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1、.-优选滑轮知识点总结对比学习定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、实质及作用，在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法：若要改变力的方向，n 段绳子需要用n 个滑轮；只省力，不改变力的方向，n 段绳子需要（n-1）滑轮；定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个；接线方法：奇数根绳子从动滑轮开始接线，偶数根绳子从定滑轮开始接线。段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线，数绳子和直线交点的方法，由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物，此段绳子不计在n数之。简单说就是：定滑轮改变力的作用方向，而不省力，实质是一个等臂杠杆，动滑轮省一半的力，实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。绕线方式：奇动偶定（绳子段数为奇数
2、时先绕动滑轮，偶数时先绕定滑轮），滑轮组省力但不省功，滑轮组的机械效率：G/nF G：重物重力，n:绳子段数，F：自由端拉力滑轮有两种：定滑轮和动滑轮(1)定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可改变作用力方向.(2)定滑轮的特点通过定滑轮来拉钩码并不省力。通过或不通过定滑轮，弹簧秤的读数是一样的。可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。定滑轮的原理定滑轮实质是个等臂杠杆，动力 L1、阻力 L2臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。(2)动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省1/2力多费 1倍距离.动滑轮的特点使用动滑轮
3、能省一半力，费距离。这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离。动滑轮的原理动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组，既省力又可改变力的方向.滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了.使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离.-优选滑轮组的用途为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。省力的大小使用滑轮组时，滑轮组用几段绳吊
4、着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。滑轮组的特点用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离 动力移动的距离大于货物升高的距离。杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2（F1：动力；L1：动力臂；F2：阻力；L2：阻力臂）定滑轮：F=G 物S=h（F：绳子自由端受到的拉力；G 物：物体的重力；S：绳子自由端移动的距离；h：物体升高的距离）动滑轮：F=（G物+G轮)/2 S=2 h（G 物：物体的重力；G 轮：动滑轮的重力）滑轮组：F=（G物+G轮）S=n h（n：通过动滑轮绳子的段数）机械功：W（J）W=Fs（F：力；s：在力的方向上移动的距离）有用功：W 有=G物 h 总
5、功：W 总 W 总=Fs 适用滑轮组竖直放置时机械效率:=W 有/W 总 100%功率:P（w）P=w/t(W：功;t：时间)关于滑轮的综合题一、（一模）如图25所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2 103kg，底面积为 1m2的货箱 G 匀速提起。（取 g10N/kg）问：（1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货箱匀速吊起3m，起重机对货箱做了多少功？（3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知：OA10m，OB 5m。（设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。）二、(一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱，小明站在地上，想用如图 29（
6、甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。三、（一模）如图 30所示，一正方体合金块M 的边长为 20cm，把它图 30MOAB.-优选挂在以 O 为支点的轻质杠杆的A 点处，一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡，此时M 对水平地面的压强为1.1 104Pa，人对水平地面的压强为1.45 104Pa；若把 M 浸没于水中(M
7、与容器底不接触)，人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为1.15 104 Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6 104 Pa（g 取 10N/kg）求：（1）力 F1的大小；（2）合金块M 的密度；（3）当 M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M 沉于容器底，则M 对容器底的压强为多大四、（一模）图23是简易电动门式起重机的结构示意图。MN为质量可以不计、长4m 的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图。当提起的重物质量是 0.5t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑轮组的机械效率是80%。当以 0.
