滑轮及滑轮组教案Word格式文档下载.docx

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和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动）

2实质：

动滑轮的实质是：

动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

4理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则:

F=2G只忽略轮轴

间的摩擦则拉力F=2（G物+G动）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）

3、滑轮组

定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

2特点：

使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

3理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力f=nG。

只忽略

轮轴间的摩擦，则拉力F=n（G物+G动）绳子自由端移动距离&

（或VF）=n倍的重物移动的距离Sg（或VG）

组装滑轮组方法：

首先根据公式n=（G物+G动）/F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。

滑轮组的组装方法：

按照“奇动偶定”原则：

当承重绳数n为奇数时，绳子固定端应拴在动滑轮上（即“奇动”），若不改变力的方向，则需要的动滑轮数=定滑轮数=门-

1/2，若要改变力的方向，则需要添加一个定滑轮；

当承重绳数n为偶数时，绳

子的固定端应拴在定滑轮上（即“偶定”），如不改变力的方向则动滑轮数位n/2个，定滑轮比动滑轮少一个，若要改变力的方向，则定滑轮数应等于动滑轮数。

二、经典例题

例i（长沙市中考试题）在图4（a中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法.

（a）（b）

图4

如图4（b），绳子的绕法为最省力。

（1）使用滑轮组竖直提起重物

第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，绳子自由端拉

力：

F=匹•如图4（b）,n=4,F=G

n4

第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重•拉力：

F=G物6如

F_500N100N

4

n

图4（b）,若物体重500N动滑轮重100N,则拉力:

150N.

第三种情况，又要考虑动滑轮重，又要计摩擦等额外阻力，则应从机械效率去考虑求出拉力.

公式推导:

W<

Gh

n—=—

W总Fs

拉力：

F—-Gh，如图4（b）,若物体重500N,滑轮组机械效率为70%s—

s

4h,则拉力:

F—鱼—500N〜178.6N

s0.74

（2）使用滑轮组平拉重物

1

r厂％*匚

1J

才”丿/”丿丿

图5

如图5,用滑轮组匀速拉动物体A,这时拉力F大小和重量无直接关系.

在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力：

F—F—f，其中f表示

nn

A与地面的摩力.n表示与动滑轮连接的绳子根数.设：

A重120N,A与地面摩擦力为30N,则拉力：

F—30N—10N.

3

例2（黄冈中考试题）如图6所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑

轮（质量和摩擦不计）拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）

示数为10N.若在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，贝UF'

（）

A.M运动时受到向左的摩擦力

B.加放m前，M受到10N的摩擦力

C.加放m前，M受到20N的摩擦力

D.加放m后，力F，保持10N不变

精析此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析，并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点.

未加m之前，拉力F与弹簧测力计的示数相同，也为10N.

用动滑轮匀速拉重物，F=f，f=2F=20N.f方向向右.C选项是正确2

的.

加放m后，F'

=—，由于M对地面压力增大，所以摩擦力增大，

2

F'

也增大，F'

>

10N.

答案C

例3下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据

动滑轮重

G动/N

物重

G/N

钩码上升高度h/m

动力

F/N

动力作用点移距离s/m

滑轮组的机械效率

1

0.5

0.1

0.7

0.3

47.6%

0.5:

1.1

60.6%

⑴请在图15中画出实验中滑轮组的绕绳方法。

（2）将表格中的数据补充完整。

（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动

滑轮重所做的额外功外，其它额外功将（选填“变大”、“变小”或

“不变”）。

进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与和关。

⑷第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为W

例4如图8,滑轮及绳子的质量和摩擦不计，物体A重G，木板重G,要使木板处于平衡状态，求：

（1）绳子对A的拉力多大？

（2）A对木板压力多大？

精析分析绳子上的拉力（且同根绳子上的拉力，大小不变），然后以某物为研究对象，列出受力平衡式.

解

（1）研究绳子1、2、3、4上拉力，如图8,设与A相连的绳子2的拉力为F,贝U绳子3的拉力也为F,绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F，绳子1的拉力也为2F.

以物体A和板为研究对象：

向下受重力为：

G+G

向上受绳子1、2、3的拉力，大小为：

4F.A和木板处于静止状态：

4F=G+G

F=G1G2

（2）以A为研究对象：

A受重力G,拉力F=°

°

2和持力N.

A静止时，G=F+N

1131

N=G—F=GG—一G2=—GG

4444

根据相互作用力大小相等，A对木板的压力:

N=3G—一G

44

答案

（1）G1°

2

（2）3G—丄G

444

例5（福州市中考试题）如图9,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力F2拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，2s内拉力F2所做的功是J.（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）

图9

精析拉力的功WFs,要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了.

已知：

GA50NGb=30N,Vb=0.1m/s,t=2s.

求：

W

解A向右运动，受向右拉力Fi和向左的摩擦力f,A匀速运动：

f二Fi.与B相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G.

11

Fi=GB=X30=10

33

f=F1=10N

当A向左运动时，A受向左的拉力F2和向右的摩擦力f及向右的绳子拉力F1.

