第3课时 滑轮与滑轮组
1．如图3－4－34所示为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是( D )
图3－4－34
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
【解析】 动滑轮随绳子一起运动。
图3－4－35
2．如图3－4－35所示，用定滑轮提升重物时 ( D )
A．沿1方向拉力最小
B．沿2方向拉力最小
C．沿3方向拉力最小
D．沿三个方向拉力相同
【解析】 使用定滑轮能改变力的方向，不能省力。
3．如图3－4－36所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800 N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500 N，则米袋对地面的压力为( C )
图3－4－36
A．500 N
B．250 N
C．300 N
D．800 N
【解析】 米袋对地面的压力等于地面对米袋的支持力(这是一对相互作用力)；地面对米袋的支持力等于米袋的重力减去向上的拉力。
4．同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图3－4－37所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( B )
图3－4－37
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＞F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＞F丙
5．在如图3－4－38所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是( C )
图3－4－38
【解析】 在A中G＝2F，在B中G＝F，在C中G＝3F，在D中G＝2F。
6．如图3－4－39所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中( B )
图3－4－39
A．拉力F做了150 J的功
B．拉力F做了300 J的功
C．重力做了600 J的功
D．重力做了1200 J的功
【解析】 拉力方向上通过的距离是6米。
7．[2012·吉林]如图3－4－40所示，工人利用定滑轮将重500 N的物体匀速提升4 m，在此过程中做功是__2000__J；使用定滑轮可以改变力的__方向__。
图3－4－40
图3－4－41
8．如图3－4－41所示，用两个完全相同的滑轮，匀速提升质量相等的物体，且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦，比较甲、乙两种方式可知__甲__(选填“甲”或“乙”，下同)更省力。当物体质量小于滑轮质量，不计绳重和摩擦，则甲、乙两种方式__乙__ 更省力。
9．如图3－4－42所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都是600 N，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力F甲为__200__N；F乙为__300__N。若将重物提高1 m，则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为__3__m；乙滑轮绳子的自由端移动的距离为__2__m。
图3－4－42
【解析】 甲由3段绳子承担总重，乙由2段绳子承担总重。
10．[2012·衢州]滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图3－4－43所示的三个实验。
图3－4－43
(1)甲同学研究的问题是__使用定滑轮提升同一重物时，拉力的大小与拉力的方向是否有关__。
(2)研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是__①②__。(填序号)
①拉着重物保持静止
②匀速向下拉动重物
③随意拉动重物
【解析】 实验的变量是拉力的方向，随意拉动物体时，拉力与重力不是平衡力。
11．用如图3－4－44所示的滑轮组成滑轮组提升重物，在图中画出最省力的滑轮组的绕线。
图3－4－44 第11题答图
图3－4－45
12．如图3－4－45所示装置，物体处于静止，不计滑轮重力及摩擦，则重物G1与G2之比为( C )
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．3∶1
【解析】 左边为动滑轮，右边是定滑轮，G1由2段绳子承担。
13．如图3－4－46所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重都是100 N，物体与水平面间的摩擦力都是30 N，则分别作用于各绳端的拉力F1＝__30__N，F2＝__15__N，F3＝__60__N。
图3－4－46
【解析】 F1＝f，F2＝f，F3＝2f。
14．某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了( D )
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一支杠杆
【解析】 定滑轮不能省力；一个动滑轮只能省一半力，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组用力大小最少是总重是三分之一。
图3－4－47
15．[2012·宜宾]如图3－4－47所示，用F为30 N的拉力，通过滑轮组拉着重为300 N的物体，在水平面上以0.5 m/s的速度向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为__90__ N，拉力F的功率为__45__W。(不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力)
【解析】 滑轮组由三段绳子与动滑轮相连，n＝3，由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力，则3F＝f，据此可得物体受到的摩擦力；绳自由端移动的距离为物体移动距离的3倍，则绳自由端移动的速度为物体移动速度的3倍。
图3－4－48
16．如图3－4－48所示，质量为60 kg的人，站在质量为30 kg的吊篮内，他至少用__225__N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。(g＝10 N/kg)
【解析】 经过手拉绳的滑轮的两段绳子受到力之和等于经过上面的滑轮的绳子承担的力，所以手的拉力相当于四段绳子承担总重中的一段绳子承担的力。总重为900牛，F＝G总。
图3－4－49
17．定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图3－4－49所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)；
