第二节 滑轮及其应用
1．[2024·宜昌二模]如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是( )
A．它是一个动滑轮
B．它可以上下移动
C．用它改变力的方向
D．用它改变力的大小
第1题图
2．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200 N(不计绳重、轮重和摩擦)，要使物体竖直匀速提升2 m．下列说法中正确的是( )
第2题图
A．F甲＝200 N，并向上移动4 m
B．F甲＝200 N，并向上移动2 m
C．F乙＝200 N，并向上移动1 m
D．F乙＝400 N，并向上移动1 m
3．如图所示是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该机械吊起一辆摩托车．不计绳和机械自重，下列说法错误的是( )
A．图中A部分可等效为定滑轮
B．该机械既可省力，也能改变力的方向
C．图中B部分可等效为动滑轮
D．若绳子被拉下6 m时，摩托车上升1 m
第3题图
4．[2024·张店一模]对简单机械的巧妙应用从我国古代就已经开始了．如图所示，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子．下列说法正确的是( )
第4题图
A．C为定滑轮，可以省力
B．AB为吊桥，可以看作一个杠杆，动力为F′
C．拉起吊桥的过程中，阻力臂不变
D．拉起吊桥的过程中，动力与动力臂的乘积一直在变小
5．如图所示，工人用300 N的力将重500 N的物体匀速提升2 m，共用了10秒，若在此过程中(忽略绳重和摩擦)．下列说法正确的是( )
第5题图
A．绳子自由端移动的距离是4 m
B．动滑轮的重是50 N
C．绳子自由端移动的速度为0.6 m/s
D．绳子自由端移动的速度为0.4 m/s
6．[2024·凉州二模]如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是( )
第6题图
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
7．[2024·厦门模拟]厦门市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图所示的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生．下列分析正确的是( )
第7题图
A．装置中的滑轮是动滑轮
B．滑轮起到省力作用
C．桶盖相当于费力杠杆
D．滑轮起到改变力方向的作用
8．[2024·凤凰模拟]如图所示，(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)物体A重50 N，物体B重30 N，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上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为( )
A．10 N B．20 N
C．30 N D．50 N
第8题图
9．[2024·东港三模](多选)如图所示，用20 N的拉力F向上拉动绳子，使重为50 N的物体M在2 s内匀速升高2 m．(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是( )
第9题图
A．该滑轮组既省力又省距离
B．动滑轮重为10 N
C．绳子自由端移动的距离为4 m
D．绳子自由端移动的速度为3 m/s
10．如图所示装置是 滑轮，它 (填“能”或“不能”)改变拉力的方向，图中，最省力的是 (填“F1”或“F2”)．
第10题图
11．[2023·黄浦期末]使用如图所示的滑轮分别匀速提起重为20 N的物体，不计摩擦和滑轮重力．滑轮 (填“甲”或“乙”)可以看做是等臂杠杆，物体匀速上升时，F1的大小为 N，F2的大小为 N.
第11题图
12．[2024·唐河二模]如图所示，这是家用手摇晾衣架，A滑轮的作用是 ；若衣服和晾衣架的总重为120 N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝ N 摇柄上刻有花纹，这是通过增大 来增大摩擦力．
第12题图
13．[2024·潮南三模]将物体A、B置于如图所示的装置中，5 s内物体B恰好匀速下降1 m，则物体A的速度为 m/s，已知A重30 N，B重5 N，则A所受地面的摩擦力为 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F＝ N (不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
第13题图
14．[2023·合肥期末]如图所示，物体A重20 N，滑轮重2 N，绳重不计，弹簧测力计示数为32 N，则物体B的重为 N，地面对物体A的支持力为 N.
第14题图
15．[2024·山西模拟]中国高铁运营及技术稳居世界第一．高速铁路的输电线需要绷直，为此设置了如图甲所示的牵引装置．图乙为该装置的工作原理图，其中滑轮 (填“A”或“B”)为定滑轮，若输电线P端向左移动2 cm，坠砣将会下降 cm.
第15题图
16．[2024·楚雄模拟]用图甲的滑轮组提升重500 N的物体，已知拉力F为200 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 (填“A”或“B”)，动滑轮重为 N.
第16题图
17．[2024·赤峰二模]周末，小明写完作业后帮妈妈洗衣服．在晾衣服的时候，他发现晾衣竿套组含有4个定滑轮和2个动滑轮，安装时绳子的一端固定在天花板上，另一端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣竿升降，如图所示．查询说明书得知晾衣竿(含动滑轮)总质量为2 kg.晾衣前，小明用家中体重计测得洗好的衣服(含衣架)的质量8 kg.挂好衣服后，保持晾衣竿水平，摇动摇柄使晾衣竿匀速上升．若晾衣竿以0.3 m/s的速度在5 s上升到了顶端，不计绳重及摩擦，g取10 N/kg，求：
(1)摇柄处绳子拉力F；
(2)晾衣竿上升的高度；
(3)拉力F做的功；
(4)拉力F做功的功率P.
