课课精编精练——10.2 滑轮及其应用（含答案与解析）

课课精编精练——10.2 滑轮及其应用

1．使用滑轮组的时候，提起重物所用力的大小是由（　　）
A．定滑轮的个数决定的 B．动滑轮的个数决定的
C．定滑轮和动滑轮的个数决定的 D．承担重物和动滑轮总重力的绳子的条数所决定的
2．如图一根绳子绕过定滑轮轮，一端拴在重物G上一人手执另一端分别用F1，F2，F3匀速拉起重物。不计滑轮摩擦及绳重。则F1，F2，F3大小关系是（　　）
A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．三者一样大
3．如图所示，拉力F＝4N，则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为（　　）
A．8 N、8N B．12 N、8N C．8 N、12 N D．12 N、12 N
4．如图，工人用一滑轮组往高处运送货物，若绳子所能承受的最大拉力是400N．不计滑轮、绳子的重量及摩擦，则工人一次最多只能运送货物（　　）
A．400N B．800N C．200N D．1600N
5．如图所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是（　　）
A．/汽车方向盘 B．/ 桔槔
C．/盘山公路 D．/铁葫芦
6．使用定滑轮　 　省力，但是能　 　，给工作带来方便；使用动滑　 　；但是不能　 　，且动力移动的距离是货物升高的距离的　 　。
7．质量是20kg的物体，使用定滑轮将它提起时，不计摩擦和滑轮重，所用拉力是　 　N；如果使用动滑轮将它提起，所用拉力是　 　N。
8．小明同学用滑轮组吊起摩托车，如图1所示，滑轮组动滑轮的个数为　 　，摩托车的重力有　 　根绳子承担。
古代建筑工人使用的绞车是由杠杆和　 　 组合而成的机械，如图2所示。用绞车往高处搬运建筑材料，既能改变作用力的方向，也能　 　。
9．如图所示，若胖者体重为800N，瘦者体重为500N，贷物重600N（绳重和摩擦力不计），则甲图中，静止站立在地面上的胖者受到向上的绳的拉力为　 　N，胖者对地面的压力为　 　N．乙图中，瘦者会被绳拉离地面，在他被提升的过程中，手受到的拉力为　 　N。
10．图中物体A向右做匀速直线运动，弹簧测力计的示数是4N，不计滑轮重力、绳重及摩擦，则拉力F＝　 　N，物体A受到的摩擦力是　 　N。
11．如图所示，小明在地面用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。

12．盘山公路总是修得弯弯曲曲的，而不是从山下直通山顶，这是为了（　　）
A．美观 B．省距离 C．省力 D．经济
13．用滑轮组提升重物，当绳的自由端被拉下2m，发现物体升高0.5m，物体的质量为20千克，动滑轮重1N；若不计摩擦阻力，拉绳的力是（　　）
A．19.6N B．49N C．49.25N D．50N
14．如图，物体重G，它运动时受到的摩擦力为f，（不计绳与轮间的摩擦）则须施加的拉力F为（　　）
A．G B．/ C．f D．f/2
15．如图所示，动滑轮重2N，弹簧秤的示数为10N，则拉力F和物体的重为（　　）
A．20N，18N B．10N，18N C．18N，10N D．20N，20N
16．用两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组来提升重物，若不计动滑轮重及摩擦，所用的拉力为400N时，则可提起的重物为（　　）
A．只能提起1600N B．只能提起2000N
C．只能提起l600N或2000N D．以上说法都不对
17．如图所示，用滑轮将重物提起，弹簧测力计的示数是10N，人拉绳所用的力F为　 　N，不计摩擦，物体和滑轮的总重是　 　。
18．如图所示，是测量物体A与桌面间摩擦力的实验装置，实验中的滑轮是　 　（选填“动滑轮”或“定滑轮”），这种装置的作用是　 　。
19．物体重500N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用　 　N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用　 　N的力（不计摩擦滑轮自重）。
20．按要求完成图中滑轮组的绕法，或根据绕法完成对应的表达式。

F＝/G； F＝/G； F＝　 　G；F＝　 　G；F＝/G； F＝/G
21．如图所示，甲、乙两个物体均重10N在F＝4N的水平拉力作用下均做匀速直线运动。不计动滑轮、绳子的重量，则甲、乙两物体运动过程中受到地面的摩擦力分别为：f甲＝　 　N、f乙＝　 　N
22．如图所示，汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有滑轮两只，绳子一根，如何用最小的力把汽车拉出来？在图中画出滑轮组绕法。

23．（2019?西宁）下面四句话摘自一位同学的“物理学习笔记”，其中错误的是（　　）
A．滑轮组既可以省力又可以改变力的方向 B．力是不能离开物体而独立存在的
C．三要素相同的两个力可能是一对平衡力 D．力学性能是选择材料的重要指标
24．（2019?哈尔滨）关于简单机械的使用，说法不正确的是（　　）
A．图甲使用撬棒可以省力 B．图乙使用定滑轮不能省距离
C．图丙利用斜面可以省功 D．图丁使用滑轮组可以改变动力方向
25．（2019?盐城）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　　）
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
