12.2滑輪-【課堂筆記】（人教版）

學(xué)而優(yōu)教有方第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械第2節(jié)滑輪教材考點(diǎn)梳理一、定滑輪和動(dòng)滑輪1.定滑輪：（1）定義：工作時(shí)軸固定不動(dòng)，并且不隨物體運(yùn)動(dòng)的滑輪。l1l2l1l2F2F1（3）特點(diǎn)：使用定滑輪不省力，但能改變動(dòng)力的方向。（對(duì)不省力的理解：F≥G）（4）繩子自由端移動(dòng)距離：S=h（V拉=V物）。（5）應(yīng)用：旗桿頂端常用定滑輪。2.動(dòng)滑輪：（1）定義：工作時(shí)隨重物一起移動(dòng)的滑輪。F1l1F1l1F2l2（3）特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。（不計(jì)摩擦則：F=(G物+G動(dòng))/2。）（4）繩子自由端移動(dòng)距離：S=2h（V拉=2V物）3.動(dòng)滑輪的特殊使用方法：（1）左圖為常規(guī)用法，省力費(fèi)距離：F=G總/2。S=2h。（2）右圖為特殊用法，費(fèi)力省距離：F=2G總。S=h/2。二、滑輪組1.定義：定滑輪、動(dòng)滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組。2.特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力，又能改變動(dòng)力的方向。3.省力情況：不計(jì)摩擦，則拉力：F=(G物+G動(dòng))/n4.繩子自由端移動(dòng)距離：S=nh（V拉=nV物）5.滑輪組組裝方法：（1）首先根據(jù)公式n=(G物+G動(dòng))/F確定繩子的股數(shù)。（2）然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則，結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪:A.“奇動(dòng)”：承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為奇數(shù)，繩子起點(diǎn)系在動(dòng)滑輪上。B.“偶定”：承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為偶數(shù)，繩子起點(diǎn)系在定滑輪上。C.另外，拉力的方向不同，需要定滑輪的個(gè)數(shù)也不同。6.繩子股數(shù)n的確定方法：用手擋住定滑輪，看圖中與動(dòng)滑輪直接接觸的繩子段數(shù)，就是n值。二、斜面和輪軸1.斜面：（1）特點(diǎn)：省力但費(fèi)距離。（2）省力情況：A.斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，動(dòng)力就是物重的幾分之一。F=G物/nB.在高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力。（3）實(shí)例：盤山公路、螺絲釘、登機(jī)橋、殘疾人通道等。2.輪軸：（1）定義：由兩個(gè)半徑不等的輪子固定同一軸線上的，可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械。（2）特點(diǎn)：一般省力但費(fèi)距離。（3）計(jì)算公式：F1R＝F2r（4）實(shí)例：車把、門把手、水龍頭、螺絲刀。重難點(diǎn)突破1．（2023·遼寧本溪）如圖是元代王禎《農(nóng)書》中描繪的農(nóng)民使用扇車清選谷物的情景。農(nóng)民快速搖動(dòng)搖柄，扇輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生氣流，當(dāng)把谷物倒入扇車時(shí)，谷物在力的作用下落入扇車，氣流使枯癟谷物從出風(fēng)口飛出，說(shuō)明力可以改變物體的。扇車的搖柄是（填簡(jiǎn)單機(jī)械名稱）。

2．（2023四川達(dá)州）將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重30N，B重5N，則A所受地面的摩擦力為__________N；若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的拉力F，剛好使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F=__________N。（不計(jì)繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）3．（2023·湖南常德）如圖所示小明組裝了甲、乙兩種滑輪，用來(lái)提升同一物體，G物=200N（不計(jì)繩重、輪重和摩擦），要使物體豎直勻速提升2m。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．F甲=200N，并向上移動(dòng)4mB．F甲=100N，并向上移動(dòng)2mC．F乙=200N，并向上移動(dòng)1mD．F乙=400N，并向上移動(dòng)lm4．（2023四川遂寧）用如圖所示的四種簡(jiǎn)單機(jī)械，將同一重物從低處勻速提升到高處，在不計(jì)機(jī)械自重及摩擦的情況下，最省力的是（）A．

