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3.4 简单机械（第4课时） 分层练习
科学观念：会区分定滑轮和动滑轮；能说出定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点；知道定滑轮、动滑轮的实质是杠杆。
科学思维：归纳定滑轮和动滑轮的特点；经历从具体到抽象的研究过程，学会比较。
探究实践：通过利用滑轮提升重物的活动，培养学生动手操作，观察和描述的能力；通过画图的方法寻找滑轮的五要素，能得出滑轮的实质就是杠杆的结论。
态度责任：学会合作和交流，体验成功探究带来的乐趣；感悟生活中处处有科学。
01 定滑轮和动滑轮
1．（2023九上·杭州期中） 如图所示，下列滑轮使用过程中（不计摩擦、滑轮重力和绳重）可以省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点分析判断。
【解答】ACD.定滑轮不省力不费力，故A、C、D不合题意；
B.动滑轮会省一半的力，故B符合题意。
故选B。
2．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（ ）
A．定滑轮，可省力 B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向
【答案】C
【解析】【分析】根据滑轮的位置是否移动，可将滑轮分为定滑轮和动滑轮。定滑轮的轴是固定不变的，动滑轮的轴随钩码仪器移动。定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的作用方向。
【解答】由于图中的滑轮轴是固定不变的，故为定滑轮，提升物体的方向是竖直向上的，实际拉动的拉力方向为水平向右，故可以改变力的方向。
故答案为：C
3．（2022九上·浙江期中）如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（ ）
A．F1=F2=F3 B．F1>F2>F3 C．F1>F2=F3 D．F1【答案】A
【解析】【分析】根据定滑轮的特点判断。
【解答】定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力不费力，且力的大小与拉力的方向无关，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
4．（2024九上·金华月考）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用这个滑轮能省力
B．甲拉力大小等于乙拉力大小
C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【答案】B
【解析】【分析】A.由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，由此得出结论；
B.定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，根据杠杆的平衡条件可得出结论；
C.由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小，由此可得出结论；
D.由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，由此可得出结论。
【解答】 A.由图可知，图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B.定滑轮是等臂杠杆，由于阻力和阻力臂不变，动力臂都等于滑轮的半径，即甲、乙拉力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正确；
C.由题意可知，重物上升的距离相同；在使用定滑轮中，绳子移到的距离等于重物上升的距离；由于甲、乙拉力大小相等，根据W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C错误；
D.由题意可知，重物在相同时间内上升的距离相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑轮中，绳子移动的距离等于重物上升的距离，绳子移动的时间和重物上升的时间相同，根据可知，甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度，故D错误。
故选B。
5．（2023九上·舟山月考）在同一水平面上用滑轮以如图所示三种方式拉动同一物块做匀速直线运动，所用水平拉力依次为F1、F2、F3，（滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计）。其中滑轮属于动滑轮的图是 ，F1、F2、F3三个力的大小关系为 。
【答案】乙丙；F2【解析】【分析】定滑轮是指轮轴不随物体一起运动的滑轮，它不能省力，但可以改变力的方向，动滑轮是指轮轴随着物体一起运动的滑轮，它可以省力，但不能改变力的方向。
【解答】由题知，甲滑轮的轮轴不随物体变动，所以是定滑轮。乙和丙滑轮的轮轴随着物体一起移动，所以是动滑轮。不计滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦。假设物体与地面的摩擦力为f，甲图中的滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；乙图中的滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2=f；丙图中的滑轮为动滑轮，滑轮受到向左的拉力f=F3；，即F3=2f。故 F202 滑轮组
1．（2023九上·杭州期中）小明用下列方式匀速提升同一重物，若不计滑轮和绳子的自重及摩擦，拉力最大的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】【分析】当使用滑轮组提升重物时，可根据计算自由端绳子拉力的大小。
【解答】A.使用动滑轮时，承担重力的绳子段数n=2，则拉力；
B.使用滑轮组时，承担重力的绳子段数n=2，则拉力；
C.使用定滑轮时，不省力不费力，则拉力F3=G；
D.使用滑轮组时，承担重力的绳子段数n=3，则拉力.
