第07讲 滑轮
【学习目标】
1. 定滑轮的定义、使用特点 ；
2. 动滑轮的定义、使用特点 ；
【基础知识】
思考：
1、每周学校升国旗时，五星红旗是向什么方向运动的？
2、旗手施加给五星红旗的力向什么方向？
3、为什么力的方向与运动方向相反红旗还可以顺利升起呢？奥妙在哪？
旗杆的顶部安装了一种简单的机械--滑轮
【知识梳理】
一、定滑轮的特点及实质
1、滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮。
2. A. 拉动绳子时，滑轮转动但是轴心不动的滑轮叫定滑轮.
B. 定滑轮不省力，但可以改变力的方向。如升旗的时候，旗手站在地上就能把旗升起来，旗手向下用力，旗就可以向上升起。
C. 定滑轮可以看成是以轴为支点的变形杠杆，是一种等臂杠杆。
D. 使用时，绳子自由端可以向不同的方向拉动绳子。
【考点剖析】
例1 学校国旗的旗杆下有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，正确的是（ ）
A. 这是一个动滑轮，可省力
B. 这是一个定滑轮，可省力
C. 这是一个动滑轮，可改变力的方向
D. 这是一个定滑轮，可改变力的方向
例2.如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、 F3，则这三个力大小关系是（ ）
A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 一样大
例3. 如图是课本中的一幅科学漫画，如果漫画中的“胖子”、“瘦子”和被提升货物的重力分别为G1、G2、G3那么它们的关系正确的是（ ）
A．G1=G2=G3
B．G1＞G2=G3
C．G1＞G2＞G3
D．G1＞G3＞G2
例4.小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图7所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。
①由图7的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时， 与 的关系。
②由图7的研究过程可归纳得出的初步结论： 。
(
图
7
（
a
）
（
b
）
（
c
）
)
【真题演练】
1、如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3
2、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升．对这滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个动滑轮，可省力
B．这是一个定滑轮，可省力
C．这是一个动滑轮，可改变力的方向
D．这是一个定滑轮，可改变力的方向
3. 小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃．他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来．比赛结果应是（ ）
A．小李把小胖拉起
B．小胖把小李拉起
C．两个都拉不起
D．两个都拉起
4.一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是________N，拴滑轮的天花板受到的力是________N。
5.如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____这是因为它们的力臂_____。
6.某同学选用相同的实验器材，用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示（他每次都是匀速提起钩码）。根据图中得到的信息，你认为该同学在研究___________________________这一物理问题。
比较图中（a）、（b）两图可得出的初步结论是：_________________________________。
比较图中（b）、（c）图可得出的初步结论是：_________________________________。
(
(a)
(b)
(c)
)
动滑轮的特点及实质
A. 拉动绳子时，滑轮的轴心也在运动的滑轮叫动滑轮。
B. 可以省一半的力，不能改变力的方向，要费2倍距离。
C. 实质：可以看成是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
D. 使用时要注意：若在竖直方向使用应该让绳子在竖直方向拉动，若在水平方向使用则要注意让绳子在水平方向拉动，即让滑轮两侧的绳子平行。
【考点剖析】
例1. 如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（ ）
A．F1最大 B．F2最大
C．F3最大 D．一样大
例2 如图，用一个动滑轮把重500 N的物体匀速提起2m时，不计摩擦和动滑轮重，人对绳子的拉力为_____N，绳子自由端移动 ______m，动滑轮的挂钩受到的拉力为 _______N.
