浙教版科学九上 第3章 3.4－滑轮
一、单选题
1．（2021九上·舟山期末）物体A在大小为2N的水平拉力F的作用下，以0.2米／秒的速度在水平面上作匀速直线运动，如图所示。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的自重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．此滑轮是定滑轮 B．拉力F做功的功率为0.4瓦
C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．物体A受到地面的摩擦力是4N
2．（2021九上·拱墅期末）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。用它们分别将重力为200N和100N的重物匀速提升相同高度，若拉力均竖直向上，两装置中，相同的是（ ）
A．拉力大小 B．有用功 C．额外功 D．机械效率
3．（2021九上·义乌期中）如右图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．水平向右的力F的大小为400N
C．物体B所受重力为400N
D．拉力F做功的功率为63W
4．（2021九上·杭州月考）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（ ）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛
D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
5．（2021九上·义乌期中）如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ）
A．210N B．218N C．220N D．236N
6．（2021九上·台州期中）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石
7．（2021九上·海曙期中）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1-2s内，拉力F做的功是187.5J
C．2-3s内，拉力F的功率是100W
D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
8．（2021九上·杭州期中）在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2021九上·杭州期中）如图所示，在力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数是2N，不计滑轮和绳子重及它们之间的摩擦，则下列说法中不正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力是4N B．在 5s内拉力F的功为2J
C．拉力F的功率为0.2W D．重力对物体A不做功
10．（2020九上·上虞期末）用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
11．（2020九上·镇海月考）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 拉绳时，物体的速度 和物体上升的高度 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1-2s内，拉力 做的功是187.5J
C．2-3s内，拉力 的功率是100W
D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
12．（2020九上·江北月考）质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）。
A．作用在绳端的拉力F为20N B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J D．在2s内拉力F的功率是1.8W
13．（2020九上·慈溪月考）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为5N。已知A的质量是1Kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中不正确的是（ ）
A．物体A对地面的压力为10N
B．物体A受到向右的摩擦力
C．物体B受到的摩擦力为5N，方向水平向左
D．在运动过程中将拉力增大到12N，弹簧测力计的示数仍为5N
14．（2020九上·鄞州期中）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10N
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15N时，物体B开始向左运动
15．（2020九上·浙江期末）质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）
A．作用在绳端的拉力F为6N B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J D．在2s内拉力F的功率是1.8W
16．（2020九上·杭州月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（ ）
A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FC
C．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB
17．（2020九上·滨江期中）如图各装置中，每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B．使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C．使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D．四个简单机械中，丙滑轮组的机械效率最小
18．（2020九上·杭州月考）如图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）。则下列说法中正确的是（ ）
A．F的大小为30N
B．2s内拉力F所做的功是12J
C．A物体滑动时受到的摩擦力为20N
D．当物体B以0.1m/s上升时，物体A向左运动速度为0.2m/s
19．（华师大版初中科学九年级上学期 第5章 功和简单机械 单元试卷）如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是(不计滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)（ ）
A．F3＜F1＜F2 B．F1＜F2＜F3 C．F2＜F1＜F3 D．F3＜F2＜F1
20．（华师大版初中科学九年级上学期5.3功与机械效率(第3课时)）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．有用功为400J
C．拉力F的功率为9W
D．物体与地面间的滑动摩擦力为72N
二、填空题
21．（2022九上·吴兴期末）如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.3米，物体G受到的摩擦力为2牛，绳、滑轮重及滑轮与绳之间摩擦不计，则拉力F的大小为 牛，拉力F做的功为 焦。
22．（2021九上·镇海期末）如图所示，用水平方向的力F拉绳子的一端，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、弹簧测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体A在水平面受到的摩擦力为 N ，拉力的功率为 W。
23．（2022九上·慈溪竞赛）如图甲、乙所示，平静的湖面停泊着两艘小船，绳的一端拴在A船上，绕过B船上的滑轮，站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果甲、乙两图中 A船在20s内向右匀速移动了10m，同时B船向左移动了4m，则甲图中人做功 J，乙图中人拉绳子的速度为 m/s。
24．（2021九上·义乌期中）如图所示，物重G＝30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。
（1）若滑轮重为2N，使物体上升20cm，则拉力F＝ N，滑轮向上移动 cm。
（2）若滑轮重不计，滑轮向移动20cm，则拉力F= N，物体上升 cm。
25．（2021九上·台州期中）如图所示，绳子通过光滑环(定滑轮)悬挂一个重100N的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过6m，已知开始时，绳端与圆环的距离为8m。在这一过程中，小孩的拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”)，拉力所做的功为 J。
26．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(四)）如图所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都为600牛，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力F甲为 牛；F乙为 牛。若将重物提高1米，则甲滑轮组绳子的自由端移动的距离为 米，乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为 米。
三、实验探究题
27．（2021九上·江干期末）小金想测量某滑轮组提起物体时的机械效率。
（1）请帮小金完成滑轮组的绕线，要求向下拉动绳端时，物体上升；
（2）小金应当 （选填“匀速”或“加速”）向下拉动弹簧秤，若物体重G1，弹簧秤读数F1，则该滑轮组的机械效率 = ；
（3）小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请帮他设计实验方案，简述你的设计思路。
28．（2020九上·滨江月考）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验
次数 滑轮
材质 钩码重G/N 提升的高h/m 有用功
W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离S/m 总功
W总/J 机械效率/η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关。
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图 的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律
29．（2019九上·杭州月考）小金用如图甲所示的装置探究滑轮组的省力情况：(忽略绳重和摩擦)
（1）实验时，应 竖直向下拉动弹簧测力计；
（2）若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向下移动的速度为 m/s
（3）小金想进一步探究滑轮组的拉力是否与承担动滑轮的绳子的段数有关，请在丙图中画出最省力的绳子的绕法。并写出简要的探究方案。
30．（2018九上·绍兴月考）小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （“变大”、“变小”或“不变”），其理由是 。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 请给出一条减小此差异的建议 。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
31．（2016九上·三门期中）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图（每个钩码重2N）
物理量
实验1 实验2 实验3
钩码重G/N
4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m
0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83.3%
（1）通过表中数据可分析出实验1是用 图做的实验，
（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。
（3）比较实验1和实验3可得出结论：使用同一滑轮组，提升不同的重物时， ，滑轮组的机械效率越高．
32．（2020九上·宁波月考）某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
实验 次数 动滑轮重G动/N 钩码重 G物/N 钩码上升 高度h物/m 动力F动/N 动力作用点移动距离S动/m 滑轮组的机械效率η
1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 4 0.1 2 0.3
（1）请在表格右图画出本实验的绕绳方法；并在表格最后一栏写出正确的机械效率 。
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变 ，滑轮组的机械效率变 。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。（填字母）
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验 （填“能”或“不能” ）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
四、解答题
33．（2022九上·越城期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深15m，物体重C= 7000N，汽车重G车= 30000N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2500N。若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦，求：
（1）汽车匀速前进的距离；
（2）动滑轮重力；
（3）将物体从井底拉至井口的过程中，滑轮组对重物所做的功；
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率。
34．（2021九上·江北期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深12m，物体重G物＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.5×103N。求：
（1）将物体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？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
35．（2021九上·奉化期末）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90N。重力为500N的健身者通过细绳在B点施加400N竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力恰好为零。(杠杆AB、绳重及摩擦均忽略不计)。
（1）健身过程中，配重被拉起时，健身器中的滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)；
（2）求配重对地面的压力恰好为零时A点受到的拉力；
（3）求滑轮的重力。
36．（2021九上·海曙期中）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。问：
（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大；
（2）动滑轮受到的重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？
37．（2020九上·余杭期末）小金利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组，用大小为2N的力F将质量为600克的物体A竖直向上匀速提升10厘米，取g=10N/kg。求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）克服物体A重力做的功：
（3）该装置的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的为动滑轮，不随物体一起移动的为定滑轮；
（2）根据v=nv物计算出拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据滑轮的特点分析；
（4）当水平拉动物体时，根据计算出绳子自由端的拉力。
【解答】A.根据图片可知，滑轮固定在物体A上，跟随物体一起移动，为动滑轮，故A错误；
B.拉力移动的速度：v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s；
则拉力的功率：P=Fv=2N×0.4m/s=0.8W，故B错误；
C.此滑轮为动滑轮，不能改变用力方向，但可以省力，故C错误；
D.根据可知，物体A受到地面的摩擦力f=nF=2×2N=4N，故D正确。
故选D。
2．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据比较拉力大小；
（2）根据W有=Gh比较有用功的大小；
（3）根据W额=G动h比较额外功的大小；
（4）根据比较机械效率的大小。
【解答】A.甲图中拉力为：；
乙图中拉力为：；
则两个拉力不相等，故A不合题意；
B.根据W有=Gh可知，两个物体上升相同的高度时，甲物体的重力大，则甲中做的有用功多，故B不合题意；
C.根据W额=G动h，动滑轮的重力和上升的高度都相等，则做的额外功相等，故C符合题意；
D.根据可知，当额外功相等时，有用功越大，则机械效率越高。因为甲的有用功大于乙，所以甲的机械效率大于乙，故D不合题意。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力，从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。
【解答】由图可知，承担重力的绳子段数n=3，
则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力，
对弹簧测力计进行受力分析可知，
弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力：F示=G动+F下，
即；
解得：GB=550N；
则物体A在绳的水平拉力；
由二力平衡的条件可得，A物体所受摩擦力f=F=200N，故A、C错误；
根据可得，
水平向右的力：；
因为B上升的速度为v物=0.05m/s，
所以A的速度为：vA=3v物=3×0.05m/s=0.15m/s，
拉力F做功的功率：，故B错误，D正确。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图甲确定承担拉力的绳子段数n，然后根据s=ns物计算即可；
（2）（3）当用滑轮组水平拉动物体时，可根据计算出绳子上受到的拉力，再根据二力平衡的知识计算出墙壁受到的拉力大小。
（4）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出拉力的功率。
【解答】根据图可知，承担拉力的绳子段数n=3；根据图乙可知，10s内物体移动了1m，则绳子自由端移动了：s=ns物=3×1m=3m，故A错误；
根据公式得到：；
解得：F=5N。
以定滑轮为受力对象可知，墙壁对它的拉力等于4根绳子产生的拉力之和，即F墙壁=4F=5N×4=20N。墙壁受到滑轮组的拉力与墙壁对滑轮组的拉力为相互作用力，因此左侧墙壁受到滑轮组的拉力为20N，故B错误，C正确；
10s内拉力做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，则拉力的功率：，故D错误。
故选C。
5．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析计算。
【解答】以动滑轮为受力对象，它受到竖直向上的拉力F共5个，竖直向下的吊篮的重力、动滑轮总重力和人的重力。根据二力平衡的知识得到：5F=G篮+G总+G人，即：5F=400N+50N+600N，解得：F=210N。
故选A。
6．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的作用判断；
（2）根据动滑轮的作用判断；
（3）根据s=nh判断；
（4）根据判断。
【解答】A.定滑轮不省力不费力，但能改变力的方向，故A错误；
B.动滑轮相当于一个省力杠杆，它的动力臂是阻力臂的2倍，故B正确；
C.根据s=nh可知，当绳子自由端下拉1m时，桶上升：，故C错误；
D.根据得到：，解得：G动+G物=1000N，肯定不能提起120kg的砂石，故D错误。
故选B。
7．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。0s～1s内，物体处于静止，1s～2s内，物体在做加速运动，2s～3s内，物体匀速运动。
（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设动滑轮对物体的拉力F′，其关系为；物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，等于物体的重力G减去动滑轮对物体的拉力F′；
（2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W总=Fs求拉力做的总功；
（3）由F-t图像得出在2～3s内的拉力F，由图像丙确定物体移动的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功的功率；
（4）利用求滑轮组的机械效率。
【解答】A.由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N。
取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及动滑轮对物体的拉力F′作用，
则物体对地面的压力：F压=F支=G-F′=G-3F拉+G动=100N-3×30N+G动=G动+10N＞10N，故A错误；
B.在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W总2=F2s2=50N×3.75m=187.5J，
故B正确；
C.由图可知，在2～3s内，拉力F3=40N，物体上升的速度为v物3=2.5m/s；
拉力F移动的速度v3=3v物3=3×2.5m/s=7.5m/s，
拉力做功的功率：P3=F3v3=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
D.2s～3s内滑轮组的机械效率：，
故D错误。
故选B。
8．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点计算拉力；
（2）根据斜面不省功的特点计算拉力；
（3）根据杠杆的平衡条件计算拉力：
（4）根据滑轮组的工作特点计算拉力。
【解答】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A.图示是一个定滑轮，定滑轮不省力不费力，则拉力F1=G；
B.根据勾股定理知：，
图中为斜面做的总功和有用功相等；
即W总=W有；
F2×5m=G×3m，
解得：F2=0.6G；
C.由杠杆平衡条件可得：F3×L2=G×LG，
F3×5L=G×2L，
解得：F3=0.4G；
D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
则拉力；
因此最小拉力是F4。
故选D。
9．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据拉力F与弹簧测力计的示数相等可求出拉力大小；知道拉力F大小，根据动滑轮省一半力，可求出物体A受到的摩擦力；
（2）因为动滑轮省一半力，但要多移动一半的距离，所以绳子自由端运动的速度是物体A运动速度的2倍。由绳子自由端运动的速度和时间、拉力大小根据W=Fs可求出拉力所做的功。
（3）根据 求得拉力F的功率；
（4）根据做功的两个要素判断。
【解答】A.水平拉力F与弹簧测力计的示数相等，则拉力F=2N．
动滑轮省一半力，即拉力F是摩擦力的一半，
那么摩擦力f=2F=2×2N=4N．故A正确不合题意；
B.物体A的路程：sA=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
绳子自由端移动的距离：s=2sA=2×0.5m=1m，
拉力做的功W=Fs=2N×1m=2J，故B正确不合题意；
C.拉力F的功率，故C错误符合题意；
D.物体在水平桌面上做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故D正确不合题意。
故选C。
10．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率，计算动滑轮的重力；
（2）使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，据此分析机械效率的数值范围；
（3）根据机械效率的定义分析判断；
（4）克服动滑轮的重力做额外功，即W额=G动h。
【解答】A.由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率η=50%，
不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率得到：；
解得：G动=10N，故A错误；
B.使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；
C.滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D.利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：W额=G动h=10N×0.5m=5J，故D正确。
故选D。
11．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。
（1）将滑轮组和物体看做一个整体，根据二力平衡的知识列出平衡关系式，结合滑轮组的工作特点计算出地面对物体的支持力；
（2）根据图像确定2~3s内拉力F的数值和物体运动的速度，结合滑轮组的特点计算出自由端移动的速度，最后根据P=Fv计算出拉力做功的功率；
（3）使用滑轮组提升重物时，根据公式计算出机械效率；
（4）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功。
【解答】根据图丙可知，0~1s内，物体运动的速度为0，即在地面上保持静止状态。
由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，根据二力平衡的知识得到，
地面对重物的支持力F支=G+G动-3F拉=100N+G动-3×30N=G动+10N，故A错误；
由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，此时的速度v3=2.50m/s，拉力F3=40N，
拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，
拉力做功功率P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
滑轮组的机械效率：，
故D错误；
在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J，故B正确。
故选B。
12．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，二者拉力相同；
（2）使用滑轮组水平拉动物体时，根据f=nF计算物体受到的摩擦力；
（3）首先根据s=vt=nv物t计算出自由端移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（4）根据计算拉力的功率。
【解答】A.弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，自由端的拉力等于测力计的示数3N，故A错误；
B.水平桌面对物体A的摩擦力f=nF=3N×3=9N，故B错误；
C.2s内自由端移动的距离s=vt=nv物t=3×0.2m/s×2s=1.2m；
拉力做功W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C错误；
D.拉力的功率，故D正确。
故选D。
13．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）物体A对地面的压力等于A和B的总重力，即F压=GA+GB；
（3）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识分析；
（2）首先根据
计算绳子对物体A的拉力，然后根据相互作用力原理计算出B对A的摩擦力，然后分析二者是否平衡。如果二力平衡，那么A就不受地面的摩擦力；
（4）根据影响摩擦力的因素分析B受到的摩擦力是否改变，再根据二力平衡的知识分析测力计的示数是否改变。
【解答】物体A对地面的压力为：F压=GA+GB=（1kg+0.5kg）×10N/kg=15N，故A错误符合题意；
物体B处于静止状态，它受到的拉力和摩擦力相互平衡，因此摩擦力f=F示数=5N．因为拉力的方向向右，所以摩擦力的方向向左，故C正确不合题意；
B.不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，绳子对物体A的拉力为：
；
根据相互作用力的规律可知，B对A的摩擦力大小为5N，方向向右；
那么A受到向左的拉力5N，向右的摩擦力5N，二者相互平衡，故正确不符合题意；
D.无论物体A的移动速度如何，对B和A之间的压力以及接触面的粗糙程度都没有影响，因此B受到的摩擦力还是5N，测力计的示数保持3N不变，故D正确不合题意。
故选A。
14．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识求得物体A受到的摩擦力；
（2）根据图片确定水平使用滑轮组承担拉力的绳子段数n，然后根据v=2v物计算出拉力移动的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑轮组水平拉懂物体时，滑轮组的机械效率；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素是否变化判断A、B之间摩擦力的大小是否发生变化，再判断B的运动状态是否改变。
【解答】A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；
B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数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，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：，故C正确；
D.若拉力F增大到15N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，故D错误。
故选C。
15．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）弹簧测力计和自由端的拉力在同一根绳子上，二者的拉力大小应该相同；
（2）当使用滑轮组水平拉动物体时，根据计算物体受到的摩擦力；
（3）首先根据s物=v物t计算出物体移动的距离，再根据s=ns物计算出拉力移动的距离，最后根据W=Fs计算拉力作的功；
（4）根据公式计算拉力的功率。
【解答】A.弹簧测力计和自由端的拉力在同一根绳子上，二者的拉力大小应该相同，因此作用在绳子自由端上的拉力F=3N，故A错误；
B.动滑轮处有三股绳子，根据公式可知，水平地面对A的摩擦力f＝3F＝9N，故B错误；
C.物体移动的距离s物=v物t=0.2m/s×2s=0.4m，拉力移动的距离s=ns物=3×0.4m=1.2m，拉力作的功为：W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C错误；
D.2s内F的功率 ，故D正确。
故选D。
16．【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】分别对左边的滑轮和右边的滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出几个拉力之间的关系即可。
【解答】测力计C直接与绳子相连，则绳子上产生的拉力都是FC。
①以左边的滑轮为对象进行分析，它左边受到A测力计的拉力FA，右边受到两根绳子的拉力，都是FC。根据二力平衡的知识得到：FA=2FC，即3FA=6FC；
②以右边的滑轮为对象进行分析，它左边受到绳子的拉力三个，都是FC，右边受到B测力计的拉力FB。根据二力平衡的知识得到：3FC=FB，即6FC=2FB。
那么得到：3FA=6FC=2FB。
故选D。
17．【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）（2）根据公式比较绳子自由端拉力的大小；
（3）根据s=nh比较自由端移动距离的大小关系；
（4）根据比较滑轮组机械效率的大小。
【解答】A.甲为动滑轮，那么拉力；
乙为定滑轮，那么拉力：；
因为G动≠G，所以二者不相等，故A错误；
B.丙图中，拉力；
定图中，拉力：；
所以二者不相等，故B错误；
C.使用甲滑轮时，s甲=2h；
使用丁滑轮组时，s丁=2h；
故C正确；
D.根据可知，甲、丙、丁的机械效率相等；乙中，没有定滑轮，几乎不做额外功，所以机械效率最高，故D错误。
故选C。
18．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）当物体A水平向右作匀速直线运动时，根据滑轮组的特点和二力平衡计算出A受到的摩擦力，然后再对物体A进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出物体B匀速上升时的拉力F；
（2）首先根据v=nvB计算出拉力F移动的速度，再根据s=vt计算拉力移动的距离，最后根据公式W=Fs计算拉力作的功；
（3）根据（1）中分析解答；
（4）根据（2）中分析判断。
【解答】A.当物体A水平向右作匀速直线运动时，它受到向右的摩擦力f，和水平向左的拉力F拉，二者相互平衡，因此摩擦力f=F拉=；
当物体B匀速上升时，物体A匀速向左运动，那么它受到向左的拉力F，向右的摩擦力f和拉力F拉，它们相互平衡，即拉力F=f+F拉=10N+10N=20N，故A、C错误；
当物体B以0.1m/s上升时，物体A向左运动的速度：v=nvB=3×0.1m/s=0.3m/s。自由端移动的距离s=vt=0.3m/s×2s=0.6m，拉力F作的功：W=Fs=20N×0.6m=12J，故B正确，D错误。
故选B。
19．【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】根据动滑轮和定滑轮的工作特点计算出三个拉力，然后比较大小即可。
【解答】左图；定滑轮不省力不费力，那么拉力等于地面对A的摩擦力，即F1=f；
中图：动滑轮可以省一半的力，那么拉力等于地面对A摩擦力的一半，即F2=；
右图：动滑轮受到两个向左的拉力，都等于地面对A的摩擦力，向右的一个拉力F3。根据二力平衡的知识得到，拉力F3=2f。
因此三个拉力的大小关系为：F2＜F1＜F3。
故选C。
20．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据s物=v物t计算物体运动的距离，再根据s=ns物计算出绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据W总=Fs计算出总功，再根据W有=W总η计算有用功；
（3）根据计算拉力的功率；
（4）物体克服摩擦做有用功，那么根据计算地面的摩擦力。
【解答】物体运动的距离s物=v物t=0.1m/s×10s=1m，
绳子自由端移动的距离s=ns物=3×1m=3m，故A正确不合题意；
绳子自由端的拉力做的总功W总=Fs=30N×3m=90J，
滑轮组做的有用功为：W有=W总η=90J×80%=72J，故B错误符合题意；
拉力的功率，故C正确不合题意；
物体与地面之间的摩擦力为：，故D正确不合题意。
故选B。
21．【答案】1；0.6
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据动滑轮的特点计算拉力的大小；
（2）首先根据s=ns物计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功。
【解答】（1）根据图片可知，该滑轮为动滑轮，有2根绳子承担拉力，那么拉力；
（2）自由端的拉力移动的距离s=ns物=2×0.3m=0.6m，那么拉力做功：W=Fs=1N×0.6m=0.6J。
22．【答案】16；32
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）当使用滑轮组水平拉动物体时，根据计算出绳子自由端的拉力；
（2）首先根据v=nv物计算出拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=2，则物体在水平面受到的摩擦力：f=nF=2×8N=16N；
（2）拉力移动的速度：v=nv物=2×2m/s=4m/s；
则拉力的功率：P=Fv=8N×4m/s=32W。
23．【答案】2800；0.9
【知识点】功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）甲图中，A、B同时移动，相当于A船不懂 ，而B船移动的距离是二者移动距离之和。此时滑轮为动滑轮，这个距离乘以2就是人的拉力移动的距离，最后根据W=Fs计算拉力做的功。
（2）乙图和甲图相比，此时人不动，只有甲船和乙船在动，相当于甲船不动，而乙船移动的距离就是甲船距离和乙船距离的2倍的和，最后根据速度公式计算即可。
【解答】（1）在甲图中，甲船移动10m，同时乙船向左移动了4m，
则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为：s=2×（10+4）=28m；
人拉绳子做的功：W=Fs=100×28=2800J。
（2）在B图中，人站在岸边不动，甲船移动10m，乙船向左移动了4m，
则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为：s'=10+2×4=18m；
人拉绳子的速度：.
