物理八年级下册（2024）滑轮导学案

这是一份物理八年级下册（2024）滑轮导学案，共8页。学案主要包含了知识拓展等内容，欢迎下载使用。
1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。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。
根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
绳子自由端
2.定滑轮：
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力、也不省距离但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G物
⑤，。绳子自由端移动距离S绳(或速度v绳) =重物移动的距离S物(或速度v物)
3.动滑轮：
①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，要费一倍的距离，且不能改变动力的方向。（拉力方向必须和物体移动方向一致才省一半的力）
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
F=G物（忽略轮轴间的摩擦、绳重、动滑轮重）；
拉力F=(G物+G动)（忽略轮轴间的摩擦、绳重，考虑动滑轮重）；
绳子自由端移动距离S绳(或)=2倍的重物移动的距离S物(或)，
即：或
绳子自由端
绳子自由端

竖直方向移动的动滑轮 水平方向移动的动滑轮
【例1】如图所示，国旗杆顶部所装滑轮，在升旗过程中滑轮会停留在顶部不动，下列关于该滑轮的说法正确的是（ ）
A．它是定滑轮，用它可以改变力的方向B．它是定滑轮，用它可以省力
C．它是动滑轮，用它可以省功D．它是动滑轮，用它可以省力
【例2】如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2B．F1大于F3
C．F1等于F2D．F2小于F3
【例3】一名体重600N的举重运动员，可举起1300N的物体，这个人站在地面上，用如图装置提升物体，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起的最重的物重是（ ）
A．600NB．1300N
C．1900ND．700N
【例4】如图所示，用5N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2m。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（ ）
A．G=2.5N s=0.1m B．G=2.5N s=0.4m
C．G=10 N s=0.4m D．G=10 N s=0.1m
【例5】在水平桌面上放一个200 N的物体，物体与桌面间的摩擦力为40 N，现用如图所示的装置匀速移动物体，在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下，水平拉力F是（ ）
A．200 N B．100 N C．80 N D．20 N
【例6】如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中人的拉力等于乙图中的拉力
B．甲图中人的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中人的拉力大于乙图中的拉力
D．甲图中人的拉力为乙图中拉力的两倍
知识点02 滑轮组
1.定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2.特点：可以省力，也可以改变力的方向。
使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，
即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。
注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。
3.动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。其中 s：绳端移动的距离，
h：物体上升的高度，G总：物体和动滑轮的总重力，F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳
滑轮组竖直向上拉起物体
4.绳子端的速度与物体上升的速度关系：。
5.滑轮组水平放置时：（1）s=ns物 ；(2) ；其中 s：绳端移动的距离，s物：物体移动距离，：物体与地面摩擦力，F：绳端所施加的力 n：拉重物的绳子的段数

n=2 n=2 n=3
F= F= F=
【知识拓展】一般在给滑轮组画绕线时遵循：奇动（滑轮）偶定（滑轮）的原则：根据可知，不考虑摩擦及滑轮重，要使2400N的力变为400N需六段绳子，再根据偶定奇动原则，有偶数段绳子，故绳子开端应从定滑轮开始，因为要六段绳子，所以需要三个并列的整体动滑轮，对应的，也需要三个并列的定滑轮，从定滑轮组底部的勾勾处绕起，顺次绕过第一个动滑轮，第一个定滑轮，第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮，此时绳子方向即向下，且会使拉力为400N（不考虑摩擦与滑轮重）。
起点
起点
起点
起点

