中小学教育资源及组卷应用平台
滑轮专题练习
1、如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G．在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（ ）
A．F1＜F2
B．F2＝G
C．F1的力臂为OA
D．在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
第1题图
第2题图
第3题图
第4题图
2、小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子自由端移动的距离分别为s1、s2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）
A．s1＞s2，η1＝η2
B．s1＞s2，η1＞η2
C．s1＜s2，η1＝η2
D．s1＜s2，η1＞η2
3、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
4、如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
5、重为30牛的A物体，用如右图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
第5题图
第6题图
6、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，那么，下列关系式中正确的是（ ）
A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3
D．F2＜F1＜F3
7、如图所示，横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA：OB＝5：4，动滑轮悬挂着物体M，小科站在水平地面上时对地面的压强为2.2×104Pa，当他用力向下拉横杆B端使横杆AB刚好在水平位置平衡且M恰好离地时他对横杆B端竖直向下的作用力F1为150N，此时他对水平地面的压强为1.7×104Pa，若在物体M下面再加挂物体N，小科需用更大的力作用在B端才能使横杆水平，当横杆AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向下的作用力F2，根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，滑轮、横杆AB与绳的质量均忽略不计）（ ）
A．物体M的质量为375kg
B．小科的质量为65kg
C．F2的最大值为660N
D．N的最大质量为45kg
第7题图
第8题图
第9题图
8、质量是6kg的物体A放在水平桌面上，小科利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在5s内做了30J的功，物体A运动速度为0.5m/s。下列判断错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为1.0m/s
B．由于G定存在，物体A受到的摩擦力大于12N
C．作用在绳子自由端的拉力F为6N
D．绳子自由端移动5m
9、如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m，水深4m，物体质量为200kg，体积为0.05m3，汽车重为3×104N，汽车受到的阻力恒为车重的0.05倍，物体在汽车的作用下以0.6m/s的速度匀速上升（不计摩擦、绳重和滑轮重）下列说法正确的是（ ）
A．汽车行驶的速度为0.2m/s
B．物体上升过程中机械能保持不变
C．物体露出水面前汽车匀速拉绳子时的拉力大小为500N
D．物体完全离开水面到刚离开井口，汽车做功大小为2.1×104J
10、如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ）
A．218N
B．220N
C．210N
D．236N
11、如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12、如图所示，整个装置处于静止状态，重力和摩擦不计，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，则可以判断（ ）
A．3FA＝2FB＝FC
B．6FA＝3FB＝2FC
C．弹簧测力计A对墙壁的拉力大于FA
D．弹簧测力计B对墙壁的拉力小于FB
第12题图
第13题图
13、如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为16N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动
14、如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，如果FC＝2N，则FA、FB示数是（ ）
A．FA＝6N、FB＝6N
B．FA＝4N、FB＝4N
C．FA＝4N、FB＝6N
D．FA＝6N、FB＝4N
15、简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是
；
（2）该状态下的桶盖属于
（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
16、如图所示是使用简单机械匀速提升同一重物为100N的物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最大和最小分别为
N和
N。
第16题图
17、如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为
N，若拉力F端移动了2m，则物体A移动了
m．（不计滑轮和绳重及它们间的摩檫）
第17题图
18、生产、生活中常使用各种机械，正确理解机械的原理，可以更好的利用机械。
（1）图甲为一杠杆，虽作用点不同，但F1、F2、F3大小相同，都能使杠杆在水平位置保持平衡。从杠杆平衡条件分析，三个力都要沿圆的切线方向，目的是让三个力的
相同。
（2）如图乙，若滑轮重为4N，重物重为16N，OB＝2OA．要使轻质杠杆保持平衡，则F＝
N．（不计绳重和摩擦）
19、如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为180N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力为