24．【答案】（1）62；10
（2）60；40
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）对动滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出拉力F。首先将拉力F与重力G进行比较，确定省力还是费力，然后再计算滑轮移到的距离。
（2）根据（1）中的方法分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，动滑轮受到竖直向上的拉力F，竖直向下的重力G动，绳子向下的拉力2个，都等于G。根据二力平衡的知识得到：F=G动+2G=2N+30N×2=62N。
因为62N>30N，所以此时动滑轮是费力的，那么省距离，即滑轮向上移到的距离：。
（2）若滑轮重力不计，那么拉力F=2G=30N×2=60N。而物体上升的高度：s=nh=2×20cm=40cm。
25．【答案】不变；200
【知识点】功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点解答；
（2）首先根据勾股定理计算出绳端道定滑轮的距离，然后减去原来绳端到动滑轮的距离计算出物体上升的高度，最后根据W=Gh计算拉力做的功。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮为定滑轮，根据定滑轮不省力也不费力的特点可知，小孩的拉力始终等于物体的重力，即拉力保持不变。
（2）根据图片可知，绳端到定滑轮的距离为：，
则物体上升的高度h=10m-8m=2m。
那么拉力做的功为：W=Gh=100N×2m=200J。
26．【答案】200；300；3；2
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）首先根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算自由端的拉力；
（2）根据s=nh计算自由端绳子移动的距离。
【解答】（1）根据甲图可知，承担重力的绳子段数n=3，则自由端的拉力。根据乙图可知，承担重力的绳子段数n=2，则自由端的拉力；
（2）甲滑轮组绳子自由端移动的距离s甲=n甲h=3×1m=3m；乙滑轮组绳子自由端移动的距离s乙=n乙h=2×1m=2m。
27．【答案】（1）
（2）匀速；G1/2F1
（3）滑轮组不改变的情况下，增加或减少物重G，同样测量弹簧秤的拉力F，计算出机械效率大小，并进行比较从而得出结论。
【知识点】滑轮组的设计与组装；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）根据自由端拉力的方向确定绳子头应该系在定滑轮上还是动滑轮上，然后按照从里到外的顺序依次缠绕即可。
（2）根据二力平衡的条件可知，只有匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才等于绳子上产生的拉力。根据机械效率的公式推导即可。
（3）根据控制变量法的要求设计实验即可。
【解答】（1）根据图片可知，如果自由端的拉力方向向下，那么绳头应该系在定滑轮上，如下图所示：
（2）小金应当匀速向下拉动弹簧秤。
该滑轮组的机械效率。
（3）小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请设计实验方案为：滑轮组不改变的情况下，增加或减少物重G，同样测量弹簧秤的拉力F，计算出机械效率大小，并进行比较从而得出结论。
28．【答案】（1）重力越大；动滑轮的重力；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不能省功；B
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①比较表格中第1、2次数据，分析哪个因素变化即可；
②比较表格中第3、4次数据，分析哪个因素变化即可；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较钩码上升的高度与绳端移动的距离，从而确定s=nh中的n的数值，进而确定滑轮组的类型；
⑤根据公式计算机械效率。
（2）物体受到的摩擦力越小，克服摩擦做的额外功越小，自然机械效率越高；
（3）额外功越小，机械效率越高，这个可以通过实验数据分析得到；但是没有额外功的情形无法实现，只能通过科学推理得到，据此对各个选项进行判断即可。
【解答】（1）①比较实验1和2可知，在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
②比较实验3和4可知，二者动滑轮的重力不同，因此滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关；
③探究滑轮组机械效率与提升钩码的高度无关是，必须控制其它因素相同而改变高度，故选2和3；
④在第5次实验中，钩码上升的高度h=0.2m，绳端移动的距离也是s=0.2m。根据s=nh可知，承担绳子的段数n=1，应该是乙图；
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，
滑轮组的机械效率；
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不能省功。
这里使用的研究方法为实验+科学推理。
焦耳定律、阿基米德原理和欧姆定律，主要使用控制变量法，而只有牛顿第一定律使用实验+科学推理的方法，故选B。
29．【答案】（1）匀速
（2）0.2
（3）如图
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】本题主要探究计算弹簧测力计竖直向下移动的速度。
【解答】（1） 实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计，这样系统处于平衡状态，所以此时测力计示数才等于拉力的大小。
（2）根据图分析，绳子的有效段数为n=2，因为绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h的关系为：s=nh，两边同除以时间t，则有v自=nv物，所以如果重物以0.1m/s的速度匀速上升，那么弹簧测力计竖直向下移动的速度为：v自=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s。
（3）最省力的绳子的绕法如图
30．【答案】（1）变小；忽略了测力计的重力
（2）动滑轮本身有重力；将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里；换用质量更小的动滑轮等，合理即可
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）当挂钩系在拉绳上时，细绳上的拉力和测力计弹力的拉力是平衡力，即F绳=F弹；当测力计的吊环系在拉绳上时，细绳上的拉力与弹簧的拉力、测力计的重力之和平衡，即：F绳=F弹+G，即F弹（2）使用动滑轮提升重物时，我们不但要提升重物，还要提升动滑轮，此外还有摩擦和绳重，因此测力计的示数肯定会大于物体重力的一半；可以根据上面的分析确定减小差异的方法。
【解答】（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会变小，其理由是：忽略了测力计的重力。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是：动滑轮本身有重力。 请给出一条减小此差异的建议：换用质量更小的动滑轮。
31．【答案】（1）甲
（2）越低
（3）物重越重
【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；机械效率的计算
【解析】【分析】本体主要考察滑轮组的相关知识，机械效率的计算，属于综合性比较强的题，有一定的难度。
【解答】（1）从物体移动0.1米，儿而绳子自由端移动0.3米，可知本实验中滑轮组是3段绳子，故答案为甲；
（2）第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次的机械效率，故使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低；
（3）第3次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。
故答案为（1）甲 （2）越低 （3） 重物越重
32．【答案】（1）66.6%
（2）大；大
（3）C
（4）不能
【知识点】滑轮组的设计与组装；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出承担重力的绳子段数，再根据“奇动偶定”确定绳头的位置，最后依次完成缠绕即可。根据计算出滑轮组的机械效率；
（2）分别计算出三组数据中额外功的大小，然后再总结物重增大时，额外功和机械效率的变化。
（3）多次测量的目的可能有两个：①求平均值减小测量误差；②获得多组数据得到规律；
（4）根据（2）中的分析解答。
【解答】（1）根据第1组数据得到，承担重力的绳子段数n=，根据“奇动偶定”可知，绳头应该系在动滑轮上，如下图所示：
第3次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）根据W额=W总-W有可知，三次实验中额外功分别为：0.11J、0.13J和0.2J，结合表格数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变大，滑轮组的机械效率变大。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故选C。
（4）根据表格数据可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，因此本实验不能推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
33．【答案】（1）解：s=3h=3×15m=45m
（2）解：F=(G+G动)/3 G动=3F-G=500N
（3）解：W=Gh= 3×104×15m=6.5×103J
（4）解：P=Fv= 2500N×45m/15s= 7500W
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据图片确定承担重力的绳子段数n，再根据s=nh计算出汽车匀速前进的距离；
（2）根据 计算动滑轮的重力；
（3）根据W=Gh计算滑轮组对重物做的功；
（4）首先根据 计算出汽车移动的速度，再根据P=Fv计算出汽车拉绳子的功率。
34．【答案】（1）W 总＝Fs＝2.5×103N×36m＝9×104J
（2）该滑轮组的机械效率：；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为：。
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算出绳子移动的距离，最后根据W总=Fs计算拉力对滑轮做的功即可。
（2）当用滑轮组提升重物时，根据计算机械效率；
（3）根据公式计算绳子拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮组承担重力的绳子段数n=3，
则汽车移动的距离s=nh=3×12m=36m；
则汽车拉动绳子做的功：W总=Fs=2.5×103N×36m＝9×104J。
（2）该滑轮组的机械效率：；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为：。
35．【答案】（1）动滑轮
（2）解：已知AB=3BO，因此LOA：LOB=2：1
由杠杆平衡原理可知：FA·LOA=FB·LOB
FA×2=400N×1
FA=200N
（3）解：FA=G动+2F拉
200N=G动+2G配
200N=G动+2×90N
G动=20N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的为动滑轮，不随物体一起移动的为定滑轮。
（2）配重对地面的压力为零时，绳子对配重的拉力刚好等于它的重力。首先根据题目条件计算出动力臂和阻力臂的比值，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出A点受到的拉力。
（3）滑轮A受到向上的拉力FA，向下的两个拉力F拉和自身向下的重力G动，根据二力平衡的条件列出平衡关系式，代入数据计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随配重一起移动，因为为动滑轮。
36．【答案】（1）由图可知，承担重力的绳子段数n=3，
则绳端移动的距离：s=nh=3×6m=18m，
拉力做的功：W=Fs=400N×18m=7200J，
拉力的功率：；
答： 拉力的功率为120W。
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，
则滑轮组的机械效率：；
即，
解得：G动=200N；
答：动滑轮受到的重力为200N
（3）已知工人的质量为60kg，
则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，
提升的最大物重：G大=nF大-G动=3×600N-200N=1600N，
则滑轮组的最大机械效率：。
答：滑轮组的机械效率最大值是88.9%。
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，利用 求出拉力的功率；
