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人教版初中物理八年级下学期期末复习：滑轮和滑轮组
一、单选题
1．（2022八下·桂林期中）如右上图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）。
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 工人用动滑轮匀速提升重物，能省力，但是不能改变力的方向.
故选A。
【分析】动滑轮特点：省力但不能改变力的方向。
2．（2021八下·封开期末）如图所示，用F＝20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面之间的摩擦力的大小为（ ）
A．60N B．40N C．20N D．80N
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故绳子拉动物体的拉力F拉等于绳子自由端的拉力F的三倍，即F拉=3F=3×20N=60N
因物体在水平方向上受到向左的绳子拉力F拉和向右的地面摩擦力f，物体在水平方向上受力平衡， 故物体与地面之间的摩擦力大小为f=F拉=60N。
故答案为：A。
【分析】首先确定缠绕在动滑轮上的绳子的段数，然后再利用此时绳子的拉力即为物体与地面之间的摩擦力即可求得答案。
3．（2021八下·重庆期末）如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦， 。下列结论正确的是（ ）
①动滑轮的重力为9N；
② 内拉力F做的功为 ；
③ 内拉力F的功率为4W；
④此装置提升重物的最大机械效率约为 。
A．①④ B．①③ C．②③④ D．③
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】①由图丙可知，在 内，A被匀速提升，由图乙可知拉力 ，
由图知， ，忽略绳重及摩擦，拉力
则动滑轮重力
故①错误
②由图丙可知， 内物体上升的距离
则自由端移动的距离
由图乙可知， 内拉力 ，
则 内拉力F做的功
故②正确
③由图丙可知，A上升的速度 ，拉力端移动速度
内拉力F的功率
故③正确
④忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力
则当C处最大拉力为60N时，B处拉力为110N；
当B处最大拉力为100N时，C处拉力为55N；所以要以B处最大拉力为准，B处的拉力
此装置最多能匀速运载货物的重力
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率
故④正确。
A、B、D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑轮组上的物体匀速上升时，受到平衡力的作用；根据滑轮组上的拉力和物体的重力，可以计算动滑轮的重力；根据拉力和距离的乘积计算做功多少；根据物体受到的力和速度的乘积计算功率的大小；根据物体的重力和滑轮组的拉力，计算滑轮组的机械效率。
4．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为16N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．物体B静止在地面上，处于平衡状态，则水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和，即fAB+4N＝12N
则fAB＝8N，由于力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力为8N，A不符合题意；
B．由图知，水平使用滑轮组，n＝2，拉力端移动速度v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s
则拉力做功的功率P＝Fv＝5N×0.2m/s＝1W
B不符合题意；
C．由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功W有＝fs物
拉力端移动距离s＝2s物
拉来做的总功W总＝Fs＝F×2s物＝2Fs物
滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．若拉力F增大到10N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑轮组上绳子的拉力，等于物体受到的力的n分之一；根据拉力和对应速度的乘积计算功率的大小；根据水平面上的物体受到的多个力，结合已知的力，计算未知力的大小；利用物体受到的力和滑轮组绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率。
5．（2021八下·吉林期末）如图所示，利用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置，将重均为10N的A、B两物体都匀速向上提升1m，已知滑轮重1N，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．使用甲滑轮省功 B．使用乙滑轮省力
C．手的拉力 为5N D．手移动的距离甲比乙多
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．使用任何机械都不能省功，A不符合题意；
BC．不计绳重和摩擦，图乙中，作用在绳子自由端的力
使用乙滑轮省力，B符合题意，C不符合题意；
D．A、B两物体都匀速向上提升1m，甲图中，手移动的距离为1ｍ，乙中手移动的距离
手移动的距离甲比乙少，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
6．（2021八下·绿园期末）下列有关简单机械的使用说法正确的是（ ）
A．使用杠杆的目的就是为了省力
B．使用斜面时，斜面越长越省力
C．使用滑轮组可以省力，但不能省功
D．使用动滑轮可以改变拉力方向，但不能省力
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．杠杆的种类有三种：省杠杆、费力杠杆、等臂杠杆，是省力还是费力，关键是看动力臂和阻力臂的大小关系，A不符合题意，
B．当斜面高相同时，斜面越长越省力，B不符合题意；
C．滑轮组在使用的时候既省力又能改变力的方向，根据机械功原理，任何机械都不省功，C符合题意；
D．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力；任何机械都不省功。
7．（2021八下·襄汾期末）如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的大小为400N B．拉力F移动速度为1.5m/s
C．A是定滑轮，B是动滑轮 D．绳子自由端移动了6m
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．该滑轮组有效承重绳n=2，若不考虑机械间的摩擦，能省一半的力，拉力应为摩擦力的一半，为100N，不可能为400N，A不符合题意；
BD．拉力移动的距离
拉力F移动的速度
B不符合题意，D符合题意；
C．由图可知，A是动滑轮，B是定滑轮，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）先对木箱进行受力分析，由已知条件“ 匀速直线运动 ”确定木箱所受摩擦力和拉力的大小关系，然后由滑轮组中绳端拉力和物重关系式F=求出拉力F的大小；
（2）先由滑轮组中绳端拉伸的长度和物体上升的高度关系式S=nh求出绳端拉伸的长度，然后由V=求出拉力F移动速度；
（3）只能转动，不能上下移动的滑轮为定滑轮；既能转动，又能上下移动的滑轮为动滑轮。
8．（2021八下·瑶海期末）如图所示是使用简单机械匀速提升物体的四种方式，其中D图中绳子的悬挂点在杠杆的中心处。不计机械自重和摩擦，如果现在四种方式人提供的拉力大小相等，那么四个物体重力最大的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．图中为斜面，拉力做功等于克服物体重力做的功，则F1×4m=G×2m
解得拉力
B．图中滑轮组由3段绳子承担物重，则绳端的拉力
C．图中为定滑轮，定滑轮不省力，则F3=G3；
D．由杠杆的平衡条件知道，
又因为现在四种方式人提供的拉力大小相等，即