N，方向
。物体B的重力为
N（滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计）。
第19题图
第20题图
第21题图
第22题图
20、如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为
N，人对平板的压力为
N。
21、如图所示的装置中，已知重物G1＝500N，重物G2＝1200N，在不考虑摩擦和滑轮重力的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于
，此时G2对地面的压力是
N。
22、如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力
F
作用下，将重
105N
的物体匀速提起，在
5s
时间内物体上升的高
度为
1m．图乙是滑轮组工作时的拉力
F
与绳子自由端移动距离
s
的关系图。
（1）画出滑轮组的绕绳方式。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量为
。
（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为
。
23、如图，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为
N，2s后绳子自由端移动的距离为
m．（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）
第23题图
24、工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
（1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做功；
（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。
25、如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）汽车牵引力为多少？
26、用如图所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大，达几百平方米）提起底面积为300cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为550N，（不计摩擦、绳子重以及动滑轮的重；取g＝10N/kg）问：
（1）物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力多少牛？
（2）物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断？
27、小明用如图所示的滑轮组将一个质量为10.5千克的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为η1；若仍用该滑轮提升一个重为180N的物体，请计算此时滑轮组的机械效率为η2，则物体的重力G、W、η1、η2分别是多少？（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg
）
28、物重为G，自由端拉力为F，请你按要求在乙图和丙图中画出滑轮组的穿绳情况（摩擦绳的重力和动滑轮的重力都不计）
第28题图
第29题图
29、用图所示装置测量动滑轮的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。实验数据如下表：
序号
动滑轮重G动/N
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳的拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.2
0.4
83.3%
（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为
。
（2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将
；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将
。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：
。
30、如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物体A．若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）
（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。
（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的功
物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）
（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能，试推导绳子末端移动的距离s＝
（请写出推导过程，所得结果用字母表示）
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
参考答案与试题解析
1、如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G．在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（ ）
A．F1＜F2
B．F2＝G
C．F1的力臂为OA
D．在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
【解答】解：A、由图可知，在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即F1＞F2；故A错误；B、在不计摩擦的情况下，用F2提升物体时，动力臂是阻力的2倍，则F2＝（G+G动），故B错误；C、由图可知，连接OA的直线与F1的力的作用线不垂直，根据力臂定义可知，OA不是F1的力臂，故C错误；D、根据动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，故D正确。故选：D