F2=f+F1（F1=-GB=10N），f大小不变

F2=10N+10N=20N

在2s内，物体上升距离h=VbXt=0.1m/sX2s=0.2m

拉力移动距离s=3h=3X0.2m=0.6m

拉力做的功W=F2S=20NX0.6m=12J

答案12J

【箱选好題.学以欢用,輕嗣铁】

四、课堂练习

1、一人利用如图4所示的滑轮组匀速提升重为450N的物体，若每个滑轮重50N,人重600N则人对地面的压力是N（不计摩擦力）

2、如图6所示，不考虑滑轮重及摩擦力，物B重20N,A为一动滑轮，绳的一

端固定在地面上，当滑轮在力F的作用下匀速上升时1m时，则所用拉力F大小和物B上升高度分别为（）

A.15N、1mB.40N、2mC.30N、2mD.60N、1m

zzz/zxz/zz

3、某人用如图所示的定滑轮将重为G的重物匀速提起，若作用在绳的自由端的力分别为Fl、F2、F3，则（）

只/J

月!

rh

人G

4、如图所示，滑轮自身重力和摩擦不计，请按题中所给的F与G的关系要求,在图中用笔画线代替绳子将滑轮组绕好

o

G

J=5

F

-n-1-3

O0OSYE十

多选）如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是个力的作用点移动距离分别是轮摩擦，

5、

S、S、S3，

Fi、F2、F3，这三

移动速度分别为Vi、V2、V3，不计滑

A.

B.

C.

D.

F2：

F3=2:

i:

Si：

S:

S3=2:

i

4:

Vi：

V2:

V3=2:

6如图所示的装置，滑轮自重20N,其下端挂重280N的物体G杠杆可绕水平轴无摩擦地转动，绳和杠杆都是轻质的，杠杆上标度的间距相等•要在图示水

平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（）

A.150NB.200NC.300ND.400N

5

7、如图7,金属块M静止置于水平地面上时，对地面的压强为5.4X10Pa,轻

质杠杆AB的支点为0,0A：

0吐5:

3,在杠杆的B端，用轻绳将金属块吊起，若在杠杆的A端悬挂质量为4kg的物体时，杠杆在水平位置平衡，此时金属

块对地面的压强为1.8X10Pa.若要使金属块离开地面，那么杠杆A端所挂物体的质量应为多少？

8、用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A,所用拉力F=100N绳子自由端移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f和2秒内物体移动的距离.（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）

hli家庭作业【巩固知识.提高解題技巧】束

五、课后作业

1.如图7所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。

运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。

动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，

地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。

贝U下列计算结果中正确的是（）

A.绳子自由端受到的拉力大小是100N

B.人对地面的压力为400N

C.人对地面的压力为250N

D.

2.如图，绳及滑轮重不计,物体沿水平地面匀速运动,

A.可求物体重为60N

B.可求物体重为90N

C•可求物体受的摩擦力为D.可求物体受的摩擦力为

绳与滑轮的摩擦不计•若已知用F=30N的拉力可使那么，

F列所求物理量正确的是（

60N

90N

绳子自由端运动速度是0.04m/s

3、.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和B的示数分别为：

A.30N和30N;

B.30N和20N;

C.20N和20N;

D.20N和30N.

Gi

&

如图所示的四个滑轮组中，图可以省一半力，图

和图用力大小一样。

4、如图23.装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，G：

G为：

A、1:

2;

B、1:

1;

C、2:

D、3:

1.

5、如右图所示，滑轮A是滑轮，它的作用是;

B是

滑轮，若地面对物体的阻力是200N,不计滑轮重量和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=N,可使物体匀速移动。

最费力，图.

8.某同学在安装滑轮组时，发现实验桌上只有两种滑轮，一种是轮框中只有一个滑轮，另一个种轮框中只有两个滑轮，而且每种只有一个。

现在想设计一个最省力的绕绳的方法。

请你在右图4中的甲、乙中只选一个装置，进行绕绳；

使得绕完绳后是由这两种滑轮组装后最省力的绕法。

计滑轮重）

，这个滑轮属于

乙

10、如图所示，物体B重30N,A为一动滑轮，绳的一端固定在地面上，不考虑滑轮重及摩擦力，当滑轮在力F的作用下匀速上升0.5m时，所用拉力F为_N,物体上升的距离为m

11、如图所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于杠杆（选

填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）•在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向__支点0（选填

“远离”或“靠近”）方向移动.

12、如图所示，质量不计的轻杆0A长1mB点挂有重力为10N的重物，A点的动力F为5N,方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态•则该装置的阻力臂L2=_

m

请画出物体所受重力的图示和阻力臂L2•

13、如图所示，重力不计的一木板可绕0点无摩擦转动，在A端挂一边长为50cm的正方体P,—个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1mOB=3m则物体P的重力为N,当人向左走1m

时，P对地面的压强为Pa.

家长签字: