第19課滑輪(學(xué)生版+解析)

第19課滑輪（學(xué)生版）目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組；2.理解定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的工作特點(diǎn)；3.通過實(shí)驗(yàn)探究理解動(dòng)滑輪力與距離特點(diǎn)；4.會(huì)進(jìn)行有關(guān)滑輪計(jì)算；5.能分析滑輪的應(yīng)用實(shí)例。1.根據(jù)滑輪的特點(diǎn)學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組；2.理解定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的力、力的方向與距離的特點(diǎn)；3.通過認(rèn)識(shí)各種滑輪的特點(diǎn)會(huì)進(jìn)行各種計(jì)算；4.熟練生活中利用滑輪的現(xiàn)象。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01定滑輪1.滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。2.定滑輪（1）定義：工作時(shí)，中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：是個(gè)等臂杠桿。軸心O點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，其動(dòng)力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，因?yàn)橹匚飫蛩偕仙龝r(shí)不省力。（3）特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力能得到一個(gè)與該力方向不同的力。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離與重物移動(dòng)的距離相等。對(duì)于定滑輪來說，無論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計(jì)繩重和摩擦）知識(shí)點(diǎn)02動(dòng)滑輪1.定義：工作時(shí)，軸隨重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。2.實(shí)質(zhì)：是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。3.特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。4.動(dòng)力移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的2倍。對(duì)于動(dòng)滑輪來說：1）動(dòng)滑輪在移動(dòng)的過程中，支點(diǎn)也在不停地移動(dòng)；2）動(dòng)滑輪省一半力的條件是：動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)，動(dòng)力F1的方向與并排繩子平行，不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦。知識(shí)點(diǎn)03滑輪組1.定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。2.特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：。3.動(dòng)力移動(dòng)的距離S和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即S=nh。4.繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：?！局R(shí)詳解】認(rèn)識(shí)滑輪組1.滑輪組：滑輪組是由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成，可以達(dá)到既省力又改變力作用方向的目的。使用中，省力多少和繩子的繞法有關(guān)，決定于滑輪組的使用效果。2.滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是總重的幾分之一。使用滑輪組雖然省了力，但費(fèi)了距離，動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離。3.滑輪組的用途：為了既節(jié)省又能改變動(dòng)力的方向，可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。4.幾個(gè)關(guān)系（滑輪組豎直放置時(shí)）：（1）s=nh；(2)F=G總/n（不計(jì)摩擦）；其中s：繩端移動(dòng)的距離，h：物體上升的高度，G總：物體和動(dòng)滑輪的總重力，F(xiàn)：繩端所施加的力n：拉重物的繩子的段數(shù)（F=1/n×（G物+G動(dòng)））。在繞時(shí)遵循：奇動(dòng)（滑輪）偶定（滑輪）的原則：根據(jù)F=(1/n)G可知，不考慮摩擦及滑輪重，要使2400N的力變?yōu)?00N需六段繩子，再根據(jù)偶定奇動(dòng)原則，有偶數(shù)段繩子，故繩子開端應(yīng)從定滑輪開始，因?yàn)橐卫K子，所以需要三個(gè)并列的整體動(dòng)滑輪，對(duì)應(yīng)的，也需要三個(gè)并列的定滑輪，從定滑輪組底部的勾勾處繞起，順次繞過第一個(gè)動(dòng)滑輪，第一個(gè)定滑輪，第二個(gè)…直到最后一段繩子繞過第三個(gè)定滑輪，此時(shí)繩子方向即向下，且會(huì)使拉力為400N（不考慮摩擦與滑輪重）。