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第2节：滑轮跟踪训练（附解析）
一、选择题
1.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（ ）。
A．W1=W2，η1=η2； B．W1=W2，η1＜η2；
C．W1＜W2，η1＞η2；D．W1＞W2，η1＞η2
2.如图所示的装置中，物体G1重为100N，物体G2重为10N，当G1不加外力时，G2恰能匀速下降。若在G1上加水平向左的拉力（如图虚线所示），恰能让G1匀速向左运动，则拉力F为（不计拉绳的重及摩擦）（ ）。
A.10N B.20N C.50N D.110N
3.如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（ ）。
A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4； B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；
C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4； D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:12·1·c·n·j·y
4.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）。
A．甲图省力，机械效率甲图大；B．甲图省力，机械效率一样大；
C．乙图省力，机械效率乙图大；D．乙图省力，机械效率一样大
5.弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态，F=10N，若不考虑秤重，滑轮重及摩擦，弹簧秤A和B的示数分别为（ ）。
A.30N和30N B.30N和20N C.20N和20N D.20N和30N
6.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（ ）。
7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）。
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同；
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同；
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等；
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
8.用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（ ）。
二、填空题
9.如图所示，在竖直向上大小为10N力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为 和 。
10.如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是 。
11.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力至少为＿＿＿，其中比较省力的是＿＿图。（绳与滑轮间的摩擦不计）。
12.如图所示，物重10Ｎ，手拉弹簧测力计在C位置时示数为＿＿＿Ｎ；若手拉弹簧测力计在Ａ、Ｂ、Ｃ三个不同位置时，拉力ＦA、ＦB、ＦC的大小关系是＿＿＿＿＿。
13.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置，实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的记录表格中（见下表）。
动滑轮重G0/N 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
所挂钩码的重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
弹簧测力计示数F/N 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 2.3 2.5
分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为 ；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮 。【21教育名师】
14.利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体，匀速提高5m，不计滑轮自重、绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F为 N。若实际拉力F为60N，则实际拉力F所做的功为 J。
三、作图题
15.在图中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法。
16.定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，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。【21教育】
请在图中标出这只"杠杆"的支点,画出拉力,钩码重力及它们的力臂(保留作图痕迹)。
若不计摩擦、滑轮重与绳子重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。
17.小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮组成滑轮组，请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
四、计算题
18.磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图甲所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图乙所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g＝10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
第2节：滑轮跟踪训练解析
一、选择题
1.如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（ ）。
A．W1=W2，η1=η2； B．W1=W2，η1＜η2；
C．W1＜W2，η1＞η2；D．W1＞W2，η1＞η2
【解析】根据总功等于有用功加上额外功，由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，可以比较出两种情况的总功大小；再根据两种情况的有用功相同，利用即可比较出二者机械效率的大小。
