专题02 滑轮【解析版】-学年八年级物理下册期中期末考点大串讲（沪教版上海）

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专题 02 滑轮
知识点一：定滑轮
1．定滑轮是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，但不改变力的大小。
如图 2 所示，定滑轮中心的轴为支点 O，动力为 F1，动力臂 L1为半径 R；阻力为 F2，阻力臂 L2为半径
R；因为 L1=L2=R，所以 F1=F2，所以使用定滑轮不省力。
物体升高的距离为 h时，拉力移动的距离也为 h，所以使用定滑轮不省距离。
使用定滑轮只能改变力的方向（动力向下，物体向上移动）。
如图 3 所示，若动力 F3的方向不是竖直向下，而是沿着其他方向时，动力臂仍等于半径，所以动力还
是等于阻力（不省力），也不省距离。
知识点二：动滑轮（拉力作用在绳子末端）
1．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆，使用时能省力，竖直向上提高物体时，其拉力
思维导图
知识详解
图 1 图 2 图 3
1
F=1/2（G物+G轮），但要费一倍距离，拉力移动的距离 S为物体升高距离 h的2倍，S=2h。
① 如图 5 所示用动滑轮匀速向上提升重物，动滑轮的支点为 O，动力为 F，动力臂 l1为动滑轮的直径
2r，阻力 F2=G，阻力臂 l2为动滑轮的半径 r，所以动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
② 根据杠杆平衡的条件 F1 l1= F l2，F2r= Gr，得出：F= G/2，即使用动滑轮时，动力是阻力的一半，
即省一半力（不计动滑轮自身的重力）。若考虑动滑轮自身的重力，其拉力 F=1/2（G物+G轮）。
③物体升高的距离为 h时，拉力移动的距离为 s=2h，所以使用定滑轮费一倍的距离。
知识点三：拉力作用在动滑轮的轴上（不计动滑轮的重力）
如图所示，拉力作用在动滑轮的轴上。可以根据力的平衡条件进行分析：
动滑轮受到三个力的作用：竖直向上的拉力 F、两根绳子竖直向下的拉力 F1
、
F2，由于绳子可以大小
不变的传递拉力，所以 F1=F2=G，三个力之间满足：F=F1+F2，所以这种用法费力。
拉力升高的距离为 S时，物体升高的距离为 h=2s，这种用法费力省距离。
【典例 1】（2019 宝山二模题）在图 6所示中，用轻质滑轮匀速提升同一重物 G，所用拉力 F最小的
是图（ ）
F1
F2
图 4 图 5 图 6
2
A．(甲)。B．(乙)。 C．(丙)。 D．(丁)。
【答案】D。
【解析】①图甲与乙都是定滑轮，使用时不省力，所以拉力 F等于 G；
② 丙是轻质动滑轮，不是正常使用，力作用在轴上竖直向上，F=2G，是费力的；
③ 丁是轻质动滑轮，正常使用，拉力的大小为 F=1/2G，最省力。
所以选 D。
图C也可以根据力的平衡条件分析：动滑轮受到三个力的作用，竖直向上的拉力 F，两边绳
子分别向下的拉力，大小都等于物体的重力 G，因为匀速提升重物 G，所以竖直向上的拉力 F应该等于竖
直向下的两个力之和，即 F=G+G=2G。
【典例 2】如图 2所示，滑轮_____可以看作是等臂杠杆（选填“A ”或“B” ) ；若两物体所受的重力
均为 20 牛且处于静止状态，不计滑轮与绳的重及摩擦，力 F1的大小为_____牛，力 F2的大小为______牛；
若甲、乙物体匀速上升的时间都为 2秒，上升的速度都为 0. 2 米／秒，则拉力 F1的速度为_____米／秒，
绳端移动距离为______米；拉力 F2的速度为 ______米／秒，绳端移动的距离为______米．
【答案】A，20，10，0. 2，0.4，0.4，0.8。
【解析】滑轮 A的轴只能转动，不随物体上升，是定滑轮，故可以看作是等臂杠杆；
若两物体所受的重力均为 20 牛且处于静止状态，不计滑轮与绳的重及摩擦，滑轮 A是定滑轮，不省
力，所以力 F1的大小为 20 牛，滑轮 B是动滑轮，省一半的力，所以力 F2的大小为 10 牛；
图 2
图6
G
F
F
G
F
G
F
G
（甲） （乙） （丙） （丁）
3
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