8、2m/s的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时，滑轮组的机械效率是多少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若行走装置和提升电动机的总重是2.75 103N，提起重物质量为2t，行走装置使提起的重物沿横梁从中点A 移到 B 点，以 M 点为轴，N 点向上的支持力增加了6 103N，MB 的距离是多少？（g 取10N/kg）五、（一模）图 25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A 是动滑轮，B 是定滑轮，C 是卷扬机，D 是油缸，E是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V0.5m3。若在本次打捞前起重机对地面的压强p1 2.0107Pa
9、，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p22.375 107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p32.5 107Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和 N2，N1与 N2之比为 19：24。重物出水后上升的速度v0.45m/s。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g 取10N/kg）求：（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。六、(一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件的质量为100kg 工人的质量为 70kg。工件打
10、捞出水面前与工件完全被打捞A B D C E O F 图滑轮组重物行走装置提升电动机M N 图 23.-优选出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取10N/kg。求：（1）工件浸没在水中时所受的浮力浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率2；（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率 P2。1 答案（1）FpS34221010/2101kgNkgPam（2）W=FS=2 103kg 10N/kg 3m=6 104J（3）G AO=G0 OB2 103kg g 10m=m0g 5mm
11、0=4 103kg 2 答案F拉 G人木箱和动滑轮受力G 箱 G 轮 2F 拉 F支 2G人 F支 2G 人 mg 改变绕绳方式后，F拉 F支 G 人，木箱和动滑轮受力G 箱 G 轮 3F拉 3(G 人 F支)所以 2G人 mg3(G人 F支)F支 F压 100N G 人 3F 支 mg3 100N40kg 10N/kg700N F拉 G人 F支 700N100N 600N 机械效率总有用WWsFhG拉箱拉箱FG3600N31500N83.3%3 答案（1）GpS人人246400.041.610GNSmpPa人人，11GFpS人F1=G人 p1S=640N1.45 104Pa 0.04m2=6
12、0N，22GFpS人F2=G人 p2S=640N1.15 104Pa 0.04m2=180N.-优选（2）杠杆在水平位置平衡时，有：OA(GMFM)=OBF1 OA(GMF浮)=OBF2 由可得，3121FFFGFGMMM浮FM=F压=PMSM=1.1 104Pa(0.2m)2=440N F浮=水 gVM=1 103kg/m3 10N/kg(0.2m)3=80N 将 FM=440N、F浮=80N 代入式，解得：GM=620N 336207.7510/10/(0.2)MMMGNkgmgVNkgm（3）当 M 浸没于水中时，剪断细绳，合金块M 沉于容器底，/42620801.3510(0.2)MM
13、MGFNNpPaSm浮4 答案提起重物质量分别为0.5t 和 2t，重物重分别为Gmg 0.5t 10N/kg 5 103N，G/m/g 2t 10N/kg 20 103N 由滑轮组机械效率W 有用/W 总 G 物/（G物 G动），代入数据：80%5 103N/（5 103N G动），解出G 动=1.25 103N/G 物/（G物/G 动）20 103N/（20 103N1.25 103N）94%钢丝绳拉力F=（G 物/G动）/3=（20 103N1.25 103N）/37.1 103N 匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率P Fv7.1 103N 3 0.2m/s=4.26 103W 或 P（
14、G物/G 动）v 物（20 103N1.25 103N）0.2m/s=4.25 103W把横梁 MN 看成杠杆，以M 点为轴，重物在A 点和 B 点时，根据杠杆平衡条件：（G物 G行 G 动）MA FA MN（G物 G行 G 动）MB FB MN 两式相减得：.-优选（G物 G行 G 动）（MAMB）（FAFB）MN 当 FAFB6 103N0，代入数据：（20 103N1.25 103N 2.75 103N）（2mMB）6 103N 4m 解出：MB1m 当 FAFB 6 103N0，代入数据：（20 103N1.25 103N 2.75 103N）（2mMB）6 103N 4m 解出：MB
15、/3m 5 答案（1）设起重机重为G，被打捞物体重力为G 物；打捞物体前，G=p0S 在水中匀速提升物体时：F拉=G 物 F浮起重机对地面的压力：G+F拉=p1S F浮=水 gV 排=0.5 104N 物体出水后：G+G物=p2S，F拉=（p1-p0）S；G 物=（p2-p0）S 102034GFFppGGpp物浮拉物物可得物体重力为G物=2.0 104N。（2）设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力的力臂为L2。根据杠杆平衡条件可知：N1L1=3F1L2；N2L1=3F2L2，21FF=21NN，F1=31（G物 F浮+G动）F2=31（G物+G动
16、），21FF=动物动浮物GGGFG=1924将数据代入得：G 动=0.4 104N 物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率：4400444210N-0.510N78.9210N-0.510N0.410NWGFhGFWGFGGFGh浮浮有物物浮动总物浮动物（）.-优选（3）出水后钢丝绳上的力：F2=(G物+G动)/3=0.8 104N 物体上升的速度v，钢丝绳的速度v=3v=30.45m/s=1.35m/s P=F2 v=0.8 104N 1.35m/s=1.08 104W。6 答案（1）以人为研究对象，进行受力分析如图（3）甲、乙所示：G人=F1+N1 N1=G人-F 1 G 人=F2+N
17、2 N2=G人-F2 工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相等。1/2 1/2（人-F1）/（G人-F2）15/2 又 1=W 有/W 总=（G物-F 浮）h/F1S=(G物-F 浮)/2F1=60%F1=（G物+G动-F 浮）/2 F2=（G物+G动）/2 将、式代入、式，并且将G人=m 人 g=70kg 10N/kg=700N，G物=m 物g=100kg 10N/kg=1000N 代入,解得：G 动=320N 由式得：60%=(G 物 F浮)/(G 物+G动-F 浮)=(1000N-F 浮)/(1000N+320N-F浮)解得 F浮=520N 则：F1=400N；F2=660N。（2）2=W有/W 总=G 物/2F2=G物/(G 物+G动)=1000N/(1000N+320N)=76%（3）P2=F2 v2=F2 2 v 物=1320N 0.2m/s=264 W 图（3）