例3 如右图，滑轮A上挂一重10牛的物体B，C为固定点（地面），当滑轮A在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮A的速度为重物B上升时速度的_______倍，力F应为______牛（ 滑轮A和绳重及摩擦均不计）。
例4 在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
例5 如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法．物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力
D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
例6.某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图15所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
（1）比较（a）、（b）两图可知：_________________________________________________；
（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_____________________________________________
(
图
15
) （a） (b) (c) (d)
F1=2牛 F2=1.1牛 F3=1.5牛 F4=2牛
【真题演练】
一、单选题
1．如图所示，用滑轮拉着A、B两个物体在同一水平面上做匀速直线运动，若拉力F大小相同，则A、B物体所受滑动摩擦力大小关系式是（ ）
A．fA＞fB B．fA＝fB C．fA＜fB D．无法判断
2．如图所示，甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重．则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是
A．0，3N
B．0，5N
C．2N，5N
D．2N，3N
3．旗杆顶端装有一个滑轮，如图所示。若国旗以0.4米/秒的速度匀速上升，绳自由端施加的拉力为5牛，不考虑滑轮与轴之间的摩擦，则国旗的重力G、绳子自由端移动的速度v分别是（ ）
A．牛 米/秒 B．牛 米/秒
C．牛 米/秒 D．牛 米/秒
4．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（ ）
A． B． C． D．
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（ ）N．
A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N
6．如图所示，用同一个重力不可忽略的动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速提升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和 P乙。若不计摩擦和绳重，则 F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系正确的是（ ）
A．F甲<4F乙，P甲=P乙 B．F甲>4F乙，P甲=P乙
C．F甲<4F乙，P甲
4F乙，P甲>P乙
7．如图为工人搬运重物时采用的四种方案（其中重物底部的圆表示并排放置的圆钢管的截面），其中最省力的方案是（ ）
A． B． C． D．
【过关检测】
二、填空题
8．如图所示，滑轮___________可以看作省力杠杆（选填“A”或“B”）；若甲、乙两物体受到的重力均为15牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为_______牛；当物体乙上升时，它的重力势能_______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
9．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C时，滑轮______可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）。若物体C重为50牛，（不计滑轮重和摩擦）则力F1的大小为______牛，物体C在F2的作用下5秒内匀速提起2米时，拉力F2=______牛，拉力F2所做的功为__________焦，物体C的动能将______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）
10．如图所示，物体A和B所受重力都为200牛，当用力分别通过甲、乙两滑轮匀速提起物体A和B时，力FA为______牛。乙滑轮是______滑轮（选填“定“或“动”），若A物体上升1米，则力FA做功______焦。（不计滑轮重力及摩擦）
11．如图所示，用滑轮匀速提升同一重物，不计滑轮重和摩擦。图中的______（选填“A”或“B”）图为定滑轮，其作用是______。使用（A）图中的滑轮匀速提升重物时，拉力FA=5牛，则重物重为______牛。使用（B）图中的滑轮，在10秒内可将重物向上提升0.1米，则拉力FB做功为______焦，拉力FB的功率为______瓦。
三、实验题
12．为了探究滑轮在不同工作情况时的使用特点，某小组同学利用不同的滑轮将重为20牛的物体匀速提起，滑轮的工作情况和实验数据如下表所示。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
滑轮工作情况 动滑轮 定滑轮
滑轮重力（牛） 2 3 4 3 3 3 2 2 2
拉力（牛） 11 11.5 12 12 ？ 13 20 20 20
①分析比较实验序号______可得出的初步结论是：使用定滑轮匀速提升重物时，不能改变力的大小，可以改变用力方向；
②分析比较实验序号1、2和3可得出的初步结论是：利用动滑轮匀速提升相同的重物时，______；
③分析比较实验序号2、4和6可得初步结论：______；
④依据第③小问的结论可推断实验序号5中拉力大小的范围为______牛。
13．某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图（a）所示，再分别用重量不同的动滑轮甲、乙、丙（G甲>G乙>G丙）缓慢提起相同钩码，如图（b）、图（c）、图（d）所示。请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论。