比较可知，拉力最大的是F3。
故选C。
2． 如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】【解答】解：A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=G；
B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；
C、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=G；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F= G．
由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C．
故选C
【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可
3．（2022九上·杭州期中）利用如图所示的滑轮组，使重80N的物体A沿水平地面匀速向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确（ ）
A．拉力F大小为60N
B．滑轮组挂钩拉物体A的力为30N
C．该定、动滑轮的组合既能省力又可以省距离
D．绳子自由端移动的距离为3m
【答案】B
【解析】【分析】如图，物体在水平方向上做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知滑轮组挂钩拉物体A的力等于物体A受到的摩擦力；不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，根据和s绳=ns物可求出绳子自由端的拉力和移动的距离。【解答】如图所示的滑轮组绳子有效股数n=2，物体A沿水平地面匀速向左移动，物体A与地面间摩擦力为30N，故物体A在水平方向受到平衡力作用，滑轮组挂钩拉物体A的力等于摩擦力，为30N。
不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，拉力，故A错误，B正确；
该滑轮组能省力但不可以省距离，因为绳端移动的距离为物体A移动的距离的2倍，即s绳=2×1m=2m，故C、D错误。
故选B。
4．（2023九下·宁波月考）如图，重为50N的物体A在拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动10秒，此时弹簧秤示数为10N，若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，在这个过程中，拉力大小为 ，拉力的功率为 。
【答案】20N；2W
【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拉力大小；
（2）此时动滑轮费力省距离，根据计算拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，动滑轮受到水平向左的两个拉力，它们的大小相等，都等于10N；同时受到水平向右的拉力F。根据二力平衡的知识可知，拉力F=2F'=2×10N=20N。
（2）拉力的速度；
拉力的功率：P=Fv=20N×0.1m/s=2W。
1．C
【详解】使用的简单机械，在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下：
A．使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力，则
F1=G
B．使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则
C．使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮被3根绳子承担，绳子的拉力就是物重的，即
D．由杠杆的平衡条件知道
F4×3=G×2
所以
比较各机械使用时绳子的拉力知道， C图中的机械最省力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
A．拉力是物体重力的一半，F＝，所以＝2F；
B．拉力等于物体重力，F＝GB；
C．拉力等于物体重力的，F＝, ＝3F；
D．拉力是物体重力的一半，F＝,＝2F。
所以物体重力最大的是C滑轮，故选C。
3．D
【详解】A．由图知道，绳子的一端栓在柱子上，人在船上拉绳子的另一端，此时人对绳子的拉力与水对船的阻力大小相等；
B．由图知道，绳子的一端栓在桅杆上，人在岸上拉绳子的另一端，此时人对绳子的拉力与水对船的阻力大小相等；
C．由图知道，绳子的一端栓在桅杆上，绳子绕过柱子，人在岸上拉绳子的另一端，此时柱子相当于一个定滑轮，人对绳子的拉力与水对船的阻力大小相等；
D．由图知道，将绳子的一端栓在柱子上，绳子绕过桅杆，人在岸上拉绳子的另一端，此时桅杆相当于一个动滑轮，人对绳子的拉力等于水对船的阻力的一半；
综上所述，D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．D
【详解】AB．图AB为定滑轮，只能改变力的方向不省力也不费力，故AB不符合题意；
C．图C为动滑轮，作用力在滑轮上，弹簧测力的拉力相当于绳子对吸盘的2倍，使用中费力，故C不符合题意；
D．图D为动滑轮，不能改变力的方向，可以省一半的力，故D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】A．甲滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，但是能改变力的方向，故A错误。