四个物体重力最大的是G2，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离。
9．（2021八下·铜官期末）如图所示，不计滑轮重力及摩擦，已知物体A质量为2kg；物体B质量为5kg，体积为103 cm3。先用手握住A，待放手后（ ）
A．物体B将沉入水底 B．物体B将停留在水面下任何地方
C．物体B将离开水面上升 D．物体B最后浮在水面上
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】物体A的重力大小
物体B的重力大小
从图中可以看出，物体B挂在动滑轮上，物体A挂在定滑轮上，当整个系统静止使，物体B受到的拉力大小为
若此时物体B浸没在水中，则物体B排开的水的体积为
物体B受到的浮力大小为
此时
因此待放手后，物体B将悬浮在水中，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积；对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，对物体B的拉力等于物体A重力的两倍，物体B受到拉力、重力和浮力，合力为零。
10．（2021八下·九江期末）如图所示，分别用力 、 和 匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则 、 和 的大小关系是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下，左边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=G；中间的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故F2= G；右边的滑轮是动滑轮， F3作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则F3=2G，所以，F2故答案为：B。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
11．（2021八下·巩义期末）如图所示，为了把较重的货物装入卡车，小明用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．甲方式可以更省力 B．乙方式不能改变力的方向
C．两种方式做的有用功相等 D．两种方式人做的总功相同
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，A不符合题意；
B．乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，B不符合题意；
C．由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由 可知，两种方式做的有用功相同，C符合题意；
D．甲的额外功只有克服摩擦做的功，乙不只有克服摩擦，还有克服动滑轮重力做的额外功，在做的有用功相同时，乙的总功多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】使用定滑轮时，可以改变力的方向，不省力；使用动滑轮时，拉力是总重力的n分之一；根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功的大小。
12．（2021八下·召陵期末）如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（ ）
A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g
B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g
C．地面对物体A的支持力为Mg
D．绳子对天花板的拉力为2mg
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，A不符合题意；
B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，B不符合题意；
C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力 、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即
所以，地面对物体A的支持力的大小为
C不符合题意。
D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时并不能省力，因此左右两端绳子上的拉力大小是一样的。结合物体的运动状态进行受力分析，受到的力为平衡力，合力为零。
二、填空题
13．（2022八下·惠东期中）在图中，物体A重100牛，如果不计滑轮受的重力及滑轮与绳之间的摩擦，物体A在10牛拉力F的作用下沿水平面匀速向左滑动了2米，则物体A与水平面间的摩擦力为 摩擦力（选填“滑动”或“滚动”），其大小为 牛，绳子的自由端移动的距离为 米．
【答案】滑动；20；4
【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】物体A沿水平面匀速向左滑动了2米，物体A与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力；大小为f=2F=20N；绳子的自由端移动的距离为s=2s物=2×2m=4m。
【分析】动滑轮省一半的力，则绳子自由端距离多走2倍。
14．（2021八下·江北期末）如图所示，物体A重100N，物体B重10N，此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计摩擦、绳重及滑轮重），那么物体B匀速下降的速度是 m/s，物体A与水平面间的摩擦力是 N。
【答案】0.4；20
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知，n=2，vA=0.2m/s，则物体B下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
物体B匀速下降，则绳端的拉力F拉=GB=10N
不计摩擦、绳重及滑轮重F拉= f
物体A与水平面间的摩擦力f=2F拉=2×10N=20N
【分析】根据物体的运动速度，结合滑轮组绳子股数，计算绳子的速度；结合绳子的拉力和股数计算物体受到的力的大小。
15．（2021八下·太康期末）图中，A装置是 滑轮（选填“定”或“动”）．若用30N的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功为 J
【答案】定；300
【知识点】定滑轮及其工作特点；功
【解析】【解答】由图可知，A装置工作时不随国旗移动，属于定滑轮．
使用定滑轮时拉力移动距离等于旗帜上升的高度，即s=h=10m，所W=Fs=30N×10m=300J
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
16．（2021八下·太康期末）如图所示，动滑轮的重力为30N，物体的重力为270N，若不计绳重和摩擦力，在拉力F作用下，物体以0.2m/s的速度匀速上升，则拉力大小为 N，在2s内拉力做的功为 J，滑轮组的机械效率为 。
【答案】100；120；90%
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】绕在动滑轮上的绳子有3股，不计绳重和摩擦力，拉力大小为
2s内物体上升的高度h=vt=0.2m/s×2s=0.4m
绳子自由端移动的距离s=3h=3×0.4m=1.2m
在2s内拉力做的功为W总=Fs=100N×1.2m=120J
有用功W有=Gh=270N×0.4m=108J
滑轮组的机械效率为 =90%
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
17．（2021八下·新乡期末）如图所示，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A恰好在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A所受的摩擦力等于