2、小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子自由端移动的距离分别为s1、s2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）
A．s1＞s2，η1＝η2
B．s1＞s2，η1＞η2
C．s1＜s2，η1＝η2
D．s1＜s2，η1＞η2
【解答】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数n1＝2，n2＝3，绳子自由端移动的距离：
s1＝2h，s2＝3h，所以s1＜s2；（2）因为两图将同一物体匀速提高相同的高度，所以做的有用功W有相同，因为忽略绳重及摩擦，用的滑轮相同，所做的额外功W额＝G轮h，所以额外功W额相同，又因为W总＝W有+W额，所以总功相同，因为η＝，所以两图的机械效率η相同，即η1＝η2。可见，s1＜s2，η1＝η2．故ABD错、C正确。故选：C
3、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
【解答】解：A、不计绳重及摩擦，因为拉力F＝（G物+G动），n1＝2，n2＝3，所以绳端的拉力：F1＝（G物+G动），F2＝（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；B、由图知，n甲＝2，n乙＝3，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲＝2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙＝3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；C、使用动滑轮能够省力，为省力杠杆，故C错误；D、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；故选：B
4、如图，A物体重力为100N，B物体重力为30N，此时A物体恰好向右做匀速直线运动，A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，下列说法正确的是（不计绳重和摩擦）（ ）
A．A受到的绳子的拉力为30N
B．若将A匀速向左拉动，则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C．若将B的重力增加一倍，则A受到的摩擦力也增加一倍
D．动滑轮的重力为10N
【解答】解：A、A受到的绳子的拉力：F＝f＝0.2×100N＝20N；故A错误；B、若把A匀速向左拉动，A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用，由于A匀速运动，故向左的拉力等于向右的作用力的合力；又因为接触面的粗糙程度和压力均不变，故摩擦力不变，则拉力为20N+20N＝40N，故B错误。C、若把B的重增加一倍，但A与地面的粗糙程度不变，压力也不变，因此A受到的摩擦力也不会改变，故C错误；D、由F＝（GB+G动）可得，动滑轮的重力：G动═2F﹣GB＝2×20N﹣30N＝10N；故D正确。故选：D
5、重为30牛的A物体，用如右图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（ ）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
【解答】解：A、A物体移动的速度v物＝＝＝0.06m/s，甲图中n＝2，则乙图中n＝3，则绳子自由端F1移动的速度：v绳1＝2v物＝2×0.06m/s＝0.12m/s，绳子自由端F2移动的速度：v绳2＝3v物＝3×0.06m/s＝0.18m/s，比较可知，绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度小，故A错误。B、甲图中绳子自由端移动的距离：s1＝2s＝2×0.3m＝0.6m，乙图中绳子自由端移动的距离：s2＝3s＝3×0.3m＝0.9m，则F1做功：W总1＝F1s1＝18N×0.6m＝10.8J，F2做功：W总2＝F2s2＝8N×0.9m＝7.2J，比较可知，F1做功比F2做功多，故B错误。C、甲图中的有用功：W有1＝Gs＝30N×0.3m＝9J，乙图中的有用功：W有2＝fs＝20N×0.3m＝6J，比较可知，甲方法中做的有用功大，故C错误。D、甲图中的机械效率为：η1＝×100%＝×100%≈83.3%，乙图中的机械效率为：η2＝×100%＝×100%≈83.3%，比较可知，两种方法中机械效率相同，故D正确。故选：D
6、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，那么，下列关系式中正确的是（ ）
A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F2＞F1＞F3
D．F2＜F1＜F3
【解答】解：第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力F1＝f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力F2＝f；第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向左的拉力，即F3＝2f；由此可得F2＜F1＜F3。故选：D
7、如图所示，横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA：OB＝5：4，动滑轮悬挂着物体M，小科站在水平地面上时对地面的压强为2.2×104Pa，当他用力向下拉横杆B端使横杆AB刚好在水平位置平衡且M恰好离地时他对横杆B端竖直向下的作用力F1为150N，此时他对水平地面的压强为1.7×104Pa，若在物体M下面再加挂物体N，小科需用更大的力作用在B端才能使横杆水平，当横杆AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向下的作用力F2，根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，滑轮、横杆AB与绳的质量均忽略不计）（ ）
A．物体M的质量为375kg
B．小科的质量为65kg
C．F2的最大值为660N
D．N的最大质量为45kg
【解答】解：A．根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：
F1L1＝F'L2即
150N×LOB＝F′×L0A