（1）比较（a）与（b）或（a）与（c）或（a）与（d），可得出：______。
（2）比较（b）、（c）和（d），可得出：______。第07讲 滑轮
【学习目标】
1. 定滑轮的定义、使用特点 ；
2. 动滑轮的定义、使用特点 ；
【基础知识】
思考：
1、每周学校升国旗时，五星红旗是向什么方向运动的？（向上）
2、旗手施加给五星红旗的力向什么方向？（向下）
3、为什么力的方向与运动方向相反红旗还可以顺利升起呢？奥妙在哪？
旗杆的顶部安装了一种简单的机械--滑轮
【知识梳理】
一、定滑轮的特点及实质
1、滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮。
2. A. 拉动绳子时，滑轮转动但是轴心不动的滑轮叫定滑轮.
B. 定滑轮不省力，但可以改变力的方向。如升旗的时候，旗手站在地上就能把旗升起来，旗手向下用力，旗就可以向上升起。
C. 定滑轮可以看成是以轴为支点的变形杠杆，是一种等臂杠杆。
D. 使用时，绳子自由端可以向不同的方向拉动绳子。
【考点剖析】
例1 学校国旗的旗杆下有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，正确的是（ ）
A. 这是一个动滑轮，可省力
B. 这是一个定滑轮，可省力
C. 这是一个动滑轮，可改变力的方向
D. 这是一个定滑轮，可改变力的方向
【解析】：国旗旗杆上的滑轮的轮轴不动，所以是定滑轮，且定滑轮的使用特点是只能改变力的方向不能改变力的大小，故选D
【答案】D
例2.如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、 F3，则这三个力大小关系是（ ）
A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 一样大
【答案】D
例3. 如图是课本中的一幅科学漫画，如果漫画中的“胖子”、“瘦子”和被提升货物的重力分别为G1、G2、G3那么它们的关系正确的是（ ）
A．G1=G2=G3
B．G1＞G2=G3
C．G1＞G2＞G3
D．G1＞G3＞G2
【解析】：定滑轮特点：不能省力但可以改变力的方向，给人们带来方便．动滑轮：省一半力，但不能改变力的方向，由图可知，图中滑轮是定滑轮，因为不能省力，绳子自由端的拉力与物体重力相等．“胖子”能把货物拉上去，说明G1＞G3；货物能把“瘦子”拉上去，说明G3＞G2；所以G1、G2、G3的关系是G1＞G3＞G2．故选D．
【答案】： D
例4.小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图7所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。
①由图7的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时， 与 的关系。
②由图7的研究过程可归纳得出的初步结论： 。
(
图
7
（
a
）
（
b
）
（
c
）
)
【解析】从图中可看出，a、b、c三种情况，每次拉力的方向都不相同．可见小亮在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数变化情况．所以小亮是在探究所用拉力的大小与拉力方向的关系．困为定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，所以虽然拉力方向变了，但力的大小不会改变．故答案为：①所用拉力的大小、拉力方向．②使用定滑轮匀速提起同一物体，沿各个方向的拉力大小都相等。
【答案】： 拉力的大小； 拉力的方向。 使用定滑轮匀速提起同一物体，沿各个方向的拉力大小都相等。
【真题演练】
1、如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3
2、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升．对这滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个动滑轮，可省力
B．这是一个定滑轮，可省力
C．这是一个动滑轮，可改变力的方向
D．这是一个定滑轮，可改变力的方向
3. 小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃．他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来．比赛结果应是（ ）
A．小李把小胖拉起
B．小胖把小李拉起
C．两个都拉不起
D．两个都拉起
4.一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是________N，拴滑轮的天花板受到的力是________N。
5.如图使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____这是因为它们的力臂_____。
6.某同学选用相同的实验器材，用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示（他每次都是匀速提起钩码）。根据图中得到的信息，你认为该同学在研究___________________________这一物理问题。
比较图中（a）、（b）两图可得出的初步结论是：_________________________________。
比较图中（b）、（c）图可得出的初步结论是：_________________________________。
(
(a)
(b)
(c)
)
【答案】： 1-3 CDB 4.500;1000 5.相等；相等
6.（1）定滑轮的使用特点；
（2）使用定滑轮提起重物时，不能省力，但可以改变用力方向；
（3）使用定滑轮匀速提起相同钩码时，向各个方向的力都相等
动滑轮的特点及实质
A. 拉动绳子时，滑轮的轴心也在运动的滑轮叫动滑轮。
B. 可以省一半的力，不能改变力的方向，要费2倍距离。
C. 实质：可以看成是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
D. 使用时要注意：若在竖直方向使用应该让绳子在竖直方向拉动，若在水平方向使用则要注意让绳子在水平方向拉动，即让滑轮两侧的绳子平行。
【考点剖析】
例1. 如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（ ）
A．F1最大 B．F2最大
C．F3最大 D．一样大
【解析】过支点做F1、F2、F3作用线的垂线段，即为力臂，然后比较力臂的大小，从而确定出力的大小；如图所示：从图中可得，L1＞F2＞F3，故动滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小关系是：F1＜F2＜F3．故选C．
【答案】C
例2 如图，用一个动滑轮把重500 N的物体匀速提起2m时，不计摩擦和动滑轮重，人对绳子的拉力为_____N，绳子自由端移动 ______m，动滑轮的挂钩受到的拉力为 _______N.