N；如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，使物体B匀速上升，则拉力F的大小为 N。（不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦）
【答案】30；60
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图知道，n＝3，不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦，绳端绳子的拉力F绳＝GB＝10N
物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，水平方向受力分析如下图所示
由二力平衡条件知道，物体A所受的摩擦力f＝F拉＝3F绳＝3×10N＝30N
拉动A向左运动时，水平方向受力分析如下图所示
因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以，向左运动时，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，由力的平衡条件知道，拉力F的大小F＝f+F拉＝30N+30N＝60N
【分析】不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦，绳端绳子的拉力等于物体B的重力大小；物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和A右侧的绳子对A的拉力是一对平衡力，据此求出摩擦力的大小；拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、A右侧的绳子对A的拉力三力平衡，根据力的平衡条件求出拉力的大小。
18．（2021八下·南平期末）如图，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升A、B两物体，已知GA=38N，GB=60N，不计绳重和摩擦，η甲 η乙（选填“>”“=”或“<”）；若FA=FB，则动滑轮的重力G动= N。
【答案】＜；6
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率
动滑轮的重力G动不变，物体的重力G越大，滑轮组的机械效率越大，因为GA＜GB
所以η甲＜η乙
甲图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，乙图中滑轮组的动滑轮绕3段绳，所以FA= (GA+G动)
FB= (GB+G动)
FA=FB
(GA+G动)= (GB+G动)
×(38N+G动)= ×(60N+G动)
G动=6N
【分析】不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，根据得出滑轮组的机械效率，并分析机械效率的大小关系；
根据F=（G+G动）分别得出两拉力的表达式，根据FA=FB得出动滑轮的重力。
三、作图题
19．（2021八下·吉林期末）
（1）如图所示，请画出重10N的小球受到重力的示意图。
（2）如图所示， 是作用在抽水机手柄A处的动力，O为支点，请画出动力 的力臂 。
（3）如图丙所示，利用滑轮组提起物体，请画出最省力的绕法。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】重力示意图；力臂的画法；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）重力的方向是竖直向下的，从小球重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，大小为10N，即为小球受到重力的示意图，如图所示
（2）动力臂为支点到动力作用线的距离，从支点O向动力作用线F1作垂线，支点和垂足之间的距离即为动力 的力臂 。如图所示
（3）由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示
【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示；
（2）动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，固定不动的点为支点；
（3）在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
20．（2021八下·北海期末）
（1）如图所示，请你画出这个静止在墙角的球所受力的示意图。
（2）如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
【答案】（1）
（2）
【知识点】重力示意图；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）球静止在墙角时，与竖直墙面没有挤压，则球与竖直墙面之间没有力作用，只受到自身重力和地面给的支持力作用，球静止在墙角，则球受到的重力与支持力是一对大小相等的平衡力。过球的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条有向线段表示支持力F和重力G。如图所示
（2）用滑轮组沿水平地面拉动物体A，要求最省力，根据滑轮组的工作特点“动滑轮上绳子段数越多越省力”可知动滑轮上绳子段数为3时最省力，则绳子应该从动滑轮的挂钩开始经过定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示
【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。
作支持力的示意图，力的作用点在物体的几何中心上，方向与接触面垂直，指向被支持物体，用字母F表示。
（2）在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
四、实验探究题
21．（2022八下·通州期中）用规格相同的一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组，小乐采用另一种绕线方法组装滑轮组。
（1）请帮助小乐在图乙中画出滑轮组的绕线；
（2）小明和小乐组分别测量了甲、乙滑轮组提升不同质量的钩码时的机械效率，实验中他们得到的数据如下表所示；
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/ms/m 机械效率η
小明 1 4 0.1 2.3 0.2 87.0%
2 6 0.1 3.4 0.2
小乐 3 5 0.1 1.9 0.3 87.7%
4 7 0.1 2.6 0.3 89.7%
小明第2次实验中，W有用＝ J，η＝ %；
（3）根据小乐组的实验数据，请你提出一个可探究科学问题： 。
【答案】（1）
（2）0.6；88.2
（3）机械效率的大小与提升物体的重力有关吗？
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）甲图中绳子的有效段数为2，绳子的有效段数还可以是3，如下图所示
（2）小明第2次实验中，有用功和总功分别为
机械效率
（3）根据小乐组的实验数据，发现同一滑轮组，钩码越重，机械效率越大，所以可以提出的可探究科学问题是：使用同一个滑轮组，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力有关吗？
【分析】（1）画出绳子的有效段数还是3的连接图。
（2）根据W有用=Gh求有用功，根据W总=Fs求总功，根据求机械效率。
（3）分析表中数据得出结论。
22．（2021八下·贵阳期末）在“探究滑轮特点”的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量）
（1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数F= N；
（2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F1方向匀速拉动测力计可使物体向 运动，这一过程中该滑轮是一个 滑轮，它使用时的优点是 ；
（3）弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几平不变，由此说明 。
【答案】（1）2
（2）上；定；改变力的方向
（3）使用定滑轮不省力
