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第11章 简单机械和功
11.2 滑轮
【学习目标】
1.理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用；
2.理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图；
3.利用滑轮的特点解决力学的相关问题。
【知识梳理】
一、定滑轮和动滑轮
1.定滑轮：
定义：轴的位置固定不动的滑轮。
特点：不能省力，但能改变施力的方向。
实质：等臂杠杆
【教材剖析】[议一议]教材P10
通过实验发现定滑轮有什么特点？
答：定滑轮既不省力，也不费力，但能改变力的方向。
2.动滑轮
定义：轴的位置随被拉动物体一起运动的滑轮。
特点：可以省力，最多省一半的力，费距离，但是不能改变力的方向。
实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
【教材剖析】[议一议]教材P11
通过实验发现动滑轮由什么特点？
答：动滑轮可以省力，最多能省一半的力。
【重点提示】
(1)定滑轮是等臂杠杆，它的支点在滑轮的中心位置。
(2)动滑轮是省力杠杆，理想的情况下，最多省一半的力，支点不在滑轮的中心位置。
二、滑轮组
（1）滑轮组的定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成了滑轮组。
（2）特点：既可以省力也可以改变力的方向。
F=G/n（n为承担物重绳子的段数）
S=nh（h为重物移动的距离或高度）
（3）滑轮组的组装：基本原则“奇动偶定”
若承担物重的绳子段数为奇数，则绳子的起点从动滑轮开始绕线；
若承担物重的绳子段数为偶数，则绳子的起点从定滑轮开始绕线。
【重点提示】
①滑轮组不一定就是省力，也不一定改变力的方向，这要根据绳子缠绕方法和滑轮的重力及其他阻力的情况决定的，要明白滑轮组具有省力和改变力的方向的本领；
②滑轮的缠绕遵循奇动偶定原则，但是要注意拉力的方向不同，所需的滑轮个数也是不同。
三、轮轴和斜面
（1）斜面：
一个与水平面成一定夹角的倾斜平面，例如盘山公路。
特点：是一种省力的简单机械，若忽略摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几
分之一。
（2）轮轴：
由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。
特点：轮的半径是轴半径的几倍，加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一。
实质：是一个可以连续转动的杠杆。
作用：即可以改变用力的大小，又可以改变物体的运动速度。
【难点突破】
1、滑轮组的应用
（1）滑轮组的定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成了滑轮组。
（2）特点：既可以省力也可以改变力的方向。
F=G/n（n为承担物重绳子的段数）
S=nh（h为重物移动的距离或高度）
【重点提示】
滑轮组在竖直放置和水平放置时所承担的阻力不同，竖直放置时一般是物体的重力，而水平放置时一般是水平方向的阻力（如摩擦力）。
【例1】如图所示，滑轮A是
滑轮，若地面对物体的阻力是200N，不计滑轮重力和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=
N，可使物体匀速移动。
【例2】如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动时的摩擦,重物G=100
N,每一个滑轮重20
N。当绳自由端拉力F竖直向上且大小为30
N时,重物G对地面的压力为 N。拉力F为 N时,恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1
m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为 m/s。?
【典型例题】
【热点1】滑轮组的缠绕作图
【例1】（2019·淮安）在图中。画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
【热点2】定滑轮、动滑轮的特点
【例2】（2019·自贡）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（
）
A．F＝20N
B．F＝10N
C．F＝5N
D．F＝30N
【例3】（2020·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
【例4】如图所示,在竖直向上、大小为10
N的力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0.2
m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.20
N 0.4
m/s
B.20
N 0.1
m/s
C.5
N
0.4
m/s
D.5
N 0.1
m/s
【例5】（2019·江西）如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是(
)
A.F2B.F2C.F4=F2D.F4【热点3】滑轮组的特点
【例6】（2019·郴州）利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N
B．100N
C．105N
D．110N
【热点题型1】滑轮的应用与力的分析
【例7】（2019·安徽）图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12
N，乙重8
N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为
N。
【例8】(2019·德阳）如图所示，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。
【基础过关】
1.