又知LOA：LOB＝4：5；所以解得F′＝120N；物体M由两段绳子来承担，所以M的重GM＝2F2＝2×120N＝240N；则M的质量为mM＝＝＝24kg；故A错误；B．根据人对地面的两次压强可列式得：＝P1①＝P2②；①÷②式得：＝
即＝解得
G人＝660N；再有重力的公式G＝mg得：
m人＝＝66kg；故B错误；C．由以上知人的重力为G人＝660N，所以人对杠杆的B端竖直向下的作用力F2的最大值应等于人的重力。故C正确；D．当F2的最大值应等于人的重力时根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：660N×OB＝F'×OA解得F'＝528N；所以GM+GN＝2F'
即240N+GN＝2×528N；解得：GN＝816N；由重力的计算公式G＝mg得：mN＝＝＝81.6kg；故D错误。故选：C
8、质量是6kg的物体A放在水平桌面上，小科利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在5s内做了30J的功，物体A运动速度为0.5m/s。下列判断错误的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为1.0m/s
B．由于G定存在，物体A受到的摩擦力大于12N
C．作用在绳子自由端的拉力F为6N
D．绳子自由端移动5m
【解答】解：（1）由图知，n＝2，绳子自由端移动速度v＝2v物＝2×0.5m/s＝1.0m/s，故A正确；（2）5s绳子自由端移动距离s＝vt＝1.0m/s×5s＝5.0m，由W＝Fs可得拉力F＝＝＝6N，故CD正确。（3）若不计动滑轮和绳重、不计滑轮与绳之间摩擦，物体A受到的摩擦力f＝2F＝2×6N＝12N，由于动滑轮重力G动存在，物体A受到的摩擦力f＝2F﹣G动，小于12N，故B错；故选：B
9、如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m，水深4m，物体质量为200kg，体积为0.05m3，汽车重为3×104N，汽车受到的阻力恒为车重的0.05倍，物体在汽车的作用下以0.6m/s的速度匀速上升（不计摩擦、绳重和滑轮重）下列说法正确的是（ ）
A．汽车行驶的速度为0.2m/s
B．物体上升过程中机械能保持不变
C．物体露出水面前汽车匀速拉绳子时的拉力大小为500N
D．物体完全离开水面到刚离开井口，汽车做功大小为2.1×104J
【解答】解：A、由图可知，滑轮组中由3股绳子承担重物，已知物体上升的速度为0.6m/s，则汽车行驶的速度v＝3v物＝3×0.6m/s＝1.8m/s，故A错误；B、物体匀速上升过程中，质量不变、速度不变，则动能不变；同时高度变大，重力势能变大；因物体的动能不变、重力势能变大，所以机械能变大，故B错误；C、物体的重力：G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N；物体露出水面前，物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103kg/m3×10N/kg×0.05m3＝500N，滑轮组对物体的拉力：F拉＝G﹣F浮＝2000N﹣500N＝1500N，由图知，n＝3，不计摩擦、绳重和滑轮重，物体露出水面前汽车匀速拉绳子时的拉力：F＝F拉＝×1500N＝500N，故C正确；D、由题知，汽车受到的阻力为：f＝0.05G车＝0.05×3×104N＝1500N；物体完全离开水面后汽车对绳子的拉力：F′＝G物＝×2000N＝，汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡条件可得牵引力：F牵＝F′+f＝+1500N＝；汽车运动的距离：s车＝3h＝3×（10m﹣4m）＝18m；
牵引力做功为：W牵＝F牵s车＝×18m＝3.9×104J，故D错误。故选：C
10、如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ）
A．218N
B．220N
C．210N
D．236N
【解答】解：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡。
则人的拉力F＝（400N+50N+600N）＝210N。故选：C
11、如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：不计机械自重和摩擦，即在理想状况下：A、图示是一个定滑轮，则拉力F1＝G；B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，则拉力F2＝G；C、这是动滑轮的特殊使用方法，物体挂在动滑轮一侧绳子上，拉动滑轮的轮轴，此时拉力F3＝2G；D、由图可知动力臂与阻力臂之比：＝＝，由杠杆平衡条件可得：F4×L4＝G×LG，则拉力F4＝G×＝G；比较可知，所需动力最小的是F4；故选：D
12、如图所示，整个装置处于静止状态，重力和摩擦不计，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，则可以判断（ ）
A．3FA＝2FB＝FC
B．6FA＝3FB＝2FC
C．弹簧测力计A对墙壁的拉力大于FA
D．弹簧测力计B对墙壁的拉力小于FB
【解答】解：AB、因为弹簧测力计C处于静止状态，所以拉力F与大滑轮对弹簧测力计C的拉力是一对平衡力，大小相等，即F＝FC；由图可知，连接大滑轮绳子的股数n＝3，则弹簧测力计A的示数FA＝F＝F，即F＝3FA；连接小滑轮绳子股数n′＝2，则弹簧测力计FA＝FB＝FB，故弹簧测力计B的示数FB＝2FA＝2×F＝F，即F＝FB；所以3FA＝FB＝FC，即6FA＝3FB＝2FC，故A错误；B正确；C、弹簧测力计A对墙壁的拉力与墙壁对弹簧测力计A的拉力（即弹簧测力计A的示数FA）是一对相互作用力，因此弹簧测力计A对墙壁的拉力等于FA，故C错误；D、弹簧测力计B对墙壁的拉力与墙壁对弹簧测力计B的拉力（即弹簧测力计B的示数FB）是一对相互作用力，因此弹簧测力计B对墙壁的拉力等于FB，故D错误。故选：B
13、如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到的摩擦力为16N
B．拉力F的功率为1.5W
C．滑轮组的机械效率为80%
D．拉力F增大到10N时，物体B开始向左运动