【知识点】弹簧测力计及其使用；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，可读出的示数为2N。
（2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F1方向匀速拉动测力计可使物体向上运动。
由图可知，改滑轮的轴固定不动，是定滑轮。
根据力F1、F2、F3的不同方向，可以得出定滑轮使用时的优点是可以改变力的方向。
（3）弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几平不变，转换不同角度匀速拉动，示数都不变，说明定滑轮不省力。
【分析】（1）根据弹簧测力计指针位置，测量拉力的大小；
（2）固定不动的滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；
（3）使用定滑轮时，不能省力。
五、计算题
23．（2022八下·惠东期中）如图所示，将重物提高2m所用拉力F=180N，已知动滑轮重为40N求：
（1）重物所受到的重力
（2）F移动的距离．
（3）当物体的重力为200N时，拉力为多大？
【答案】（1）解：已知拉力F=180N，升高高度h=2m，
由图可知动滑轮绳子股数
（2）解：移动距离：
（3）解：拉力的大小
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）（3）滑轮组省力，拉力与重物重力关系为。
（2）动滑轮上有3三段绳子，省的力，拉力移动距离是重物距离的3倍，即。
24．（2022八下·通州期中）在图中，A、B、C是三个重力均为40N的滑轮，它们和重物M组成了一种可以健身的器械。健身者用200N的竖直向下的拉力F，可使重物M以0.6m/s的速度匀速上升，不计绳重和轮与轴的摩擦，求：
（1）以滑轮A为研究对象，做出受力分析示意图；
（2）该机械在0.5s内做的有用功；
（3）匀速提升重物M时的机械效率。
【答案】（1）解：以滑轮A为研究对象，滑轮A受到绳子向上的拉力F，滑轮A自身的竖直向下的重力GA，滑轮左侧重物M对它向下的拉力FM和滑轮右侧绳子对它向下的拉力FM，如下图所示：
（2）解：由题意可知，动滑轮A绳子的段数n=2，拉力F=200N，滑轮重力GA=40N，由
得
根据
可得重物M上升的高度
该机械在0.5s内做的有用功
（3）解：拉力F移动的距离为
拉力F做的总功为
匀速提升重物M时的机械效率
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）以滑轮A为研究对象，进行受力分析，作图即可。
（2）结合（1）求得物体的重力，再根据可得重物M上升的高度，利用W=Gh求得该机械在0.5s内做的有用功。
（3）利用求得匀速提升重物M时的机械效率。
25．（2021八下·来宾期末）如图所示是用滑轮组提升浸在水中的物体（物体不吸水），已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，当物体浸没在水中时水的深度为90cm，物体被提升至完全离开水面后（物体表面不附有水），水的深度为80cm。若物体浸没在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦和水的阻力）。求：
（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；
（2）物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量；
（3）物体浸没在水中时受到的浮力；
（4）物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端的拉力 。
【答案】（1）解：物体浸没在水中时，水对容器底的压强
答：物体浸没在水中时，水对容器底的压强为 ；
（2）物体完全离开水面后，水对容器底压强
物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量
答：物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量为 ；
（3）物体浸没在水中时排开水的体积V排V排=S(h1-h2)=600×10-4m2×(90×10-2m-80×10-2m)= 6×10-3m3
物体浸没在水中时受到的浮力
答：物体浸没在水中时受到的浮力为60N；
（4）物体浸没在水中时受到的拉力F1
由滑轮组可知：n=3，则物体浸没在水中时的机械效率
解得绳子自由端受到的拉力
则动滑轮的重力
=3F-F1=3 100N-240N=60N
物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端所用的拉力
答：物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端的拉力F为120N。
【知识点】液体压强的计算；阿基米德原理；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）（2）求解液体内部的压强，利用公式p＝ρgh，其中ρ是液体的密度，h是深度；
（3）阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积；
（4）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率，结合机械效率列方程求解拉力；对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，拉力为物重和滑轮重之和的三分之一。
26．（2021八下·增城期末）分别用如图两种方式将重8N物体M匀速提升1m。
（1）请计算F1对物体做了多少功
（2）用图中机械提升物体M时，机械效率为40%，请计算F2为多少
（3）使用图中的机械提升M能否省力 为什么
【答案】（1）解： F1对物体做的功W1 =F1h=Gh =8N×1m=8J
答：F1对物体做了8J的功；
（2）使用动滑轮提升物体时机械效率
则 =10N
答：F2为10N；
（3）因为F2＞F1
使用图中的机械提升不能省力。
答：使用图中的机械提升M不能省力，因为拉力大于物体重力。
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和力的大小上移动的距离的乘积，计算做功多少；
（2）物体的重力和滑轮组上的拉力可以计算机械效率；结合机械效率，可以计算动滑轮上的拉力；
（3）使用动滑轮时，若拉力比物体的重力大，不能省力。
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人教版初中物理八年级下学期期末复习：滑轮和滑轮组
一、单选题
1．（2022八下·桂林期中）如右上图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）。
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
2．（2021八下·封开期末）如图所示，用F＝20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面之间的摩擦力的大小为（ ）
A．60N B．40N C．20N D．80N
3．（2021八下·重庆期末）如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦， 。下列结论正确的是（ ）
①动滑轮的重力为9N；
② 内拉力F做的功为 ；
③ 内拉力F的功率为4W；
④此装置提升重物的最大机械效率约为 。
A．①④ B．①③ C．②③④ D．③
4．（2021八下·沙依巴克期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为16N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动
5．（2021八下·吉林期末）如图所示，利用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置，将重均为10N的A、B两物体都匀速向上提升1m，已知滑轮重1N，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．使用甲滑轮省功 B．使用乙滑轮省力
C．手的拉力 为5N D．手移动的距离甲比乙多
6．（2021八下·绿园期末）下列有关简单机械的使用说法正确的是（ ）