【解析】：动滑轮可以省一半的力，所以人对绳子的拉力为物体重力的一半，动滑轮可以剩一半的力但是费一倍的距离，所以物体提起2m，绳子自由端移动为4m，动滑轮的挂钩受到的拉力大小等于物体的重力。
【答案】250；4；500。
例3 如右图，滑轮A上挂一重10牛的物体B，C为固定点（地面），当滑轮A在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮A的速度为重物B上升时速度的_______倍，力F应为______牛（ 滑轮A和绳重及摩擦均不计）。
【答案】0.5；20。
例4 在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
【解析】：当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的一般是摩擦力，而不是物体的重力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，
【答案】C
例5 如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法．物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力
D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
【解析】甲的拉力为500N，而乙的拉力为1/2（500N+10N）即255N。所以选C
【答案】C
例6.某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图15所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
（1）比较（a）、（b）两图可知：_________________________________________________；
（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_____________________________________________
(
图
15
) （a） (b) (c) (d)
F1=2牛 F2=1.1牛 F3=1.5牛 F4=2牛
【答案】：（1）使用动滑轮提升重物时，可以省一半的力，但不能改变用力方向；
（2）使用动滑轮匀速提升相同重物时，拉力方向与竖直方向的夹角越大，拉力越大。
【真题演练】
一、单选题
1．如图所示，用滑轮拉着A、B两个物体在同一水平面上做匀速直线运动，若拉力F大小相同，则A、B物体所受滑动摩擦力大小关系式是（ ）
A．fA＞fB B．fA＝fB C．fA＜fB D．无法判断
【答案】C
【详解】
如图，左图为定滑轮，不省力，所以A受到的摩擦力和拉力相等；右图为动滑轮，省一半力，所以B受的摩擦力为拉力的二倍，所以B受到的摩擦力较大，即fA＜fB，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．如图所示，甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重．则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是
A．0，3N
B．0，5N
C．2N，5N
D．2N，3N
【答案】A
【详解】
一根绳子上各处的拉力应相等，甲、乙均静止,即受力平衡，处于平衡状态的物体受到的合力为零；弹簧秤受到乙对它一个向左的拉力，这个拉力就等于乙的重力，弹簧秤的示数就等于这个拉力，即等于乙的重力3N，故选A．
3．旗杆顶端装有一个滑轮，如图所示。若国旗以0.4米/秒的速度匀速上升，绳自由端施加的拉力为5牛，不考虑滑轮与轴之间的摩擦，则国旗的重力G、绳子自由端移动的速度v分别是（ ）
A．牛 米/秒 B．牛 米/秒
C．牛 米/秒 D．牛 米/秒
【答案】A
【详解】
旗杆顶端装的滑轮是定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，故，绳自由端施加的拉力等于国旗的重力G，国旗的重力为5N；绳子自由端移动的速度等于国旗匀速上升的速度，为0.4米/秒，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】
A图中，动力臂是阻力臂的二分之一，所以动力为阻力的2倍，即
FA=2G
B图中，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以
FB=G
C图中有2段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，有
D图中有3段绳子承担物体的重，在不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦时，有
综上，D图中所用拉力F最小。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
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（ ）N．
A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N
【答案】C
【解析】
解答本题需掌握物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；动滑轮上有两段绳子，拉力F是A所受摩擦力的2倍．
解答：
如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的，所以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=2×10N=20N.
