第二节 滑轮（分层作业）物理新教材北师大版八年级下册

9.2 滑轮 目录 【考点过关练】 2 题型1：定滑轮和动滑轮的特点 2 题型2：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 3 题型3：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 4 题型4：滑轮组的连线与设计 5 题型5：竖直水平拉滑轮组的计算 6 题型6：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 7 【真题实战练】 8 【重难创新练】 12 题型1：定滑轮和动滑轮的特点 1．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（　　） A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降 2．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两人用力一样大 B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离 C．乙用力比甲小 D．甲乙使绳索移动的距离相等 3．如图所示，铁桶的重力是100N，A装置是 滑轮，滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳子端的力为 N。    4．如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高 m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 题型2：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 5．如图所示，用相同的轮滑和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的重物，重物都被提升相同高度（忽略滑轮重、绳重及摩擦），甲、乙两滑轮组所用的拉力分别为和，绳子自由端移动的距离分别为和，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人的体重为500N，则人对地面的压力为（　　） A．100N B．200N C．300N D．500N 7．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，示数如图所示，则动滑轮重 N，将弹簧测力计向上移动15cm，则钩码上升的高度为 cm。（不计一切摩擦及绳重）。 8．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N，该工人重550N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，人对绳子的拉力是 N。 题型3：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 9．如图所示，在水平桌面上放一个重200N的物体，物体匀速动时，它与桌面的摩擦力为40N，当不计滑轮重时，水平拉F是（　　） A．200N B．100N C．20N D．80N 10．用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 11．一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可将小汽车从泥潭中拉出，你认为甲方式中滑轮的作用是 ；设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、；则 （选填“>”“<”或“=”）；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 m。 12．如图所示，在水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则拉力F等于 N；若物体的速度为0.2m/s，则绳子自由端移动的速度为 m/s。（不计绳与滑轮间的摩擦） 题型4：滑轮组的连线与设计 13．画出人站在地上拉起重物的绕线方法。 14．不计绳重、滑轮重力与摩擦，拉力F与物重G的关系为，请画出滑轮组的绕线方式。 15．用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来，请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求：不计绳重和摩擦，。 16．一辆小汽车陷入泥中，请你画出图中滑轮组最省力的绕法。 题型5：竖直水平拉滑轮组的计算 17．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 18．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，A所受地面的摩擦力为f；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。下列说法中（　　） ①　　②　　③　　④ A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确 19．如图所示，动滑轮重20N，所吊重物B重80N，物体A重240N，此时物体B恰好以的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则：水平面对物体A的摩擦力是 N；若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方，现要使物体B和物体C一起恰好以的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力为 。 20．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，每只滑轮重均为2N，当物体B 重为8N时，它恰好能匀速下降。该装置中属于动滑轮的是 （选填“N”或“M”）；物体A所受的摩擦力为 N；若物体B下降高度为h，则物体A移动的距离为 。 题型6：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 21．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 22．如图所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N．要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F 甲= ，F 乙= ，F 丙= ，F 丁= ． 23．如图所示，一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为和，此时弹簧测力计的示数为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．地面对重物A的支持力大小为 B．滑轮的重力大小为 C．弹簧测力计的示数 D．细绳受到的拉力大小为 24．如图所示装置中，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，若拉力，则甲弹簧秤的读数为 N。 1．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 2．（2024·吉林长春·中考真题）如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（    ） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 3．（2024·四川内江·中考真题）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A．F1＞F2 B．F3＞F4 C．F1＜F4 D．F1=F2=F3=F4 4．（2024·天津·中考真题）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 5．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 6．（2024·山东威海·中考真题）利用简单机械设计健身器材，要求如下：始终竖直向下匀速拉动拉环，拉力大小范围为200-400N；拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离不超过2m；配重质量为15kg（杠杆、滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，滑轮组绳子长度足够长）。下列方案不符合设计要求的是（    ） A． B． C． D． 7．（2024·甘肃临夏·中考真题）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的 ，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积， （选填“增大”或“减小”）压强。 8．（2024·甘肃白银·中考真题）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，则A所受地面的摩擦力为 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 9．