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，根据求出动滑轮受到的重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据求出提升的最大物重，求出滑轮组的最大机械效率。
37．【答案】（1）解：绳子端移动的距离：S=6h=6×10cm=60cm=0.6m
（2）解：物体的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；克服重力做的功W=Gh=6N×0.1m=0.6J
（3）解：该装置的机械效率η=W有/W总×100%=Gh/Fs×100%=0.6J/2×0.6J×100%=50%
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组提升重物时，根据s=nh计算出绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据G=mg计算物体A的重力，再根据W=Gh计算克服重力做的功；
（3）首先根据W总=Fs计算出滑轮组做的总功，再根据计算滑轮组的机械效率。
1 / 1浙教版科学九上 第3章 3.4－滑轮
一、单选题
1．（2021九上·舟山期末）物体A在大小为2N的水平拉力F的作用下，以0.2米／秒的速度在水平面上作匀速直线运动，如图所示。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的自重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．此滑轮是定滑轮 B．拉力F做功的功率为0.4瓦
C．使用此滑轮可以改变力的方向 D．物体A受到地面的摩擦力是4N
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的为动滑轮，不随物体一起移动的为定滑轮；
（2）根据v=nv物计算出拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据滑轮的特点分析；
（4）当水平拉动物体时，根据计算出绳子自由端的拉力。
【解答】A.根据图片可知，滑轮固定在物体A上，跟随物体一起移动，为动滑轮，故A错误；
B.拉力移动的速度：v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s；
则拉力的功率：P=Fv=2N×0.4m/s=0.8W，故B错误；
C.此滑轮为动滑轮，不能改变用力方向，但可以省力，故C错误；
D.根据可知，物体A受到地面的摩擦力f=nF=2×2N=4N，故D正确。
故选D。
2．（2021九上·拱墅期末）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。用它们分别将重力为200N和100N的重物匀速提升相同高度，若拉力均竖直向上，两装置中，相同的是（ ）
A．拉力大小 B．有用功 C．额外功 D．机械效率
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据比较拉力大小；
（2）根据W有=Gh比较有用功的大小；
（3）根据W额=G动h比较额外功的大小；
（4）根据比较机械效率的大小。
【解答】A.甲图中拉力为：；
乙图中拉力为：；
则两个拉力不相等，故A不合题意；
B.根据W有=Gh可知，两个物体上升相同的高度时，甲物体的重力大，则甲中做的有用功多，故B不合题意；
C.根据W额=G动h，动滑轮的重力和上升的高度都相等，则做的额外功相等，故C符合题意；
D.根据可知，当额外功相等时，有用功越大，则机械效率越高。因为甲的有用功大于乙，所以甲的机械效率大于乙，故D不合题意。
故选C。
3．（2021九上·义乌期中）如右图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．水平向右的力F的大小为400N
C．物体B所受重力为400N
D．拉力F做功的功率为63W
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力，从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。
【解答】由图可知，承担重力的绳子段数n=3，
则两条绳子向下拉弹簧测力计的拉力，
对弹簧测力计进行受力分析可知，
弹簧测力计的示数等于两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力：F示=G动+F下，
即；
解得：GB=550N；
则物体A在绳的水平拉力；
由二力平衡的条件可得，A物体所受摩擦力f=F=200N，故A、C错误；
根据可得，
水平向右的力：；
因为B上升的速度为v物=0.05m/s，
所以A的速度为：vA=3v物=3×0.05m/s=0.15m/s，
拉力F做功的功率：，故B错误，D正确。
故选D。
4．（2021九上·杭州月考）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（ ）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛
D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图甲确定承担拉力的绳子段数n，然后根据s=ns物计算即可；
（2）（3）当用滑轮组水平拉动物体时，可根据计算出绳子上受到的拉力，再根据二力平衡的知识计算出墙壁受到的拉力大小。
（4）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据计算出拉力的功率。
【解答】根据图可知，承担拉力的绳子段数n=3；根据图乙可知，10s内物体移动了1m，则绳子自由端移动了：s=ns物=3×1m=3m，故A错误；
根据公式得到：；
解得：F=5N。
以定滑轮为受力对象可知，墙壁对它的拉力等于4根绳子产生的拉力之和，即F墙壁=4F=5N×4=20N。墙壁受到滑轮组的拉力与墙壁对滑轮组的拉力为相互作用力，因此左侧墙壁受到滑轮组的拉力为20N，故B错误，C正确；
10s内拉力做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，则拉力的功率：，故D错误。
故选C。
5．（2021九上·义乌期中）如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ）
A．210N B．218N C．220N D．236N
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析计算。
【解答】以动滑轮为受力对象，它受到竖直向上的拉力F共5个，竖直向下的吊篮的重力、动滑轮总重力和人的重力。根据二力平衡的知识得到：5F=G篮+G总+G人，即：5F=400N+50N+600N，解得：F=210N。
故选A。
6．（2021九上·台州期中）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的作用判断；
（2）根据动滑轮的作用判断；
（3）根据s=nh判断；
（4）根据判断。
【解答】A.定滑轮不省力不费力，但能改变力的方向，故A错误；
B.动滑轮相当于一个省力杠杆，它的动力臂是阻力臂的2倍，故B正确；
C.根据s=nh可知，当绳子自由端下拉1m时，桶上升：，故C错误；
D.根据得到：，解得：G动+G物=1000N，肯定不能提起120kg的砂石，故D错误。
故选B。
7．（2021九上·海曙期中）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1-2s内，拉力F做的功是187.5J
C．2-3s内，拉力F的功率是100W
D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。0s～1s内，物体处于静止，1s～2s内，物体在做加速运动，2s～3s内，物体匀速运动。
（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设动滑轮对物体的拉力F′，其关系为；物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，等于物体的重力G减去动滑轮对物体的拉力F′；
（2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W总=Fs求拉力做的总功；
（3）由F-t图像得出在2～3s内的拉力F，由图像丙确定物体移动的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功的功率；
（4）利用求滑轮组的机械效率。
【解答】A.由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N。
取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及动滑轮对物体的拉力F′作用，
则物体对地面的压力：F压=F支=G-F′=G-3F拉+G动=100N-3×30N+G动=G动+10N＞10N，故A错误；
B.在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W总2=F2s2=50N×3.75m=187.5J，
故B正确；
C.由图可知，在2～3s内，拉力F3=40N，物体上升的速度为v物3=2.5m/s；
拉力F移动的速度v3=3v物3=3×2.5m/s=7.5m/s，
拉力做功的功率：P3=F3v3=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
D.2s～3s内滑轮组的机械效率：，
故D错误。
故选B。
8．（2021九上·杭州期中）在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点计算拉力；
（2）根据斜面不省功的特点计算拉力；
（3）根据杠杆的平衡条件计算拉力：
（4）根据滑轮组的工作特点计算拉力。
【解答】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A.图示是一个定滑轮，定滑轮不省力不费力，则拉力F1=G；
B.根据勾股定理知：，
图中为斜面做的总功和有用功相等；
即W总=W有；
F2×5m=G×3m，
解得：F2=0.6G；
C.由杠杆平衡条件可得：F3×L2=G×LG，
F3×5L=G×2L，
解得：F3=0.4G；
D.由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
则拉力；
因此最小拉力是F4。
故选D。
9．（2021九上·杭州期中）如图所示，在力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数是2N，不计滑轮和绳子重及它们之间的摩擦，则下列说法中不正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力是4N B．在 5s内拉力F的功为2J
C．拉力F的功率为0.2W D．重力对物体A不做功
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据拉力F与弹簧测力计的示数相等可求出拉力大小；知道拉力F大小，根据动滑轮省一半力，可求出物体A受到的摩擦力；
（2）因为动滑轮省一半力，但要多移动一半的距离，所以绳子自由端运动的速度是物体A运动速度的2倍。由绳子自由端运动的速度和时间、拉力大小根据W=Fs可求出拉力所做的功。
（3）根据 求得拉力F的功率；
（4）根据做功的两个要素判断。
【解答】A.水平拉力F与弹簧测力计的示数相等，则拉力F=2N．
动滑轮省一半力，即拉力F是摩擦力的一半，
那么摩擦力f=2F=2×2N=4N．故A正确不合题意；
B.物体A的路程：sA=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
绳子自由端移动的距离：s=2sA=2×0.5m=1m，
拉力做的功W=Fs=2N×1m=2J，故B正确不合题意；
C.拉力F的功率，故C错误符合题意；
D.物体在水平桌面上做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故D正确不合题意。
故选C。
10．（2020九上·上虞期末）用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）
A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率，计算动滑轮的重力；
（2）使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，据此分析机械效率的数值范围；
（3）根据机械效率的定义分析判断；
（4）克服动滑轮的重力做额外功，即W额=G动h。
【解答】A.由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率η=50%，
不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率得到：；
解得：G动=10N，故A错误；
B.使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；
C.滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D.利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：W额=G动h=10N×0.5m=5J，故D正确。
故选D。