A．使用杠杆的目的就是为了省力
B．使用斜面时，斜面越长越省力
C．使用滑轮组可以省力，但不能省功
D．使用动滑轮可以改变拉力方向，但不能省力
7．（2021八下·襄汾期末）如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的大小为400N B．拉力F移动速度为1.5m/s
C．A是定滑轮，B是动滑轮 D．绳子自由端移动了6m
8．（2021八下·瑶海期末）如图所示是使用简单机械匀速提升物体的四种方式，其中D图中绳子的悬挂点在杠杆的中心处。不计机械自重和摩擦，如果现在四种方式人提供的拉力大小相等，那么四个物体重力最大的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2021八下·铜官期末）如图所示，不计滑轮重力及摩擦，已知物体A质量为2kg；物体B质量为5kg，体积为103 cm3。先用手握住A，待放手后（ ）
A．物体B将沉入水底 B．物体B将停留在水面下任何地方
C．物体B将离开水面上升 D．物体B最后浮在水面上
10．（2021八下·九江期末）如图所示，分别用力 、 和 匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则 、 和 的大小关系是（ ）
A． B． C． D．
11．（2021八下·巩义期末）如图所示，为了把较重的货物装入卡车，小明用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．甲方式可以更省力 B．乙方式不能改变力的方向
C．两种方式做的有用功相等 D．两种方式人做的总功相同
12．（2021八下·召陵期末）如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（ ）
A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g
B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g
C．地面对物体A的支持力为Mg
D．绳子对天花板的拉力为2mg
二、填空题
13．（2022八下·惠东期中）在图中，物体A重100牛，如果不计滑轮受的重力及滑轮与绳之间的摩擦，物体A在10牛拉力F的作用下沿水平面匀速向左滑动了2米，则物体A与水平面间的摩擦力为 摩擦力（选填“滑动”或“滚动”），其大小为 牛，绳子的自由端移动的距离为 米．
14．（2021八下·江北期末）如图所示，物体A重100N，物体B重10N，此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计摩擦、绳重及滑轮重），那么物体B匀速下降的速度是 m/s，物体A与水平面间的摩擦力是 N。
15．（2021八下·太康期末）图中，A装置是 滑轮（选填“定”或“动”）．若用30N的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功为 J
16．（2021八下·太康期末）如图所示，动滑轮的重力为30N，物体的重力为270N，若不计绳重和摩擦力，在拉力F作用下，物体以0.2m/s的速度匀速上升，则拉力大小为 N，在2s内拉力做的功为 J，滑轮组的机械效率为 。
17．（2021八下·新乡期末）如图所示，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A恰好在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A所受的摩擦力等于
N；如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，使物体B匀速上升，则拉力F的大小为 N。（不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦）
18．（2021八下·南平期末）如图，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升A、B两物体，已知GA=38N，GB=60N，不计绳重和摩擦，η甲 η乙（选填“>”“=”或“<”）；若FA=FB，则动滑轮的重力G动= N。
三、作图题
19．（2021八下·吉林期末）
（1）如图所示，请画出重10N的小球受到重力的示意图。
（2）如图所示， 是作用在抽水机手柄A处的动力，O为支点，请画出动力 的力臂 。
（3）如图丙所示，利用滑轮组提起物体，请画出最省力的绕法。
20．（2021八下·北海期末）
（1）如图所示，请你画出这个静止在墙角的球所受力的示意图。
（2）如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
四、实验探究题
21．（2022八下·通州期中）用规格相同的一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组，小乐采用另一种绕线方法组装滑轮组。
（1）请帮助小乐在图乙中画出滑轮组的绕线；
（2）小明和小乐组分别测量了甲、乙滑轮组提升不同质量的钩码时的机械效率，实验中他们得到的数据如下表所示；
实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/ms/m 机械效率η
小明 1 4 0.1 2.3 0.2 87.0%
2 6 0.1 3.4 0.2
小乐 3 5 0.1 1.9 0.3 87.7%
4 7 0.1 2.6 0.3 89.7%
小明第2次实验中，W有用＝ J，η＝ %；
（3）根据小乐组的实验数据，请你提出一个可探究科学问题： 。
22．（2021八下·贵阳期末）在“探究滑轮特点”的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量）
（1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数F= N；
（2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F1方向匀速拉动测力计可使物体向 运动，这一过程中该滑轮是一个 滑轮，它使用时的优点是 ；
（3）弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几平不变，由此说明 。
五、计算题
23．（2022八下·惠东期中）如图所示，将重物提高2m所用拉力F=180N，已知动滑轮重为40N求：
（1）重物所受到的重力
（2）F移动的距离．
（3）当物体的重力为200N时，拉力为多大？
24．（2022八下·通州期中）在图中，A、B、C是三个重力均为40N的滑轮，它们和重物M组成了一种可以健身的器械。健身者用200N的竖直向下的拉力F，可使重物M以0.6m/s的速度匀速上升，不计绳重和轮与轴的摩擦，求：
（1）以滑轮A为研究对象，做出受力分析示意图；
（2）该机械在0.5s内做的有用功；
（3）匀速提升重物M时的机械效率。
25．（2021八下·来宾期末）如图所示是用滑轮组提升浸在水中的物体（物体不吸水），已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，当物体浸没在水中时水的深度为90cm，物体被提升至完全离开水面后（物体表面不附有水），水的深度为80cm。若物体浸没在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦和水的阻力）。求：
（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；
（2）物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量；
（3）物体浸没在水中时受到的浮力；
（4）物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端的拉力 。
26．（2021八下·增城期末）分别用如图两种方式将重8N物体M匀速提升1m。
（1）请计算F1对物体做了多少功
（2）用图中机械提升物体M时，机械效率为40%，请计算F2为多少
（3）使用图中的机械提升M能否省力 为什么
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 工人用动滑轮匀速提升重物，能省力，但是不能改变力的方向.
