第2节 滑 轮知识点一 定滑轮1．定义滑轮就是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮当我们使用滑轮时，滑轮的轴固定不动的就是定滑轮2．特点(1)根据杠杆定义判定定滑轮是一个连续旋转的变形杠杆，定滑轮的轴相当于杠杆的支点，动力臂和阻力臂都等于轮的半径，如图所示，所以定滑轮实质是一个等臂杠杆2)如果重物上升高度为h，绳子自由端移动距离为s，则s＝h3)如果重物上升速度为v，绳子自由端移动速度为v自由，则v自由＝v4)定滑轮不省力，但定滑轮可以改变用力的方向例如上图中施力的方向是向下的，但是重物受到的力是向上的，定滑轮使施加的力的方向由向上变为向下5)绳子自由端拉力的方向对拉力力度大小没有影响例1 高高的旗杆顶端有个能绕着固定轴心转动的小轮子，站在地面的旗手缓缓向下拉绳子时，国旗会徐徐上升，关于这个小轮子的说法中不正确的是( )A．这种小轮子我们称为定滑轮B．这种小轮子实质是等臂杠杆，不能省力C．使用这种小轮子的目的是为了省距离D．使用这种小轮子的目的是为了改变力的方向解析：根据生活经验可知：旗杆顶部小轮子不随国旗的移动而移动，属于定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，而不能省力，也不能省距离，故选项A、B、D正确，选项C错误。
答案：C知识点二 动滑轮精练版P531．定义在使用中，轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮例如下图中提起重物的滑轮就是动滑轮，它的轴可以随重物上升而上升2．动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆1(1)根据杠杆概念可知，动滑轮是个变形的杠杆，它的支点在动滑轮边沿上，动力臂l1(2r)为阻力臂l2(r)的两倍，如图所示，根据杠杆平衡条件可知：F1＝2F2，即动滑轮省一半力，所以动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆 (2)使用动滑轮时，如果重物上升高度为h，绳子自由端移动距离为s，则s＝2h3)使用动滑轮时，如果重物上升速度为v，绳子自由端移动速度为v自由，则v自由＝2v3．定滑轮和动滑轮的比较滑轮定滑轮动滑轮钩码重GG1拉力大小F＝GF＝2G方向与钩码上升方向相反与钩码上升方向相同钩码移动距离拉力作用点移动距离钩码移动速度拉力作用点移动速度省力情况hhs＝hs＝2hvvv2v省一半力不省力改变用力的方向情况实质能改变用力的方向相当于一个等臂杠杆不能改变用力的方向相当于一个省力杠杆，动力臂是阻力臂的2倍例2 如图所示，在拉力F的作用下，总重40N的物体被匀速提升了20cm若不计滑轮的重力和摩擦力，则拉力F及其向上移动的距离s分别为( )A．F＝40N，s＝0.2mB．F＝40N，s＝0.4mC．F＝20N，s＝0.2mD．F＝20N，s＝0.4m1 1解析：由图知，此时拉力：F＝2G＝240N＝20N；拉力作用点上移的高度是物体上移距离的2倍为s＝2h＝220cm＝40cm＝0.4m。
故选D答案：D知识点三 滑轮组1．定义精练版P53 把定滑轮和动滑轮结合在一起使用就组成滑轮组较复杂的滑轮组还可以是多个定滑轮和多个动滑轮组合而成2．特点滑轮组既可省力，又可改变用力的方向，但是要费距离3．省力情况G使用滑轮组时，滑轮组由几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是物重的几分之一在不计摩擦和轮重的情况下，加在绳子自由端的力F与物重G的关系是F＝n ；如果动滑轮的重力不能忽1略，则加在绳子自由端的力F与物重G及滑轮重G′之间的关系是F＝n(G＋G′)绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h之间的关系为s＝nh(其中n为吊着动滑轮的绳子的段数)温馨提示：可以采用画图的办法判断吊着动滑轮绳子的段数在一个给定的滑轮组中，用一条虚线将连接动滑轮和定滑轮的所有绳子全部分割，然后数出被虚线分割后与动滑轮相连的绳子一共有几条，这个条数就是滑轮组中悬挂动滑轮绳子的段数例3 用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进10厘米，已知小车的重力G＝10N，拉力大小F＝15N，则小车与地面之间摩擦力f＝________1解析：由图中滑轮组可知，n＝3，所以F＝3f，所以小车与地面之间的摩擦力为f＝3F＝315N＝45N。
答案：45知识点四 轮轴与斜面精练版P531．轮轴(1)定义：由一个轴和一个大轮组成的、能绕共同的轴线转动的简单机械叫做轮轴通常将大轮叫做轮，小轮叫做轴如汽车的方向盘、辘轳、螺丝刀等都属于轮轴2)实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2平衡条件：F1l1＝F2l23)特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2，使用轮轴可以省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物所通过的距离2．斜面斜面是一种省力机械，对于同样高度的斜面，斜面越长越省力温馨提示：当把动力施加在轴上时，此时由于轴半径小于轮半径，根据杠杆的平衡条件可知，此时使用轮轴费力，但节省距离因此不要错误地认为轮轴只能省力例4 关于轮轴，下列说法中错误的是( )A．轮轴是变形的杠杆B．轮轴是由轮和轴共同组成的C．使用轮轴可以省力D．使用轮轴一定省力解析：轮轴是一个变形的杠杆，它是由轮和轴组成的，能够绕共同的轴旋转在使用轮轴时，动力作用在轮上时，可以省力，但作用在轴上时，却不能够省力。
答案：D易错点 误以为使用动滑轮总能省一半的力使用动滑轮能省一半力需满足两个条件：一是不考虑动滑轮重及绳重和绳子与轮间的摩擦力；二是拉绳子的力的方向必须是竖直向上的(若动滑轮水平放置，拉力方向是水平的)，且拉力作用在绳子上，阻力作用在动滑轮的轴上 例5 如图所示，在水平拉力F的作用下，重100N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为________N，物体A与水平桌面的摩擦力大小是________N解析：弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N，则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；拉力F＝2f＝210N＝20N答案：20 10。