故选C.
6．如图所示，用同一个重力不可忽略的动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速提升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和 P乙。若不计摩擦和绳重，则 F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系正确的是（ ）
A．F甲<4F乙，P甲=P乙 B．F甲>4F乙，P甲=P乙
C．F甲<4F乙，P甲4F乙，P甲>P乙
【答案】C
【详解】
BD．甲的拉力为
乙的拉力为
故
故BD选项错误；
AC．甲拉力的速度是
乙的拉力的速度是
由功率可知，甲的功率为
乙的功率为
故乙的功率大于甲的功率，故A选项错误，C选项正确。
故选C。
7．如图为工人搬运重物时采用的四种方案（其中重物底部的圆表示并排放置的圆钢管的截面），其中最省力的方案是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】
图A中，工人的拉力FA至少等于地面对物体的滑动摩擦力；而图D中，在压力不变的情况下，将滑动摩擦变为滚动摩擦，则此时物体受到的摩擦比图A中的小，那么最小拉力
FDB图中除了将物体所受的滑动摩擦变成滚动摩擦，还通过定滑轮来拉动物体，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以
FB=FD
图C中，物体所受的摩擦也是滚动摩擦，通过动滑轮来拉动物体，而动滑轮能省一半的力，所以
FC即最省力的是C方案，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【过关检测】
二、填空题
8．如图所示，滑轮___________可以看作省力杠杆（选填“A”或“B”）；若甲、乙两物体受到的重力均为15牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为_______牛；当物体乙上升时，它的重力势能_______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】B 15 增大
【详解】
[1]A是定滑轮，B是动滑轮，A是等臂杠杆，B是省力杠杆。
[2]拉力F用绳子拉物体，绳子各个地方拉力相灯，对物体A受力分析，A受到了重力，和拉力，拉力与物体的重力处于平衡力，故拉力为15N。
[3]当物体乙上升时，高度升高，它的重力势能变大。
9．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C时，滑轮______可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）。若物体C重为50牛，（不计滑轮重和摩擦）则力F1的大小为______牛，物体C在F2的作用下5秒内匀速提起2米时，拉力F2=______牛，拉力F2所做的功为__________焦，物体C的动能将______。（选填“变大”或“变小”或“不变”）
【答案】A 50 25 100 不变
【详解】
[1]在定滑轮中，定滑轮的中心为支点，支点到两作用力的垂线为力臂，力臂的大小即为半径，故力臂相等，故等臂杠杆，甲是定滑轮，故选甲。
[2]定滑轮绳子的拉力处处相等，故大小为重力，即为50N。
[3]忽略摩擦力和动滑轮的重力，2倍的绳子的拉力才等于重力，故拉力的大小为25N。
[4]拉力F2所做的功为
故拉力的大小为100J。
[5]物体C的速度不变，质量不变，故动能的大小不变。
10．如图所示，物体A和B所受重力都为200牛，当用力分别通过甲、乙两滑轮匀速提起物体A和B时，力FA为______牛。乙滑轮是______滑轮（选填“定“或“动”），若A物体上升1米，则力FA做功______焦。（不计滑轮重力及摩擦）
【答案】100 定 200
【详解】
