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第十二章
简单机械
第 2 节 滑轮
一、定滑轮
1．定义：轴线固定，只有轮绕轴线转动，其轴不随物体一起移动。
2．实质：是一个__________杠杆的变形。
3．特点：不省力也不费距离，但可以改变力的方向。
4．拉力端绳子伸长长度与物体上升高度关系：____________。
5．使用定滑轮时，不论向哪个方向拉弹簧秤的示数都___________。
二、动滑轮
1．定义：轮绕轴线转动，轴线也同时随物体一起移动。
2．实质：是动力臂为阻力臂两倍的杠杆的变形。
3．特点：能省一半力，但__________力的方向且_________距离。
4．省力情况：F＝G /2（不考虑动滑轮重和摩擦）
物
F＝（G ＋G ）/2（不考虑摩擦）
物 动
5．拉力端绳子伸长长度与物体上升高度关系：s =2h。
绳
6．使用动滑轮时，如果跨过滑轮的两段绳子不平行，它们间的夹角越大，弹簧秤的示数___________。
三、滑轮组1．定义：由动滑轮和定滑轮组成的装置。
2．特点：___________________________。
3．省力情况：（竖直提物，n为跨在动滑轮上的绳子股数）
（1）不考虑动滑轮重和摩擦：F＝G /n
物
（2）不考虑摩擦，但计动滑轮重F＝（G ＋G ）/n
物 动滑轮
（3）拉力绳子自由端伸长的距离s与物体上升的距离h的关系：s＝nh
（4）物体移动的速度v 与绳子自由端绳子伸长的速度v 的关系：v ＝nv
物 绳 绳 物
等臂 s=h 不变 不改变 多费 越大 既能省力又改变力的方向
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
（3）特点：不能省力但是能改变动力的方向。
（4）对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）：F=G，绳子自由端移动距离s（或速度v ）=重物移动的距离s
F F G
（或速度v ）。
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。
（3）特点：省一半的力，但不能改变动力的方向。
（4）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）：F= ，只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= ，绳子
自由端移动距离s （或v ）=2倍的重物移动的距离s （或v ）。
F F G G
【例题1】工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了选项所示的四种方案（机器下方的小圆
表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是A． B．
C． D．
参考答案：C
够省一半的力，所以，此时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半，所以此时所用的力最小，即最省力。
故选C。
3．滑轮组
（1）定义：定滑轮和动滑轮组合在一起使用。
（2）特点：使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向，但要多移动距离。
（3）滑轮组的计算：有几股绳子吊在动滑轮上，拉力就是物体重（包括动滑轮重）的几分之一（不计绳重
和摩擦）。
（4）公式：F= （G=G +G ），绳子自由端移动距离：s=nh。
物 动
注意：组装滑轮组时，吊在动滑轮上绳子股数为n，若n为奇数时，则绳子的固定端挂在动滑轮上，若n为
偶数时，绳子的固定端挂在定滑轮上。学*科网
【例题2】某人用如图所示的滑轮组提升重为800 N的重物，在拉力F作用下，30 s时间内，物体向上移动
了12 m，若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，则
A．拉力做的功为12 000 J
B．拉力的功率为50 W
C．绳子自由端被拉下距离为36 m
D．动滑轮重力大小为100 N
参考答案：A1．在研究定滑轮特点时，做的实验如图所示，弹簧测力计示数分别为F、F、F，则三个力的大小关系是
1 2 3
A．F 最大 B．F 最大
1 2
C．F 最大 D．三者一样大
3
2．如图所示，物体M放在水平桌面上．现通过一动滑轮（质量和摩擦均不计）在绳子自由端施加一拉力F，拉
着M向左做匀速直线运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10 N。若在M上加放一物块m，要保持
M向左继续做匀速直线运动，需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F′，则
A．M运动时受到向左的摩擦力
B．加放m前，M受到20 N的摩擦力
C．加放m前，M受到10 N的摩擦力
D．加放m后，力F′保持10 N不变3．下图所示的滑轮或滑轮组，匀速提高同一物体，最省力的是（滑轮重和摩擦不计）
A． B． C． D．
4．工人师傅用拉力F 将重物匀速搬运到h高处，对重物做的功是W；若工人改用动滑轮将该重物匀速提升
1 1
到h高处，拉力为F，对重物做的功是W（滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计），则下列说法正确的是