因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高；因为乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。
即W1＜W2，η1＞η2，所以C选项正确。
【答案】C。
【考点】功与机械效率的大小比较。
2.如图所示的装置中，物体G1重为100N，物体G2重为10N，当G1不加外力时，G2恰能匀速下降。若在G1上加水平向左的拉力（如图虚线所示），恰能让G1匀速向左运动，则拉力F为（不计拉绳的重及摩擦）（ ）。
A.10N B.20N C.50N D.110N
【解析】首先，当G1不加外力时，G2匀速下降，根据定滑轮的特点可知，可求出G1受力到的摩擦力大小；由于G1对水面的压力和接触面的粗糙程度不变，当G1受拉力向左移动时，摩擦力大小不变；要让G1匀速向左运动，拉力应该等于摩擦力加上G2的重力。
解答：当G1不加外力时，因为G2匀速下降，根据定滑轮的特点可知，G1受到的摩擦力f=G2=10N。
当G1受到拉力水平向左匀速运动时，摩擦力的方向虽然变了，但大小不变，所以拉力F=f+G2=10N+10N=20N。
故选B。
【考点】定滑轮及其计算。
3.如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（ ）。
A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4； B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；
C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4； D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:1
【解析】由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为v0，运动的时间为t，则对这三个图分析可得：
甲图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆 ( http: / / www.21cnjy.com" \t "https: / / zhidao. / question / _blank" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1=f；拉力的作用点移动的速度v1=v0，作用点移动的距离S1=v0t。
（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力；但是费2倍的距离，拉力的作用点移动的速v2=2v0，作用点移动的距离S2=2v0t。
（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆 ( http: / / www.21cnjy.com" \t "https: / / zhidao. / question / _blank" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )，费2倍的力，省2倍的距离，因此F3=2f,
拉力的作用点移动的速度，作用点移动的距离;
综上分析可知：①F1：F2：F3=f：f：2f=2：1：4；
②v1：v2：v3=v0：2v0：v0=2：4：1；
③S1：S2：S3=v0t：2v0t：v0t=2：4：1。
故选B。
【考点】动滑轮、定滑轮有关计算。
4.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）。
A．甲图省力，机械效率甲图大；B．甲图省力，机械效率一样大；
C．乙图省力，机械效率乙图大；D．乙图省力，机械效率一样大
【解析】（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离S=3h，因摩擦力可以忽略不计，根据求拉力的大小；利用求机械效率大小；；（2）同理，求出右图的拉力和机械效率，通过比较得出答案。
分析左图可知，n=3，则s=3h，因为摩擦力可以忽略不计，所以，。
（2）分析右图可知，n=2，则s=2h，因为摩擦力可以忽略不计，所以，
，由此可知：F1＜F2，η1=η2，所以甲图省力，机械效率一样大。
【答案】B。
【考点】滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的计算。
5.弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态，F=10N，若不考虑秤重，滑轮重及摩擦，弹簧秤A和B的示数分别为（ ）。21·cn·jy·com
A.30N和30N B.30N和20N C.20N和20N D.20N和30N
【解析】由图可知，A、B两个弹簧测力计所连接的滑轮nA=3，nB=2；因为F=10N，故A弹簧测力计的示数为30N，B弹簧测力计的示数是20N。21-cnjy*com
【答案】B。
【考点】滑轮组及其应用。
6.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（ ）。
【解析】A和D都能省一半的力，B不省力，只有C用物重的1/3的力就能将重物提起，故C是正确的。
【答案】C。
【考点】滑轮组分析和设计。
7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）。21世纪教育网
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同；
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同；
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等；
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
【解析】由图可知，甲滑轮组n=2，乙滑轮组n=3，；货物重相同，故，；甲图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的2倍，乙图中，绳子自由端移动的距离是物体升高h的3倍，所以，两个力对物体做功相同（忽略绳重及摩擦）。21·世纪*教育网
【答案】C。
【考点】滑轮组、功、机械效率。
8.用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（ ）。
【解析】在不计机械自重和摩擦时，A图是定滑轮，力与物重相同；B图，动力臂小于阻力臂，拉力F大于物重；C图，滑轮组n=2，拉力是物重的1/2；D图，滑轮组n=3，拉力是物重的1/3。故最省力的是D。
【答案】D。
【考点】简单机械、滑轮组。
二、填空题
9.如图所示，在竖直向上大小为10N力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为 和 。
【解析】根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G=10N，则G=5N；21教育网
F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物A上升速度为0.2m/s，F上升的速度就是0.1m/s。故答案为：5N、0.1m/s。21*cnjy*com
【考点】定滑轮分析。
10.如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是 。
【解析】定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力。
解答：不计摩擦和动滑轮重；用F1的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，故F1=G。
用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能够省一半的力，故F2=。
用F3的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F3=G。
故答案为：乙；F1=F3＞F2。
【考点】定滑轮、动滑轮分析。
11.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力至少为＿＿＿，其中比较省力的是＿＿图。（绳与滑轮间的摩擦不计）。
【解析】使用一个动滑轮可以省一半的力，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
甲图滑轮为定滑轮，F=f=800N；乙图滑轮为动滑轮，F==400N，比较省力的是乙图。
故答案：800N、400N、乙。
【考点】定滑轮、定滑轮的利用及分析。
12.如图所示，物重10Ｎ，手拉弹簧测力计在C位置时示数为＿＿＿Ｎ；若手拉弹簧测力计在Ａ、Ｂ、Ｃ三个不同位置时，拉力ＦA、ＦB、ＦC的大小关系是＿＿＿＿＿。
【解析】使用定滑轮能改变用力方向，但不能省力；不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，拉力F=G，据此分析回答。
因为使用的是定滑轮，不计绳重和摩擦，所以拉力F=G=10N，
因为使用定滑轮时，能改变用力方向，但不能省力，所以FA=FB=FC。
故答案为：10、FA=FB=FC。
【考点】定滑轮分析。
13.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置，实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的记录表格中（见下表）。
动滑轮重G0/N 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
所挂钩码的重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
弹簧测力计示数F/N 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 2.3 2.5
分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为 ；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮 。www.21-cn-jy.com
【解析】（1）由表中实验数据1、2可知，在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下拉力F大于物体的重力，所以不省力。
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的段数n=2，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，由滑轮组公式可得：F=（G+G0）；
（3）由表中实验数据可知，第6组数据中，钩码匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为：。
【答案】（1）不省力；（2）F=（G+G0）；（3）75%。
【考点】动滑轮探究实验。
14.利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体，匀速提高5m，不计滑轮自重、绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F为 N。若实际拉力F为60N，则实际拉力F所做的功为 J。
【解析】由图知，承担物重的绳子股数n=4。（1）不计滑轮自重、绳重及摩擦，拉力F=G；（2）拉力端移动的距离s=4h，利用W=Fs求实际拉力做功。
【答案】由图知，承担物重的绳子股数n=4。
（1）不计滑轮自重、绳重及摩擦，拉力F=G=×200N=50N。
（2）拉力端移动的距离s=4h=4×5m=20m，
实际拉力做功：W=F′s=60N×20m=1200J。
故答案为：50、1200。
【考点】滑轮组绳子拉力的计算。
三、作图题
15.在图中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法。
【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
解：将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子绕在滑轮组上；如图所示。
【考点】滑轮组的设计。
16.定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，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。【21·世纪·教育·网】
请在图中标出这只"杠杆"的支点,画出拉力,钩码重力及它们的力臂(保留作图痕迹)。
若不计摩擦、滑轮重与绳子重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。
【解析】（1）在外力作用下，杠杆可以绕某一固定点转动，根据杠杆的定义中的某一固定点确定支点O；手作用在绳子上的力为拉力F，过钩码的重心作竖直向下的力即重力；最后根据力臂的定义画出相应的力臂；（2）从图中找出动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆平衡条件的即可验证拉力和钩码重力的关系。2-1-c-n-j-y
定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L2和阻力臂L1），如图所示。21*教*育*名*师
（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 ll=G l2，得：F=G。
【考点】定滑轮、杠杆作图、杠杆平衡条件。
17.小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮组成滑轮组，请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。21cnjy.com
【解析】（1）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮；（2）通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
解：对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，这种绕法滑轮组上的滑轮都使用，有四股绳子承担物重；拉力是滑轮组提升物重的四分之一。
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮后没有使用，这种绕法只能有三股绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的三分之一。
由此可知，滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多是第一种，即四股绕线的方法。如图所示：
【考点】滑轮组的设计。
四、计算题
18.磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图甲所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图乙所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g＝10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。www-2-1-cnjy-com
【解析】图甲中，竭尽全力时拉力等于人重，承担物重的绳子股数n=2，不计轴摩擦和绳重，利用拉力F拉=（G箱-F支+G轮）得出木箱和动滑轮受力；改变绕绳方式后，承担物重的绳子股数n=3，此时人受到的拉力加上地面的支持力等于人重，而F拉=（G箱+G轮）据此求木箱和动滑轮受力，可图甲求出的结果联立方程求人重，再利用效率公式η===求提升木箱时滑轮组的机械效率。【21cnj*y.co*m】
解：图甲中，F拉=G人，n=2，不计轴摩擦和绳重，拉力F拉=（G箱-F支+G轮）
木箱和动滑轮受力：G箱+G轮=2F拉+F支=2G人+F支=2G人+mg，----①
如图乙，改变绕绳方式后，n=3，F拉′+F支′=G人，
因为F拉′=（G箱+G轮），所以木箱和动滑轮受力：
G箱+G轮=3F拉′=3（G人-F支′），-----②
由①②得：2G人+mg=3（G人-F支′），
而F支′=F压=100N，G人=3F支′+mg=3×100N+40kg×10N/kg=700N，
F拉′=G人-F支′=700N-100N=600N，
η====≈83.3%。
答：小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率分别为700N、83.3%。
【考点】滑轮组分析设计及计算。
甲
乙
C
B
A
G
甲
乙
C
B
A
G
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第2节：滑轮
1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。如图（1）所示。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
图（1）滑轮 图（2）定滑轮 图（3）等臂杠杆 图（4）h=S
2.定滑轮
（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。如图（2）所示。
（2）实质：是个等臂杠杆。（如图（3）所示）。
轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。【21教育名师】
（3）特点：不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中（3）中F1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G上升的力）。21*教*育*名*师
（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。（如图（4）所示）
对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦）
3.动滑轮
（1）定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。（如图（5）所示）
图（5）动滑轮 图（6）动力臂是阻力臂2倍 图（7）
（2）实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。如图（6）所示，图中O可看作是一个能运动的支点，其动力臂l1=2r ，阻力臂l2=r，根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，即F1·2r=F2·r，得出，当重物竖直匀速向上时，F2=G，则。21教育网
（3）特点：省一半力，但不能改变力的方向。
（4）动力移动的距离是重物移动距离的2倍，如图（7）所示。
对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。
4.滑轮组
（1）定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
（2）特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。
注意：如果不忽略动滑轮的重量则：。
（3）动力移动的距离S和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即S=nh。如下图（8）所示。（n表示承担物重绳子的段数）
（4）绳子端的速度与物体上升的速度关系：。
n=2，s=2h n=3,s=3h n=3,s=3h n=4,s=4h n=4,s=4h n=5,s=5h
A B C D E F
图（8）滑轮组
(4)滑轮组的组装：1）根据的关系，求出动滑轮上绳子的段数n；2）确定动滑轮的个数；3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。确定定滑轮个数的原则是：一个动滑轮应配置一个定滑轮，当动滑轮上为偶数段绳子时，可减少一个定滑轮，但若要求改变力的作用方向时，则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则，由内向外缠绕滑轮。【21cnj*y.co*m】
5.如图（9）所示，斜面是一种可以省力的简单机械，但却费距离。
图（9）斜面
6.当斜面高度h一定时，斜面L越长，越省力（即F越小）；当斜面长L相同时，斜面高h越小，越省力（即F越小）；当斜面L越长，斜面高h越小时，越省力（即F越小）。
1.考试内容
滑轮是第十二章－简单机械的重点内容，是杠杆的另一种形式，在本章中占据重要位置。本节中，难点较多，尤其涉及到有关计算、作图、绕线等知识点，多数考生感到头疼，有的感觉无从下手，所以较好地理解本节重点、难点和常考方向，对学习和复习具有非常重要地意义。
本节主要知识点有定滑轮及其特点、动滑轮及其特点、滑轮组有关问题、滑轮组特点以及滑轮组的绕线方式、做功大小及其计算等。21-cnjy*com
纵观历年中考，对“滑轮”考查主要有以下几个方面：（1）定滑轮及其特点：力与距离的关系；（2）动滑轮杠及其特点：力与距离的关系，做功特点；（3）滑轮组及其特点：力的关系及特点，距离的关系及特点，做功的计算；（4）作图类：作图类主要涉及绕线；（5）计算类：根据定滑轮和动滑轮的特点，分析滑轮组的特点及其有关计算。
2.题型与难度
滑轮在中考中出现的概率很高，一般情况下属于必考内容。考题主要题型以选择题、填空题和计算题（功的计算）为主，作图题也有出现，但出现概率较低。选择题、填空题以判断力、距离和功的计算居多；作图题一般情况下和其他作图题结合，一般考查滑轮的绕线方式居多。考题难度属于中等，个别的有的考题难度较高。
另一方面，斜面也会出现在考题中。斜面可以省力，但距离会增加。在复习时需要注意斜面的特点及应用。
滑轮在近几年中考中分值保持在2—5分之间，平均分值在2.5分左右。
3.考点分类：考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 杠杆分类 省力、费力杠杆的判断
一般考点 杠杆平衡条件简单计算 利用杠杆平衡条件进行分析判断利用杠杆平衡条件进行简单计算
冷门考点 杠杆作图 画出动力臂或阻力臂，与其他考题结合
★考点一：定滑轮
◆典例一：（2017 杭州）如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（ ）。
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛；B．物体M与地面间的摩擦力为10牛；
C．水平拉力F做功的功率为20瓦； D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
【解析】该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；先求物体移动的路程，再计算拉力移动的距离，然后利用W=FS公式计算拉力做的功，再利用功率的公式计算拉力F的功率。
A、B：如图所示，n=2，物体做匀速运动，f=2F=2×10N=20N；故A、B错误。
C、D：物体移动的路程S′=v物t，拉力移动的距离：S=2S′=2×v物t=2×1m/s×1s=2m，
拉力做功：W=FS=10N×2m=20J，拉力做功功率：；
故C正确，D错误。
【答案】C。
【考点】功率的计算、滑轮组绳子拉力的计算、功的计算。
◆典例二：（2017 黄石）下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是（ ）。
A．指甲剪是省力省功的机械； B．定滑轮不省力，但能改变力的方向；
C．滑轮组既省力，又省距离，还省功；D．斜面的机械效率可以达到100%
【解析】（1）根据指甲剪的结构和功的原理分析；（2）定滑轮的实质是等臂杠杆；（3）根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；（4）机械效率永远小于1。
解：A、指甲剪由三条杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，但使用任何机械都不省功，故A错误。
B、定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B正确。
C、滑轮组可以省力，但费距离，且不可能省功，故C错误。
D、使用任何机械都要做额外功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误。故选B。
【答案】B。
【考点】定滑轮及其工作特、滑轮组及其工作特点、功的原理、机械效率。
★考点二：动滑轮
◆典例一：（2017 济宁）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为 N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为 N。【21·世纪·教育·网】
【解析】（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦，根据F=G求出拉力；（2）根据F=（G+G动）求出动滑轮重。
（1）因为动滑轮有两段绳子吊着物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F=G=×200N=100N；（2）若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时，根据F=（G+G动）得G动=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N。
【答案】100、20。
【考点】滑轮组绳子拉力的计算。
◆典例二：如图所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时，弹簧测力计甲示数为30N，则测力计乙示数为 N，A受到的摩擦力为____N（测力计及滑轮重不计）。
【解析】（1）动滑轮省一半力，但移动距离是物体移动距离的两倍；（2）物体做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
解答：（1）甲的示数等于拉力F，乙的示数等于物体受到的拉力，所以乙的示数为：2F，即60N。
物体受到的拉力是60N，此拉力与摩擦力是平衡力，故摩擦力是60N。
故答案是：60、60。
【考点】动滑轮、摩擦力。
考点三：滑轮组
◆典例一：（2017·益阳）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）。下列说法正确的是（ ）。
A．拉力F1小于拉力F2；
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同；
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械；
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
【解析】不计绳重及摩擦，因为拉力，n1=2，n2=3，
所以绳端的拉力为：，，所以，故A正确。
因为滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，，所以利用滑轮组做的有用功相同，额外功相同，总功相同；因为，所以机械效率相同，故B正确。
使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误。
因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；故应选B。21世纪教育网
【答案】B。
【考点】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算。
◆典例二：（2017 岳阳）如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（ ）。
A．绳子自由端移动的距离为6m；B．动滑轮重100N；
C．拉力做功的功率为100W； D．滑轮组的机械效率为60%
【解析】知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义；知道机械效率；了解提高机械效率的途径和意义。
解答：A．绳子自由端移动的距离为6m ，错误，绳子段数为2，移动距离为4m。
B．动滑轮重100N，正确，2F=G物+G动，代入，解之得。
C．拉力做功的功率为100W，错误，正确答案为120W。
D．滑轮组的机械效率为60%，错误，正确答案为83%。
【答案】B。
【考点】滑轮、机械能。
考点四：斜面
◆典例一：（2017 烟台）往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ，若实际用力为500N，斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 。（g取10N/kg）
【解析】（1）人做的有用功是将物体沿斜面推上小车，即将物体升高了h，故有用功为人克服重力做功，利用功的原理由W=mgh=FS，可求得施加的推力；（2）利用已求得的有用功和总功，由机械效率公式可求得斜面的机械效率；（3）人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功，则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力。
（1）斜面很光滑，故利用功的原理得，人做的有用功等于用斜面所做的功：
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J；FS=mgh=1200J，解得：；
（2）人所做的总功：W总=FS=500N×3m=1500J，斜面的机械效率：；
（3）W总=W有+W额，即：FS=Gh+fS，所以；
【答案】（1）人做有用功为1200J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）摩擦力为100N。
【考点】斜面的机械效率、轮轴及其他常见简单机械。
◆典例二：（2017 滨州）（多选题）在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m；把重物直接提升h所做的功作有用功（g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）。21*cnjy*com
A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用；B．做的有用功是50J；
C．此斜面的机械效率为62.5%； D．物体受到的摩擦力大小为10N
【解析】（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、摩擦力和拉力；（2）已知物体的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W=Gh可求重力做功，即提升物体所做的有用功；（3）求出了有用功和总功，可利用公式计算出机械效率；（4）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W额=fS求出物体所受斜面的摩擦力。2·1·c·n·j·y
A：沿斜面向上拉物体时，物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误。
B：所做的有用功：W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J，故B 正确。
C：拉力F对物体做的总功：W总=Fs=40N×2m=80J；斜面的机械效率为：
，故C正确。
D：克服摩擦力所做的额外功：W额=W总﹣W有=80J﹣50J=30J，由W额=fs可得，
物体受到的摩擦力：，故D错误。
【答案】B、C。
【考点】有用功和额外功、斜面的机械效率。
一、选择题
1. （2017 伊春）下图所示的简单机械一定省力的是（ ）。
A．撬石头用的木棒 B．华赛艇用的船桨 C．理发用的剪刀 D．升旗用的定滑轮
2.（2017 临沂）如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是（ ）。
3.（2017·黄冈）如图所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N。若在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则F′（ ）。
A．M运动时受到向左的摩擦力； B．加放m前，M受到10N的摩擦力；
C．加放m前，M受到20N的摩擦力；D．加放m后，力F′保持10N不变
4.（2017·遵义）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）。
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m；B．物体受到的拉力为750N；
C．拉力F的功率为750W； D．滑轮组的机械效率为80%
5.（2017·兰州）如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（ ）。
A．η= B．η= C．W有=Gh D．P有=
二、填空题
6.（2017·徐州）如图所示，用动滑轮提升重物，使用动滑轮的好处是 。若物体重为4N，弹簧测力计示数如图所示为 N，则动滑轮的机械效率为 。
7.（2017·无锡）如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升1m。在此过程中，动滑轮的机械效率为 ，拉力F的功率为 W，若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是： 。
8.（2017 天水）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N。
（1）实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5N；
（2）若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为 ；
