34简单机械滑轮浙教版九年级科学上册学案.docx
《34简单机械滑轮浙教版九年级科学上册学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《34简单机械滑轮浙教版九年级科学上册学案.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
34简单机械滑轮浙教版九年级科学上册学案
3.4简单机械-滑轮
起重机上安装着一种叫做滑轮的简单机械。
滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。
为了认识滑轮的作用，我们先来学习最简单的两种滑轮。
一、定滑轮和动滑轮
【活动一】
（1）如图3-46甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重G1。
（2）如图3-46乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F1，并与钩码的重相比较。
改变拉力的方向，如图3-46丙所示，观察弹簧测力计的读数是否发生变化？
（3）先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。
如图3-46丁所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F2，并与钩码和滑轮的总重相比较。
1、定滑轮
（1）定义：
中间的轴固定不动的滑轮。
（2）实质：
等臂杠杆（如图3-47）
（3）特点：
定滑轮不省力（使用定滑轮提升重物G时，若不计绳重及摩擦，则绳子自由端所用的拉力F＝G），不省距离（使用定滑轮提升重物时，若重物被提升h，则绳子自由端移动的距离s＝h），能改变力的方向（不管沿哪个方向拉绳子，在不计绳重及摩擦时，拉力F＝G）。
2、动滑轮
（1）定义：
和重物一起移动的滑轮（可上下移动，也可左右移动）。
（2）实质：
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆（如图3-47）。
（3）特点：
动滑轮省力（使用动滑轮提升重物G时，若不计绳重及摩擦，则绳子自由端所用的拉力F＝1/2G），费距离（使用动滑轮提升重物时，若重物被提升的高度为h，则绳子自由端移动的距离s＝2h），不能改变力的方向。
二、滑轮组
【活动二】
（1）用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。
（2）按如图3-48甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F1。
（3）按如图3-48乙所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。
分析实验数据可得：
使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。
1、滑轮组
（1）构成：
实际应用时，常常将动滑轮和定滑轮组合而成滑轮组。
（2）特点：
使用滑轮组，可以省力，有的可以改变力的方向，但费距离。
（3）使用时，动滑轮和物体的总重由几股绳子承担，那么拉起物体所用的力就是总重的几分之一。
2、轮组承重绳子的股数的确定方法及组装方法
（1）承重绳子的股数的确定方法：
①首先要分清哪些是定滑轮，哪些是动滑轮；
②在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线（如上右图），看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么承重绳子的股数n就是几。
在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组中隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以作用力F=
。
同理，分析图乙可知，提起重物及动滑轮的力F=
。
（2）滑轮组的简单组装方法：
①当承重绳子的股数n为奇数时，绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上，然后依次绕过滑轮。
②当承重绳子的股数n为偶数时，绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上，然后依次绕过滑轮。
【例1】如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（D）
1、如图所示，动滑轮重为1N，拉力F为5N，则重物G和弹簧测力计的读数为（不计摩擦）（D）
A.G为4N，弹簧测力计读数为5N
B.G为9N，弹簧测力计读数为10N
C.G为10N，弹簧测力计读数为5N
D.G为9N，弹簧测力计读数为5N
【例2】如图所示，同一物体沿相同水平地面被匀速移动，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的的摩擦，比较它们的天小，则（B）
A.F甲F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙
1、如图所示，一质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二。
要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（g取10N/kg）（B）
A.27NB.45NC.72ND.90N
【例3】如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧测力计读数为10N，物体M的运动速度为1m/s（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）。
那么在此过程中（C）
A．物体M与地面间的摩擦力为5NB．物体M与地面间的摩擦力为10N
C．水平拉力F做功的功率为20WD．1s内滑轮对物体M做功为10J
1、如图所示，在水平面上通过下列装置匀速拉动物体G向前运动，绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计，向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是6N，由此可知（ D ）
A．物重G是12N，物体的速度是0.4m/s
B．物重G是18N，物体的速度是0.6m/s
C．物体G受到的摩擦力是12N，物体的速度是0.6m/s
D．物体G受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.4m/s
1、图所示是汽车起重机，其中A，B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。
装在E里的
电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。
下列有关汽车起重机的叙述中错
误的是（ A ）
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C.当D杆伸长时力F的力臂将变小
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
2、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（ B ）
A．3NB．6NC．11ND．22N
3、把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（B）
A．A上升B．
A下降C．A、B均静止D．无法判断
4、（2019•绍兴）如图是上肢力量健身器示意图。
杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB=3BO，配重的重力为120牛。
重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85牛。
在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60牛。
已知F1︰F2=2︰3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。
下列说法正确的是（C）
A. 配重对地面的压力为50牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛
B. 配重对地面的压力为90牛时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C. 健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时，配重对地面的压力为35牛
D. 配重刚好被匀速拉起时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
5、如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面
向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、
滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。
下列说法错误的是（ D ）
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
6、（2019·常德）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图，下列有关说法正确的是（ B ）
①刀刃很薄可以减小压强②铡刀实质上是一种省力杠杆
③甘蔗放在a点比b点更易被切断④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A．只有②④正确B．只有②③正确C．只有③④正确D．只有①②③正确
7、如图所示，绳子OO′悬吊着质量可以忽略不计的杆，在杆的点a挂着重物G，在O右侧某点b处挂上钩码。
重物G的质量及a到O的距离不变。
要使杆保持水平平衡，图中能描述b点挂的钩码（各个钩码质量相同）个数和b到O的距离关系的图像是（B
G
gG
a
b
o′′
o
8、小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶，油桶高40cm，底部直径为30cm，装满油后总重2000N．下列说法中正确的是（ A ）
A．要使底部C稍稍离开地面，他至少应对油桶施加600N的力
B．他用水平力虽没推动油桶，但他用了力，所以他对油桶做了功
C．他用水平力没推动油桶，是因为推力小于摩擦力
D．油桶匀速运动时，地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
9、（2019·宁波）有些漫画，富有哲理，又蕴含科学知识。
如图所示，一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人，人与板均保持静止。
下列对于图中所蕴含的科学知识的说法，不符合实际的是（ A ）
A. 乙没有掉下，说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力
B. 乙踢甲的同时，也会受到甲对乙的反作用力，乙可能因此坠落
C. 乙踢甲时，甲受到向前的作用力，可能会向前运动离开板
D. 若甲被踢出板，板会逆时针转动，乙因此坠落
10、作图题
（1）如图所示，要用向下的力提升重物，请画出滑轮组绳子的绕法。
（2）
如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。
答案：
（1）
；
（2）
11、（2019·毕节）某大桥设计车速为60km/h，图甲为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成图乙、图丙、图丁所示的模型。
（1）可以看出它用到了 （选填“杠杆”或“斜面”）的物理知识。
为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当 （选填“增加”或“减小”）桥塔的高度。
（2）若某汽车质量为5×103kg，在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为 W．（g取10N/kg）
甲乙丙丁
【答案】
（1）杠杆；增加；
（2）5×104
12、陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台。
已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103W，绳子自由端移动速度为0.3m/s。
（g＝10N/kg）求：
（1）滑
轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？
（2）滑轮组对雕像做的功是多少？
【答案】
（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为30秒；
（2）滑轮组对雕像做的功是1.62×105J；
升级会员 