【解答】解：A、物体B静止在地面上，处于平衡状态；则水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；由于力的作用是相互的，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N；故A错误；B、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，则拉力做功的功率：P===Fv=5N×0.2m/s=1W；故B错误；C、由图知，水平使用滑轮组，拉力做的有用功：W有用=fs物，拉力端移动距离：s=2s物，拉来做的总功：W总=Fs=F×2s物=2Fs物，滑轮组的机械效率：
η====×100%=80%，故C正确；D、若拉力F增大到10N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。故选：C
14、如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC，如果FC＝2N，则FA、FB示数是（ ）
A．FA＝6N、FB＝6N
B．FA＝4N、FB＝4N
C．FA＝4N、FB＝6N
D．FA＝6N、FB＝4N
【解答】解：绳端拉力即C弹簧测力计示数，为2N．故A弹簧测力计受力是2×2N＝4N；B弹簧测力计受力是3×2N＝6N。故选：C
15、简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是 改变力的方向 ；
（2）该状态下的桶盖属于 省力 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【解答】解：（1）定滑轮的作用是可以改变力的方向；
（2）由图可知，垃圾桶盖使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
故答案为：（1）改变力的方向；（2）省力。
16、如图所示是使用简单机械匀速提升同一重物为100N的物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最大和最小分别为 200 N和 25 N。
【解答】解：设物体重力为G，不计机械自重和摩擦：A、图中为斜面，由功的原理可得，F1×4m＝G×2m，解得F1＝0.5G＝0.5×100N＝50N；B、图中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，因此F2＝G＝；C、图中为动滑轮，但动力作用在轴上，F3＝2G＝2×100N＝200N；
D、如图所示，由图可知＝＝，由杠杆平衡条件可得：F4×L4＝G×LG，拉力F4＝G×＝G＝＝25N；因此最小拉力是F4＝25N，最大力是F3＝200N。故答案为：200；25。
17、如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为 10 N，若拉力F端移动了2m，则物体A移动了 4 m．（不计滑轮和绳重及它们间的摩檫）
【解答】解：图示滑轮为动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力、省一半的距离，已知弹簧测力计的示数为5N，不计滑轮和绳重及它们间的摩檫，则拉力等于弹簧测力计示数的两倍，即拉力F＝2F示＝2×5N＝10N；因拉力端移动距离s＝s物，则物体移动的距离：s物＝2s＝2×2m＝4m。故答案为：10；4
18、生产、生活中常使用各种机械，正确理解机械的原理，可以更好的利用机械。
（1）图甲为一杠杆，虽作用点不同，但F1、F2、F3大小相同，都能使杠杆在水平位置保持平衡。从杠杆平衡条件分析，三个力都要沿圆的切线方向，目的是让三个力的 力臂 相同。
（2）如图乙所示，若滑轮重为4N，重物重为16N，OB＝2OA．要使轻质杠杆保持平衡，则F＝ 5 N．（不计绳重和摩擦）
【解答】解：（1）F1、F2、F3大小相同，但方向不同，三个力都要沿圆的切线方向，此时圆心（支点）到力的作用线的距离都是相同的（等于圆的半径），根据力臂的定义可知，此时三个力的力臂都相同；（2）滑轮重为4N，重物重为16N，不计绳重和摩擦，则动滑轮绳子自由端的拉力为：F'＝G总＝（4N+16N）＝10N；由于物体间力的作用是相互的，所以绳子自由端对杠杆的拉力也为10N；杠杆平衡，此时OA为F'的力臂；OB为F的力臂；根据杠杆的平衡条件可知，F'×OA＝F×OB，则拉力为；F＝＝10N×＝5N。故答案为：（1）力臂；（2）5
19、如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为180N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力为 90 N，方向 水平向右。物体B的重力为 45 N（滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计）。
【解答】解：物体A在物体B的重力作用下向右做匀速直线运动时，A受到的摩擦力等于动滑轮对A的拉力，即f＝F动；当物体A向左做匀速直线运动时，受到向左的拉力F、向右的摩擦力f和F动，即；F＝f+F动，因f＝F动，所以F＝2f，即180N＝2f，解得f＝F动＝90N，且此时摩擦力方向水平向右。动滑轮上有2段绳子承担拉力，滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计
那么动滑轮上受到的拉力和物体B的重力的关系为：F动＝2GB；则GB＝F动＝×90N＝45N，。
故答案为：90；水平向右；45。
20、如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为 185 N，人对平板的压力为 415 N。
【解答】解：如图1所示，将人、平板看作一个整体，有3段绳子承担整体的重（注意：3段绳子上的力不同），
整体处于平衡状态，则有：F2+F1+F1＝G人+G板＝600N+200N＝800N﹣﹣①，如图2，以小滑轮为研究对象，由力的平衡条件可得：F2＝2F1+G轮﹣﹣②，②代入①可得：2F1+G轮+F1+F1＝800N，整理可得：4F1+G轮＝800N，所以，4F1＝800N﹣G轮＝800N﹣60N＝740N，解得人拉绳子的力：F1＝185N；由于绳子对人有向上的拉力F1，则人对平板的压力：F压＝G人﹣F1＝600N﹣185N＝415N。故答案为：185；415
21、如图所示的装置中，已知重物G1＝500N，重物G2＝1200N，在不考虑摩擦和滑轮重力的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于 500N ，此时G2对地面的压力是 200 N。