2 2
A．F=F B．FW D．W=W
1 2 1 2 2 1 2 1
5．如图所示，两个物体的重量分别是G 和G，当滑轮平衡时，G:G 为（忽略绳子和滑轮的重力及绳子和滑轮
1 2 1 2
间的摩擦力）
A．1:1 B．2:1 C．1:3 D．1:2
6．如图中某同学体重为500 N，他的手能承受的最大拉力为600 N，动滑轮重100 N，该同学利用如图所示的
滑轮组把物体A吊起来，物体A的重量不能超过
A．1 000 N B．1 200 N C．900 N D．1 100 N
7．分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度时
A．用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同B．用装置甲吊起重物比用装置乙省力
C．用装置乙吊起重物比用装置甲省力
D．用装置乙吊起重物，动力移动的距离比用装置甲小
8．用滑轮组牵引重物沿水平面匀速滑动，如图所示。已知重物120 N，物体与地面的摩擦力为90 N，不计滑轮
摩擦和重力，则拉力F为
A．40 N B．30 N C．140 N D．280 N
9．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个__________
滑轮，它能改变力的方向，但__________（选填“能”或“不能”）省力。
10．如图所示，被提升的物体重100 N，动滑轮重5 N，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力F是
__________N。动滑轮的实质是一个__________杠杆。
11．如图所示，已知物体A重为180 N，滑轮的重为20 N，当物体A匀速上升高度为1 m时，绳子自由端移动
的距离为__________m，拉力所做的功为__________J（绳子的重力、绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽
略不计）。
12．如图所示，在拉力F的作用下，总重60 N的物体被匀速提升了10 cm，若不计滑轮、绳的重和摩擦，则拉
力F及其向上移动的距离s分别为A．F=60 N，s=0.2 m B．F=30 N，s=0.2 m
C．F=60 N，s=0.1 m D．F=30 N，s=0.1 m
13．对于使用滑轮组，下列说法正确的是
A．可以省力，但必须改变用力的方向
B．可以省力，但不能改变用力的方向
C．可以省力，同时又可以省距离
D．可以省力，同时可以改变用力的方向，但不能同时省距离
14．使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体的四种方式如图所示，不计机械自重和摩擦，其中能省力又能改变
施力方向的是
15．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的石块拉至井口的装置图。已知井深12 m，石块重G =6×103
石
N，汽车重G =3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F =2.2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，忽
车 拉
略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力。（g取10 N/kg）求：
（1）动滑轮的重力；
（2）将石块从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
16．如图所示，通过滑轮组用200 N的拉力在20 s内将重为480 N的物体匀速提高2 m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150 N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
1．D【解析】因为使用定滑轮不能省力，所以F=F=F=G，所以这三个力的大小相等。故选D。
1 2 3
3．C【解析】由题知，滑轮重和摩擦不计，A、图中使用的是动滑轮，则拉力 ；B、图中使用的是定滑轮，
则拉力F=G；C、图中使用的是滑轮组，n=3，则拉力 ；D、图中使用的是滑轮组，n=2，则拉力
2
。由此可知，拉力F 最小，即C图中最省力。故选C。
3
4．D【解析】用拉力F 将重物匀速提升时，手对物体的拉力：F=G；手对重物做的功为：W=Fh=Gh；不计摩擦、
1 1 1 1
绳重及动滑轮重，这时绳端的拉力 ；绳端向上移动的距离s=2h，手拉绳子做的功：W=Fs=
2 2
×2h=Gh；故F>F，W=W，故ABC错误，D正确。故选D。
1 2 1 25．B【解析】图中是“一定一动”的滑轮组，可以将G 对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力
2
F=G ）；最后一段绳子是由定滑轮引出的，绳子股数是2，不计摩擦及滑轮重（即理想情况下），则
2
，所以 ，即G:G=2:1。故选B。
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6．C【解析】由图可知，n=2，因G =500 N
