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滑轮及其滑轮组综合计算
1．用如图所示滑轮组提起重G＝320N的物体，整个装置静止时，作用在绳自由端的拉力F＝200N，则动滑轮自身重力是（绳重及摩擦不计）（ ）
A．120N
B．80N
C．60N
D．无法计算
第1题图
第2题图
第3题图
2．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
3．某工厂搬运货物用了如图所示的装置。已知滑轮组中绳子能承受的最大拉力为500N，定滑轮的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.6kg，货箱重为15N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．匀速吊起货物上楼，每次能吊的货物最多不能超过
1469N
B．使用的定滑轮质量越小越省力
C．工人分别用
5m/s
和
3m/s
速度匀速拉升同一货物，工人做功的功率相同
D．所吊货物质量为
100kg，匀速提升
10m，则水平拉力
F
所做的功为
10210J
4．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
第4题图
第5题图
第6题图
第7题图
第8题图
5．如图所示装置处于静止状态，不计滑轮重和绳重，如果物体的重力分别为G1和G2，那么G1和G2的关系是（ ）
A．G1＝G2
B．G1＝2G2
C．G1＝G2
D．无法判断
6．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
7．如图甲、乙两个滑轮组，它们吊着的物体重都是G，滑轮重及摩擦均不计。当绳端拉力分别为，F甲和F乙时，物体匀速上升，则F甲与F乙之比是（ ）
A．1：1
B．2：3
C．3：2
D．4：5
8．某人到健身房进行健身活动。用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能（轮重和绳重忽略不计）．使用时，（1）绳A处固定不动，手在B处用力FB拉绳，使重物G匀速上升；（2）绳B处固定不动，腿在A处用力FA拉绳，使重物G匀速上升。下列说法正确的是（ ）
A．FA＞FB
B．FA＜FB
C．FA＝FB
D．条件不足，无法确定
9．如图所示，用四个滑轮组分别匀速提升重力均为G的物体，若不计滑轮重、绳重及轴摩擦，下列关系式正确的是（ ）
A．3F1＝G
B．3F2＝G
C．F3＝2G
D．F4＝2G
10．用如图所示的滑轮组拉动物体，当物体匀速移动时，绳端受到的拉力为30N；若物体重100N，不计滑轮重及摩擦，物体受到水平面的摩擦力大小是（ ）
A．30N
B．60N
C．90N
D．100N
第10题图
第11题图
第12题图
第13题图
11．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，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是（ ）
A．FA＝FB＝FC
B．FA＝FB＝3FC
C．2FA＝3FC＝FB
D．3FA＝6FC＝2FB
12．如图所示的装置中，已知重物G1＝500牛，重物G2＝1200牛，在不考虑摩擦和动滑轮重力的情况下，使重物G1保持平衡，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F的大小等于500N
B．拉力F的大小等于1200N
C．拉力F的大小等于600N
D．拉力F的大小等于250N
13．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，以下有关弹簧测力计的示数的关系，正确的是（ ）
A．A弹簧秤对墙壁的拉力大于A弹簧秤的示数
B．3FA＝2FB＝FC
C．6FA＝3FB＝2FC
D．B弹簧秤对墙壁的拉力小于B弹簧秤的示数
14．家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，则静止时绳子自由端的拉力为（不计动滑轮重及摩擦）（ ）
A．100N
B．50N
C．25N
D．20N
第14题图
第15题图
15．在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（ ）
A．
B．
C．
D．
16．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16题图
第17题图
第18题图
17．如图，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，物体A沿竖直方向匀速上升，已知物体A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A．20N
0.4m/s
B．20N
0.1m/s
C．5N
0.4m/s
D．5N
0.1m/s
18．如图所示，物体A重20牛，滑轮重1牛，弹簧秤的示数为25牛，则物体B重（ ）
A．24牛
B．21牛
C．12牛
D．11.5牛
19．如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（ ）
A．
B．
C．
D．
20．质量为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（ ）
A．动滑轮重为200N
B．此过程中，工人对地面的压力为600N
C．重物匀速上升过程中机械能不变
D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
第20题图
第21题图
第22题图
第23题图
21．木块A重200N，受到的滑动摩擦力为40N，该滑轮组的机械效率为80%，力F为（ ）
A．20N
B．25N
C．50N
D．125N
22．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，绳子受的拉力分别为F1、F2，保持甲、乙两绳自由端的速度相同，把相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及轴处摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同
B．F1和F2大小不相等，F1和F2的功率相同
C．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间相同