BC．乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，拉力等于物体和动滑轮总重力的一半，即
故B错误，C正确。
D．在甲图中，手移动的距离
s甲=hA=1m
在乙图中，手移动的距离
s乙=2hB=2×1m=2m
故D错误。
故选C。
6．D
【详解】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以
拉力端移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
故AB错误；
CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力
F乙=2G物=400N
拉力端移动的距离为
故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】由图可知，吹倒的树可以移动，则相当于动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以省一半的力，图1中把绳子系于树的根部，此时动力臂变小，则不省力，图2中把绳子系于树的上部，动力臂较长，则动力较小，因此图2比图1省力，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．C
【详解】A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；
B、使用动滑轮时，物体上升1m，则绳子的自由端会通过2m，故B错误；
C、不计摩擦和滑动自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为400N，则拉力为200N，故C正确；
D、使用动滑轮能省力，使用定滑轮能改变力的方向，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】由图知道，n=2，不计绳重和机械摩擦，人对绳端的拉力为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】A．图中甲固定不动，相等于定滑轮，根据定滑轮的特点可知，可以改变力的方向，不可改变力的大小，故A错误；
B．乙可以上下运动，相当于动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以改变力的大小，不能改变力的方向，故B错误；
C．图中连接乙衣架的绳子股数为5，则矿泉水瓶匀速提升0.5米，自由端绳子通过的距离为2.5米，故C正确；
D．不考虑衣架、绳子的自重和摩擦，则可得
故D错误。
故选C。
11．B
【详解】甲图中承担重力的绳子有2股，乙图中承担重力的绳子有3股。
A.根据可知，拉力， 拉力， 所以F1>F2 ，故A错误；
B.根据滑轮组特性可知，，甲绳子自由端移动的速度就是v甲=2v物，乙绳子自由端移动的速度是v乙=3 v物，因此甲的移动速度小，故B正确；
C.因为甲、乙自由端的拉力都小于物体重力，所以两个滑轮组都是省力的机械，故C错误；
D.甲绳子自由端移动的距离：s甲=2h，乙绳子自由端移动的距离s乙=3h，因此甲绳子自由端移动的距离小于乙绳子自由端移动的距离，故D错误。
12．B
【详解】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．当滑轮组不计绳重和摩擦时，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。
13．C
【详解】A．图中①所指的部件工作时，随物体一起运动，可以省力，相当于滑轮组中的动滑轮，故A正确，不符合题意；
B．如图所示，一共有4段绳子承担重物，提升物体过程中绳端移动的距离为
故B正确，不符合题意；
C．提升物体时人对绳子的拉力为
故C错误，符合题意；
D．提升物体过程中人拉绳子做功为
故D正确，不符合题意。
故选C。
14．D
【详解】A．因为弹簧测力计的示数是3N，且同一根绳子各处的拉力大小相同，所以，作用在绳端的拉力F为3N，故A错误；
B．由图知道，n=3，因为不计绳重、测力计重和滑轮组内部的摩擦时
所以，水平桌面对物体A的摩擦力
故B错误；
C．由知道，物体A在2s内通过的距离
绳子自由端移动的距离
在2s内拉力F做功
故C错误；
D．在2s内拉力F的功率
故D正确。
故选D。
15．D
【分析】由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【详解】（1）在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC错误；
（2）在BD两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小；
①B图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误；
②设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F=G1+G；
D图中，左边测力计的示数为：F左=G1；
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）：F右=F-G=G1+G-G=G1；
所以，F左=F右=G1，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；
故选：D。
16．B
