初中物理苏科版九年级全册2 滑轮导学案及答案

苏科版九年级上册

第十一章《简单机械和功》

11.2滑轮

【知识梳理】

一、定滑轮、动滑轮

周边有槽，中心有一转动轴的轮子叫滑轮，

在工作过程中，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮；在工作过程中，轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。

1.定滑轮

（1）定义：轴固定不动的滑轮，如下图甲所示。

实质：一个等臂杠杆。如下图乙所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆，

（2）特点：

①不省力也不费力：即。

②不省距离也不费距离：如下图丙所示，,绳子自由端移动的速度等于物体移动的速度,绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离，即。

③能改变力的方向：不用定滑轮时向上施力拉物体，用了定滑轮后向下施力拉物体。

④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，无论拉力是竖直向下，还是斜向下，还是水平，拉力的力臂长度均等于滑轮半径，保持不变，故拉力大小不变

          甲                         乙                   丙                 丁

2.动滑轮

（1）定义：轴可以随物体一起运动的滑轮。，如下图甲所示

实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如下图乙所示，它的转动轴是绳与动滑轮的切点，

（2）特点：

①省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有；

仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。

②费距离：如下图丙所示， 如下图丙所示，绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的2倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的2倍，即。

③不能改变力的方向：不用动滑轮时向上施力拉物体，用了动滑轮后仍然向上施力拉物体。

④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，竖直向上施力时，拉力的力臂长度等于滑轮直径，斜向上施力时，拉力的力臂长度小于滑轮直径，故竖直向上施力最省力，斜向上施力，拉力会变大。

甲                     乙                丙               丁

二、滑轮组

1.定义：由动滑轮和定滑轮组合成的装置

2.特点：

既省力，又能改变力的方向，但是费距离。

（1）省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有（n为承担物重及滑轮重的绳子段数，下同）；

仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。

（2）费距离：绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的n倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的n倍，即。

（3）n的判断方法

如上图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力（示意图见右图），则

三、轮轴

1.定义：由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。

2.实质：轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆。

3.特点：动力作用在轮上时，使用轮轴省力，但是费距离；动力作用在轴上时，使用轮轴费力，但是省距离。轮半径是轴半径的几倍,加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一，其平衡条件为

4.应用：汽车的方向盘、扳手、螺丝刀、自行车把、圆形的门把手、旋转的水龙头等。

【易错点】

动滑轮及滑轮组拉动物体时，注意区分绳子端移动距离和物体移动距离，不可混淆。

【规律总结】

1.动滑轮几种常见情况的等量关系（均忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦）

（1）竖直使用定滑轮      （2）水平使用定滑轮

，，   ，，

（3）竖直使用动滑轮

，，，，

（4）水平使用动滑轮

，，，，

2.常见的滑轮组的n值情况

n=2           n=3            n=3            n=4           n=4            n=5

3.绕线方法：

①已知滑轮和承担物重的绳子段数n，画绕线：若n是奇数，则绳子的固定端拴在动滑轮上；若n是偶数，则绳子的固定端拴在定滑轮上（“奇动偶定”）。连线时由内向外依次缠绕滑轮。

②已知滑轮组，画最小拉力：使绳子承担物重的段数为最大即可。若滑轮组中动滑轮和定滑轮数目不等，那么答案很明显；若滑轮组中动滑轮和定滑轮的数目相等，那么n是奇数。

【典例分析】

1．（2021·江苏金坛·九年级月考）如图所示，分别用力F1、F2和F3，使用三个滑轮匀速提起同样的重物，不计绳重、滑轮重和摩擦，则F1、F2和F3的大小关系是（  ）

A．   B．   C．   D．

2．（2021·吉林四平·九年级期末）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（  ）

A．30N    B．35N    C．40N    D．45N

3．（2021·四川广元·九年级月考）如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止．则每个动滑轮的重力为（  ）

A．3N   B．6N   C．11N   D．22N

4．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为100N，定滑轮总重力为100N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（  ）

 A．220N   B．240N    C．275N    D．300N

5.（2022·河南郑州·九年级期末）如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物，绳子自由端的拉力是15N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（  ）

A．若物体升高0.5m，则绳子自由端移动1.5m

B．若绳子自由端的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s

C．动滑轮重5N

D．若使用该滑轮组匀速提升10N的重物，绳子自由端的拉力F为10N

6.（2022·陕西西安·九年级期末）请在图中画出滑轮组的绕绳，要求滑轮组自由端的绳拉力方向向上。

7.（2022·陕西宝鸡·九年级期末）如图所示两个轮轴使用时，两图中拉力F大小相等，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所挂重物G1、G2的重力比是（        ）