下列说法正确的是（
）
A．杠杆一定能够省力
B．定滑轮既能省力又能改变力的方向
C．动滑轮既能省力又能改变力的方向
D．滑轮组既能省力又能改变力的方向
2.
在日常生活中,用10
N的拉力不能提起重力为15
N的物体的简单机械是(
)
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.杠杆
D.斜面
3.
（2019?济南一模）如图所示，分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是（
）
A．F1大于F2
B．F1小于F2
C．F1等于F2
D．F1大小随方向改变
4.
如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（ ）
5.
小明用一个滑轮组把重物提起了0.5
m，绳子的自由端移动了1.5m，则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个?
(
)
A．甲
B．乙
C．丙
D．三个都可以
6.
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.F2C.F1=2F2
D.F1>2F2
7.
（2019·绥化）如图所示，轻质动滑轮处于平衡状态。请在图中画出物体所受的重力（体现动滑轮省力），同时标出支点O并画出拉力F对应的力臂l。
8.下图是用滑轮匀速提起重物的示意图，若重物G＝200N，则弹簧测力计的示数为________N。(不计绳重和摩擦)
9.（2018·遂宁）小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为
m/s,物体A受到B施加的摩擦力
(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)，水平拉力F为
N,
水平拉力F的功率为
W.
10.
如图所示，B装置是______滑轮（选填“定”或“动”）。若物体A所受重力为100牛，当分别用不同方向的力匀速提起物体A时，拉力F1______F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
11.
（2018?天津）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬林相当于
（选填“省力”或“费力”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为
N。
12.
用如图所示的滑轮组将一个重G=30N的物体用最省力的方法匀速提升10m.
（1)请在图中画出最省力的滑轮组的绕线.
（2）绳端移动的距离是多大？
（3)不计摩擦、绳重，实际拉力F1=12N,动滑轮的重G动为多少？
（4）不计摩擦、绳重，用此滑轮组提起G'=114N的重物，实际拉力F2为多少？
【综合提优】
1.
下列几种说法中正确的是（
）
A．任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点
B．滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数
C．滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数
D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点
2.
对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是(
)
A．甲图所示的装置中OB是动力臂
B．使用乙图所示的装置可省一半力
C．丙图所示的装置是一种等臂杠杆
D．丁图所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
3.
如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（ ）
A．F1=F2
B．F3=F4
C．F1=F3
D．F2=F4
4.
小柯用图中装置提升重力为400
N的物体,不计摩擦和滑动自重,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
m,物体也上升1
m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
5.
如图所示,在竖直向上、大小为10
N的力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0.2
m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.20
N 0.4
m/s
B.20
N 0.1
m/s
C.5
N 0.4
m/s
D.5
N 0.1
m/s
6.（2018·宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（
）
A．绳子自由端的速度为0.2m/s
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
7.（2019·益阳）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示,有关力的分析正确的是( )
A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.脱困必需2400
N的拉力时,绳索自由端的力F至少为1200N
D.脱困必需2400
N的拉力时,绳索自由端的力F至少为800N
8.（2019·绍兴）如图是上肢力量健身器材示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AB=3BO,配重的重力为120
N。重为500
N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85
N。在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60
N。已知F1?F2=2?3,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是( )
A.配重对地面的压力为50
N时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为160
N
B.配重对地面的压力为90
N时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120
N
C.健身者在B点施加400
N竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35
N
D.配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540
N
9.
（2019·威海）图为吊装工具示意图,物体M为重5000
N的配重,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=1∶2,每个滑轮重100
N。当重为700
N的工人用300
N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力
为
N,物体M对地面的压力为 N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)?
10.（2018·河南）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图2为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为
N。若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了
cm。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
11.
如图所示，滑轮A是
滑轮，若地面对物体的阻力是200N，不计滑轮重力和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=
N，可使物体匀速移动。
12.
如图所示，一木块放在水平面上，上表面固定一轻滑轮（不计滑轮摩擦），轻绳绕过滑轮后，一端固定在右侧墙上，另一端始终用大小为F1的力竖直向上拉，木块向右匀速运动，这个过程中木块受到的摩擦力大小为
，若将绳端拉力方向改为水平向右，木块仍能匀速运动，这时拉力大小为F2，则F2
F1（选填“＝”、“＞”或“＜”）。
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1.0
N,每个钩码的重力为0.5
N;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 。?