【详解】AC．测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，弹簧测力计示数为3N，所以A对B的摩擦力为3N，方向水平向右；由于物体间力的左右是相互的，则B对A的摩擦力为3N，方向水平向左，对A受力分析，A受到水平向右的绳子的拉力、水平向左的B对A的摩擦力、水平向左的地面对A的摩擦力，F作用在动滑轮上，对滑轮的拉力为10N，则拉动A的力为5N，所以地面对A的摩擦力为
f=5N-3N=2N
故AC错误；
B．绳子拉物体A的功率为
故B正确；
D．在运动过程中若将拉力F增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB间的摩擦力不变，且物体B仍然静止，由二力平衡条件可知，测力计的示数不变，仍为3N，故D错误。
故选B。
17． F4 3
【详解】[1]使用动滑轮（变形的省力杠杆）时，拉力与竖直方向夹角不同时，拉力的大小不同，为了准确测出拉力的大小和绳子自由端移动的距离需竖直向上匀速拉动测力计，即沿F4方向。
[2]由图可知动滑轮绕绳子段数n=2，不计绳重和摩擦，则所用的拉力（弹簧测力计的示数）为
18． ＞ =
【详解】[1]由图可知，甲是定滑轮，所以不能省力，F甲=G；乙是动滑轮，可以省一半的力，拉力为
因此F甲＞F乙。
[2]因为不计机械自重和摩擦，所以由功的原理可知，拉力做的功等于不用机械直接用手做的功，所以在相同的时间内F甲和F乙做的功相同，则功率也相同。
19．(1)改变力的方向
(2)4
【详解】（1）图中的滑轮的轴固定不动的是定滑轮； 作用是改变力的方向。
（2）根据图中知
不计绳和滑轮重量、绳与滑轮等摩擦，根据
物体的摩擦力
计算克服摩擦力做功
20． 2 省距离
【详解】[1] 如图所示，弹簧测力计B的示数为2N，即动滑轮上绳子的拉力为2N，则物体A受到的拉力为2N，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，则摩擦力大小为
[2] 图中拉力F作用在动滑轮的轴上，与滑轮左侧两段绳子的拉力平衡，则
所以在拉动过程中动滑轮费力，省距离。
21． 0.2 甲
【详解】（1）[1]根据图1可知，直接用手提起两个钩码，弹簧测力计示数为2N，则两个钩码的重力为2N；使用动滑轮提起两个钩码，动滑轮上有两股绳，弹簧测力计示数为1.1N，则动滑轮重力
（2）[2]由图1可知，拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大，所以图2中，图乙绳子承受的拉力更大，故应该选用甲图比较合理。
22． 6N 0.6 7
【详解】（1）[1]根据图片可知，弹簧测力计a和b都连接在同一根绳子上，则当绳子静止时，两个测力计的示数应是相等的，弹簧测力计a的读数是6N，则弹簧测力计b的读数为6N。
（2）[2]由图可知滑轮是动滑轮，绕绳子的段数n=2，拉力移动的距离
s=nh=2×10×10-2m=0.2m
拉力做的功
W=Fs=6N×0.2m=1.2J
拉力的功率
（3）[3]动滑轮的重力为
G动=2F-G=2×6N-10N=2N
此时的拉力为
23．．
【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，并且人站在地面上，绳子自由端向下，所以从人手开始向上绕过定滑轮、动滑轮、定滑轮，最后固定在动滑轮上面的挂钩上．绕线如下：
24． 消除木板重力对实验的影响 60cm
【详解】解：（1）若在测量重心前不将杠杆调整为水平平衡，那么在测量过程中，杠杆的阻力实际是人的重力与杠杆自重的和，这样就会影响到测量结果的准确性；所以测量前，先在托盘上放置少量的重物，来平衡杠杆的自重，排除干扰。其目的是：消除木板重力对实验的影响。
（2）由图知道，滑轮组对木板的拉力
其力臂
其力臂为，由杠杆的平衡条件知道
，
即
答：（1）在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些码砝，使木板水平平衡，这样做的目的是消除木板重力对实验的影响；
（2）该同学重心到“O”的距离是60cm。
25． 弹簧测力计本身有重力 同意 0.3
【分析】(1)一般情况下，我们是忽略弹簧测力计的重力的，但当物体重力比较小时，它的影响就比较明显。
(2)克服滑轮与绳子之间的摩擦、绳子自身的重力，都会影响弹簧测力计的示数；一个动滑轮上承担重物的绳子有2段，可根据计算动滑轮的重力。
【详解】(1)[1]观察实验装置图可知，定滑轮左边绳子的拉力等于钩码的重力，右边绳子的拉力等于弹簧测力计和人的拉力之和；而两个绳子上的拉力相等，所以测力计的示数会小于物体的重力，即造成这一现象的原因是：弹簧测力计本身有重力。
(2)[2]动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦都会影响测力计的示数，所以我同意小明的猜想。
[3]根据，由实验(1)可知，动滑轮的重力
26． 2.0 定滑轮可以改变力的方向，但不省力 改变钩码的重力，再重新实验几次
【详解】（1）[1]由图甲知道，测力计分度值为0.2N，示数为2.0N。
（2）[2]由图知道，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为2N，等于物重，故可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力。
（3）[3]由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会具有片面性或偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次实验后，改变钩码的重力，再重新实验几次。
