《初中物理八年级全一册课后真操实练（沪科版）》10.2 滑轮及其应用（解析版）

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沪科版八年级
第十章《机械与人》
10.2 滑轮及其应用
【知识梳理】
一、定滑轮：
1．定义：如右图所示那样，在使用时轴固定不动的滑轮。
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。
2．实质：是一个等臂的杠杆，支点是滑轮的轴，力臂就是滑轮的半径。在 如
图中动力臂 l1和阻力臂 l2都是滑轮的半径，即为等臂杠杆。
3．特点：不能省力，但可以改变力的方向，给工作带来方便。既不省距离 也
不费距离。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。
4.动力移动的距离与重物移动的距离相等。
对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力 G。
（不计绳重和摩擦）
二、动滑轮：
1．定义：如图所示，和重物一起移动的滑轮。
2. 实质：动力臂 l1为阻力臂 l2二倍的杠杆．支点 O 在滑轮的边缘上. 随着动滑轮
位置的变化，支点 O 的位置也在变化。如右图，O 为支点，动力臂为 l1为直径，阻力
臂l2为半径。
3. 特点：可以省一半的力．但不能改变力的方向．省了力但要费距离。动力移动的距离为物体上升
距离的 2 倍。
注意：对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条
件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力 F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。
三、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
F=1
n
G物
（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：
F=1
n
(
G物+G滑
)
。
滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成，使用滑轮组，综合了动滑轮能省力和定滑轮能改变用力
方向的优点，所以使用很广，使用滑轮组虽然能省力，但很费距离。
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。
注意：判断滑轮组用几根绳子吊着物体的方法——切割分离法。假想讲所有绳子从中间切割开来，
沿着割点向下数，凡是与动滑轮接触的段数之和即为几段绳子吊着物体（即为 n）。
4.绳子端的速度与物体上升的速度关系：
V绳=nV 物
。
【易错点】
当竖直拉动动滑轮时，动力臂是滑轮的直径，阻力臂等于滑轮的半径，故动滑轮实质上相当于一个动
力臂是阻力臂 2 倍的杠杆，所以在不计摩擦和滑轮重的情况下，由杠杆平衡条件
可得拉力 F 和物重 G 的关系是 F=1/2G，即使用动滑轮可以省一半力。
如图，当力的方向与竖直方向的夹角变大时，力臂变小，根据杠杆平衡原
理，力的大小将变小。且当力的方向与竖直方向的夹角越大，力的大小越大；
【规律总结】
滑轮组的相关计算总结如下表：
滑轮组的有关计算主要公式表
所求物理量 滑轮组竖直提升重物 滑轮组水平拖动重物
S 与 h 的关
系
S=nh（n-绳子的股数；S-
拉力移动的距离；h-物体
上升的距离）
S拉=nS 物（S 拉-拉力移动的距
离；S 物-物体移动的距离）
F 与 G 物的关
系F= ( 忽 略 绳重及摩
擦)（G 物-重物的重力；G
轮-动滑轮重力）
F= （f-物体与水平面之间的
摩擦力）
V物与v拉的 V 拉=nV 物（V 拉——拉力的移动速度；V 物——物体移动的速
关系 度）
注意：
在确定承担重物的绳子段数 n时，首先分清哪个是定滑轮，哪个是动滑轮；其次在定滑轮和动滑轮之
间画一条虚线，将它们隔离出来，数一数绕在动滑轮上绳子的段数即为承担物重的绳子段数 n，则拉力
。
【典例分析】
1．（2021 辽宁中考）如图所示，物体 A重150N，物体 B重15N，此时物体 A沿着水平桌面以 0.2m/s 的速
度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），物体 B匀速下降的速度是
_______m/s，物体 A与水平桌面间的摩擦力是_______N。
【答案】 0.4 30 60
【解析】
[1]由图可知绳子的段数 n为2，已知物体 A的速度
，
则物体 B下滑的速度为 vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
[2]物体 B施加在绳端的拉力 F=GB=15N
不计摩擦、绳重及滑轮重，物体 A、B均做匀速直线运动，物体 A受到的拉力与摩擦力是一对大小相等的
平衡力，则
所以物体 A受到的水平向左的摩擦力 f=2F=2×15N=30N
【思路小结】
物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦
力的 n 分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的 n 分之一；绳子
自由端移动的距离等于物体移动距离的 n 倍。
【真题操练】
一、单选题
1．（2021 江苏海州九年级）关于定滑轮和动滑轮，以下说法不正确的是（　　）
A．定滑轮实质是个等臂杠杆
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