A
B
C
D
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精品试卷·第
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第11章 简单机械和功
11.2 滑轮
【学习目标】
1.理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用；
2.理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图；
3.利用滑轮的特点解决力学的相关问题。
【知识梳理】
一、定滑轮和动滑轮
1.定滑轮：
定义：轴的位置固定不动的滑轮。
特点：不能省力，但能改变施力的方向。
实质：等臂杠杆
【教材剖析】[议一议]教材P10
通过实验发现定滑轮有什么特点？
答：定滑轮既不省力，也不费力，但能改变力的方向。
2.动滑轮
定义：轴的位置随被拉动物体一起运动的滑轮。
特点：可以省力，最多省一半的力，费距离，但是不能改变力的方向。
实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
【教材剖析】[议一议]教材P11
通过实验发现动滑轮由什么特点？
答：动滑轮可以省力，最多能省一半的力。
【重点提示】
(1)定滑轮是等臂杠杆，它的支点在滑轮的中心位置。
(2)动滑轮是省力杠杆，理想的情况下，最多省一半的力，支点不在滑轮的中心位置。
二、滑轮组
（1）滑轮组的定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成了滑轮组。
（2）特点：既可以省力也可以改变力的方向。
F=G/n（n为承担物重绳子的段数）
S=nh（h为重物移动的距离或高度）
（3）滑轮组的组装：基本原则“奇动偶定”
若承担物重的绳子段数为奇数，则绳子的起点从动滑轮开始绕线；
若承担物重的绳子段数为偶数，则绳子的起点从定滑轮开始绕线。
【重点提示】
①滑轮组不一定就是省力，也不一定改变力的方向，这要根据绳子缠绕方法和滑轮的重力及其他阻力的情况决定的，要明白滑轮组具有省力和改变力的方向的本领；
②滑轮的缠绕遵循奇动偶定原则，但是要注意拉力的方向不同，所需的滑轮个数也是不同。
三、轮轴和斜面
（1）斜面：
一个与水平面成一定夹角的倾斜平面，例如盘山公路。
特点：是一种省力的简单机械，若忽略摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几
分之一。
（2）轮轴：
由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。
特点：轮的半径是轴半径的几倍，加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一。
实质：是一个可以连续转动的杠杆。
作用：即可以改变用力的大小，又可以改变物体的运动速度。
【难点突破】
1、滑轮组的应用
（1）滑轮组的定义：定滑轮和动滑轮组合在一起构成了滑轮组。
（2）特点：既可以省力也可以改变力的方向。
F=G/n（n为承担物重绳子的段数）
S=nh（h为重物移动的距离或高度）
【重点提示】
滑轮组在竖直放置和水平放置时所承担的阻力不同，竖直放置时一般是物体的重力，而水平放置时一般是水平方向的阻力（如摩擦力）。
【例1】如图所示，滑轮A是
滑轮，若地面对物体的阻力是200N，不计滑轮重力和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=
N，可使物体匀速移动。
【答案】动
；100。
【解析】
（1）A滑轮可以随物体一起向前移动，所以A是动滑轮；
（2）物体进行匀速直线运动，物体水平方向上受到拉力和阻力，这两个力是平衡力，所以F拉=f=200N，对物体的拉力有两段绳子承担，所以F=0.5F拉=0.5×200N=100N，故答案为：动；100。
【例2】如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动时的摩擦,重物G=100
N,每一个滑轮重20
N。当绳自由端拉力F竖直向上且大小为30
N时,重物G对地面的压力为 N。拉力F为 N时,恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1
m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为 m/s。?