【知識(shí)拓展】改變世界的機(jī)械（1）龐然大物人造就：隨著鋼鐵工業(yè)和機(jī)器制造業(yè)的空前發(fā)展，人類正在制造出各種各樣的鋼鐵機(jī)械。（2）細(xì)微之處顯身手：科學(xué)研究是推動(dòng)精密機(jī)械和測(cè)量?jī)x器發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。各種各樣的精密儀器，是科學(xué)家在天文、物理、化學(xué)、生命科學(xué)等研究中，探測(cè)物質(zhì)世界秘密的有力武器。（3）力大無窮山河動(dòng)：當(dāng)代人類的智慧和力量，相當(dāng)程度上通過制造各種強(qiáng)大機(jī)械得以表現(xiàn)。（4）瀚海蒼穹任遨游：現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)制造出來的車、船、飛機(jī)乃至空間飛行器極大地?cái)U(kuò)大了人類的活動(dòng)范圍。知識(shí)點(diǎn)04斜面1.斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。2.當(dāng)斜面高度h一定時(shí)，斜面L越長(zhǎng)，越省力（即F越?。?；當(dāng)斜面長(zhǎng)L相同時(shí)，斜面高h(yuǎn)越小，越省力（即F越?。划?dāng)斜面L越長(zhǎng)，斜面高h(yuǎn)越小時(shí)，越省力（即F越?。！局R(shí)拓展】本節(jié)知識(shí)導(dǎo)圖分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.如圖所示的裝置中，物體G1重為100N，物體G2重為10N，當(dāng)G1不加外力時(shí)，G2恰能勻速下降。若在G1上加水平向左的拉力（如圖虛線所示），恰能讓G1勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F為（不計(jì)拉繩的重及摩擦）（）。A.10NB.20NC.50ND.110N2.如圖所示，用三種方法拉動(dòng)同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使物體以相等速度移動(dòng)相同的距離.所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個(gè)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離分別是S1、S2、S3，移動(dòng)速度分別為V1、V2、V3，不計(jì)滑輪摩擦，則（

）。A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4；B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4；D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:13.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）。4.如圖所示，在豎直向上大小為10N力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為和。5.如圖所示的三個(gè)滑輪中，屬于動(dòng)滑輪的是，若滑輪的自重和摩擦不計(jì)，當(dāng)分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時(shí)，則F1、F2、F3的大小關(guān)系是

。6.一輛汽車不小心陷進(jìn)了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動(dòng)力比阻力小800N，則甲圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為，乙圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為＿＿＿，其中比較省力的是＿＿圖。（繩與滑輪間的摩擦不計(jì)）。甲乙甲乙7.定滑輪在使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)杠桿。如圖所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出這只"杠桿"的支點(diǎn),畫出拉力,鉤碼重力及它們的力臂(保留作圖痕跡)。若不計(jì)摩擦、滑輪重與繩子重，請(qǐng)用杠桿平衡條件推證：F=G。題組B能力提升練1.下列各種機(jī)械中，不省力的機(jī)械是（）。A．鋼絲鉗；B．動(dòng)滑輪；C．旗桿頂定滑輪；D．斜面2.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）。3.如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機(jī)械勻速提升物體（繩長(zhǎng)不變），測(cè)得拉力和物體M、N所受的重力如表所示，則（）。F甲F乙F丙F丁GMGN5.5N12N5.5N8N5N10NA．甲的機(jī)械效率比丙的大；B．乙、丁的機(jī)械效率相同；C．使用丙提升物體M時(shí)省力；D．實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)無法算出機(jī)械效率4.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種如圖所示的簡(jiǎn)易電梯，由圖可知（）。A．A是動(dòng)滑輪；B．B是定滑輪；C．如果電動(dòng)機(jī)向下拉動(dòng)繩子，電梯廂將上升；D．