n为奇数 n为偶数 n为奇数 n为偶数
【例7】学校组织的户外拓展活动中，同学们需要使用滑轮组将一重200N箱子从地面提升到3米高的平台上。为了更省力，同学们设计了一个由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组。假设不计绳重和摩擦，每个滑轮的自重为10N。以下正确的是（ ）
A．绳子自由端的拉力为95N，移动的距离为6米
B．绳子自由端的拉力为100N，移动的距离为9米
C．绳子自由端的拉力为105N，移动的距离为6米
D．绳子自由端的拉力为110N，移动的距离为9米
【例8】质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平。其示数为2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）
(1)作用在绳端的拉力F______N；
(2)水平桌面对物体A的摩擦力是______N；
(3)在10s内拉力作用点移动______m。
【例9】用如图所示的滑轮组将重为90 N的物体匀速提升，绳端拉力大小为60N。此过程中使用A滑轮的好处是可以改变力的___________（选填“大小”或“方向”）；绳重与摩擦忽略不计，则B滑轮重为___________N。
【例10】用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是______（选填“A”或“B”），动滑轮重为______N
【例11】如图，用滑轮组拉动放在水平桌面上重240N的物体。物体匀速运动时，它与桌面的摩擦力为60N，不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦，水平拉F为（ ）
A．120N B．80N C．30N D．20N
【例12】小明用如图所示的装置提升重力为400N的物体，使其匀速上升，不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是（ ）
A．两个滑轮均为动滑轮
B．小明对绳子的拉力为200N
C．人将绳子拉过0.5m，物体上升1.5m
D．利用此装置既可以省力，又可以省距离
【例13】如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为600N的物体，人拉绳的力F为250N（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升1200N的物体时，人的拉力F为（ ）
A．400N B．450N C．500N D．600N
【例14】用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出提升重物G绳子两种绕法。

【例15】如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。

同步训练
1. 如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是（ ）

A. 甲是动滑轮，使用时不能省力B. 乙是动滑轮，使用时可以省力
C. 甲是定滑轮，使用时可以省力D. 乙是定滑轮，使用时不能省力
2. 如图所示，甲、乙两套滑轮组质量相同，在相同时间内，用它们分别将相同质量的重物匀速提升，绳端移动的距离相同，不计绳重和摩擦，在此过程中（ ）
A．两重物上升的速度大小相同
B．甲滑轮组绳端的拉力较大
C．两滑轮组绳端的拉力大小相同
D．乙滑轮组提升重物上升的高度较大
3. 如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是 ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA __GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
4. 如图所示的滑轮组提升100N的重物，两个相同的滑轮的重力均为20N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．自由端拉力F为40N
B．若物体上移0.5m，则自由端移动1m
C．顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140N
D．若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s
5. 在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，实验装置及实验情形如图所示：
(1)实验过程读弹簧测力计示数，应该______（选填“匀速拉动”“静止”）时读数；
(2)由图甲知：使用定滑轮不省力，但可以改变___________；
(3)由图乙知：使用动滑轮可以省力，但没有省一半的力，原因是___________；
(4)探究实验完成后小松又设计了如图丙所示滑轮组，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动（绳子和滑轮间的摩擦不计），物体B下落速度为_____m/s；若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为_________N。
7. 用如图所示的滑轮提起重力为20N的物体，若用竖直向上的拉力拉动绳子，使物体在2s内匀速上升了0.5m，不计摩擦和滑轮、绳的重力，则拉力F的大小为______N，绳子自由端上升______m，自由端移动的速度为______m/s。
8. 在水平桌面上放一个重120N的物体，物体与桌面的摩擦力为50N，如图，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，当匀速移动物体时，水平拉力F为______N，左侧墙壁对滑轮组的拉力为______N。
9. 如图所示，小明分别使用甲、乙两种不同的机械把同一物体M匀速提升到相同的高度，测得两次拉力和物体M的重力如表所示。当使用乙机械时，测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
(1)根据题意在图乙中正确画出滑轮组的绕法________；
(2)使用甲提升物体M时________（选填“省力”或“费力”）。
10. 如图所示，请你帮他画出最省力的绳子绕法。

11. 如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是 。
12. 如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重500N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升30s，不计绳重和摩擦。
(1)求动滑轮重。
(2)求绳子自由端移动的距离。
(3)若用此滑轮组将重800N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力应为多大？
F甲
F乙
GM
7N
8N
6N