【答案】30；40；0.3
【解析】由受力分析可知,重物G对地面的压力为F压=G+G动-3F=100
N+20
N-90
N=30
N;重物G恰好匀速上升时对地面压力为0,由受力分析可知,3F'=G+G动=100
N+20
N=120
N,则F'=40
N;重物G以0.1
m/s的速度匀速上升时,有3股绳子作用在动滑轮上,则绳自由端向上运动速度为0.3
m/s。
【典型例题】
【热点1】滑轮组的缠绕作图
【例1】（2019·淮安）在图中。画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
【答案】
【解析】
图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
【热点2】定滑轮、动滑轮的特点
【例2】（2019·自贡）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（
）
A．F＝20N
B．F＝10N
C．F＝5N
D．F＝30N
【答案】B
【解析】
由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以FA＝1/2GB＝1/2×10N＝5N；
在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；
若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA+f＝5N+5N＝10N。
【例3】（2020·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
【答案】A
【解析】图中为一个动滑轮，动滑轮的特点就是省力,不改变施力的方向。
【例4】如图所示,在竖直向上、大小为10
N的力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0.2
m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.20
N 0.4
m/s
B.20
N 0.1
m/s
C.5
N
0.4
m/s
D.5
N 0.1
m/s
【答案】D
【解析】图中的是动滑轮,但不是正常使用的动滑轮,力作用在动滑轮上,这时不再是省力的,而成了费力的简单机械,根据受力分析,F=2G,则G=5
N,滑轮上升的速度是物体上升的速度的一半,即为0.1
m/s,故该题选D。
【例5】（2019·江西）如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是(
)
A.F2B.F2C.F4=F2D.F4【答案】B
【解析】因不计机械自重与摩擦,图甲中重物G离支点3个小格,F1离支点3个小格,根据杠杆平衡条件得F1=G;图乙中滑轮组有三段绳子吊着物体,则F2=G;图丙中F3下方吊着两段绳子,其中一段吊着物体,则F3=2G;图丁中设斜面长为s,则斜面高为h=s,F4=G,故有F2【热点3】滑轮组的特点
【例6】（2019·郴州）利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70N
B．100N
C．105N
D．110N
【答案】C；
【解析】由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝（200N+10N）＝105N，故C正确；
故选：C。
【热点题型1】滑轮的应用与力的分析
【例7】（2019·安徽）图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12
N，乙重8
N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为
N。
【答案】4；
【解析】(1)物体乙受竖直向下的重力G乙=8N,竖直向上的绳子拉力F而静止,处于平衡状态,由平衡条件得,F=G乙=8N,物体甲受竖直向下的重力G甲=12N、竖直向上的绳子的拉力F=8N、竖直向上的地面的支持力FN作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G甲=F+FN,FN=G甲-F=12N-8N=4N；
【例8】(2019·德阳）如图所示，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。
【答案】400；210。
【解析】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。
【方法归纳】本题考查的是滑轮组拉力的计算，对于此类型的题目，先要确定该机械装置的类型，然后根据特点来进行计算。
【基础过关】
1.
下列说法正确的是（
）
A．杠杆一定能够省力
B．定滑轮既能省力又能改变力的方向
C．动滑轮既能省力又能改变力的方向
D．滑轮组既能省力又能改变力的方向
【答案】D
【解析】
A、杠杆根据动力臂和阻力臂之间的关系可以分类为省力、费力、和等臂杠杆三类，故A错误；
B．动滑轮是等臂杠杆，不能省力，但是可以改变力的方向，故B错误；
C、动滑轮能省力但是不可以改变力的方向，故C错误；
D、滑轮组既能含有动滑轮省力的特点，也可以有定滑轮改变力的方向的特点，故D正确。
2.
在日常生活中,用10
N的拉力不能提起重力为15
N的物体的简单机械是(
)
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.杠杆
D.斜面
【答案】A
【解析】本题考查简单机械的作用。使用定滑轮不能省力,而使用动滑轮、杠杆、斜面都可以省力,故选A。
3.
（2019?济南一模）如图所示，分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是（
）
A．F1大于F2
B．F1小于F2
C．F1等于F2
D．F1大小随方向改变
【答案】A
【解析】由图可知，图1是定滑轮，定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力但可以改变力的方向，不计滑轮重、绳重及摩擦F1=G；图2是动滑轮，动滑轮是省力杠杆，不计滑轮重、绳重及摩擦F2=1/2
QUOTE
G；所以F1大于F2，故A正确。
4.