11．（2020九上·镇海月考）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 拉绳时，物体的速度 和物体上升的高度 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1-2s内，拉力 做的功是187.5J
C．2-3s内，拉力 的功率是100W
D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。
（1）将滑轮组和物体看做一个整体，根据二力平衡的知识列出平衡关系式，结合滑轮组的工作特点计算出地面对物体的支持力；
（2）根据图像确定2~3s内拉力F的数值和物体运动的速度，结合滑轮组的特点计算出自由端移动的速度，最后根据P=Fv计算出拉力做功的功率；
（3）使用滑轮组提升重物时，根据公式计算出机械效率；
（4）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功。
【解答】根据图丙可知，0~1s内，物体运动的速度为0，即在地面上保持静止状态。
由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，根据二力平衡的知识得到，
地面对重物的支持力F支=G+G动-3F拉=100N+G动-3×30N=G动+10N，故A错误；
由图丙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，此时的速度v3=2.50m/s，拉力F3=40N，
拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，
拉力做功功率P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；
滑轮组的机械效率：，
故D错误；
在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m
拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，
拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J，故B正确。
故选B。
12．（2020九上·江北月考）质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）。
A．作用在绳端的拉力F为20N B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J D．在2s内拉力F的功率是1.8W
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，二者拉力相同；
（2）使用滑轮组水平拉动物体时，根据f=nF计算物体受到的摩擦力；
（3）首先根据s=vt=nv物t计算出自由端移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（4）根据计算拉力的功率。
【解答】A.弹簧测力计和自由端的绳子连接在一起，自由端的拉力等于测力计的示数3N，故A错误；
B.水平桌面对物体A的摩擦力f=nF=3N×3=9N，故B错误；
C.2s内自由端移动的距离s=vt=nv物t=3×0.2m/s×2s=1.2m；
拉力做功W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C错误；
D.拉力的功率，故D正确。
故选D。
13．（2020九上·慈溪月考）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为5N。已知A的质量是1Kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中不正确的是（ ）
A．物体A对地面的压力为10N
B．物体A受到向右的摩擦力
C．物体B受到的摩擦力为5N，方向水平向左
D．在运动过程中将拉力增大到12N，弹簧测力计的示数仍为5N
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）物体A对地面的压力等于A和B的总重力，即F压=GA+GB；
（3）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识分析；
（2）首先根据
计算绳子对物体A的拉力，然后根据相互作用力原理计算出B对A的摩擦力，然后分析二者是否平衡。如果二力平衡，那么A就不受地面的摩擦力；
（4）根据影响摩擦力的因素分析B受到的摩擦力是否改变，再根据二力平衡的知识分析测力计的示数是否改变。
【解答】物体A对地面的压力为：F压=GA+GB=（1kg+0.5kg）×10N/kg=15N，故A错误符合题意；
物体B处于静止状态，它受到的拉力和摩擦力相互平衡，因此摩擦力f=F示数=5N．因为拉力的方向向右，所以摩擦力的方向向左，故C正确不合题意；
B.不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，绳子对物体A的拉力为：
；
根据相互作用力的规律可知，B对A的摩擦力大小为5N，方向向右；
那么A受到向左的拉力5N，向右的摩擦力5N，二者相互平衡，故正确不符合题意；
D.无论物体A的移动速度如何，对B和A之间的压力以及接触面的粗糙程度都没有影响，因此B受到的摩擦力还是5N，测力计的示数保持3N不变，故D正确不合题意。
故选A。
14．（2020九上·鄞州期中）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10N
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15N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；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识求得物体A受到的摩擦力；
（2）根据图片确定水平使用滑轮组承担拉力的绳子段数n，然后根据v=2v物计算出拉力移动的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑轮组水平拉懂物体时，滑轮组的机械效率；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素是否变化判断A、B之间摩擦力的大小是否发生变化，再判断B的运动状态是否改变。
【解答】A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；
B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数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，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：，故C正确；
D.若拉力F增大到15N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，故D错误。
故选C。
15．（2020九上·浙江期末）质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）
A．作用在绳端的拉力F为6N B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J D．在2s内拉力F的功率是1.8W
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）弹簧测力计和自由端的拉力在同一根绳子上，二者的拉力大小应该相同；
（2）当使用滑轮组水平拉动物体时，根据计算物体受到的摩擦力；
（3）首先根据s物=v物t计算出物体移动的距离，再根据s=ns物计算出拉力移动的距离，最后根据W=Fs计算拉力作的功；
（4）根据公式计算拉力的功率。
【解答】A.弹簧测力计和自由端的拉力在同一根绳子上，二者的拉力大小应该相同，因此作用在绳子自由端上的拉力F=3N，故A错误；
B.动滑轮处有三股绳子，根据公式可知，水平地面对A的摩擦力f＝3F＝9N，故B错误；
C.物体移动的距离s物=v物t=0.2m/s×2s=0.4m，拉力移动的距离s=ns物=3×0.4m=1.2m，拉力作的功为：W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C错误；
D.2s内F的功率 ，故D正确。
故选D。
16．（2020九上·杭州月考）如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（ ）
A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FC
C．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】分别对左边的滑轮和右边的滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出几个拉力之间的关系即可。
【解答】测力计C直接与绳子相连，则绳子上产生的拉力都是FC。
①以左边的滑轮为对象进行分析，它左边受到A测力计的拉力FA，右边受到两根绳子的拉力，都是FC。根据二力平衡的知识得到：FA=2FC，即3FA=6FC；
②以右边的滑轮为对象进行分析，它左边受到绳子的拉力三个，都是FC，右边受到B测力计的拉力FB。根据二力平衡的知识得到：3FC=FB，即6FC=2FB。
那么得到：3FA=6FC=2FB。
故选D。
17．（2020九上·滨江期中）如图各装置中，每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B．使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C．使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D．四个简单机械中，丙滑轮组的机械效率最小
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）（2）根据公式比较绳子自由端拉力的大小；
（3）根据s=nh比较自由端移动距离的大小关系；
（4）根据比较滑轮组机械效率的大小。
【解答】A.甲为动滑轮，那么拉力；
乙为定滑轮，那么拉力：；
因为G动≠G，所以二者不相等，故A错误；
B.丙图中，拉力；
定图中，拉力：；
所以二者不相等，故B错误；
C.使用甲滑轮时，s甲=2h；
使用丁滑轮组时，s丁=2h；
故C正确；
D.根据可知，甲、丙、丁的机械效率相等；乙中，没有定滑轮，几乎不做额外功，所以机械效率最高，故D错误。
故选C。
18．（2020九上·杭州月考）如图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）。则下列说法中正确的是（ ）
A．F的大小为30N
B．2s内拉力F所做的功是12J
C．A物体滑动时受到的摩擦力为20N
D．当物体B以0.1m/s上升时，物体A向左运动速度为0.2m/s
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）当物体A水平向右作匀速直线运动时，根据滑轮组的特点和二力平衡计算出A受到的摩擦力，然后再对物体A进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出物体B匀速上升时的拉力F；
（2）首先根据v=nvB计算出拉力F移动的速度，再根据s=vt计算拉力移动的距离，最后根据公式W=Fs计算拉力作的功；
（3）根据（1）中分析解答；
（4）根据（2）中分析判断。
【解答】A.当物体A水平向右作匀速直线运动时，它受到向右的摩擦力f，和水平向左的拉力F拉，二者相互平衡，因此摩擦力f=F拉=；
当物体B匀速上升时，物体A匀速向左运动，那么它受到向左的拉力F，向右的摩擦力f和拉力F拉，它们相互平衡，即拉力F=f+F拉=10N+10N=20N，故A、C错误；
当物体B以0.1m/s上升时，物体A向左运动的速度：v=nvB=3×0.1m/s=0.3m/s。自由端移动的距离s=vt=0.3m/s×2s=0.6m，拉力F作的功：W=Fs=20N×0.6m=12J，故B正确，D错误。
故选B。
19．（华师大版初中科学九年级上学期 第5章 功和简单机械 单元试卷）如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是(不计滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)（ ）
A．F3＜F1＜F2 B．F1＜F2＜F3 C．F2＜F1＜F3 D．F3＜F2＜F1
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】根据动滑轮和定滑轮的工作特点计算出三个拉力，然后比较大小即可。
【解答】左图；定滑轮不省力不费力，那么拉力等于地面对A的摩擦力，即F1=f；
中图：动滑轮可以省一半的力，那么拉力等于地面对A摩擦力的一半，即F2=；
右图：动滑轮受到两个向左的拉力，都等于地面对A的摩擦力，向右的一个拉力F3。根据二力平衡的知识得到，拉力F3=2f。
因此三个拉力的大小关系为：F2＜F1＜F3。
故选C。
20．（华师大版初中科学九年级上学期5.3功与机械效率(第3课时)）如图所示，重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为3m
B．有用功为400J
C．拉力F的功率为9W