A．1：1     B．2：l     C．4：1     D．1：4

【思路小结】

1.按照滑轮组的省力及费距离的关系进行解题。

2.把轮轴当作杠杆进行计算。

【精典训练】

一、单选题

1．（2022·四川省成都·八年级期末）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（　　）

A．滑轮A相对子物体C在运动，所以A是动滑轮B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮

C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用

2．（2022·广西玉林·八年级期末）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升同一重物G，若不计摩擦和绳重，则下列判断不正确的是（　　）

A．F1=F2  B．使用甲装置可省力  C．F3=F4  D．使用乙装置可改变力的方向

3．（2022·陕西汉中·中考一模）用图中所示装置提升重为400N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　）

A．两个滑轮均为定滑轮

B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200N

C．人将绳子拉过1m，物体也上升1m

D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向

4．（2022·河南南阳·八年级期末）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最大的是（　　）

A．B．C． D．

5．（2022·广东潮州·八年级期末）如图所示，物体A所受的重力为100N，滑轮所受的重力是20N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是140N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（　　）

A．40N B．50N C．60N D．70N

二、填空题

6．（2022·山东济宁·八年级期末）如图所示是_______________滑轮，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为10N时，物体沿水平面做匀速直线运动，为此时物体受到的摩擦力________________。

7．（2022·宁夏银川·八年级期末）如图所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则使用 ________滑轮可以省力，使用 ________滑轮能改变力的方向，使用 ________滑轮的机械效率更高（选填“甲”或“乙”）。

8．（2022·广东汕头·中考模拟）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，滑轮B为_______滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为_______N，输电线P端向左移动了_______cm。

9．（2022·辽宁沈阳·八年级期末）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 ___________（选填“A”或“B”），动滑轮重为 ___________N。

三、计算题

10．（2022·广西河池·八年级期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：

（1）绳子自由端的移动速度为多大；

（2）动滑轮重力为多大；

（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大？

四、作图题

11．（2022·江苏常州·九年级期末）某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，请在图中完成此要求。

苏科版九年级上册

第十一章《简单机械和功》

11.2滑轮

【知识梳理】

一、定滑轮、动滑轮

周边有槽，中心有一转动轴的轮子叫滑轮，

在工作过程中，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮；在工作过程中，轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。

1.定滑轮

（1）定义：轴固定不动的滑轮，如下图甲所示。

实质：一个等臂杠杆。如下图乙所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆，

（2）特点：

①不省力也不费力：即。

②不省距离也不费距离：如下图丙所示，,绳子自由端移动的速度等于物体移动的速度,绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离，即。

③能改变力的方向：不用定滑轮时向上施力拉物体，用了定滑轮后向下施力拉物体。

④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，无论拉力是竖直向下，还是斜向下，还是水平，拉力的力臂长度均等于滑轮半径，保持不变，故拉力大小不变

          甲                         乙                   丙                 丁

2.动滑轮

（1）定义：轴可以随物体一起运动的滑轮。，如下图甲所示

实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如下图乙所示，它的转动轴是绳与动滑轮的切点，

（2）特点：

①省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有；

仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。

②费距离：如下图丙所示， 如下图丙所示，绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的2倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的2倍，即。

③不能改变力的方向：不用动滑轮时向上施力拉物体，用了动滑轮后仍然向上施力拉物体。

④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，竖直向上施力时，拉力的力臂长度等于滑轮直径，斜向上施力时，拉力的力臂长度小于滑轮直径，故竖直向上施力最省力，斜向上施力，拉力会变大。

甲                     乙                丙               丁

二、滑轮组

1.定义：由动滑轮和定滑轮组合成的装置

2.特点：

既省力，又能改变力的方向，但是费距离。

（1）省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有（n为承担物重及滑轮重的绳子段数，下同）；

仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。

（2）费距离：绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的n倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的n倍，即。

（3）n的判断方法

如上图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力（示意图见右图），则

三、轮轴

1.定义：由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。

2.实质：轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆。

3.特点：动力作用在轮上时，使用轮轴省力，但是费距离；动力作用在轴上时，使用轮轴费力，但是省距离。轮半径是轴半径的几倍,加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一，其平衡条件为

4.应用：汽车的方向盘、扳手、螺丝刀、自行车把、圆形的门把手、旋转的水龙头等。

【易错点】

动滑轮及滑轮组拉动物体时，注意区分绳子端移动距离和物体移动距离，不可混淆。

【规律总结】

1.动滑轮几种常见情况的等量关系（均忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦）

（1）竖直使用定滑轮      （2）水平使用定滑轮

，，   ，，

（3）竖直使用动滑轮

，，，，

（4）水平使用动滑轮

，，，，

2.常见的滑轮组的n值情况

n=2           n=3            n=3            n=4           n=4            n=5

3.绕线方法：

①已知滑轮和承担物重的绳子段数n，画绕线：若n是奇数，则绳子的固定端拴在动滑轮上；若n是偶数，则绳子的固定端拴在定滑轮上（“奇动偶定”）。连线时由内向外依次缠绕滑轮。