27．(1)0.6m/s
(2)250N
(3)250N
【详解】（1）由图知道，承担重物绳子的段数n=3，绳端移动速度
（2）由于
所以绳端拉力的大小
（3）不计绳重和摩擦，由知道，动滑轮的重力
28．(1)80W
(2)100kg
【详解】（1）已知工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，则绳子1min内移动的距离为12m，绳子移动的速度为
拉力的功率为
（2）工人用400N的拉力，提升600N的货物，则可得动滑轮的重力为
已知工人的质量为60kg，则绳末端施加的最大拉力为
由可得，能拉起最大货物的重力为
最大能拉起质量为
29．(1)2000Pa；
(2) 300W；
(3) 20N；
【详解】(1)重物放在水平地面上时，对地面的压力：
地面受到的压强：
(2)由图甲可知，n=3，在2～3s内，由图乙可知拉力F=40N，由图丙可知，重物上升的速度v物=2.5m/s，则绳端移动的速度：
由可得，拉力F做功的功率：
(3)不计摩擦和绳重，由可得，动滑轮的重力：
答：(1)重物放在水平地面上时，地面受到的压强是2000Pa；
(2)在2～3s内，拉力F做功的功率为300W；
(3)动滑轮的重力为20N；
30． 甲、乙/甲乙 500N 1000J
【详解】[1]使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，如图所示甲、乙为定滑轮。
[2]建筑材料的重力为
由图1知，滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，卷扬机对绳的拉力为
[3]由图2知，卷扬机工作10秒钟，建筑材料上升的距离为1m，绳子自由端移动的距离为2m，拉力所做的功为
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3.4 简单机械（第4课时） 分层练习
科学观念：会区分定滑轮和动滑轮；能说出定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点；知道定滑轮、动滑轮的实质是杠杆。
科学思维：归纳定滑轮和动滑轮的特点；经历从具体到抽象的研究过程，学会比较。
探究实践：通过利用滑轮提升重物的活动，培养学生动手操作，观察和描述的能力；通过画图的方法寻找滑轮的五要素，能得出滑轮的实质就是杠杆的结论。
态度责任：学会合作和交流，体验成功探究带来的乐趣；感悟生活中处处有科学。
01 定滑轮和动滑轮
1．（2023九上·杭州期中） 如图所示，下列滑轮使用过程中（不计摩擦、滑轮重力和绳重）可以省力的是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（ ）
A．定滑轮，可省力 B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向
3．（2022九上·浙江期中）如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（ ）
A．F1=F2=F3 B．F1>F2>F3
C．F1>F2=F3 D．F14．（2024九上·金华月考）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用这个滑轮能省力
B．甲拉力大小等于乙拉力大小
C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
5．（2023九上·舟山月考）在同一水平面上用滑轮以如图所示三种方式拉动同一物块做匀速直线运动，所用水平拉力依次为F1、F2、F3，（滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计）。其中滑轮属于动滑轮的图是 ，F1、F2、F3三个力的大小关系为 。
02 滑轮组
1．（2023九上·杭州期中）小明用下列方式匀速提升同一重物，若不计滑轮和绳子的自重及摩擦，拉力最大的是（ ）
A． B． C． D．
2． 如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（ ）
A． B． C． D．
3．（2022九上·杭州期中）利用如图所示的滑轮组，使重80N的物体A沿水平地面匀速向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确（ ）
A．拉力F大小为60N
B．滑轮组挂钩拉物体A的力为30N
C．该定、动滑轮的组合既能省力又可以省距离
D．绳子自由端移动的距离为3m
4．（2023九下·宁波月考）如图，重为50N的物体A在拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动10秒，此时弹簧秤示数为10N，若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，在这个过程中，拉力大小为 ，拉力的功率为 。
1．如图所示，利用四种机械提起同一个重物，不计机械自重及摩擦，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
2．在如图所示的各种情况中，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（ ）
A． B． C． D．
3．拉渡船是一种用人力拉动绳索使船体前进的摆渡工具。下列图示的四种拉渡方案中，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