如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（ ）
【答案】C
【解析】若不计滑重，A是动滑轮可以省力且F=1/2G，所以G=2F；
B是定滑轮，是等臂杠杆，不省力也不费力，F=G；
C是滑轮组，有三段绳子承担货物，F=1/3G，即G=3F.
D是滑轮组，有两段绳子承担货物，F=1/2G，即G=2F.
综上所述，C选项符合题意。
5.
小明用一个滑轮组把重物提起了0.5
m，绳子的自由端移动了1.5m，则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个?
(
)
A．甲
B．乙
C．丙
D．三个都可以
【答案】A
【解析】使用滑轮组提起重物，凡是与动滑轮相连的绳子均被提起，因此承担重物的绳子有几股，手移动的距离就是重物移动距离的几倍。图甲重物由3段绳子来承担，手移动的距离是物体移动距离的3倍。
6.
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.F2C.F1=2F2
D.F1>2F2
【答案】D；
【解析】（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得F动=F2+f地面；即F1=2F2+f地面；F1>2F2。
7.
（2019·绥化）如图所示，轻质动滑轮处于平衡状态。请在图中画出物体所受的重力（体现动滑轮省力），同时标出支点O并画出拉力F对应的力臂l。
【答案】
【解析】
动滑轮的支点在左边缘，从支点O到力F作用线的距离就等于F的力臂，如图所示；
物体的重力作用点在其几何中心，由重心向下作竖直向下的有向线段，即为其重力示意图，动滑轮动力臂是阻力臂的两倍，所以绳子自由端拉力F是物体重力的，所以重力G的线段长是F的两倍，如图所示；
8.下图是用滑轮匀速提起重物的示意图，若重物G＝200N，则弹簧测力计的示数为________N。(不计绳重和摩擦)
【答案】200；
【解析】本题考查的是定滑轮的特点，图中的滑轮轮轴是固定的，所以该滑轮组中的滑轮都是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，所以弹簧测力计的示数等于物体的重力G=200N.
9.（2018·遂宁）小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触)，此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为
m/s,物体A受到B施加的摩擦力
(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”)，水平拉力F为
N,
水平拉力F的功率为
W.
【答案】0.1；水平向右；36.
【解析】物体A运动的速度为：v物===0.2m/s
滑轮移动的速度：
v滑=v物=0.1m/s
由物体B与A始终接触，且弹簧测力计的示数为8N可知：物体B受到A施加的摩擦力为8N，方向水平向左，
故物体A受到地面和B施加的摩擦力为18N，即F=2F摩=36N。
10.
如图所示，B装置是______滑轮（选填“定”或“动”）。若物体A所受重力为100牛，当分别用不同方向的力匀速提起物体A时，拉力F1______F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 定；等于
【解析】（1）提升物体A时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮；（2）因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一物体A，沿不同方向用的拉力大小相等，所以F1=F2，故答案为：定；等于。
11.
（2018?天津）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬林相当于
（选填“省力”或“费力”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为
N。
【答案】 省力；300
【解析】（1）用撬棒撬石头时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）由乙图可知绳子的有效股数n=3，拉力F=1/nG物=1/n×900N=300N。
12.
用如图所示的滑轮组将一个重G=30N的物体用最省力的方法匀速提升10m.
（1)请在图中画出最省力的滑轮组的绕线.
（2）绳端移动的距离是多大？
（3)不计摩擦、绳重，实际拉力F1=12N,动滑轮的重G动为多少？
（4）不计摩擦、绳重，用此滑轮组提起G'=114N的重物，实际拉力F2为多少？
【答案】（1）如下图;（2）绳端移动的距离为30m；（3）动滑轮重为6N；（4）拉力的大小为40N；
【解析】
（1）先将绳子的一段固定在动滑轮上，依次绕定滑轮和动滑轮，可知由三段绳子承担总重，为最省力的绕法；如图：(滑轮组的设计与组装)；
（2）绳子自由端移动的距离：s=nh=3×10m=30m(滑轮组及其工作特点)
（3）动滑轮重：?G动=3F1?G=3×12N?30N=6N?(滑轮组及其工作特点)
（4）拉力:?F2=13(G'+G动)=13(114N+6N)=40N?(滑轮组中拉力的计算)
【综合提优】
1.