電梯廂運(yùn)動(dòng)的速度與電動(dòng)機(jī)拉繩的速度相等5.如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì)）。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（）。A． B． C． D．題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·湖南岳陽市·中考真題）A中的杠桿和物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，B、C、D中的物體被勻速吊起，所有物體重力均為G，不計(jì)動(dòng)滑輪重力、繩重和一切摩擦，則所用拉力F最小的是（）。A．B．C．D．2．（2021·湖南邵陽市·中考真題）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為的8N，（不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F做功的功率為（）。A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W3．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真題）如圖，有人利用該滑輪將G=100N的物體勻速提升了20cm（不計(jì)繩重G和摩擦），此過程克服物體重力做的功為______J，若動(dòng)滑輪重10N，則F=______N。4．（2021·湖南邵陽市·中考真題）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為的8N，（不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F做功的功率為（）。A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W第19課滑輪（教師版）目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組；2.理解定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的工作特點(diǎn)；3.通過實(shí)驗(yàn)探究理解動(dòng)滑輪力與距離特點(diǎn)；4.會(huì)進(jìn)行有關(guān)滑輪計(jì)算；5.能分析滑輪的應(yīng)用實(shí)例。1.根據(jù)滑輪的特點(diǎn)學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組；2.理解定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的力、力的方向與距離的特點(diǎn)；3.通過認(rèn)識(shí)各種滑輪的特點(diǎn)會(huì)進(jìn)行各種計(jì)算；4.熟練生活中利用滑輪的現(xiàn)象。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01定滑輪1.滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動(dòng)滑輪。2.定滑輪（1）定義：工作時(shí)，中間的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。（2）實(shí)質(zhì)：是個(gè)等臂杠桿。軸心O點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，其動(dòng)力臂和阻力臂都等于圓的半徑r，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，因?yàn)橹匚飫蛩偕仙龝r(shí)不省力。（3）特點(diǎn)：不省力，但可改變力的方向。所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力能得到一個(gè)與該力方向不同的力。（4）動(dòng)力移動(dòng)的距離與重物移動(dòng)的距離相等。對(duì)于定滑輪來說，無論朝哪個(gè)方向用力，定滑輪都是一個(gè)等臂杠桿，所用拉力都等于物體的重力G。（不計(jì)繩重和摩擦）知識(shí)點(diǎn)02動(dòng)滑輪1.定義：工作時(shí)，軸隨重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。2.實(shí)質(zhì)：是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。3.特點(diǎn)：省一半力，但不能改變力的方向。4.動(dòng)力移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的2倍。對(duì)于動(dòng)滑輪來說：1）動(dòng)滑輪在移動(dòng)的過程中，支點(diǎn)也在不停地移動(dòng)；2）動(dòng)滑輪省一半力的條件是：動(dòng)滑輪與重物一起勻速移動(dòng)，動(dòng)力F1的方向與并排繩子平行，不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦。知識(shí)點(diǎn)03滑輪組1.定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。2.特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：。3.動(dòng)力移動(dòng)的距離S和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即S=nh。4.繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：?！