【解答】解：由图可知，要使重物G1保持平衡，F＝G1＝500N，不考虑摩擦和动滑轮重力，对重物G2进行受力分析，可得：G2＝2F+F支，F支＝G2﹣2F＝1200N﹣2×500N＝200N，地面对G2的支持力等于G2对地面的压力，F压＝F支＝200N。故答案为：500N；200。
22、如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力
F
作用下，将重
105N
的物体匀速提起，在
5s
时间内物体上升的高
度为
1m．图乙是滑轮组工作时的拉力
F
与绳子自由端移动距离
s
的关系图。
（1）画出滑轮组的绕绳方式。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量为 总功 。
（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为 滑轮组提升该重物时的机械效率为70% 。
【解答】解：（1）对于由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组来讲，满足拉力方向竖直向上的应有3段绳子承担，从动滑轮的挂钩开始向上绕。如下图所示：
（2）纵坐标表示拉力的大小，横坐标表示绳子自由端移动距离
s，所以阴影部分表示拉力所做的功，即总功；
（3）滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝70%。故答案为：（1）见解答图。（2）总功；（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为70%。
23、如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为 150 N，2s后绳子自由端移动的距离为 3 m．（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）
【解答】解：由图知，有3股绳子承担摩擦阻力，则F＝f，地面对物体M的摩擦力f＝3F＝3×50N＝150N；由题知，物体M速度v物＝0.2m/s，小车速度v车＝0.3m/s，绳子自由端移动的相对速度：v＝v车+v物＝0.3m/s+0.2m/s＝0.5m/s，2s后物体相对于人移动的距离：s1＝vt＝0.5m/s×2s＝1m，绳子自由端移动距离：s2＝3s1＝3×1m＝3m。故答案为：150；3。
24、工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
（1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人所做功；
（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。
【解答】解：（1）拉力移动距离：s＝nh＝2×6m＝12m，拉力做功：W＝Fs＝200N×12m＝2400J；
（2）由图乙可知，建材的重为400N时，滑轮组机械效率为50%，
由η＝＝＝＝得，建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；
F＝＝＝400N；
（3）由F＝（G+G动）得，动滑轮重：G动＝2F﹣G＝2×400N﹣400N＝400N，
由η＝＝＝＝得当机械效率为80%时，所运送建材受到的重力：G′＝＝＝1600N。
答：（1）若工人用200N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6m，工人做功2400J；
（2）当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力为400N；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力是1600N。
25、如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）汽车牵引力为多少？
【解答】解：（1）由图知，n＝3，将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s＝3h＝3×12m＝36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W总＝Fs＝2.2×103N×36m＝7.92×104J；
（2）W有用＝Gh＝6×103N×12m＝7.2×104J；
滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈90.9%；
（3）汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，
根据力的平衡条件可得牵引力：F牵＝F+f＝F+0.1G车＝2.2×103N+0.1×3×104N＝5.2×103N，
答：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J功；
（2）滑轮组的机械效率为90.9%；
（3）汽车牵引力为5.2×103N。
26、用如图所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大，达几百平方米）提起底面积为300cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为550N，（不计摩擦、绳子重以及动滑轮的重，取g＝10N/kg）问：
（1）物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力多少牛？
（2）物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断？
【解答】解：（1）由题意知：圆柱体的底面积S＝300cm2＝3×10﹣2m2，高度h＝2m，密度ρ＝2.5×103kg/m3，g＝10N/kg。所以圆柱体的体积：V＝Sh＝3×10﹣2m2×2m＝6×10﹣2m3。
圆柱体的质量：m＝ρV＝2.5×103kg/m3×6×10﹣2m3＝150kg；G＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N。
物体浸没在水中时，V排＝V＝6×10﹣2m3。此时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m3＝600N，由于是n＝2的滑轮组吊着圆柱体，所以绳子自由端的力F＝T，其中T为圆柱体对动滑轮的拉力。由图可知，T＝G﹣F浮＝1500N﹣600N＝900N，