下列几种说法中正确的是（ ）
A．任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点
B．滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数
C．滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数
D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点
【答案】C
【解析】将动滑轮和定滑轮结合在一起使用时组成滑轮组，根据滑轮组的省力特点，承担物重的绳子段数越多，越省力,与动滑轮的个数无关,且当承担物重的绳子段数是奇数时，并不能达到改变动力方向的优点，所以A、B错误，C正确，功的原理告诉我们使用任何机械都不省功，所以滑轮组使用时，一样不能既省力又省距离的，即D错误，故选C。
2.
对图所示的几种简单机械，下列说法中，正确的是(
)
A．甲图所示的装置中OB是动力臂
B．使用乙图所示的装置可省一半力
C．丙图所示的装置是一种等臂杠杆
D．丁图所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械
【答案】D
【解析】甲图误把杠杆的长度当成了力臂；乙图是一个定滑轮，它不省力；丙图是一个动滑轮，是动力臂为阻力臂二倍的杠杆；丁图所示的汽车驾驶盘是一个轮轴，它也是一种简单机械。
3.
如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（ ）
A．F1=F2
B．F3=F4
C．F1=F3
D．F2=F4
【答案】B
【解析】
甲图是一个动滑轮，能够省一半的力，故F1=
（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以F2＞F1；乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F3=F4=G物。故选B。
4.
小柯用图中装置提升重力为400
N的物体,不计摩擦和滑动自重,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
m,物体也上升1
m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
【答案】C
【解析】该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,A错误;使用动滑轮时,物体上升1
m,则绳子的自由端会通过2
m,B错误;不计摩擦和滑轮自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400
N,则拉力为200
N,C正确;使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,D错误。故选C。
5.
如图所示,在竖直向上、大小为10
N的力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0.2
m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.20
N 0.4
m/s
B.20
N 0.1
m/s
C.5
N 0.4
m/s
D.5
N 0.1
m/s
【答案】D
【解析】图中的是动滑轮,但不是正常使用的动滑轮,力作用在动滑轮上,这时不再是省力的,而成了费力的简单机械,根据受力分析,F=2G,则G=5
N,滑轮上升的速度是物体上升的速度的一半,即为0.1
m/s,故该题选D。
6.（2018·宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（
）
A．绳子自由端的速度为0.2m/s
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【答案】D
【解析】
A、由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s故A正确；
B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N，故B正确；
C、物体A受到向右的拉力，相对于地面有向右的运动趋势，物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；
D、如果增大F2，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，故D错。
故选：D。
7.（2019·益阳）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示,有关力的分析正确的是( )
A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.脱困必需2400
N的拉力时,绳索自由端的力F至少为1200N
D.脱困必需2400
N的拉力时,绳索自由端的力F至少为800N
【答案】C；
【解析】车对地面的压力与车的重力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力,故A错误;车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B错误;由图可知,n=2,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力F=F'=×2400
N=1200
N,因为绳重和摩擦必然存在,所以绳索自由端的拉力F至少为1200
N,故C正确,D错误。
8.（2019·绍兴）如图是上肢力量健身器材示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AB=3BO,配重的重力为120
N。重为500
N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85
N。在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60
N。已知F1?F2=2?3,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是( )
A.配重对地面的压力为50
N时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为160
N
B.配重对地面的压力为90
N时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120
N
C.健身者在B点施加400
N竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35
N
D.配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540
N
【答案】C
【解析】
当配重在地面上保持静止状态时,它受到的绳子的拉力F为F=G-FN,由图可知,杠杆A点受到的拉力FA=2F+G动=2×(G-FN)+G动,根据杠杆的平衡条件得,FA×OA=FB×OB,即[2×(G-FN)+G动]×OA=FB×OB,由AB=3BO可得AO=2BO,则有[2×(G-FN)+G动]×2OB=FB×OB,整理得,FB=4×(G-FN)+2G动。当压力为85
N时,F1=4×(120
N-85
N)+2G动;当压力为60
N时,F2=4×(120
N-60
N)+2G动;由题知,F1?F2=2?3,则[4×(120
N-85
N)+2G动]?[4×(120
N-60
N)+2G动]=2?3,解得动滑轮重G动=30
N。当配重对地面的压力为50
N时,健身者对B点向下的拉力为FB1=4×(120
N-50
N)+2×30
N=340
N,故A错误;当配重对地面的压力为90
N时,健身者对B点向下的拉力为FB2=4×(120
N-90
N)+2×30
N=180
N,故B错误;健身者在B点施加400
N竖直向下的拉力时,根据FB=4×(G-FN)+2G动可得到400
N=4×(120
N-FN3)+2×30
N,解得配重对地面的压力FN3=35
N,故C正确;配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,健身者在B点向下的拉力FB4=4×(G-FN4)+2G动=4×(120
N-0
N)+2×30
N=540
N>500
N,因为人的最大拉力等于体重500
N,因此配重不可能被匀速拉起,故D错误。
9.