B．

C．

D．

5．（2023廣東）明代宋應(yīng)星在《天工開物》中記載的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置——轆轤，沿用至今。題圖甲是一種轆轤，由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成。提水時(shí)，用力使大輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并纏繞井繩，提起水桶。

（1）圖甲所示，輔可視為不等臂杠桿，為方便提水，它是按照（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿來(lái)設(shè)計(jì)的。用輔提水的某時(shí)刻示意圖如圖乙所示，它的支點(diǎn)是“A”“B”或“C”中的點(diǎn)。（2）設(shè)大輪與小輪的半徑比為3:1，水桶受到的總重力為90N。使周長(zhǎng)為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水桶勻速上升，井繩對(duì)水桶做功J；若要使轆轤靜止在圖乙所示位置，作用在C點(diǎn)最小的力應(yīng)為N。（不計(jì)井繩的粗細(xì)和自重）（3）圖丙所示水龍頭開關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了同樣的原理，為了更省力，開關(guān)應(yīng)選用（選填“①”或“②”）。6．（2023甘肅金昌）如圖所示，小亮用滑輪組將裝修材料運(yùn)到樓上，請(qǐng)用筆畫線幫他組裝最省力的滑輪組。

參考答案1.【答案】重運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輪軸/杠桿【解析】[1]地球表面及附近的一切物體都受到重力的作用，重力的方向豎直向下。谷物倒入扇車時(shí)，由于受重力的作用落入扇車。[2]“扇車”中枯癟谷物被風(fēng)力吹出機(jī)外，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[3]風(fēng)扇搖手柄設(shè)計(jì)成輪軸是為了省力，因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑。2.【答案】1020【解析】如圖所示，物體A和B通過(guò)動(dòng)滑輪相連，動(dòng)滑輪上有2段繩子，已知A重30N，B重5N，物體B恰好勻速下降，說(shuō)明物體A處于平衡狀態(tài)，則A所受地面的摩擦力與動(dòng)滑輪的鉤子拉A的力是一對(duì)平衡力，即若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的拉力F，則物體A受到三個(gè)力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB，水平向右的摩擦力10N，所以，水平剛好使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，則拉力F3.【答案】D【解析】AB．不計(jì)繩重、輪重和摩擦，圖甲是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪不能改變力的方向，但是可以省一半的力，所以，拉力端移動(dòng)的距離為s=2h=2×2m=4m，故AB錯(cuò)誤；CD．不計(jì)繩重、輪重和摩擦，圖乙是動(dòng)滑輪，拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上，拉力F乙=2G物=400N，拉力端移動(dòng)的距離為，故C錯(cuò)誤，D正確。4.【答案】B【解析】如選項(xiàng)A中圖，動(dòng)滑輪是省力杠桿，其動(dòng)力臂是阻力臂的2倍，則動(dòng)力是阻力的一半，即，如選項(xiàng)B中圖，根據(jù)機(jī)械功原理，任何機(jī)械都不省功，所以由得，如選項(xiàng)C中圖，設(shè)阻力臂為L(zhǎng)，則從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)長(zhǎng)度為3L，因?yàn)閯?dòng)力作用線與橫桿夾角為30°，說(shuō)明動(dòng)力臂長(zhǎng)度為橫桿的一半，即。根據(jù)杠桿平衡條件可得，如選項(xiàng)D中圖，定滑輪是等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂，則。綜上所述，通過(guò)比較得知，B選項(xiàng)中最小，即在不計(jì)機(jī)械自重及摩擦的情況下，最省力的是斜面，故B符合題意，ACD不符合題意。5.【答案】省力B9030①【解析】（1）[1][2]為方便提水，根據(jù)題圖可知，它是按照省力杠桿來(lái)設(shè)計(jì)的；由于輔圍繞B點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可知B點(diǎn)為其支點(diǎn)。（2）[3][4]由于大輪與小輪的半徑比為3∶1，當(dāng)周長(zhǎng)為3m的大輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，則小輪也轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，且小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的距離為1m，由于木桶勻速上升，則井繩對(duì)水桶做功根據(jù)圖乙所示，大輪與小輪的半徑比