D．绳子自由端移动的距离相等，F1和F2做的功相同
23．甲、乙两人用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的a、b两个滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，则两滑轮组的效率ηa和ηb及甲、乙两人所用的力Fa和Fb的比分别是（不计摩擦及绳重）（ ）
A．2：3；2：3
B．3：2；3：2
C．1：1；3：2
D．1：1；2：3
24．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关；（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（ ）
A．（1）
B．（2）
C．（3）
D．（4）
25．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25题图
第26题图
第27题图
第28题图
26．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。
27．如图所示，重力为50N的物体在拉力F的作用下沿水平向左匀速运动，若物体受到地面摩擦力的大小为10N，不计粗绳、滑轮的重力及细绳与滑轮的摩擦，则拉力F的大小为
N；在这个过程中，物体的机械能
（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
28．分别用图中所示的滑轮组匀速提起同一重物时，所用的拉力分别为F1、F2和F3，若不计滑轮重和摩擦，这三个拉力按从小到大排列的顺序为
。
29．如图所示，F1＝6N，F2＝3N。物体A静止于光滑水平面上，物体B在物体A表面向左匀速运动了0.2米（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）。
（1）滑轮1和滑轮2中，属于动滑轮的是
。
（2）弹簧测力计读数为
牛。
（3）若F2增大，则物体A相对地面的运动状态如何？
。（填“向左运动”、“向右运动”或“静止”）
30．如图所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重都是100N，物体与水平面间的摩擦力都是30N，当物体做匀速直线运动时，则分别作用于各绳端的拉力F1＝
N，F2＝
N，F3＝
N。
31．用如图所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大）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，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？（不计摩擦、绳子重以及动滑轮重）
（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？（取g＝10N/kg）
32．如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总质量300Kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。求：
（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；（2）物体离开水面前拉力F的大小；
（3）物体离开水面前上升的速度；
（4）物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。
33．在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计）。
甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组）
表二（乙小组）
表三（丙小组）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.3
（1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为
N。
（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：
。
（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为
图。
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数
钩码重/N
动滑轮重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15
\
3
6
0.8
5
\
15
\
（1）在实验操作中应该使钩码
（选填“快速”或“缓慢”）匀速上升。
（2）进行第3次测量时滑轮组的机械效率约
。
（3）实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是
。
A．η＝
B．η＝
C．η＝
D．η＝1﹣
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精品试卷·第
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参考答案与试题解析
1．【解答】解：由图可知，n＝2，由题知，G物＝320N，F＝200N，∵不考虑绳重和摩擦，F＝（G物+G轮），即：200N＝（320N+G轮），∴动滑轮重：G轮＝80N。故选：B
2．【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
3．【解答】解：动滑轮重力G动＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N。A、由图知，n＝3，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力F＝（G+G箱+G动），则每次能吊的材料最大重G最大＝3F最大﹣（G箱+G动）＝3×500N﹣（15N+6N）＝1479N，故A错误；B、改变使用的定滑轮的质量，不会影响有用功、总功的大小，不会影响滑轮组的机械效率，故B错误；C、工人快速拉升、慢速拉升同样的材料，做的功相同，但时间不同，由P＝可知工人做功的功率不相同，故C错误；D、所吊材料受到的重力G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，拉力F＝（G+G箱+G动）＝（1000N+15N+6N）＝N，水平拉
