）当电梯满载匀速上升时，A、B两点受到的拉力各是多大?

（1）配重是一种平衡体。

其技师应选择大约跟电梯厢（包括平均搭载的乘客）的质量相等。

这样,当开动电动机时,它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力。

其余的的重力由配重来平衡。

所以,最经济的配重所受重力GD应为:

箱体重GE与承载人重G人的一半之和。

即GD=GE+1/2G人=18000N,所以配重的质量为MD=1800kg。

（2）A点受力,FA=1/2（G人+GE）=10500N,B点受力,FB=1/2GD=9000N。

5.如图所示，请根据弹簧测力计拉力的方向，画出滑轮组的绕线。

6.用上图示所示的滑轮组提升重物，若拉力F将绳子的自由端移动1．5m时，重物升高0.5m，请你在图中画出绳子绕法

7.用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法。

聪聪和明明各选取一种方法做实验。

聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。

明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。

8.设计一个滑轮组,使拉力是物重G的

人的拉力方向向下,要求所用滑轮个数最少.（不计滑轮重和摩擦）

9.一条绳子最多能承受1000Ｎ的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛的重物，画出滑轮组安装示意图．（动滑轮重及摩擦不计）

：

用两提纽称物体质量时，虽秤砣都在杆秤同一位置，A、B两个提纽在杆秤的位置不同，

改变了所称物体和秤砣的力臂，如图：

设所称物体对杆秤的作用力为动力F1、秤砣对杆秤的作用力为阻力F2；则由杠杆的平衡条件得：

使用A提纽时，F1A=F2×ACAD=ACAD×F2；

使用B提纽时，F1B=F2×BCBD=BCBD×F2；

由图可知：

AC＞BA，AD＜BD；∴ACAD＞BCBD；

∴F1A＞F1B；秤砣都在杆秤同一位置，则使用A提纽时称量的物体质量要大．

如果将提纽B由原来的细绳换成质量较大的细铁丝，那么，使用提纽B时，细铁丝的重力正作用在支点B上，不对杠杆的平衡产生影响；使用提纽A时，细铁丝的重力对杠杆的平衡产生影响；则左侧细铁丝产生的力与力臂的乘积加上秤砣的力与力臂的乘积等于右侧物体产生的力与力臂的乘积不变，这样秤砣的力与力臂的乘积就会减小，砣重力不变，只能减小力臂，即示数减小．

故答案为：

A、A、小．

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