（3）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、计算题
9.（2017 泰安）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：21·cn·jy·com
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
10.（2017·深圳）如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：21·世纪*教育网
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η。
跟踪训练解析
一、选择题
1. （2017 伊春）下图所示的简单机械一定省力的是（ ）。
A．撬石头用的木棒 B．华赛艇用的船桨 C．理发用的剪刀 D．升旗用的定滑轮
【解析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是否省力。
A：用木棒撬石头时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
B：用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
C：用图示剪刀理发时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
D：定滑轮实质是一等臂杠杆，不能省力，但可以改变力的方向。
【答案】A。
【考点】杠杆的分类。
2.（2017 临沂）如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是（ ）。
【解析】筷子、食品夹使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，A、B不符合题意；定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变动力的方向，不省不费距离，C不符合题意；动滑轮能省一半力，但要费一倍的距离，D符合题意。2-1-c-n-j-y
【答案】D。
【考点】简单机械。
3.（2017·黄冈）如图所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N。若在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则F′（ ）。
A．M运动时受到向左的摩擦力； B．加放m前，M受到10N的摩擦力；
C．加放m前，M受到20N的摩擦力；D．加放m后，力F′保持10N不变
【解析】 拉着M向左匀速运动时，对物体M进行受力分析，M在水平方向上受到向左拉力，以及向右的摩擦力，根据二力平衡即可求出此时摩擦力的大小；影响摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度。
解：力F通过一个动滑轮拉着M向左匀速运动时，F的大小等于弹簧测力计的示数，并且M受到向左2×10N=20N的拉力作用，而M受到向右的摩擦力与向左的力为平衡力，因此加放m前M受到20N的摩擦力，故AC错误，B正确。
若在M上加放一个物体m，在绳自由端施加力F′使M和m向左匀速运动，此时物体m不受摩擦力作用，由于物体对地面的压力增大，所以M受到地面的压力增大，故力F′大于10N，故D错误。故选B。
【考点】受力分析、平衡力、动滑轮的作用、摩擦力的方向。
4.（2017·遵义）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）。
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m；B．物体受到的拉力为750N；
C．拉力F的功率为750W； D．滑轮组的机械效率为80%
【解析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据S=nSA求出绳子自由端沿水平方向移动；（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；（3）根据W=FS求出拉力F做的功，根据求出拉力F的功率；（4）根据W有=FASA求出拉力做的有用功，根据求出滑轮组的机械效率。
A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nSA=2×2m=4m，故A错误。
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误。
C．拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，则拉力F的功率，故C错误。
D．有用功W有=FASA=600N×2m=1200J，则滑轮组的机械效率，故D正确。
【答案】D。
【考点】滑轮组绳子拉力的计算、滑轮（组）的机械效率、功率的计算。
5.（2017·兰州）如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（ ）。
A．η= B．η= C．W有=Gh D．P有=
【解析】 用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升时物体未拉出水面，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据S=mh求出绳端移动的距离，根据W=FS求出拉力做的功，根据W=（G-F浮）h求出有用功，根据P=Wt求出有用功的功率，利用η=W有/W总求出滑轮组的机械效率。
解：因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，物体竖直匀速上升过程中，受到的浮力：F浮=ρgV排=ρgV；
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳端移动的距离：S=nh=3h，
绳子拉力做的总功：W总=Fs=F×3h=3Fh；动滑轮对物体的拉力：F′=G-F浮=G-ρgV，
动滑轮对物体的拉力做的功为有用功，则有用功：W有=F′h=（G-ρgV）h，故C错误。
有用功的功率：P有=W有/t=（G ρgV）h/t，故D正确。
滑轮组的机械效率：η=W有/W总=（G ρgV）h/3Fh=G ρgV3F，故AB错误。
故选D。
【考点】滑轮组分析应用。
二、填空题
6.（2017·徐州）如图所示，用动滑轮提升重物，使用动滑轮的好处是 。若物体重为4N，弹簧测力计示数如图所示为 N，则动滑轮的机械效率为 。www-2-1-cnjy-com
【解析】（1）动滑轮的特点是能够省一半的力；（2）弹簧测力计在读数时，要看清量程与分度值，再根据指针的位置进行读数；（3）动滑轮承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离S=2h，使用滑轮组做的有用功是指把重物提升所做的功，即W有=Gh；使用滑轮组做的总功是人的拉力所做的功，即W总=FS；根据η= 求出动滑轮的机械效率。【21教育】