所以绳子自由端的拉力F＝T＝×900N＝450N。
（2）当绳子被拉断时，绳子受到的最大拉力F′＝550N，动滑轮对圆柱体的拉力T′＝2F′＝1100N，此时的浮力为：F浮′＝G﹣T′＝1500N﹣1100N＝400N
V排′＝＝＝0.04m3，
物体浸入水中的长度h′为：h′＝＝≈1.3m。
物体上升的高度为：L＝H﹣h′＝15m﹣1.3m＝13.7m，
圆柱体运动的时间：t＝＝＝68.5s。
答：（1）物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力450N。
（2）物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经68.5s绳子被拉断。
27、小明用如图所示的滑轮组将一个质量为10.5千克的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为η1；若仍用该滑轮提升一个重为180N的物体，请计算此时滑轮组的机械效率为η2，则物体的重力G、W、η1、η2分别是多少？（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg
）
【解答】解：物体的重力为：G＝mg＝10.5kg×10N/kg＝105N。由图可知，连接动滑轮绳子的股数n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×3m＝9m，拉力所做的功为：W＝Fs＝50N×9m＝450J。有用功为：W有＝Gh＝105N×3m＝315J，滑轮组的机械效率：η1＝×100%＝×100%＝70%。不计绳重和摩擦，所做的额外功为：W额＝W总﹣W有用＝450J﹣315J＝135J，
由W额＝G轮h得，动滑轮的重力为：G轮＝＝＝45N，若仍用该滑轮提升一个重为180N的物体，机械效率为：η2＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。
答：物体的重力G、W、η1、η2分别是105N、450J、70%、80%。
28、物重为G，自由端拉力为F，请你按要求在乙图和丙图中画出滑轮组的穿绳情况（摩擦绳的重力和动滑轮的重力都不计）
【解答】解：两图中都是只有一个动滑轮和一个定滑轮，乙图要求F＝G，所以绳子始端拴在定滑轮上，然后依次动滑轮和定滑轮。丙图要求F＝G，所以绳子始端拴在动滑轮上，然后依次定滑轮和动滑轮。如图所示：
29、用图所示装置测量动滑轮的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。实验数据如下表：
序号
动滑轮重G动/N
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳的拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.2
0.4
83.3%
（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为 90.9% 。
（2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将 增大 ；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将 减小 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是： 滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力 。
【解答】解：（1）由表中实验数据可知，第②次实验时，动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%≈90.9%；
（2）由表中实验序号为①②的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大；由表中实验序号为②③的实验数据可知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将减小。
（3）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠。
故答案为：（1）90.9%；（2）增大；减小；（3）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
30、如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物体A．若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算方便，设摩擦产生的热都被A吸收）
（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。
（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的功 等于 物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）
（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能，试推导绳子末端移动的距离s＝ 3 （请写出推导过程，所得结果用字母表示）
【解答】解：（1）由图可知，该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，当连接动滑轮绳子的段数最多为3段时，此时最省力，如图所示：
；
（2）不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，则拉力所做的功全部用在物体A上，即拉力做的功等于物体A克服摩擦做的功；
（3）由题意可得＝n，则地面对A的摩擦力f＝nG，设物体移动的距离为s′，则克服摩擦做功，转化为内能的大小为：W＝fs′＝nGs′＝nmgs′；物体A吸收的热量：Q＝cmt，
由题知，摩擦产生的热都被A吸收，则nmgs′＝cmt，解得：s′＝，
连接动滑轮绳子的段数为3段，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，
则绳子末端移动的距离s＝3。
故答案为：（1）如上图；（2）等于；（3）3。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