[1]甲滑轮的轴随重物一道运动，为动滑轮，不计滑轮重力及摩擦，可以省一半力，物体A所受重力为200牛，拉力FA为100N。
[2]乙滑轮的轴固定不动是定滑轮。
[3]若A物体上升1米，拉力FA运动2米，做功为
W=Fs=100N×2m=200J
11．如图所示，用滑轮匀速提升同一重物，不计滑轮重和摩擦。图中的______（选填“A”或“B”）图为定滑轮，其作用是______。使用（A）图中的滑轮匀速提升重物时，拉力FA=5牛，则重物重为______牛。使用（B）图中的滑轮，在10秒内可将重物向上提升0.1米，则拉力FB做功为______焦，拉力FB的功率为______瓦。
【答案】B 改变力的方向 10 1 0.1
【详解】
[1]图B是定滑轮，因为B滑轮没有随物体一起上升，而A图中，滑轮随着物体一起上升，故图A是动滑轮，图B是定滑轮。
[2]定滑轮不省力，不省功，但是可以改变力的方向。
[3]忽略动滑轮重和摩擦，那么重物需要两段绳子分担重力，故物重为
故物重为10N。
[4] 拉力FB做功为
故拉力FB做功为1J。
[5] 拉力FB的功率为
故拉力FB的功率为0.1W。
三、实验题
12．为了探究滑轮在不同工作情况时的使用特点，某小组同学利用不同的滑轮将重为20牛的物体匀速提起，滑轮的工作情况和实验数据如下表所示。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
滑轮工作情况 动滑轮 定滑轮
滑轮重力（牛） 2 3 4 3 3 3 2 2 2
拉力（牛） 11 11.5 12 12 ？ 13 20 20 20
①分析比较实验序号______可得出的初步结论是：使用定滑轮匀速提升重物时，不能改变力的大小，可以改变用力方向；
②分析比较实验序号1、2和3可得出的初步结论是：利用动滑轮匀速提升相同的重物时，______；
③分析比较实验序号2、4和6可得初步结论：______；
④依据第③小问的结论可推断实验序号5中拉力大小的范围为______牛。
【答案】7、8和9 滑轮的重力越大，拉力越大 见解析 12牛～13
【详解】
①[1]定滑轮的本质是等臂杠杆，分析比较实验7、8、9可知：使用定滑轮并不省力，但可以改变力的方向。
②[2]动滑轮的实质是省力杠杆，实验序号1、2和3中，忽略绳子即滑轮间的摩擦力，绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半，因此使用动滑轮匀速提升相同重物时，滑轮的重力越大，拉力越大，竖直向上的拉力等于滑轮与物体总重的一半。
③[3]实验序号2、4和6中，拉力F的方向向右倾斜越来越大，动力臂越来越小，拉力越来越大。
④[4]实验序号5中拉力与竖直方向夹角介于实验序号4和6之间，其拉力大小的范围为12牛到13牛之间。
13．某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图（a）所示，再分别用重量不同的动滑轮甲、乙、丙（G甲>G乙>G丙）缓慢提起相同钩码，如图（b）、图（c）、图（d）所示。请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出初步结论。
（1）比较（a）与（b）或（a）与（c）或（a）与（d），可得出：______。
（2）比较（b）、（c）和（d），可得出：______。
【答案】使用动滑轮能够省力 当阻力一定时，动滑轮本身的重力越大，所需的动力也越大
【详解】
(1)[1]由于图（a）与（b）或（a）与（c），或（a）与（d）的不同点是：（a）图是直接提起钩码，图（b）、（c）、（d）是使用简单的机械，由图中弹簧测力计的读数可看出（a）图中弹簧测力计的示数最大。故得出的结论是：使用动滑轮能够省力。
(2)[2]图（b）与（c）与（d）的不同点是动滑轮的重力不同，由图中弹簧测力计的读数可看出（b）图中弹簧测力计的示数最大。而（b）图中动滑轮的重力最大，故比较图（b）与（c）与（d）三图可得：当阻力一定时，动滑轮本身的重力越大，所需的动力也越大。