（2024·云南·中考真题）如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个 （选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为 N。 10．．（2023·四川达州·中考真题）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F= N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 11.（2024·山东潍坊·中考真题）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，，P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求： (1)打开阀门前P端绳对a的拉力； (2)打开阀门前b受到的浮力； (3)b的密度； (4)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强。 1．（23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期末）工人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起一根实心的石柱（不吸水），如图甲所示，动滑轮的质量为20kg。石柱从离开池底到下表面刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间的关系如图乙所示。石柱从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间的关系如图丙所示。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面接触的总面积为，石柱的底面积为，，不计绳重、滑轮组内的摩擦和水的阻力，石柱底部与池底不密合，忽略水面高度变化。求： （1）石柱全部露出水面后人对地面的压力？ （2）石柱的重力？ （3）石柱未露出水面时受到的浮力？ 2．（23-24八年级下·四川资阳·期末）如图所示，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO∶OB=2∶3，OD∶DB=1∶1，滑轮重G动=100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长L=0.2m的正方体M对水平地面的压强p1=7500Pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强p2=15000Pa。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向，g=10N/kg）求： （1）拉力F和物体M的重力G； （2）若将物体刚好被拉离地面，作用在B点施加的拉力F。 3．（22-23八年级下·江西九江·期中）小聪用如图所示的滑轮组匀速拉动放在水平地面上的物体，小聪体重为500N，物体的重力为1000N，动滑轮的重力为40N，已知物体受到的摩擦力和重力成正比，他用80N的拉力将物体拉动了2m。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦） （1）请在图上画出滑轮组上绳子的绕法（要求）； （2）求绳子自由端移动的距离； （3）求物体受到的摩擦力； （4）求小聪所能拉动物体的最大重力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.2 滑轮 目录 【考点过关练】 2 题型1：定滑轮和动滑轮的特点 2 题型2：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 4 题型3：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 6 题型4：滑轮组的连线与设计 8 题型5：竖直水平拉滑轮组的计算 11 题型6：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 13 【真题实战练】 15 【重难创新练】 22 题型1：定滑轮和动滑轮的特点 1．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（　　） A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降 【答案】D 【详解】B所在的滑轮随重物一起移动，为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮不随重物一起移动，为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，则重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将B拉起只需A重力的一半即可，所以放手后A下降，B上升。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两人用力一样大 B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离 C．乙用力比甲小 D．甲乙使绳索移动的距离相等 【答案】C 【详解】AC．由甲乙两图可知，甲图的滑轮是定滑轮，乙图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的，所以乙用力比甲小，故A错误，C正确； BD．将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离，故BD错误。 故选C。 3．如图所示，铁桶的重力是100N，A装置是 滑轮，滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳子端的力为 N。    【答案】 动 50 【详解】[1]图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮，可以省一半的力。 [2]因为滑轮和绳子的重力、摩擦均不计，所以拉力 4．如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高 m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【答案】 可以改变作用力方向 2 小于 【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向； （2）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离。 【详解】如图所示甲为定滑轮，乙为动滑轮。 [1]图中使用甲滑轮的好处是，可以改变作用力方向。 [2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高2m。 [3]定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故 F1=G1 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故 则 G2=2F2 故 G1<G2. 题型2：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 5．如图所示，用相同的轮滑和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的重物，重物都被提升相同高度（忽略滑轮重、绳重及摩擦），甲、乙两滑轮组所用的拉力分别为和，绳子自由端移动的距离分别为和，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知，甲、乙两图中绳子的有效段数分别为 n1=3，n2=2设重物都被提升的高度相同h，则甲、乙两图中绳子自由端移动的距离分别为 s1=3h，s2=2h 则甲、乙两图中绳子自由端移动的距离的关系为 不计绳重及摩擦，由 可得，甲图中滑轮组所用的拉力为 乙图中滑轮组所用的拉力为 由于动滑轮重相同，提升的重物相同，则甲、乙两图中拉力的关系为 故B正确，ACD错误。 故选B。 6．如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人的体重为500N，则人对地面的压力为（　　） A．100N B．200N C．300N D．500N 【答案】B 【详解】已知物体的重力为600N，由图可知，绳子承重段数，不计滑轮重及摩擦，则人拉绳的力为 人的体重为500N，则人对地面的压力为 故选B。 7．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，示数如图所示，则动滑轮重 N，将弹簧测力计向上移动15cm，则钩码上升的高度为 cm。（不计一切摩擦及绳重）。 【答案】 1.2 5 【详解】[1]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则测力计的读数为2.4N，即绳端拉力大小为2.4N。由图可知n=3，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力 所以动滑轮的重力 [2]由s=3h可得钩码上升的高度 8．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N，该工人重550N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，人对绳子的拉力是 N。 