F所做的功W＝Fs＝N×30m＝10210J，故D正确。故选：D
4．【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
5．【解答】解：图中是一定一动的滑轮组，可以将G1由于重力而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力等于G1），最后一段绳子是由定滑轮引出的，承重绳子的股数是2，不计摩擦及滑轮重，即理想状况下，F＝G．所以
G1＝G2。故选：C
6．【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
7．【解答】解：滑轮重及摩擦均不计，甲图，n＝2，F甲＝G；乙图，n＝3，F乙＝G；
F甲：F乙＝G：G＝3：2。故选：C
8．【解答】解：不论是在B处拉绳，还是在A处拉绳，滑轮和绳都没有变，故A、B处的拉力关系是不变的，即FB＝2FA＝2G，所以FA＜FB。故选：B
9．【解答】解：不计滑轮重、绳重及摩擦：A．该选项中滑轮组，由2段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力F1＝G，即2F1＝G．故A错误；B．该选项中滑轮组，由3段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力F2＝G，即3F2＝G．故B正确；C．该选项中滑轮组，使用的是2个定滑轮，所以拉力F3＝G．故C错误；D．该选项中滑轮组，由2段绳子承担动滑轮和物体的重，所以拉力F4＝G，即2F4＝G．故D错误；故选：B
10．【解答】解：因为有3条绳子作用在动滑轮上，水平向左拉物体的拉力为F＝3×30N＝90N；又因为物体匀速运动，根据二力平衡条件可得，摩擦力的大小等于水平向左拉物体的拉力，大小为90N。故选：C
11．【解答】解：假设拉动C时所用的力为F，拉动A时有两段绳子，FA＝2F；拉动B时有三段绳子，FB＝3F；所以3FA＝6FC＝2FB；故选：D
12．【解答】解：由图可知，滑轮组由一根绳子绕过各滑轮，且同一根绳子上各处的拉力相等，则要使重物G1保持平衡，应满足F＝G1＝500N，不考虑摩擦和动滑轮重力，2F＝2×500N＜G2＝1200N（即不能将G2提起来），重物G2处于静止状态。故选：A
13．【解答】解：（1）弹簧秤对墙壁的拉力可以通过弹簧秤显示出来，弹簧秤A、B对墙壁的拉力等于A、B弹簧秤的示数，故AD错；（2）由于滑轮组是由一根绳子缠绕而成，弹簧秤B的示数等于弹簧秤A的示数的2倍，即FB＝2FA；弹簧秤C的示数等于弹簧秤A的示数的3倍，即FC＝3FA；所以，6FA＝3FB＝2FC。故选：C
14．【解答】解：由图可知，承担物重的绳子股数n＝4，∵不计动滑轮重及摩擦，∴拉力F＝G物＝×100N＝25N。故选：C
15．【解答】解：由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知，F乙＝F甲，由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子，A选项是两个定滑轮，不省力。B是三段绳子承担，符合要求。C选项应该是B的颠倒，D是四段绳子承担。故选：B
16．【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
17．【解答】解：以动滑轮为研究对象进行受力分析，如下图所示：
根据同一根绳子的拉力相等，即F1＝F2＝G，由力的平衡条件可得，F＝F1+F2＝G+G＝2G，
则物体的重力：G＝＝＝5N，因为滑轮（或F）移动的距离是物体移动距离的二分之一，故滑轮上升的速度是重物A上升速度的二分之一，即v＝v物＝×0.2m/s＝0.1m/s。故选：D
18．【解答】解：测力计示数是25N，说明滑轮受到向上的拉力为25N，滑轮向下受到三个力：滑轮的重力，和两段绳向下拉滑轮的力，左右两段绳的拉力是相等的，设每段拉力为F，则有2F+1N＝25N，从而得出F＝12N，所以B的重为12N。故选：C
19．【解答】解：使用的简单机械，在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下；A、由杠杆的平衡条件F1?L1＝F2?L2，得：F1＝。B、使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力，F2＝G。C、使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则F3＝。D、使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮被两根绳子承担，绳子的拉力就是物重的二分之一。即F4＝。比较各机械使用时绳子的拉力可知：A图中的机械最省力。故选：A
20．【解答】解：A、重物A的重力：GA＝mAg＝60kg×10N/kg＝600N；不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝×100%＝75%；即×100%＝75%；解得动滑轮重力：G动＝200N，故A正确；B、绳子的有效段数为n＝3，因不计绳重与摩擦，作用在绳子自由端的拉力：F＝＝≈266.7N；根据力的相互性，绳子对人向上的拉力为F′＝266.7N，质量为80kg人的重力：G人＝m人g＝80kg×10N/kg＝800N；故人对地面的压力：F压＝G物﹣G人＝800N﹣266.7N＝533.3N；
B错误；C、重物匀速上升过程中，因速度不变，故重物的动能不变，但因高度变大，重物的重力势能变大，重物匀速上升过程中机械能变大，C错误；D、由A知，滑轮组的机械效率：η＝＝＝×100%＝×100%，动滑轮的重力不变，若增加增大重物，由上式知，滑轮组机械效率变大，D错误。故选：A
21．【解答】解：使用水平滑轮组拉着物体运动时，克服物体与地面间摩擦力做的功为有用功，拉力F做的功为总功；由图知，n＝2，设物体移动的距离为s物，则拉力端移动的距离s＝2s物，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝，则拉力：F＝＝＝25N。故选：B
22．【解答】解：不计绳重及摩擦，AB、∵拉力F＝（G物+G轮），n1＝3，n2＝2，∴绳子受的拉力：
F1＝（G物+G轮），F2＝（G物+G轮），∴F1≠F2，∵动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，∵η＝，