第17题图第二节 滑轮及其应用
1．[2024·宜昌二模]如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是( C )
A．它是一个动滑轮
B．它可以上下移动
C．用它改变力的方向
D．用它改变力的大小
第1题图
2．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200 N(不计绳重、轮重和摩擦)，要使物体竖直匀速提升2 m．下列说法中正确的是( D )
第2题图
A．F甲＝200 N，并向上移动4 m
B．F甲＝200 N，并向上移动2 m
C．F乙＝200 N，并向上移动1 m
D．F乙＝400 N，并向上移动1 m
3．如图所示是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该机械吊起一辆摩托车．不计绳和机械自重，下列说法错误的是( D )
A．图中A部分可等效为定滑轮
B．该机械既可省力，也能改变力的方向
C．图中B部分可等效为动滑轮
D．若绳子被拉下6 m时，摩托车上升1 m
第3题图
4．[2024·张店一模]对简单机械的巧妙应用从我国古代就已经开始了．如图所示，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子．下列说法正确的是( D )
第4题图
A．C为定滑轮，可以省力
B．AB为吊桥，可以看作一个杠杆，动力为F′
C．拉起吊桥的过程中，阻力臂不变
D．拉起吊桥的过程中，动力与动力臂的乘积一直在变小
5．如图所示，工人用300 N的力将重500 N的物体匀速提升2 m，共用了10秒，若在此过程中(忽略绳重和摩擦)．下列说法正确的是( C )
第5题图
A．绳子自由端移动的距离是4 m
B．动滑轮的重是50 N
C．绳子自由端移动的速度为0.6 m/s
D．绳子自由端移动的速度为0.4 m/s
6．[2024·凉州二模]如图所示，三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是( D )
第6题图
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
7．[2024·厦门模拟]厦门市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图所示的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生．下列分析正确的是( D )
第7题图
A．装置中的滑轮是动滑轮
B．滑轮起到省力作用
C．桶盖相当于费力杠杆
D．滑轮起到改变力方向的作用
8．[2024·凤凰模拟]如图所示，(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)物体A重50 N，物体B重30 N，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上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为( B )
A．10 N B．20 N
C．30 N D．50 N
第8题图
9．[2024·东港三模](多选)如图所示，用20 N的拉力F向上拉动绳子，使重为50 N的物体M在2 s内匀速升高2 m．(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是( BD )
第9题图
A．该滑轮组既省力又省距离
B．动滑轮重为10 N
C．绳子自由端移动的距离为4 m
D．绳子自由端移动的速度为3 m/s
10．如图所示装置是动滑轮，它不能(填“能”或“不能”)改变拉力的方向，图中，最省力的是F1(填“F1”或“F2”)．
第10题图
11．[2023·黄浦期末]使用如图所示的滑轮分别匀速提起重为20 N的物体，不计摩擦和滑轮重力．滑轮甲(填“甲”或“乙”)可以看做是等臂杠杆，物体匀速上升时，F1的大小为20N，F2的大小为10N.
第11题图
12．[2024·唐河二模]如图所示，这是家用手摇晾衣架，A滑轮的作用是改变力的方向；若衣服和晾衣架的总重为120 N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝30N．摇柄上刻有花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．
第12题图
13．[2024·潮南三模]将物体A、B置于如图所示的装置中，5 s内物体B恰好匀速下降1 m，则物体A的速度为0.1 m/s，已知A重30 N，B重5 N，则A所受地面的摩擦力为10N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F＝20N．(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
第13题图
14．[2023·合肥期末]如图所示，物体A重20 N，滑轮重2 N，绳重不计，弹簧测力计示数为32 N，则物体B的重为15N，地面对物体A的支持力为5N.
第14题图
15．[2024·山西模拟]中国高铁运营及技术稳居世界第一．高速铁路的输电线需要绷直，为此设置了如图甲所示的牵引装置．图乙为该装置的工作原理图，其中滑轮A(填“A”或“B”)为定滑轮，若输电线P端向左移动2 cm，坠砣将会下降4cm.
第15题图
16．[2024·楚雄模拟]用图甲的滑轮组提升重500 N的物体，已知拉力F为200 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是A(填“A”或“B”)，动滑轮重为100N.
第16题图
17．[2024·赤峰二模]周末，小明写完作业后帮妈妈洗衣服．在晾衣服的时候，他发现晾衣竿套组含有4个定滑轮和2个动滑轮，安装时绳子的一端固定在天花板上，另一端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣竿升降，如图所示．查询说明书得知晾衣竿(含动滑轮)总质量为2 kg.晾衣前，小明用家中体重计测得洗好的衣服(含衣架)的质量8 kg.挂好衣服后，保持晾衣竿水平，摇动摇柄使晾衣竿匀速上升．若晾衣竿以0.3 m/s的速度在5 s上升到了顶端，不计绳重及摩擦，g取10 N/kg，求：
(1)摇柄处绳子拉力F；
(2)晾衣竿上升的高度；
(3)拉力F做的功；
(4)拉力F做功的功率P.
第17题图
解：(1)衣服、衣架、动滑轮和竿的总重力为
G＝m总g＝(8 kg＋2 kg)×10 N/kg＝100 N，
由图知，承担衣服及衣架重力的绳子有4股，不计绳重及摩擦，摇柄处绳子拉力为
F＝＝＝25 N；
(2)晾衣竿以0.3 m/s的速度在5 s上升到了顶端，晾衣竿上升的高度为
h＝v晾t＝0.3 m/s×5 s＝1.5 m；
(3)手拉下绳子的长度为
s＝nh＝4×1.5 m＝6 m，
拉力F做的功为
W＝Fs＝25 N×6 m＝150 J；
(4)拉力F做功的功率为
P＝＝＝30 W.