故选A。
【分析】动滑轮特点：省力但不能改变力的方向。
2．【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故绳子拉动物体的拉力F拉等于绳子自由端的拉力F的三倍，即F拉=3F=3×20N=60N
因物体在水平方向上受到向左的绳子拉力F拉和向右的地面摩擦力f，物体在水平方向上受力平衡， 故物体与地面之间的摩擦力大小为f=F拉=60N。
故答案为：A。
【分析】首先确定缠绕在动滑轮上的绳子的段数，然后再利用此时绳子的拉力即为物体与地面之间的摩擦力即可求得答案。
3．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】①由图丙可知，在 内，A被匀速提升，由图乙可知拉力 ，
由图知， ，忽略绳重及摩擦，拉力
则动滑轮重力
故①错误
②由图丙可知， 内物体上升的距离
则自由端移动的距离
由图乙可知， 内拉力 ，
则 内拉力F做的功
故②正确
③由图丙可知，A上升的速度 ，拉力端移动速度
内拉力F的功率
故③正确
④忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力
则当C处最大拉力为60N时，B处拉力为110N；
当B处最大拉力为100N时，C处拉力为55N；所以要以B处最大拉力为准，B处的拉力
此装置最多能匀速运载货物的重力
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率
故④正确。
A、B、D不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑轮组上的物体匀速上升时，受到平衡力的作用；根据滑轮组上的拉力和物体的重力，可以计算动滑轮的重力；根据拉力和距离的乘积计算做功多少；根据物体受到的力和速度的乘积计算功率的大小；根据物体的重力和滑轮组的拉力，计算滑轮组的机械效率。
4．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．物体B静止在地面上，处于平衡状态，则水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和，即fAB+4N＝12N
则fAB＝8N，由于力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力为8N，A不符合题意；
B．由图知，水平使用滑轮组，n＝2，拉力端移动速度v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s
则拉力做功的功率P＝Fv＝5N×0.2m/s＝1W
B不符合题意；
C．由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功W有＝fs物
拉力端移动距离s＝2s物
拉来做的总功W总＝Fs＝F×2s物＝2Fs物
滑轮组的机械效率
C符合题意；
D．若拉力F增大到10N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑轮组上绳子的拉力，等于物体受到的力的n分之一；根据拉力和对应速度的乘积计算功率的大小；根据水平面上的物体受到的多个力，结合已知的力，计算未知力的大小；利用物体受到的力和滑轮组绳子的拉力，可以计算滑轮组的机械效率。
5．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．使用任何机械都不能省功，A不符合题意；
BC．不计绳重和摩擦，图乙中，作用在绳子自由端的力
使用乙滑轮省力，B符合题意，C不符合题意；
D．A、B两物体都匀速向上提升1m，甲图中，手移动的距离为1ｍ，乙中手移动的距离
手移动的距离甲比乙少，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
6．【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．杠杆的种类有三种：省杠杆、费力杠杆、等臂杠杆，是省力还是费力，关键是看动力臂和阻力臂的大小关系，A不符合题意，
B．当斜面高相同时，斜面越长越省力，B不符合题意；
C．滑轮组在使用的时候既省力又能改变力的方向，根据机械功原理，任何机械都不省功，C符合题意；
D．动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆，费力杠杆可以省距离，但是费力；任何机械都不省功。
7．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．该滑轮组有效承重绳n=2，若不考虑机械间的摩擦，能省一半的力，拉力应为摩擦力的一半，为100N，不可能为400N，A不符合题意；
BD．拉力移动的距离
拉力F移动的速度
B不符合题意，D符合题意；
C．由图可知，A是动滑轮，B是定滑轮，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）先对木箱进行受力分析，由已知条件“ 匀速直线运动 ”确定木箱所受摩擦力和拉力的大小关系，然后由滑轮组中绳端拉力和物重关系式F=求出拉力F的大小；
（2）先由滑轮组中绳端拉伸的长度和物体上升的高度关系式S=nh求出绳端拉伸的长度，然后由V=求出拉力F移动速度；
（3）只能转动，不能上下移动的滑轮为定滑轮；既能转动，又能上下移动的滑轮为动滑轮。
8．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．图中为斜面，拉力做功等于克服物体重力做的功，则F1×4m=G×2m
解得拉力
B．图中滑轮组由3段绳子承担物重，则绳端的拉力
C．图中为定滑轮，定滑轮不省力，则F3=G3；
D．由杠杆的平衡条件知道，
又因为现在四种方式人提供的拉力大小相等，即
四个物体重力最大的是G2，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离。
9．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】物体A的重力大小
物体B的重力大小
从图中可以看出，物体B挂在动滑轮上，物体A挂在定滑轮上，当整个系统静止使，物体B受到的拉力大小为
若此时物体B浸没在水中，则物体B排开的水的体积为
物体B受到的浮力大小为
此时
因此待放手后，物体B将悬浮在水中，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积；对于该滑轮组，与动滑轮接触的有两段绳子，对物体B的拉力等于物体A重力的两倍，物体B受到拉力、重力和浮力，合力为零。
10．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下，左边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=G；中间的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故F2= G；右边的滑轮是动滑轮， F3作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则F3=2G，所以，F2故答案为：B。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；中心转轴移动的为动滑轮，动滑轮可以省力但不能改变力的方向，其中拉力等于物体重力的一半，但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