局R(shí)詳解】認(rèn)識(shí)滑輪組1.滑輪組：滑輪組是由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成，可以達(dá)到既省力又改變力作用方向的目的。使用中，省力多少和繩子的繞法有關(guān)，決定于滑輪組的使用效果。2.滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是總重的幾分之一。使用滑輪組雖然省了力，但費(fèi)了距離，動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離。3.滑輪組的用途：為了既節(jié)省又能改變動(dòng)力的方向，可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。4.幾個(gè)關(guān)系（滑輪組豎直放置時(shí)）：（1）s=nh；(2)F=G總/n（不計(jì)摩擦）；其中s：繩端移動(dòng)的距離，h：物體上升的高度，G總：物體和動(dòng)滑輪的總重力，F(xiàn)：繩端所施加的力n：拉重物的繩子的段數(shù)（F=1/n×（G物+G動(dòng)））。在繞時(shí)遵循：奇動(dòng)（滑輪）偶定（滑輪）的原則：根據(jù)F=(1/n)G可知，不考慮摩擦及滑輪重，要使2400N的力變?yōu)?00N需六段繩子，再根據(jù)偶定奇動(dòng)原則，有偶數(shù)段繩子，故繩子開端應(yīng)從定滑輪開始，因?yàn)橐卫K子，所以需要三個(gè)并列的整體動(dòng)滑輪，對(duì)應(yīng)的，也需要三個(gè)并列的定滑輪，從定滑輪組底部的勾勾處繞起，順次繞過第一個(gè)動(dòng)滑輪，第一個(gè)定滑輪，第二個(gè)…直到最后一段繩子繞過第三個(gè)定滑輪，此時(shí)繩子方向即向下，且會(huì)使拉力為400N（不考慮摩擦與滑輪重）?！局R(shí)拓展】改變世界的機(jī)械（1）龐然大物人造就：隨著鋼鐵工業(yè)和機(jī)器制造業(yè)的空前發(fā)展，人類正在制造出各種各樣的鋼鐵機(jī)械。（2）細(xì)微之處顯身手：科學(xué)研究是推動(dòng)精密機(jī)械和測(cè)量?jī)x器發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。各種各樣的精密儀器，是科學(xué)家在天文、物理、化學(xué)、生命科學(xué)等研究中，探測(cè)物質(zhì)世界秘密的有力武器。（3）力大無窮山河動(dòng)：當(dāng)代人類的智慧和力量，相當(dāng)程度上通過制造各種強(qiáng)大機(jī)械得以表現(xiàn)。（4）瀚海蒼穹任遨游：現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)制造出來的車、船、飛機(jī)乃至空間飛行器極大地?cái)U(kuò)大了人類的活動(dòng)范圍。知識(shí)點(diǎn)04斜面1.斜面是一種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，但卻費(fèi)距離。2.當(dāng)斜面高度h一定時(shí)，斜面L越長(zhǎng)，越省力（即F越?。?；當(dāng)斜面長(zhǎng)L相同時(shí)，斜面高h(yuǎn)越小，越省力（即F越?。?；當(dāng)斜面L越長(zhǎng)，斜面高h(yuǎn)越小時(shí)，越省力（即F越?。！局R(shí)拓展】本節(jié)知識(shí)導(dǎo)圖分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.如圖所示的裝置中，物體G1重為100N，物體G2重為10N，當(dāng)G1不加外力時(shí)，G2恰能勻速下降。若在G1上加水平向左的拉力（如圖虛線所示），恰能讓G1勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F為（不計(jì)拉繩的重及摩擦）（）。A.10NB.20NC.50ND.110N【答案】B?！窘馕觥渴紫?，當(dāng)G1不加外力時(shí)，G2勻速下降，根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，可求出G1受力到的摩擦力大??；由于G1對(duì)水面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，當(dāng)G1受拉力向左移動(dòng)時(shí)，摩擦力大小不變；要讓G1勻速向左運(yùn)動(dòng)，拉力應(yīng)該等于摩擦力加上G2的重力。當(dāng)G1不加外力時(shí)，因?yàn)镚2勻速下降，根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，G1受到的摩擦力f=G2=10N。當(dāng)G1受到拉力水平向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力的方向雖然變了，但大小不變，所以拉力F=f+G2=10N+10N=20N。故選B。2.如圖所示，用三種方法拉動(dòng)同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使物體以相等速度移動(dòng)相同的距離.所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個(gè)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離分別是S1、S2、S3，移動(dòng)速度分別為V1、V2、V3，不計(jì)滑輪摩擦，則（