（2019·威海）图为吊装工具示意图,物体M为重5000
N的配重,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=1∶2,每个滑轮重100
N。当重为700
N的工人用300
N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力
为
N,物体M对地面的压力为 N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)?
【答案】400；4500.
【解析】当重为700
N的工人用300
N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力F压=G-F=700
N-300
N=400
N。杠杆A端所受的力FA=3F+G轮=3×300
N+100
N=1000
N。根据杠杆平衡条件FB×OB=FA×OA,则FB=FA×=1000
N×=500
N,所以物体M对地面的压力FM=GM-FB=5000
N-500
N=4500
N。
10.（2018·河南）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图2为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重和摩擦，输电线A端受到的拉力大小为
N。若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了
cm。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
【答案】10000；15；
【解析】滑轮组左侧为定滑轮,右侧为动滑轮,坠砣属于绳子末端,故输电线A端拉力等于2倍绳子末端拉力,等于25kg×20×10N/kg×2=10000N;A端移动的距离等于12绳子末端移动距离,故等于15cm。
11.
如图所示，滑轮A是
滑轮，若地面对物体的阻力是200N，不计滑轮重力和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=
N，可使物体匀速移动。
【答案】动
；100.
【解析】
（1）A滑轮可以随物体一起向前移动，所以A是动滑轮；
（2）物体进行匀速直线运动，物体水平方向上受到拉力和阻力，这两个力是平衡力，所以F拉=f=200N，对物体的拉力有两段绳子承担，所以F=0.5F拉=0.5×200N=100N，故答案为：动；100。
12.
如图所示，一木块放在水平面上，上表面固定一轻滑轮（不计滑轮摩擦），轻绳绕过滑轮后，一端固定在右侧墙上，另一端始终用大小为F1的力竖直向上拉，木块向右匀速运动，这个过程中木块受到的摩擦力大小为
，若将绳端拉力方向改为水平向右，木块仍能匀速运动，这时拉力大小为F2，则F2
F1（选填“＝”、“＞”或“＜”）。
【答案】F1；＞。
【解析】始终用大小为F1的力竖直向上拉，木块向右匀速运动，木块受到向右的拉力和向左的摩擦力一对平衡力，大小相等，故摩擦力f1＝F＝F1；
若将绳端拉力方向改为水平向右，木块仍能匀速运动，这时拉力大小为F2，则物体受向右的两个F2和向左的摩擦力一对平衡力，大小相等，即2F2＝f2，即F2＝f2。
因为影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度，当绳子竖直向上拉时，对物体有竖直向上的拉力，物体对地面的压力小于重力，当改为水平向右拉时，物体对水平面的压力等于重力，即当拉力改为水平方向后，压力增大，摩擦力增大，即f2＞f1，故F2＝f2＞F1。故答案为：F1；＞。
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1.0
N,每个钩码的重力为0.5
N;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 。?
【答案】F=(G+G0)；不省力
【解析】
本题考查对数据的分析、归纳能力。分析表中实验数据可以得出,弹簧测力计的示数F约为钩码的重力G和动滑轮的重力G0之和的一半,即F=(G+G0)。表中前两组数据是动滑轮的重力大于或等于物体重力的情况,分析可知,在这两种情况下,使用动滑轮并不省力。答案
F=(G+G0)；不省力
A
B
C
D
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精品试卷·第
2
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