11．【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．由图可知，甲方式是两个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，A不符合题意；
B．乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，不仅可以省力，也可以改变力的方向，B不符合题意；
C．由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由 可知，两种方式做的有用功相同，C符合题意；
D．甲的额外功只有克服摩擦做的功，乙不只有克服摩擦，还有克服动滑轮重力做的额外功，在做的有用功相同时，乙的总功多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】使用定滑轮时，可以改变力的方向，不省力；使用动滑轮时，拉力是总重力的n分之一；根据物体的重力和高度的乘积，计算有用功的大小。
12．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，A不符合题意；
B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，B不符合题意；
C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力 、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即
所以，地面对物体A的支持力的大小为
C不符合题意。
D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时并不能省力，因此左右两端绳子上的拉力大小是一样的。结合物体的运动状态进行受力分析，受到的力为平衡力，合力为零。
13．【答案】滑动；20；4
【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】物体A沿水平面匀速向左滑动了2米，物体A与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力；大小为f=2F=20N；绳子的自由端移动的距离为s=2s物=2×2m=4m。
【分析】动滑轮省一半的力，则绳子自由端距离多走2倍。
14．【答案】0.4；20
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知，n=2，vA=0.2m/s，则物体B下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
物体B匀速下降，则绳端的拉力F拉=GB=10N
不计摩擦、绳重及滑轮重F拉= f
物体A与水平面间的摩擦力f=2F拉=2×10N=20N
【分析】根据物体的运动速度，结合滑轮组绳子股数，计算绳子的速度；结合绳子的拉力和股数计算物体受到的力的大小。
15．【答案】定；300
【知识点】定滑轮及其工作特点；功
【解析】【解答】由图可知，A装置工作时不随国旗移动，属于定滑轮．
使用定滑轮时拉力移动距离等于旗帜上升的高度，即s=h=10m，所W=Fs=30N×10m=300J
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力，拉力等于物体的重力；求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
16．【答案】100；120；90%
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】绕在动滑轮上的绳子有3股，不计绳重和摩擦力，拉力大小为
2s内物体上升的高度h=vt=0.2m/s×2s=0.4m
绳子自由端移动的距离s=3h=3×0.4m=1.2m
在2s内拉力做的功为W总=Fs=100N×1.2m=120J
有用功W有=Gh=270N×0.4m=108J
滑轮组的机械效率为 =90%
【分析】对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，所以自由端移动的距离是物体移动的3倍，结合自由端移动的距离求解物体运动的距离；拉力为物重和滑轮重之和的三分之一，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，利用公式W=Fs求解做功，两者相除即为机械效率。
17．【答案】30；60
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图知道，n＝3，不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦，绳端绳子的拉力F绳＝GB＝10N
物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，水平方向受力分析如下图所示
由二力平衡条件知道，物体A所受的摩擦力f＝F拉＝3F绳＝3×10N＝30N
拉动A向左运动时，水平方向受力分析如下图所示
因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以，向左运动时，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，由力的平衡条件知道，拉力F的大小F＝f+F拉＝30N+30N＝60N
【分析】不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦，绳端绳子的拉力等于物体B的重力大小；物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和A右侧的绳子对A的拉力是一对平衡力，据此求出摩擦力的大小；拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、A右侧的绳子对A的拉力三力平衡，根据力的平衡条件求出拉力的大小。
18．【答案】＜；6
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率
动滑轮的重力G动不变，物体的重力G越大，滑轮组的机械效率越大，因为GA＜GB
所以η甲＜η乙
甲图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，乙图中滑轮组的动滑轮绕3段绳，所以FA= (GA+G动)
FB= (GB+G动)
FA=FB
(GA+G动)= (GB+G动)
×(38N+G动)= ×(60N+G动)
G动=6N
【分析】不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，根据得出滑轮组的机械效率，并分析机械效率的大小关系；
根据F=（G+G动）分别得出两拉力的表达式，根据FA=FB得出动滑轮的重力。
19．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】重力示意图；力臂的画法；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）重力的方向是竖直向下的，从小球重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，大小为10N，即为小球受到重力的示意图，如图所示
（2）动力臂为支点到动力作用线的距离，从支点O向动力作用线F1作垂线，支点和垂足之间的距离即为动力 的力臂 。如图所示
