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1、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 数之内。 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
2、偶定（绳子段数为奇数时先绕动滑轮，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/
3、2力多费 1倍距离 . 动滑轮的特点 使用动滑轮能省一半力，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. 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
4、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 （
5、 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 2103kg ，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
6、机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？已知： OA10m ，OB5m 。 （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 （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 挂在以 O 为支点的轻质
7、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 M压强为 1.1 104Pa ，人对水平地面的压强为1.45 104Pa ；若把 浸没于水中 (M 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； 图 30 M OAB （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
8、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 0.2m/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6103
9、N ，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V 0.5m3 。若在本次打捞前起重机对地面的压强p1 2.0 107Pa ，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2 2.375 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19：2
10、4 。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 。工件打捞出水面前与工件完全被打 捞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）
11、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。 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 1 答案（1） F p S 3 4 2 21010/ 210 1 kgNkg Pa m （2）W=FS=2 103kg 10N/kg 3m=6 104J （3） GAO = G0 OB2 103kg g10m = m0g 5mm0 = 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
12、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 mg 3(G 人 F 支) F 支F 压 100N G 人 3F 支mg 3100N 40kg 10N/kg 700N F 拉G 人 F 支700N 100N 600N 机械效率 总 有用 W W sF hG 拉 箱 拉 箱 F G 3 600N3 1500N 83.3% 3 答案（1） G p S 人 人 2 4 640 0.04 1.610 G N Sm pPa 人 人 ， 1 1 GF p S 人 F1=G 人 p1S=640N 1.45 104Pa 0.04m2=60N ， 2 2 GF p
13、 S 人 F2=G 人 p2S=640N 1.15 104Pa 0.04m2=180N （2）杠杆在水平位置平衡时，有： OA(GM FM)=OBF1 OA(GM F 浮)=OBF2 由可得， 3 1 2 1 F F FG FG M MM 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 3 3 620 7.7510/ 10/(0.2) M M M GN kg m gVNkgm （3）当 M 浸没于水中时，剪断细绳，合金块
14、M 沉于容器底， /4 2 62080 1.3510 (0.2) M M M GFNN pPa Sm 浮 4 答案提起重物质量分别为0.5t 和2t， 重物重分别为Gmg 0.5t10N/kg 5 103N ， G/m/g 2t 10N/kg 20103N 由滑轮组机械效率W 有用 /W 总 G 物/（G 物 G 动），代入数据： 80% 5103N/ （5103N G 动），解出 G 动=1.25 103N / G 物/（G 物/G 动） 20 103N/ （20103N 1.25 103N ） 94% 钢丝绳拉力F=（G 物/G 动） /3 = （20103N 1.25 103N ）/37
15、.1 103N 匀速拉动时，电动机拉动钢丝绳的功率 P Fv7.1 103N 30.2m/s=4.26 103W 或 P（ G 物/G 动） v 物（ 20 103N 1.25 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 FBMN 两式相减得： （G 物 G 行 G 动）（ MA MB） （ FAFB） MN 当 FAFB 6103N 0，代入数据： （20103N 1.25 103N 2.75 103N ） （2m MB） 6103N 4m 解出：MB 1m 当 FAFB 6103N 0，代入数据： （20103N 1.25 103N 2.75 103N ） （2m MB） 6103N 4m 解出： MB/ 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