②已知滑轮组，画最小拉力：使绳子承担物重的段数为最大即可。若滑轮组中动滑轮和定滑轮数目不等，那么答案很明显；若滑轮组中动滑轮和定滑轮的数目相等，那么n是奇数。

【典例分析】

1．（2021·江苏金坛·九年级月考）如图所示，分别用力F1、F2和F3，使用三个滑轮匀速提起同样的重物，不计绳重、滑轮重和摩擦，则F1、F2和F3的大小关系是（  ）

A．   B．   C．   D．

【答案】D

【解析】

使用三个滑轮匀速提起同样的重物，不计绳重、滑轮重和摩擦，左边的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，则

中间的滑轮是动滑轮，F2作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则

右边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故

所以

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

2．（2021·吉林四平·九年级期末）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（  ）

A．30N    B．35N    C．40N    D．45N

【答案】D

【解析】

动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子。不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力

图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是

F＞40N

故选D。

3．（2021·四川广元·九年级月考）如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止．则每个动滑轮的重力为（  ）

A．3N   B．6N   C．11N   D．22N

【答案】B

【解析】

由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：，

由题知F1＝F2，所以，即：，解答动滑轮的重力：。

故选B。

4．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为100N，定滑轮总重力为100N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（  ）

 A．220N   B．240N    C．275N    D．300N

【答案】A

【解析】

将人、吊篮和动滑轮看成一个整体，对其受力分析：受到人、吊篮和动滑轮的总重力，还受到5股绳子的拉力。人、吊篮和动滑轮的总重力为

一股绳子的拉力即人对绳子的拉力为

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

5.（2022·河南郑州·九年级期末）如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物，绳子自由端的拉力是15N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（  ）

A．若物体升高0.5m，则绳子自由端移动1.5m

B．若绳子自由端的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s

C．动滑轮重5N

D．若使用该滑轮组匀速提升10N的重物，绳子自由端的拉力F为10N

【答案】D

【解析】

A．吊起动滑轮的绳子段数为n=2，则绳子自由端移动的距离为

故A错误；

B．绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为

若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，则物体上升速度为

故B错误；

C．物体和动滑轮的总重力为

动滑轮的重力为

故C错误；

D．因为考虑动滑轮的重，而不考虑绳重和摩擦力，自由端拉力

故D正确。

故选D。

6.（2022·陕西西安·九年级期末）请在图中画出滑轮组的绕绳，要求滑轮组自由端的绳拉力方向向上。

【答案】

【解析】

拉力方向向上，从绳子自由端向下开始绕起，绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮，最后固定在下面动滑轮的上挂钩上。如上图所示

7.（2022·陕西宝鸡·九年级期末）如图所示两个轮轴使用时，两图中拉力F大小相等，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所挂重物G1、G2的重力比是（        ）

A．1：1     B．2：l     C．4：1     D．1：4

【答案】C

【解析】

由题意知，轮半径R是轴半径r的2倍，即R＝2r，

根据杠杆平衡条件，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，

由图示可知：

左图中：，则G1＝2F，

右图中：，则，

所以：G1：G2＝4：1．

【思路小结】

1.按照滑轮组的省力及费距离的关系进行解题。

2.把轮轴当作杠杆进行计算。

【精典训练】

一、单选题

1．（2022·四川省成都·八年级期末）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（　　）

A．滑轮A相对子物体C在运动，所以A是动滑轮B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮

C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用

【答案】C

【解析】

AB．由图可知，滑轮A位置固定不变，滑轮B随重物一起移动，所以滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故AB错误；

CD．定滑轮使用时可以改变人所施加的拉力方向的作用，故C正确，D错误。

故选C。

2．（2022·广西玉林·八年级期末）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升同一重物G，若不计摩擦和绳重，则下列判断不正确的是（　　）

A．F1=F2  B．使用甲装置可省力  C．F3=F4  D．使用乙装置可改变力的方向

【答案】A

【解析】

AB．图甲中，滑轮的轴随物体一起移动，是动滑轮，动滑轮是动力臂大于阻力臂的杠杆，使用动滑轮可以省力。在不计绳重及摩擦时，向F1方向用力时，动力臂是阻力臂的两倍，所以

F1=G

向F2方向用力时，动力臂小于阻力臂的两倍，所以

F2>G

那么

F1<F2

故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；

CD．图乙中，滑轮的轴不随物体一起移动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，在不计绳重及摩擦时，向F3、F4方向用力，其大小相等，即

F3=F4=G

故CD正确，不符合题意。

故选A。

3．（2022·陕西汉中·中考一模）用图中所示装置提升重为400N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（　　）