（3）由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示
【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示；
（2）动力臂为支点到动力作用线的距离，阻力臂为支点到阻力作用线的距离，固定不动的点为支点；
（3）在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
20．【答案】（1）
（2）
【知识点】重力示意图；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）球静止在墙角时，与竖直墙面没有挤压，则球与竖直墙面之间没有力作用，只受到自身重力和地面给的支持力作用，球静止在墙角，则球受到的重力与支持力是一对大小相等的平衡力。过球的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条有向线段表示支持力F和重力G。如图所示
（2）用滑轮组沿水平地面拉动物体A，要求最省力，根据滑轮组的工作特点“动滑轮上绳子段数越多越省力”可知动滑轮上绳子段数为3时最省力，则绳子应该从动滑轮的挂钩开始经过定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示
【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。
作支持力的示意图，力的作用点在物体的几何中心上，方向与接触面垂直，指向被支持物体，用字母F表示。
（2）在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
21．【答案】（1）
（2）0.6；88.2
（3）机械效率的大小与提升物体的重力有关吗？
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验；滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】（1）甲图中绳子的有效段数为2，绳子的有效段数还可以是3，如下图所示
（2）小明第2次实验中，有用功和总功分别为
机械效率
（3）根据小乐组的实验数据，发现同一滑轮组，钩码越重，机械效率越大，所以可以提出的可探究科学问题是：使用同一个滑轮组，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力有关吗？
【分析】（1）画出绳子的有效段数还是3的连接图。
（2）根据W有用=Gh求有用功，根据W总=Fs求总功，根据求机械效率。
（3）分析表中数据得出结论。
22．【答案】（1）2
（2）上；定；改变力的方向
（3）使用定滑轮不省力
【知识点】弹簧测力计及其使用；定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，可读出的示数为2N。
（2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F1方向匀速拉动测力计可使物体向上运动。
由图可知，改滑轮的轴固定不动，是定滑轮。
根据力F1、F2、F3的不同方向，可以得出定滑轮使用时的优点是可以改变力的方向。
（3）弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几平不变，转换不同角度匀速拉动，示数都不变，说明定滑轮不省力。
【分析】（1）根据弹簧测力计指针位置，测量拉力的大小；
（2）固定不动的滑轮是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向；
（3）使用定滑轮时，不能省力。
23．【答案】（1）解：已知拉力F=180N，升高高度h=2m，
由图可知动滑轮绳子股数
（2）解：移动距离：
（3）解：拉力的大小
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）（3）滑轮组省力，拉力与重物重力关系为。
（2）动滑轮上有3三段绳子，省的力，拉力移动距离是重物距离的3倍，即。
24．【答案】（1）解：以滑轮A为研究对象，滑轮A受到绳子向上的拉力F，滑轮A自身的竖直向下的重力GA，滑轮左侧重物M对它向下的拉力FM和滑轮右侧绳子对它向下的拉力FM，如下图所示：
（2）解：由题意可知，动滑轮A绳子的段数n=2，拉力F=200N，滑轮重力GA=40N，由
得
根据
可得重物M上升的高度
该机械在0.5s内做的有用功
（3）解：拉力F移动的距离为
拉力F做的总功为
匀速提升重物M时的机械效率
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）以滑轮A为研究对象，进行受力分析，作图即可。
（2）结合（1）求得物体的重力，再根据可得重物M上升的高度，利用W=Gh求得该机械在0.5s内做的有用功。
（3）利用求得匀速提升重物M时的机械效率。
25．【答案】（1）解：物体浸没在水中时，水对容器底的压强
答：物体浸没在水中时，水对容器底的压强为 ；
（2）物体完全离开水面后，水对容器底压强
物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量
答：物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量为 ；
（3）物体浸没在水中时排开水的体积V排V排=S(h1-h2)=600×10-4m2×(90×10-2m-80×10-2m)= 6×10-3m3
物体浸没在水中时受到的浮力
答：物体浸没在水中时受到的浮力为60N；
（4）物体浸没在水中时受到的拉力F1
由滑轮组可知：n=3，则物体浸没在水中时的机械效率
解得绳子自由端受到的拉力
则动滑轮的重力
=3F-F1=3 100N-240N=60N
物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端所用的拉力
答：物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端的拉力F为120N。
【知识点】液体压强的计算；阿基米德原理；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）（2）求解液体内部的压强，利用公式p＝ρgh，其中ρ是液体的密度，h是深度；
（3）阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积；
（4）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率，结合机械效率列方程求解拉力；对于该滑轮组，与动滑轮接触的有三段绳子，拉力为物重和滑轮重之和的三分之一。
26．【答案】（1）解： F1对物体做的功W1 =F1h=Gh =8N×1m=8J
答：F1对物体做了8J的功；
（2）使用动滑轮提升物体时机械效率
则 =10N
答：F2为10N；
（3）因为F2＞F1
使用图中的机械提升不能省力。
答：使用图中的机械提升M不能省力，因为拉力大于物体重力。
【知识点】机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据力和力的大小上移动的距离的乘积，计算做功多少；
（2）物体的重力和滑轮组上的拉力可以计算机械效率；结合机械效率，可以计算动滑轮上的拉力；
（3）使用动滑轮时，若拉力比物体的重力大，不能省力。
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