∴滑轮组的机械效率相同；已知甲、乙两绳自由端的速度相同，而拉力不同，由P＝Fv知：拉力F1和F2的功率不相同。所以选项A正确、B错误；CD、∵绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝3，n2＝2，提升物体的高度h相同，∴s1＝3h，s2＝2h，可见s1≠s2；物体上升速度不同，上升高度相同，所以所用时间不同。选项C、D均错误。故选：A
23．【解答】解：（1）机械效率η＝，因为甲、乙两人用滑轮组把相同的物体提升了相同的高度，所以所做的有用功相等。由于不计摩擦及绳重，所做的额外功就是克服动滑轮的重力所做的功，因此额外功相等，所以两滑轮组机械效率相同，即ηa：ηb＝1：1；（2）甲、乙两人所用的拉力的大小与承担物重的绳子的段数有关，a滑轮组由2段绳承担，即Fa＝；b滑轮由3段绳子承担，即Fb＝，其中（G＝G物+G动），所以Fa：Fb＝3：2。故选：C
24．【解答】解：（1）比较两图发现：绳子段数相同，动滑轮重相同，提升高度也相同，只有被提升物体的重力不同；（2）结合控制变量法的思想，所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系。故选：B
25．【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，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
26．【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
27．【解答】解：由图可知，该滑轮组作用在动滑轮上的绳子有2股，不计细绳与滑轮的摩擦，则拉力F＝f＝×10N＝5N，方向水平向右；物体在水平地面上匀速运动的过程中，质量不变，速度不变，高度不变，则动能和重力势能均不变，所以物体的机械能不变。故答案为：5；
不变
28．【解答】解：（1）绳子是直接系在重物上，而没有随物体一起移动的动滑轮，所以拉力就等于重力，即F1＝G；（2）从图中可以看出，提升物体的绳子有两条，而作用在绳子上的拉力为F2，则G＝2F2，即F2＝G；（3）从图中可以看出，作用在绳子上的力等于物重，而作用在动滑轮有两股绳子，则2G＝F3，即F3＝2G。综上所述，三个力的大小关系：F2＜F1＜F3。故答案为：F2＜F1＜F3
29．【解答】解：（1）滑轮1固定在弹簧测力计的挂钩上，滑轮2在力F1的作用下随物体一起移动，所以滑轮2是动滑轮；（2）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，此时有三段绳子拉着弹簧测力计，则弹簧测力计的示数F＝3F2＝3×3N＝9N；（3）地面光滑，故物体A只受力F1和物体B对它的摩擦力，物体之间的滑动摩擦力和拉力都不变，所以物体A依然处于静止状态。
故答案为：（1）滑轮2；（2）9；（3）静止
30．【解答】解：滑轮重力和摩擦均不计，图甲：拉力F1等于摩擦力，F1＝f＝30N；图乙：拉力F2是摩擦力的一半，F2＝f＝×30N＝15N；图丙：拉力F3等于摩擦力的2倍，F3＝2f＝2×30N＝60N。
故答案为：30；15；60
31．【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。
32．【解答】解：（1）物体排开水的体积与物体的体积相等，即V排＝V物＝0.8m3，则F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3＝8×103N；
（2）物体重力G＝mg＝2×103Kg×10N/kg＝2×104N；由于物体离开水面前受重力、滑轮组对物体的拉力G′和浮力的作用，根据受力平衡可知：G＝G′+F浮；所以，G′＝G﹣F浮＝2×104N﹣8×103N＝1.2×104N；动滑轮的总重力为G动＝m动g＝300×10N/kg＝3×103N；由图可知：滑轮组的绳子股数为n＝3，则由于绳重和摩擦不计，所以绳子的拉力为F＝（G′+G动）＝×（1.2×104N+3×103N）＝5×103N；
（3）已知功率P＝3kW＝3000W，根据P＝＝＝Fv得：速度v＝＝＝0.6m/s，则物体上升的速度为v′＝V＝×0.6m/s＝0.2m/s；
（4）由于绳重和摩擦不计，则η＝＝＝，所以，物体离开水面前，的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力为8×103N；
（2）物体离开水面前拉力F的大小为5×103N；
（3）物体离开水面前上升的速度为0.2m/s；
（4）物体离开水面前，滑轮组的机械效率为80%。
33．【解答】解：（1）甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，由第1次实验数据可知G＝1.0N，F＝0.6N；不计绳重和摩擦，由动滑轮的特点可得F＝（G+G动），则：G动＝2F﹣G＝2×0.6N﹣1.0N＝0.2N；（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，并且拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大。（3）根据（2）得出的结论“拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大”可知，图乙绳子承受的拉力大，应该选用甲图比较合理。
故答案为：（1）0.2；（2）拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大；（3）甲
34．【解答】解：（1）在实验中，为了保持弹簧测力计读数的稳定性，应缓慢、匀速拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升；（2）测力计分度值为0.2N，进行第3次测量时，测力计示数为2.4N，滑轮组的机械效率：η＝＝≈83.3%；（3）实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，W′有＝Gh
W′总＝Fs，滑轮组机械效率：η＝＝；
故答案为：（1）缓慢；（2）83.3%；（3）A
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精品试卷·第
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