A．两个滑轮均为定滑轮

B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200N

C．人将绳子拉过1m，物体也上升1m

D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向

【答案】B

【解析】

A．由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，故A错误；

B．不计摩擦和滑轮与绳的自重，使用一个动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故B正确；

C．使用动滑轮时，省力但同时费距离，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故C错误；

D．由图可知，使用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。

故选B。

4．（2022·河南南阳·八年级期末）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最大的是（　　）

A．B．C． D．

【答案】C

【解析】

设物体重力为G，不计机械自重和摩擦。

AB．图中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数

因此

C．根据杠杆的平衡条件，设杆与水平面的夹角为α，则

解得

D．根据杠杆的平衡条件

解得

综合上述可知，动力最大的是C图，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

5．（2022·广东潮州·八年级期末）如图所示，物体A所受的重力为100N，滑轮所受的重力是20N，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是140N，不计绳重及滑轮摩擦，物体B所受的重力是（　　）

A．40N B．50N C．60N D．70N

【答案】C

【解析】

由弹簧测力计的示数为140N，滑轮重20N，定滑轮两侧拉力是相等的，再加上B没有与地面接触，拉力F=GB，由受力分析可得

所以物体B所受的重力为

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

二、填空题

6．（2022·山东济宁·八年级期末）如图所示是_______________滑轮，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为10N时，物体沿水平面做匀速直线运动，为此时物体受到的摩擦力________________。

【答案】     动     20N

【解析】

[1]由图可知，该滑轮的轴随物体一起运动，所以该滑轮是动滑轮。

[2]物体沿水平面做匀速直线运动，物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力。即得

由动滑轮特点知，此时物体受到的拉力

物体受到的摩擦力

7．（2022·宁夏银川·八年级期末）如图所示，小明分别用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，则使用 ________滑轮可以省力，使用 ________滑轮能改变力的方向，使用 ________滑轮的机械效率更高（选填“甲”或“乙”）。

【答案】     动     定     乙

【解析】

[1][2]不计绳重和摩擦，由图可知：乙图为定滑轮

不能省力，可以改变力的方向；甲图为动滑轮

所以

故使用甲图中滑轮的好处是可以省力。

[3]乙图为定滑轮，额外功为克服绳重和摩擦做的功，用甲滑轮、乙滑轮把重力相同的物体匀速提升到相同的高度，有用功相同，甲图为动滑轮，克服动滑轮的重力、绳重及摩擦做功为额外功，甲的额外功大于乙的额外功，所以甲的机械效率小于乙的机械效率，即机械效率更高的是乙。

8．（2022·广东汕头·中考模拟）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，滑轮B为_______滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为_______N，输电线P端向左移动了_______cm。

【答案】     动     8×103     10

【解析】

[1]由图可知，滑轮A固定在电线杆上为定滑轮，滑轮B与输电线一起移动为动滑轮。

[2]20个坠砣的总重力

G砣=200N×20=4000N

由图可知，使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得

则输电线P端受到的拉力大小

Fp=2G砣=2×4000N=8×103N

[3]图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h=2sp，则输电线P端向左移动的距离

9．（2022·辽宁沈阳·八年级期末）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 ___________（选填“A”或“B”），动滑轮重为 ___________N。

【答案】     A     40

【解析】

[1]由图甲可知，绳子的有效段数n=3，则绳子自由端移动距离

s=3h

在2秒的时间内，物体提升1米，则绳子自由端通过的距离为3米，因此图乙中倾斜直线A是绳子自由端运动的s～t图像。

[2]不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的力为

则动滑轮重力

G动=3F﹣G=3×80N﹣200N=40N

三、计算题

10．（2022·广西河池·八年级期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：

（1）绳子自由端的移动速度为多大；

（2）动滑轮重力为多大；

（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大？

【答案】（1）0.3m/s；（2）120N；（3）250N

【解析】

解：（1）由图得承重绳子股数

n=3

依题意得，重物上升的高度为

h＝2m

则绳子自由端的移动的距离为

由得，绳子自由端的移动的速度为

（2）由滑轮组的特点知所需拉力

所以动滑轮重力

（3）动滑轮重力不变，即G动＝120N，所以当重物再增加150N，作用在绳自由端的拉力

答：（1）绳子自由端的移动速度为0.3m/s；

（2）动滑轮重力为120N；

（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少250N。

四、作图题

11．（2022·江苏常州·九年级期末）某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，请在图中完成此要求。

【答案】

【解析】

依题意得，某工人利用滑轮组竖直向下拉将重物匀速提起，则可以最上面的动滑轮上画出最后一股绳子，且绳子末端受到的拉力方向竖直向下，并在绳子末端标上拉力的符号F，再从外向里一圈一圈绕绳子，按照“一动一定”绕线，每个滑轮只能绕线一次，绕线绕到滑轮的挂钩上为止，如图所示：