4．小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（ ）
A． B． C． D．
5．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．使用甲滑轮省力
B．手的拉力F乙为5N
C．使用乙滑轮省力
D．手移动的距离甲比乙多
6．如图所示为小江组装的甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（ ）
A．F甲= 200N，并向上移动4m B．F甲= 100N，并向上移动2m
C．F乙= 200N，并向上移动1m D．F乙= 400N，并向上移动1m
7．强风把公园的一棵大树吹倒了，两个工人把它扶起，工人们想到了四种方案，假设同一方案中每一个工人的用力大小相同，则这四种方案中每个工人所用力的大小关系正确的是（ ）
A．图中吹倒的树相当于动滑轮，图1比图2省力
B．图中吹倒的树相当于动滑轮，图2比图1省力
C．图中吹倒的树相当于定滑轮，图1比图2省力
D．图中吹倒的树相当于定滑轮，图2比图1省力
8．小柯用图中提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（ ）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
9．某同学模拟建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组，每个滑轮重10牛。并用该滑轮组将一个重为100牛的物体沿水平面匀速拉动2米，物体移动时受到地面对物体的摩擦力为35牛。不计绳重和机械摩擦，人对绳端的拉力为（ ）
A．22.5牛 B．50牛 C．55牛 D．60牛
第9题图 第10题图 第11题图
10．小实在家利用甲乙两个衣架组装成滑轮组进行实验。如图所示，小实将重为3牛的矿泉水瓶匀速提升0.5米。（不考虑衣架、绳子的自重和摩擦）下列说法正确的是（ ）
A．甲相当于定滑轮，可以省力 B．乙相当于动滑轮，可以改变力的方向
C．自由端绳子通过的距离为2.5米 D．拉力的大小是0.5牛
11．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重、轮重和一切摩擦）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力 F1小于拉力 F2 B．甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C．甲、乙两滑轮组均属于费力的机械 D．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
12．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
13．如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物工具“车梯”，车梯工作时相当于滑轮组。假设利用此车梯匀速提升重为500牛的物体上升4米，不计摩擦和滑轮自重，下列说法不正确的是（ ）
A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的动滑轮
B．提升物体过程中绳端移动的距离为16米
C．提升物体时人对绳子的拉力为250牛
D．提升物体过程中人拉绳子做功2000焦
14．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，不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则（ ）
A．作用在绳端的拉力F为9N
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
15．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B． C． D．
16．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（ ）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
17．如图，“测动滑轮机械效率”时必须沿如图中 方向匀速拉动弹簧测力计。已知物体重为5N，滑轮重为1N。不计绳重和摩擦，弹簧测力计的最小示数为 N。
18．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度（不计机械自重和摩擦），则所用拉力F F猜（选填“＞”、“＜”或“=”），拉力做功的功率P P猜（选填“＞”、“＜”或“=”）。
第18题图 第19题图
19．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下以0.1米/秒的速度匀速运动10秒，弹簧测力计示数为2牛。不计绳和滑轮重量，不计绳与滑轮等摩擦。
（1）图中甲滑轮的作用是 ；
（2）物体A克服摩擦力所做的功 焦。
20．如图所示，在水平拉力F的作用下，重10N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为2N，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则：
（1）物体A与水平桌面的摩擦力大小是 N；
（2）此装置中，在拉动过程中动滑轮的作用是 （填“省力”或“省距离”）。