解：（1）因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的好处是能够省一半的力。
（2）由图可知，弹簧测力计的1N分成5份，故其分度值为0.2N，此时的示数为2.4N。
（3）题中使用的是动滑轮，有2段绳子承担物重，绳子末端移动距离s=2h，拉力做的有用功：W有=Gh；拉力做的总功：W总=FS。
动滑轮的机械效率为：η=====×100%≈83.3%。
故答案为：可以省力、2.4、83.3%。
【考点】滑轮（组）的机械效率、弹簧测力计的使用与读数。
7.（2017·无锡）如图所示，用动滑轮匀速提起重3N的物体，拉力F为2N，物体在10s内上升1m。在此过程中，动滑轮的机械效率为 ，拉力F的功率为 W，若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是： 。
【解析】（1）动滑轮绳子的有效股数为2，根据S=nh求出绳端移动的距离，根据W=FS求出拉力做的总功，根据W=Gh求出有用功，利用η=×100%求出动滑轮的机械效率，根据P=求出拉力F的功率；（2）影响动滑轮机械效率的因素有动滑轮重、物重和绳子与动滑轮间的摩擦力。
解：（1）由图可知动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：
S=nh=2×1m=2m，
拉力做的总功：W总=FS=2N×2m=4J，
有用功：W有=Gh=3N×1m=3J，
动滑轮的机械效率：η=×100%=×100%=75%；
拉力F的功率：P===0.4W。
（2）若要提高动滑轮提升物体的效率，可以采取的措施是：增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力。
故答案为：75%；0.4；增加提升的物重、减小动滑轮的重力、减小动滑轮与绳子之间的摩擦力。
【考点】滑轮（组）的机械效率、功率的计算。
8.（2017 天水）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N。
（1）实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5N；
（2）若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为 ；
（3）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解析】（1）实验时应匀速拉动测力计；（2）根据实验数据，由效率公式求出滑轮组的效率；（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大。
（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，滑轮组的机械效率：
。
（3）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大。21cnjy.com
【答案】（1）匀速；（2）80%；（3）增大。
【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验。
三、计算题
9.（2017 泰安）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
【解析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据v绳=nv物求出绳端移动的速度；（2）根据求出滑轮组自由端的拉力F；根据求出滑轮组的机械效率；（3）根据S=nh求出绳端移动的距离，根据W=FS求出总功，根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功，总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功，就是克服动滑轮重力所做的额外功，利用W轮=G轮h可求动滑轮的重力。www.21-cn-jy.com
（1）由图可知，n=3，绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；
（2）根据可得，工人的拉力：，
滑轮组的机械效率：；
（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的有用功：W有用=Gh=810N×1m=810J，
拉力做的总功：W总=FS=Fnh=300N×3×1m=900J，
提升动滑轮做的额外功：W轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，
由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮===30N。
【答案】（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s；（2）滑轮组的机械效率是90%；（3）滑轮组中的动滑轮的重力是30N。
【考点】滑轮（组）的机械效率、速度公式及其应用、滑轮组绳子拉力的计算。
10.（2017·深圳）如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η。
【解析】（1）先利用G=mg求出衣服、动滑轮、杆和晾衣架的总重力，由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，不计绳重和摩擦，拉力；（2）利用S=4h求拉力端移动的距离，再利用W=FS求拉力做功；（3）利用求拉力做功功率；（4）对衣服做的功为有用功，利用W有用=Gh计算，再利用效率公式求整个过程中机械效率。
【答案】解答：（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，所承受的总重力：
G总=m总g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N，
不计绳重和摩擦，拉力：；
（2）拉力端移动的距离S=4h=4×0.5m=2m，拉力做功：W总=FS=12.5N×2m=25J；
（3）拉力做功功率：；
（4）有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，整个过程中机械效率：
。
答：（1）绳子自由端拉力F的大小为12.5N；（2）拉力所做的功为25J；（3）拉力的功率为5W；（4）整个过程中机械效率为80%。
【考点】滑轮组绳子拉力的计算、功的计算、滑轮（组）的机械效率、功率的计算。
知识点精析
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典例精析
跟踪训练
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