D．物体与地面间的滑动摩擦力为72N
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据s物=v物t计算物体运动的距离，再根据s=ns物计算出绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据W总=Fs计算出总功，再根据W有=W总η计算有用功；
（3）根据计算拉力的功率；
（4）物体克服摩擦做有用功，那么根据计算地面的摩擦力。
【解答】物体运动的距离s物=v物t=0.1m/s×10s=1m，
绳子自由端移动的距离s=ns物=3×1m=3m，故A正确不合题意；
绳子自由端的拉力做的总功W总=Fs=30N×3m=90J，
滑轮组做的有用功为：W有=W总η=90J×80%=72J，故B错误符合题意；
拉力的功率，故C正确不合题意；
物体与地面之间的摩擦力为：，故D正确不合题意。
故选B。
二、填空题
21．（2022九上·吴兴期末）如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.3米，物体G受到的摩擦力为2牛，绳、滑轮重及滑轮与绳之间摩擦不计，则拉力F的大小为 牛，拉力F做的功为 焦。
【答案】1；0.6
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据动滑轮的特点计算拉力的大小；
（2）首先根据s=ns物计算出拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功。
【解答】（1）根据图片可知，该滑轮为动滑轮，有2根绳子承担拉力，那么拉力；
（2）自由端的拉力移动的距离s=ns物=2×0.3m=0.6m，那么拉力做功：W=Fs=1N×0.6m=0.6J。
22．（2021九上·镇海期末）如图所示，用水平方向的力F拉绳子的一端，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、弹簧测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体A在水平面受到的摩擦力为 N ，拉力的功率为 W。
【答案】16；32
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）当使用滑轮组水平拉动物体时，根据计算出绳子自由端的拉力；
（2）首先根据v=nv物计算出拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=2，则物体在水平面受到的摩擦力：f=nF=2×8N=16N；
（2）拉力移动的速度：v=nv物=2×2m/s=4m/s；
则拉力的功率：P=Fv=8N×4m/s=32W。
23．（2022九上·慈溪竞赛）如图甲、乙所示，平静的湖面停泊着两艘小船，绳的一端拴在A船上，绕过B船上的滑轮，站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果甲、乙两图中 A船在20s内向右匀速移动了10m，同时B船向左移动了4m，则甲图中人做功 J，乙图中人拉绳子的速度为 m/s。
【答案】2800；0.9
【知识点】功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）甲图中，A、B同时移动，相当于A船不懂 ，而B船移动的距离是二者移动距离之和。此时滑轮为动滑轮，这个距离乘以2就是人的拉力移动的距离，最后根据W=Fs计算拉力做的功。
（2）乙图和甲图相比，此时人不动，只有甲船和乙船在动，相当于甲船不动，而乙船移动的距离就是甲船距离和乙船距离的2倍的和，最后根据速度公式计算即可。
【解答】（1）在甲图中，甲船移动10m，同时乙船向左移动了4m，
则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为：s=2×（10+4）=28m；
人拉绳子做的功：W=Fs=100×28=2800J。
（2）在B图中，人站在岸边不动，甲船移动10m，乙船向左移动了4m，
则人的手握住的绳子一端相对于人的手移动的距离为：s'=10+2×4=18m；
人拉绳子的速度：.
24．（2021九上·义乌期中）如图所示，物重G＝30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。
（1）若滑轮重为2N，使物体上升20cm，则拉力F＝ N，滑轮向上移动 cm。
（2）若滑轮重不计，滑轮向移动20cm，则拉力F= N，物体上升 cm。
【答案】（1）62；10
（2）60；40
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）对动滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出拉力F。首先将拉力F与重力G进行比较，确定省力还是费力，然后再计算滑轮移到的距离。
（2）根据（1）中的方法分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，动滑轮受到竖直向上的拉力F，竖直向下的重力G动，绳子向下的拉力2个，都等于G。根据二力平衡的知识得到：F=G动+2G=2N+30N×2=62N。
因为62N>30N，所以此时动滑轮是费力的，那么省距离，即滑轮向上移到的距离：。
（2）若滑轮重力不计，那么拉力F=2G=30N×2=60N。而物体上升的高度：s=nh=2×20cm=40cm。
25．（2021九上·台州期中）如图所示，绳子通过光滑环(定滑轮)悬挂一个重100N的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过6m，已知开始时，绳端与圆环的距离为8m。在这一过程中，小孩的拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”)，拉力所做的功为 J。
【答案】不变；200
【知识点】功的计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点解答；
（2）首先根据勾股定理计算出绳端道定滑轮的距离，然后减去原来绳端到动滑轮的距离计算出物体上升的高度，最后根据W=Gh计算拉力做的功。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮为定滑轮，根据定滑轮不省力也不费力的特点可知，小孩的拉力始终等于物体的重力，即拉力保持不变。
（2）根据图片可知，绳端到定滑轮的距离为：，
则物体上升的高度h=10m-8m=2m。
那么拉力做的功为：W=Gh=100N×2m=200J。
26．（浙教版科学九上第三章 第4节简单机械(四)）如图所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都为600牛，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力F甲为 牛；F乙为 牛。若将重物提高1米，则甲滑轮组绳子的自由端移动的距离为 米，乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为 米。
【答案】200；300；3；2
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）首先根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据计算自由端的拉力；
（2）根据s=nh计算自由端绳子移动的距离。
【解答】（1）根据甲图可知，承担重力的绳子段数n=3，则自由端的拉力。根据乙图可知，承担重力的绳子段数n=2，则自由端的拉力；
（2）甲滑轮组绳子自由端移动的距离s甲=n甲h=3×1m=3m；乙滑轮组绳子自由端移动的距离s乙=n乙h=2×1m=2m。
三、实验探究题
27．（2021九上·江干期末）小金想测量某滑轮组提起物体时的机械效率。
（1）请帮小金完成滑轮组的绕线，要求向下拉动绳端时，物体上升；
（2）小金应当 （选填“匀速”或“加速”）向下拉动弹簧秤，若物体重G1，弹簧秤读数F1，则该滑轮组的机械效率 = ；
（3）小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请帮他设计实验方案，简述你的设计思路。
【答案】（1）
（2）匀速；G1/2F1
（3）滑轮组不改变的情况下，增加或减少物重G，同样测量弹簧秤的拉力F，计算出机械效率大小，并进行比较从而得出结论。
【知识点】滑轮组的设计与组装；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）根据自由端拉力的方向确定绳子头应该系在定滑轮上还是动滑轮上，然后按照从里到外的顺序依次缠绕即可。
（2）根据二力平衡的条件可知，只有匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才等于绳子上产生的拉力。根据机械效率的公式推导即可。
（3）根据控制变量法的要求设计实验即可。
【解答】（1）根据图片可知，如果自由端的拉力方向向下，那么绳头应该系在定滑轮上，如下图所示：
（2）小金应当匀速向下拉动弹簧秤。
该滑轮组的机械效率。
（3）小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请设计实验方案为：滑轮组不改变的情况下，增加或减少物重G，同样测量弹簧秤的拉力F，计算出机械效率大小，并进行比较从而得出结论。
28．（2020九上·滨江月考）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验
次数 滑轮
材质 钩码重G/N 提升的高h/m 有用功
W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离S/m 总功
W总/J 机械效率/η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关。
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图 的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律
【答案】（1）重力越大；动滑轮的重力；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不能省功；B
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①比较表格中第1、2次数据，分析哪个因素变化即可；
②比较表格中第3、4次数据，分析哪个因素变化即可；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较钩码上升的高度与绳端移动的距离，从而确定s=nh中的n的数值，进而确定滑轮组的类型；
⑤根据公式计算机械效率。
（2）物体受到的摩擦力越小，克服摩擦做的额外功越小，自然机械效率越高；
（3）额外功越小，机械效率越高，这个可以通过实验数据分析得到；但是没有额外功的情形无法实现，只能通过科学推理得到，据此对各个选项进行判断即可。
【解答】（1）①比较实验1和2可知，在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
②比较实验3和4可知，二者动滑轮的重力不同，因此滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关；
③探究滑轮组机械效率与提升钩码的高度无关是，必须控制其它因素相同而改变高度，故选2和3；
④在第5次实验中，钩码上升的高度h=0.2m，绳端移动的距离也是s=0.2m。根据s=nh可知，承担绳子的段数n=1，应该是乙图；
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，
滑轮组的机械效率；
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不能省功。
这里使用的研究方法为实验+科学推理。
焦耳定律、阿基米德原理和欧姆定律，主要使用控制变量法，而只有牛顿第一定律使用实验+科学推理的方法，故选B。
29．（2019九上·杭州月考）小金用如图甲所示的装置探究滑轮组的省力情况：(忽略绳重和摩擦)
（1）实验时，应 竖直向下拉动弹簧测力计；
（2）若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向下移动的速度为 m/s
（3）小金想进一步探究滑轮组的拉力是否与承担动滑轮的绳子的段数有关，请在丙图中画出最省力的绳子的绕法。并写出简要的探究方案。
【答案】（1）匀速
（2）0.2
（3）如图
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】本题主要探究计算弹簧测力计竖直向下移动的速度。
【解答】（1） 实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计，这样系统处于平衡状态，所以此时测力计示数才等于拉力的大小。
（2）根据图分析，绳子的有效段数为n=2，因为绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h的关系为：s=nh，两边同除以时间t，则有v自=nv物，所以如果重物以0.1m/s的速度匀速上升，那么弹簧测力计竖直向下移动的速度为：v自=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s。
（3）最省力的绳子的绕法如图