21．某同学研究动滑轮的使用特点时，实验过程如图1（每次都匀速提起相同钩码，不计摩擦）；
（1）根据图1可知，实验中所用动滑轮的重力为 牛；
（2）根据该同学的实验数据，如果家里安装日光灯，你认为图2中的安装方式 更合理。（选填“甲”或“乙”）
22．如图所示，当重为10牛的物体G静止时，弹簧测力计a的读数是6N。试回答下列问题：（不计绳重及摩擦）
（1）弹簧测力计b的读数是 ；
（2）2秒内将重物匀速拉升10厘米，拉力的功率为 瓦；
（3）若重物G增大为12牛，仍将其匀速拉升，弹簧测力计b的读数是 N。
23．如图所示，小颜用滑轮组提升重物，试画出此滑轮组最省力时的绕线情况。
24．某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮组悬挂起（摩擦不计，动滑轮重不计）在绳子末端的托盘上放一些码砝，使木板水平平衡。如果该同学身高150cm质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上质量为8kg的码砝，木板再次水平平衡。
（1）在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些码砝，使木板水平平衡，这样做的目的是什么？
（2）请你计算出该同学重心到“O”的距离是多少？
25．物理实验要遵循实事求是的原则，小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验并记录了数据。
实验次数 物重 G/N 使用定滑轮时测力计 的示数F1/N 使用动滑轮时测力计 的示数F2/N
1 1.00 0.60 0.65
2 1.50 1.10 0.90
3 2.00 1.60 1.15
通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差；你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
(1)在使用定滑轮时，测力计的示数总是小于物体的重力，这与使用定滑轮不省力相矛盾，请仔细观察实验装置图，分析造成这一现象的原因是 ；
(2)在使用动滑轮提升物体时，测力计的示数也不等于物重的一半。小明猜想是由于动滑轮本身也有重力且绳子与滑轮之间有摩擦的缘故，你同意小明的猜想吗？ 。如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，利用小明测得的数据可求出动滑轮的重力为 N。
26．滑轮是一种常用的简单机械，使用定滑轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：
①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重；
②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数（摩擦力忽略不计）。测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中；
③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向 弹簧秤示数（牛） 绳子自由端移动距离（厘米） 钩码上升距离（厘米）
竖直向下 2.0 15 15
斜向下 2.0 12 12
水平 2.0 8 8
请回答：
（1）①中测得钩码重为 牛；
（2）分析数据，可得出的结论是 ；
（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需 。
27．小强用如图所示装置在10s内将重为500N的货物匀速提升2m，此过程中拉力F的功率为150W，不计绳子的重和滑轮与转轴之间的摩擦。求：
(1)小强拉绳子的速度；
(2)拉力F的大小；
(3)动滑轮的重力。
28．质量为60kg的工人用如图所示的滑轮组将重为600N的货物运送上楼，摩擦力及绳重忽略不计。
(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)此工人利用该机械最大能拉起质量为多少的货物？
29．为了将放置在水平地面上质量为10kg的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的 滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=500cm2，不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
求：（1）重物放在水平地面上时，地面受到的压强是多少帕斯卡？
（2）在2～3s内，拉力F做功的功率为多少瓦？
（3）动滑轮的重力为多大？
30．“中国速度”——建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战疫提供了强有力的保障。如图1所示是建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。已知匀速提起质量为m=90kg的建筑材料时，建筑材料上升的距离和时间关系如图2所示。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计。
（1）图1中由甲、乙、丙构成的滑轮组，其中属于定滑轮的是 。
（2）已知动滑轮的重力为100N，求卷扬机对绳的拉力。
（3）卷扬机工作10秒钟，拉力所做的功为多少？
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