）。A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4；B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4；D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:1【答案】B?！窘馕觥坑蓤D可見，本題中三個(gè)滑輪都是克服摩擦力做功，假設(shè)物體與水平面的摩擦力f，物體移動(dòng)的速度為v0，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則對(duì)這三個(gè)圖分析可得：甲圖：滑輪為定滑輪，因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一個(gè)等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時(shí)拉力F1=f；拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度v1=v0，作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S1=v0t。（2）乙圖：滑輪為動(dòng)滑輪，因?yàn)閯?dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時(shí)拉力；但是費(fèi)2倍的距離，拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的速v2=2v0，作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S2=2v0t。（3）丙圖：滑輪為動(dòng)滑輪，拉力的作用點(diǎn)在動(dòng)滑輪的軸上，因此是個(gè)費(fèi)力杠桿，費(fèi)2倍的力，省2倍的距離，因此F3=2f,拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度，作用點(diǎn)移動(dòng)的距離;綜上分析可知：①F1：F2：F3=f：f：2f=2：1：4；②v1：v2：v3=v0：2v0：v0=2：4：1；③S1：S2：S3=v0t：2v0t：v0t=2：4：1。故選B。3.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）。【答案】C?！窘馕觥緼和D都能省一半的力，B不省力，只有C用物重的1/3的力就能將重物提起，故C是正確的。4.如圖所示，在豎直向上大小為10N力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為和?！敬鸢浮?N、0.1m/s。【解析】根據(jù)題干中圖可知：該滑輪動(dòng)滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知：F=2G=10N，則G=5N；F移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的二分之一，故重物A上升速度為0.2m/s，F(xiàn)上升的速度就是0.1m/s。故答案為：5N、0.1m/s。5.如圖所示的三個(gè)滑輪中，屬于動(dòng)滑輪的是，若滑輪的自重和摩擦不計(jì)，當(dāng)分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時(shí)，則F1、F2、F3的大小關(guān)系是

?！敬鸢浮恳?；F1=F3＞F2?！窘馕觥坎挥?jì)摩擦和動(dòng)滑輪重；用F1的力提升重物時(shí)，用的是定滑輪；根據(jù)定滑輪不省力，故F1=G。用F2的力提升重物時(shí)，用的是動(dòng)滑輪；根據(jù)動(dòng)滑輪能夠省一半的力，故F2=。用F3的力提升重物時(shí)，用的是定滑輪；根據(jù)定滑輪不省力，但可以改變力的方向，故F3=G。故答案為：乙；F1=F3＞F2。6.一輛汽車不小心陷進(jìn)了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動(dòng)力比阻力小800N，則甲圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為，乙圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為＿＿＿，其中比較省力的是＿＿圖。（繩與滑輪間的摩擦不計(jì)）。甲乙甲乙【答案】800N、400N、乙。【解析】使用一個(gè)動(dòng)滑輪可以省一半的力，使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力。甲圖滑輪為定滑輪，F(xiàn)=f=800N；乙圖滑輪為動(dòng)滑輪，F(xiàn)==400N，比較省力的是乙圖。故答案：800N、400N、乙。7.定滑輪在使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)杠桿。如圖所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出這只"杠桿"的支點(diǎn),畫出拉力,鉤碼重力及它們的力臂(保留作圖痕跡)。若不計(jì)摩擦、滑輪重與繩子重，請(qǐng)用杠桿平衡條件推證：F=G。【解析】（1）在外力作用下，杠桿可以繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)杠桿的定義中的某一固定點(diǎn)確定支點(diǎn)O；手作用在繩子上的力為拉力F，過鉤碼的重心作豎直向下的力即重力；最后根據(jù)力臂的定義畫出相應(yīng)的力臂；（2）從圖中找出動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系，利用杠桿平衡條件的即可驗(yàn)證拉力和鉤碼重力的關(guān)系。