30．（2018九上·绍兴月考）小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （“变大”、“变小”或“不变”），其理由是 。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。 请给出一条减小此差异的建议 。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
【答案】（1）变小；忽略了测力计的重力
（2）动滑轮本身有重力；将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里；换用质量更小的动滑轮等，合理即可
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）当挂钩系在拉绳上时，细绳上的拉力和测力计弹力的拉力是平衡力，即F绳=F弹；当测力计的吊环系在拉绳上时，细绳上的拉力与弹簧的拉力、测力计的重力之和平衡，即：F绳=F弹+G，即F弹（2）使用动滑轮提升重物时，我们不但要提升重物，还要提升动滑轮，此外还有摩擦和绳重，因此测力计的示数肯定会大于物体重力的一半；可以根据上面的分析确定减小差异的方法。
【解答】（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会变小，其理由是：忽略了测力计的重力。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是：动滑轮本身有重力。 请给出一条减小此差异的建议：换用质量更小的动滑轮。
31．（2016九上·三门期中）实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图（每个钩码重2N）
物理量
实验1 实验2 实验3
钩码重G/N
4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m
0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83.3%
（1）通过表中数据可分析出实验1是用 图做的实验，
（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。
（3）比较实验1和实验3可得出结论：使用同一滑轮组，提升不同的重物时， ，滑轮组的机械效率越高．
【答案】（1）甲
（2）越低
（3）物重越重
【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；机械效率的计算
【解析】【分析】本体主要考察滑轮组的相关知识，机械效率的计算，属于综合性比较强的题，有一定的难度。
【解答】（1）从物体移动0.1米，儿而绳子自由端移动0.3米，可知本实验中滑轮组是3段绳子，故答案为甲；
（2）第二次使用了两个动滑轮，第一次使用了一个动滑轮，第二次的机械效率低于第一次的机械效率，故使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低；
（3）第3次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。
故答案为（1）甲 （2）越低 （3） 重物越重
32．（2020九上·宁波月考）某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
实验 次数 动滑轮重G动/N 钩码重 G物/N 钩码上升 高度h物/m 动力F动/N 动力作用点移动距离S动/m 滑轮组的机械效率η
1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 4 0.1 2 0.3
（1）请在表格右图画出本实验的绕绳方法；并在表格最后一栏写出正确的机械效率 。
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变 ，滑轮组的机械效率变 。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。（填字母）
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验 （填“能”或“不能” ）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
【答案】（1）66.6%
（2）大；大
（3）C
（4）不能
【知识点】滑轮组的设计与组装；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出承担重力的绳子段数，再根据“奇动偶定”确定绳头的位置，最后依次完成缠绕即可。根据计算出滑轮组的机械效率；
（2）分别计算出三组数据中额外功的大小，然后再总结物重增大时，额外功和机械效率的变化。
（3）多次测量的目的可能有两个：①求平均值减小测量误差；②获得多组数据得到规律；
（4）根据（2）中的分析解答。
【解答】（1）根据第1组数据得到，承担重力的绳子段数n=，根据“奇动偶定”可知，绳头应该系在动滑轮上，如下图所示：
第3次实验中滑轮组的机械效率为：；
（2）根据W额=W总-W有可知，三次实验中额外功分别为：0.11J、0.13J和0.2J，结合表格数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变大，滑轮组的机械效率变大。
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故选C。
（4）根据表格数据可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，因此本实验不能推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
四、解答题
33．（2022九上·越城期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深15m，物体重C= 7000N，汽车重G车= 30000N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2500N。若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦，求：
（1）汽车匀速前进的距离；
（2）动滑轮重力；
（3）将物体从井底拉至井口的过程中，滑轮组对重物所做的功；
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率。
【答案】（1）解：s=3h=3×15m=45m
（2）解：F=(G+G动)/3 G动=3F-G=500N
（3）解：W=Gh= 3×104×15m=6.5×103J
（4）解：P=Fv= 2500N×45m/15s= 7500W
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据图片确定承担重力的绳子段数n，再根据s=nh计算出汽车匀速前进的距离；
（2）根据 计算动滑轮的重力；
（3）根据W=Gh计算滑轮组对重物做的功；
（4）首先根据 计算出汽车移动的速度，再根据P=Fv计算出汽车拉绳子的功率。
34．（2021九上·江北期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深12m，物体重G物＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.5×103N。求：
（1）将物体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？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
【答案】（1）W 总＝Fs＝2.5×103N×36m＝9×104J
（2）该滑轮组的机械效率：；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为：。
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh计算出绳子移动的距离，最后根据W总=Fs计算拉力对滑轮做的功即可。
（2）当用滑轮组提升重物时，根据计算机械效率；
（3）根据公式计算绳子拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮组承担重力的绳子段数n=3，
则汽车移动的距离s=nh=3×12m=36m；
则汽车拉动绳子做的功：W总=Fs=2.5×103N×36m＝9×104J。
（2）该滑轮组的机械效率：；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为：。
35．（2021九上·奉化期末）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90N。重力为500N的健身者通过细绳在B点施加400N竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力恰好为零。(杠杆AB、绳重及摩擦均忽略不计)。
（1）健身过程中，配重被拉起时，健身器中的滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)；
（2）求配重对地面的压力恰好为零时A点受到的拉力；
（3）求滑轮的重力。
【答案】（1）动滑轮
（2）解：已知AB=3BO，因此LOA：LOB=2：1
由杠杆平衡原理可知：FA·LOA=FB·LOB
FA×2=400N×1
FA=200N
（3）解：FA=G动+2F拉
200N=G动+2G配
200N=G动+2×90N
G动=20N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；杠杆的平衡条件；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的为动滑轮，不随物体一起移动的为定滑轮。
（2）配重对地面的压力为零时，绳子对配重的拉力刚好等于它的重力。首先根据题目条件计算出动力臂和阻力臂的比值，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出A点受到的拉力。
（3）滑轮A受到向上的拉力FA，向下的两个拉力F拉和自身向下的重力G动，根据二力平衡的条件列出平衡关系式，代入数据计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，滑轮跟随配重一起移动，因为为动滑轮。
36．（2021九上·海曙期中）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。问：
（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大；
（2）动滑轮受到的重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？
【答案】（1）由图可知，承担重力的绳子段数n=3，
则绳端移动的距离：s=nh=3×6m=18m，
拉力做的功：W=Fs=400N×18m=7200J，
拉力的功率：；
答： 拉力的功率为120W。
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，
则滑轮组的机械效率：；
即，
解得：G动=200N；
答：动滑轮受到的重力为200N
（3）已知工人的质量为60kg，
则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，
提升的最大物重：G大=nF大-G动=3×600N-200N=1600N，
则滑轮组的最大机械效率：。
答：滑轮组的机械效率最大值是88.9%。
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，利用 求出拉力的功率；
（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，根据求出动滑轮受到的重力；
（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据求出提升的最大物重，求出滑轮组的最大机械效率。
37．（2020九上·余杭期末）小金利用圆珠笔杆、钢丝、细绳制成了如图所示的滑轮组，用大小为2N的力F将质量为600克的物体A竖直向上匀速提升10厘米，取g=10N/kg。求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）克服物体A重力做的功：
（3）该装置的机械效率。
【答案】（1）解：绳子端移动的距离：S=6h=6×10cm=60cm=0.6m
（2）解：物体的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；克服重力做的功W=Gh=6N×0.1m=0.6J
（3）解：该装置的机械效率η=W有/W总×100%=Gh/Fs×100%=0.6J/2×0.6J×100%=50%
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）使用滑轮组提升重物时，根据s=nh计算出绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据G=mg计算物体A的重力，再根据W=Gh计算克服重力做的功；
（3）首先根据W总=Fs计算出滑轮组做的总功，再根据计算滑轮组的机械效率。
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