26．（2019?绵阳）用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（　　）
A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
27．（2019?陕西）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65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
28．（2019?海南）小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有　 　段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为　 　N．
29．（2019?德阳）如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　 　N，图乙中人对绳子的拉力为　 　N。
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30．（2019?安徽）图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为　 　N。
31．（2018?营口）如图所示，物体重为20N，某人在5s内用4N的拉力匀速地将该物体在水平方向移动了1m，则绳子自由端移动的速度为　 　m/s，拉力做功为　 　J，此物体受到的摩擦力为　 　N．（不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦）
32．（2019?上海）如图（a）、（b）所示的滑轮应用情景中，不计摩擦和滑轮重力。分别用力F1、F2匀速提起重为l0牛的物体，图　 　中的滑轮可以看作等臂杠杆；图（b）中力F2的大小为　 　牛；图（a）中物体被竖直提升1米过程中，力F1所做的功为　 　焦。
33．（2019?盘锦）利用滑轮组提升物体A，请用笔画线代替绳子，在图中画出最省力的绳子绕法及物体A所受重力的示意图。
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34．（2019?铜仁市）一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
35．（2017?朝阳）组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O1的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。
（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？
（2）作出此时人的受力示意图。
（3）若人与地面的接触面积为400cm2，则人对地面的压强是多少？
课课精编精练——10.2 滑轮及其应用
参考答案与试题解析

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2．【解答】不计滑轮摩擦及绳重，图中使用同一定滑轮提升同一物体，只是改变用力方向，不会省力，所以沿着各个不同的方向拉动，所用的力都相等。
故选：D。
3．【解答】绳子静止，根据二力平衡，绳子两头的拉力是相等的，每根绳子的拉力都是4N；
弹簧秤甲的拉力由三段绳子来承担，每根绳子的拉力大小都是4N，所以甲的读数是12N；
弹簧秤乙的拉力由两段绳子来承担，每根绳子的拉力大小都是4N，所以乙的读数是8N。
故选：B。
4．【解答】读图可知，由三段绳子吊着动滑轮，因此，F＝/G，则在不计滑轮、绳子的重量及摩擦的时候，G＝3F＝3×400N＝1200N．理论上能提升1200N，实际提升的物重要小于且接近这一数值，因此可判断：400N、200N太轻，1600N太重，800N是最接近的结果。
故选：B。
5．【解答】A、由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。汽车的方向盘相当于轮轴，所以A错误。
B、桔槔相当于杠杆，所以B错误。
C、盘山公路在高度不变的情况下，增大了行程，从而更省力，所以是斜面。所以C正确。
D、将定滑轮和动滑轮组合使用，组成滑轮组，铁葫芦是滑轮组，所以D错误；
故选：C。
6．【解答】据课本可知，使用定滑轮不省力，但是能改变力的方向，给工作带来方便；使用动滑能省一半的力；但是不能改变力的方向，且动力移动的距离是货物升高的距离的2倍。
故答案为：不；改变力的方向；省一半的力；改变力的方向；2倍。
7．【解答】（1）物体的重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）使用定滑轮将它提起时，所用拉力等于物体的重力，是200N；使用动滑轮将它提起，不计摩擦和滑轮重，所用拉力是物体重力的一半，为100N。
故答案为：200；100。
8．【解答】当提升摩托车时，下面三个滑轮一起上升，下面三个滑轮为动滑轮；从动滑轮上直接引出6股绳子，摩托车的重力有6根绳子承担。
下面的人用到的工具是轮轴，在杆的下方固定着一个滑轮，是定滑轮。这些机械组合在一起，既能改变力的方向，又能省力。
故答案为：3个；6；滑轮；省力。
9．【解答】（1）甲图中的人站立在地面的胖者处于静止状态，胖者受到绳子给的拉力等于货物的重力，为600N；
（2）甲图中的人受到竖直向下的重力为800N；绳子对人竖直向上的拉力等于物重600N，则人对地面的压力为800N﹣600N＝200N；
（3）乙图中的人受到竖直向下的重力为500N，而绳子对人竖直向上的拉力等于物重600N，人被提升时受非平衡力。则在他通过动滑轮被提升的过程中，手受到的拉力为600N，
故答案为：600；200；600。
10．【解答】（1）水平拉力F与弹簧测力计的示数相等，则拉力F＝4N。
（2）不计滑轮重力、绳重及摩擦，动滑轮省一半力，拉力F是摩擦力的一半，摩擦力f＝2F＝2×4N＝8N。
故答案为：4；8。
11．【解答】因为只有1个动滑轮，且人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由3段绳子承担物重是最省力的绕法；从动滑轮上面挂钩开始绕起，最后绳子回到人的手中，如图所示：
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12．【解答】汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的云峰，盘山公路修得弯弯曲曲，主要目的是为了增加斜坡长度，更省力。
故选：C。
13．【解答】由S＝nh可得：n＝/＝/＝4段，
G＝mg＝20kg×9.8N/kg＝196N
F＝/（G+G动）＝/（196N+1N）＝49.25N．故C符合题意。
故选：C。
14．【解答】物体受力如图所示，
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物体在水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：f＝F+F＝2F，
所以F＝/f。
故选：D。
15．【解答】（1）绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力F＝10N；
（2）动滑轮绳子的有效股数n＝2，
因为不计摩擦和绳重，所以拉力：F＝/（G物+G动），
物体重：G物＝2F﹣G动＝2×10N﹣2N＝18N。
故选：B。
16．【解答】不计滑轮重及摩擦，
F＝/G，
如甲图，n＝4，被提起的物重：G＝4F＝4×400N＝1600N。
如乙图，n＝5，被提起的物重：G′＝5F＝5×400N＝2000N。
故选：C。
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17．【解答】（1）因为弹簧测力计与绳子的一端相连，而F为绳子另一端的力，故F＝10N；
（2）∵F＝/（G轮+G物）
∴G轮+G物＝2F＝2×10N＝20N。
故答案为：10；20。
18．【解答】（1）由图可知，拉动滑轮时，物体与滑轮一起运动，因此该滑轮为动滑轮；
（2）用图中的动滑轮拉动物体A在水平方向做匀速直线运动时，弹簧测力计位置固定不动，方便读数，根据动滑轮的特点可知，此时物体A受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等，便于准确测出摩擦力的大小。
故答案为：动滑轮；便于准确测出摩擦力的大小。
19．【解答】不计摩擦及滑轮自重，使用定滑轮将它提起时，所用拉力等于物体的重力，是500N；使用动滑轮将它提起，所用拉力是物体重力的一半，为250N。
故答案为：500；250。
20．【解答】如图1，n＝2，从定滑轮的固定挂钩上绕起；
如图2，n＝3，从动滑轮的固定挂钩上绕起；
题中图3，n＝3，F＝/G；
题中图4，n＝4，F＝/G；
如图5，n＝4，从定滑轮的固定挂钩上绕起；
如图6，n＝5，从动滑轮的固定挂钩上绕起；
故答案为：绕法如右图所示，省力情况：/，/。
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21．【解答】将上图顺时针旋转90度角，乙物体所受摩擦力f乙跟拉力F的关系为：f乙＝/F，∵F＝4N，∴f乙＝2N。
下图为定滑轮，图中拉力F克服摩擦力f甲匀速直线运动，则f甲＝F＝4N。
故答案为：4；2。
21．【解答】用最小的力气，则承担拉力的绳子段数最多，则应从动滑轮绕起。因此将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：
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23．【解答】A、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，通过改变绕线的方式，既可以省力、又可以改变力的方向，故A正确；
B、力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，故B正确；
C、力的三要素相同，即大小、方向、作用点都相同，因为力的方向相同，所以一定不是一对平衡力，故C错误；
D、力学性能是选择材料的重要指标，通常包括弹性和塑性、硬度和韧性等，故D正确。
故选：C。
24．【解答】A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故A正确；
B、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，故B正确；
C、利用斜面可以省力，但费距离，但不能省功，故C错；
D、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，故D正确。
故选：C。
25．【解答】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，故A正确、BCD错误。
故选：A。
26．【解答】由图知，
（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，
由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，
由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝/F1，
由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝/F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；
木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F动＝F2+f地面，
即/F1＝F2+f地面，
也就是F1＝2F2+2f地面，
所以F1＞2F2。
故选：D。
27．【解答】A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；
B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；
D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，
则提升物体的最大质量：m最大＝/＝/＝130kg，故D错误。
故选：B。
28．【解答】如图用绳子拉甲树时，甲相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的/，
所以人对绳子的拉力至少为：F＝/F甲＝/×300N＝150N。
故答案为：2；150。
29．【解答】图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；
图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝/（G+G动）＝/（400N+20N）＝210N。
故答案为：400；210。
30．【解答】物体甲受竖直向下的重力G甲＝12N、竖直向上的拉力F拉＝G乙＝8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止，处于平衡状态，由力的平衡条件得：G甲＝F拉+F支，
则甲受到地面的支持力：F支＝G甲﹣F拉＝12N﹣8N＝4N。
故答案为：4。
31．【解答】由图知，动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离：s＝2s物＝2×1m＝2m；
绳子自由端移动的速度：v＝/＝/＝0.4m/s；
拉力做的功：W＝Fs＝4N×2m＝8J；
不计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦，
由F＝/f可得，物体受到的摩擦力：f＝2F＝2×4N＝8N；
故答案为：0.4；8；8。
32．【解答】由图知，（a）不随货物一起升降是定滑轮，本质是等臂杠杆；（b）是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆；
不计滑轮重和摩擦，能省一半力，拉力F2＝/G＝/×10N＝5N；
（15）当物体上升1米的过程中，A中绳子的拉力F1＝G＝10N，绳端向下移动的距离s＝1m，力A所做的功：W＝F1s＝10N×1m＝10J。
故答案为：（a）；5；10。
33．【解答】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕；
过物体A的重力，竖直向下画出带箭头的线段，用G表示，如图所示：
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34．【解答】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：
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35．【解答】（1）由题知，AO：OB＝4：1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
设滑轮O1对B端的拉力为FB，
由杠杆的平衡条件有：G物?AO＝FB?OB，
即：300N×AO＝FB×OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②解得：FB＝1200N，
因为力的作用是相互的，所以B端对滑轮O1向上的拉力为：F拉＝FB＝1200N，
杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计，对滑轮O1进行受力分析，B端对滑轮O1向上的拉力和下面3段绳子的拉力平衡，
所以人对绳子自由端的拉力：
F＝/F拉＝/×1200N＝400N；
（2）人受到的重力G人＝600N，还受向上的拉力F和向上的支持力；
由力的平衡条件可知，地面对人的支持力：F支＝G人﹣F＝600N﹣400N＝200N，
人的受力示意图，如图所示：
/；
（3）人对地面的压力大小等于地面对人的支持力，即：F压＝F支＝200N，
所以人对地面的压强：
p＝/＝/＝5000Pa。
答：（1）人对绳子自由端的拉力是400N；
（2）人的受力示意图见上图；
（3）人对地面的压强是5000Pa。
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