定滑輪可以繞中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以支點(diǎn)O為定滑輪的軸；拉力是自由端沿繩子斜向下的拉力，過鉤碼重心作豎直向下的重力；過支點(diǎn)O分別作動(dòng)力作用線和阻力作用線的垂線段（即動(dòng)力臂L2和阻力臂L1），如圖所示。（2）由幾何知識(shí)知：l1=l2=R（R為滑輪半徑），根據(jù)杠桿平衡條件：F1?l1=F2?l2，即F?ll=G?l2，得：F=G。題組B能力提升練1.下列各種機(jī)械中，不省力的機(jī)械是（）。A．鋼絲鉗；B．動(dòng)滑輪；C．旗桿頂定滑輪；D．斜面【答案】C?！窘馕觥緼、鋼絲鉗在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B、動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿，動(dòng)滑輪在使用時(shí)可以省一半的力，故B不符合題意；C、定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不能省力，但能改變力的方向，故C符合題意；D、利用斜面提升物體，可以省力，但要多移動(dòng)距離，是省力機(jī)械，故D不符合題意。故選：C。2.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）?！敬鸢浮緾?！窘馕觥緼、此圖是動(dòng)滑輪，由動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)可知，省一半的力，即F=1/2G；B、此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知，不省力，即F=G；C、此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，則F=1/3G；D、此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股，則F=1/2G。3.如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機(jī)械勻速提升物體（繩長(zhǎng)不變），測(cè)得拉力和物體M、N所受的重力如表所示，則（）。F甲F乙F丙F丁GMGN5.5N12N5.5N8N5N10NA．甲的機(jī)械效率比丙的大；B．乙、丁的機(jī)械效率相同；C．使用丙提升物體M時(shí)省力；D．實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)無法算出機(jī)械效率【答案】A。【解析】設(shè)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為n，則拉力端移動(dòng)的距離s＝nh，拉力做的有用功W有用＝Gh，拉力做的總功W總＝Fs＝F×nh＝nFh，機(jī)械效率η＝＝＝。甲圖中，使用的是定滑輪，n甲＝1，機(jī)械效率η甲＝＝×100%≈90.9%；乙圖中，使用的是定滑輪，n乙＝1，機(jī)械效率η乙＝＝×100%≈83.3%；丙圖中，使用的是動(dòng)滑輪，n丙＝2，機(jī)械效率η丙＝＝×100%≈45.5%；丁圖中，使用的是滑輪組，n?。?，機(jī)械效率η?。剑健?00%＝62.5%。A、由上面計(jì)算可知，η甲≈90.9%，η丙≈45.5%，所以甲的機(jī)械效率比丙的大，故A正確；B、由上面計(jì)算可知，η乙≈83.3%，η?。?2.5%，所以乙的機(jī)械效率比丁的大，故B錯(cuò)誤；C、使用丙提升物體M時(shí)，GM＝5N，F(xiàn)丙＝5.5N，F(xiàn)丙＞GM，是費(fèi)力的，故C錯(cuò)誤；D、由上面計(jì)算可知，利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)可以算出機(jī)械效率，故D錯(cuò)誤。故選：A。4.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種如圖所示的簡(jiǎn)易電梯，由圖可知（）。A．A是動(dòng)滑輪；B．B是定滑輪；C．如果電動(dòng)機(jī)向下拉動(dòng)繩子，電梯廂將上升；D．電梯廂運(yùn)動(dòng)的速度與電動(dòng)機(jī)拉繩的速度相等【答案】C。【解析】A、圖中A滑輪固定不動(dòng)，因此它是定滑輪，故A錯(cuò)誤；B、圖中B滑輪和電梯廂一塊運(yùn)動(dòng)，因此它是動(dòng)滑輪，故B錯(cuò)誤；C、如果電動(dòng)機(jī)向下拉動(dòng)繩子．通過定滑輪改變了力的方向，所以電梯廂將上升，正確；D、此滑輪組的繩子股數(shù)為2股，因此繩子自由端移動(dòng)的速度為電梯廂運(yùn)動(dòng)速度的2倍。故D錯(cuò)誤。5.如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì)）。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（）。A． B． C． D．【答案】D。【解析】（1）在AC兩圖中，鉤碼掛在拉環(huán)上（即左邊測(cè)力計(jì)倒置使用），因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)本身有重力，所以此時(shí)測(cè)力計(jì)顯示的示數(shù)等于測(cè)力計(jì)自身的重力與鉤碼重力之和，則不能直接顯示出鉤碼的重力大小，故AC錯(cuò)誤；（2）在BD兩圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測(cè)力計(jì)正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大?。虎貰圖中，右邊的測(cè)力計(jì)倒置使用，此時(shí)右邊測(cè)力計(jì)