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F＝G。
【答案】 (1)如答图所示
第17题答图
(2)由几何知识知：l1＝l2＝R(R为滑轮半径)，根据杠杆平衡条件：F1·l1＝F2·l2，即F·l1＝G·l2，得：F＝G。
图3－4－50
18．在图3－4－50装置中，物体m＝10千克，在F的作用下，m以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤的示数为10牛顿。
(1)拉力F为多少牛顿？
(2)物体受到水平面的阻力是多少牛顿？
(3)在10秒钟内拉力做功多少焦耳？
(4)拉力的功率多大？
【答案】 (1)20牛 (2)10牛 (3)40焦 (4)4瓦
【解析】 根据题意可知F＝2f，f＝10牛，F＝20牛，s＝0.4米/秒×10秒＝4米，
则F通过的距离为2米，W＝Fs＝20牛×2米＝40焦，
P＝＝＝4瓦。第3课时 滑轮与滑轮组
1．如图3－4－34所示为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是( )
图3－4－34
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
图3－4－35
2．如图3－4－35所示，用定滑轮提升重物时 ( )
A．沿1方向拉力最小
B．沿2方向拉力最小
C．沿3方向拉力最小
D．沿三个方向拉力相同
3．如图3－4－36所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800 N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500 N，则米袋对地面的压力为( )
图3－4－36
A．500 N
B．250 N
C．300 N
D．800 N
4．同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图3－4－37所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( )
图3－4－37
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＞F乙＝F丙 D．F甲＝F乙＞F丙
5．在如图3－4－38所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是( )
图3－4－38
6．如图3－4－39所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中( )
图3－4－39
A．拉力F做了150 J的功
B．拉力F做了300 J的功
C．重力做了600 J的功
D．重力做了1200 J的功
7．[2012·吉林]如图3－4－40所示，工人利用定滑轮将重500 N的物体匀速提升4 m，在此过程中做功是____J；使用定滑轮可以改变力的____。
图3－4－40
图3－4－41
8．如图3－4－41所示，用两个完全相同的滑轮，匀速提升质量相等的物体，且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦，比较甲、乙两种方式可知____(选填“甲”或“乙”，下同)更省力。当物体质量小于滑轮质量，不计绳重和摩擦，则甲、乙两种方式____ 更省力。
9．如图3－4－42所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都是600 N，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力F甲为____N；F乙为____N。若将重物提高1 m，则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为____m；乙滑轮绳子的自由端移动的距离为____m。
图3－4－42
10．[2012·衢州]滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图3－4－43所示的三个实验。
图3－4－43
(1)甲同学研究的问题是__ __。
(2)研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是____。(填序号)
①拉着重物保持静止
②匀速向下拉动重物
③随意拉动重物
11．用如图3－4－44所示的滑轮组成滑轮组提升重物，在图中画出最省力的滑轮组的绕线。
图3－4－44 第11题答图
图3－4－45
12．如图3－4－45所示装置，物体处于静止，不计滑轮重力及摩擦，则重物G1与G2之比为( )
A．1∶1
B．1∶2
C．2∶1
D．3∶1
13．如图3－4－46所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重都是100 N，物体与水平面间的摩擦力都是30 N，则分别作用于各绳端的拉力F1＝____N，F2＝____N，F3＝____N。
图3－4－46
14．某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了( )
A．一个定滑轮
B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D．一支杠杆
图3－4－47
15．[2012·宜宾]如图3－4－47所示，用F为30 N的拉力，通过滑轮组拉着重为300 N的物体，在水平面上以0.5 m/s的速度向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为____ N，拉力F的功率为____W。(不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力)
图3－4－48
16．如图3－4－48所示，质量为60 kg的人，站在质量为30 kg的吊篮内，他至少用____N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止。(g＝10 N/kg)
图3－4－49
17．定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图3－4－49所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)；
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F＝G。
图3－4－50
18．在图3－4－50装置中，物体m＝10千克，在F的作用下，m以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤的示数为10牛顿。
(1)拉力F为多少牛顿？
(2)物体受到水平面的阻力是多少牛顿？
(3)在10秒钟内拉力做功多少焦耳？
(4)拉力的功率多大？