【答案】210 【详解】图中滑轮组的有效绳子股数为2股，即n=2，人对绳子的拉力 题型3：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 9．如图所示，在水平桌面上放一个重200N的物体，物体匀速动时，它与桌面的摩擦力为40N，当不计滑轮重时，水平拉F是（　　） A．200N B．100N C．20N D．80N 【答案】C 【详解】因物体在水平面上做匀速运动，故物体所受的拉力 由图知，故绳子末端拉力为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】假设物块与地面的摩擦力为f，第一个滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；第二个滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则；第三个滑轮为动滑轮，F3作用在轴上，F3=2f；所以F2＜F1＜F3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可将小汽车从泥潭中拉出，你认为甲方式中滑轮的作用是 ；设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、；则 （选填“>”“<”或“=”）；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 m。 【答案】 改变力的方向 > 0.5 【详解】[1]图甲所用的是定滑轮，使用定滑轮是为了改变力的方向。 [2]图甲中，定滑轮不能省力，图乙使用的是动滑轮，能够省力，所以F1>F2。 [3]图乙中，人拉动绳头移动了1m，则小汽车被拉动的距离 12．如图所示，在水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则拉力F等于 N；若物体的速度为0.2m/s，则绳子自由端移动的速度为 m/s。（不计绳与滑轮间的摩擦） 【答案】 40 0.6 【详解】[1]如图，滑轮组有三段绳子承担摩擦力，拉力 [2]滑轮组有三段绳子承担摩擦力，物体移动速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度为 题型4：滑轮组的连线与设计 13．画出人站在地上拉起重物的绕线方法。 【答案】 【详解】人站在地面上向下拉绳子，说明绳子自由端是向下运动的，绕线方法如下图所示： 14．不计绳重、滑轮重力与摩擦，拉力F与物重G的关系为，请画出滑轮组的绕线方式。 【答案】 【详解】不计绳重、滑轮重力与摩擦，绳末端的拉力为，根据题意，n=5，则连接动滑轮绳子的股数是5股，根据偶定奇动，作图如图所示： 15．用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来，请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求：不计绳重和摩擦，。 【答案】 【详解】左边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为4股，所以绳子始端固定在定滑轮的下挂钩上，然后依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮、下面的动滑轮，如左图所示；右边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为3股，所以绳子始端固定在动滑轮的挂钩上，然后依次是上面的的定滑轮和下面的动滑轮，如右图所示： 16．一辆小汽车陷入泥中，请你画出图中滑轮组最省力的绕法。 【答案】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，动滑轮绕3段绳，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： 题型5：竖直水平拉滑轮组的计算 17．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 【答案】B 【详解】由图可知滑轮组绳子段数为3，因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计，当物体A水平向右做匀速直线运动时，绳子自由端的拉力为 物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为 当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时，受到的滑动摩擦力方向水平向右，因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，物体B匀速上升，绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变，所以拉力F的大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 18．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，A所受地面的摩擦力为f；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。下列说法中（　　） ①　　②　　③　　④ A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确 【答案】B 【详解】B重为，则滑轮组绳子自由端的拉力为，则绳子对B的拉力，绳子对A的拉力关系为 因为物体做匀速直线运动，则A所受地面的摩擦力为 若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，此时摩擦力的方向水平向右，但大小不变，则有 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 19．如图所示，动滑轮重20N，所吊重物B重80N，物体A重240N，此时物体B恰好以的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则：水平面对物体A的摩擦力是 N；若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方，现要使物体B和物体C一起恰好以的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力为 。 【答案】 50 120N 【详解】[1]由图示知，滑轮组承重绳子为2根，不计绳重、绳子伸长和滑轮组内部摩擦，B恰好匀速下降时，绳端拉力 A受到绳子拉力与摩擦力是一对平衡力，所以水平面对物体A的摩擦力是50N。 [2]C悬挂在B的下方，一起匀速上升，则绳端拉力 此时A受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F的作用，处于匀速直线运动状态，对物体A施加水平向右的拉力 F=F2+f=70N+50N=120N 20．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，每只滑轮重均为2N，当物体B 重为8N时，它恰好能匀速下降。该装置中属于动滑轮的是 （选填“N”或“M”）；物体A所受的摩擦力为 N；若物体B下降高度为h，则物体A移动的距离为 。 【答案】 M 5 2h 【详解】[1]N滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮；M滑轮随物体一起运动，为动滑轮。 [2]如题图，B物体恰能匀速下降，说明物体A在水平方向上向右做匀速直线运动，根据二力平衡的条件和定、动滑轮的工作特点可知，动滑轮上绳子承重股数为n=2，A受力平衡，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则物体A所受的摩擦力为 [3]若物体B下降高度为h，则物体A移动的距离为 题型6：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 21．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 【答案】D 【详解】AB．甲图中，自由端绳子的拉力为 故AB错误； CD．乙图中，自由端绳子的拉力为 物体上升2m，则绳子的自由端上升1m，故C错误，D正确。 故选D。 22．如图所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N．要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F 甲= ，F 乙= ，F 丙= ，F 丁= ． 【答案】 200N 75N 85.7N 300N 【详解】根据同一根绳子中拉力处处相等和每个滑轮的受力平衡可知： 图甲，3F=G,F= 1/3G=1/3×600 N=200 N 图乙，8F=G,F= 1/8G=1/8×600 N=75 N 图丙，7F=G,F= 1/7G= 1/7×600 N=85.7 N 图丁，2F=G,F= 1/2G= 1/2×600 N=300 N． 23．如图所示，一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为和，此时弹簧测力计的示数为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．地面对重物A的支持力大小为 B．滑轮的重力大小为 C．弹簧测力计的示数 D．细绳受到的拉力大小为 【答案】B 【详解】D．图示滑轮为定滑轮，B在空中静止，由二力平衡得，细绳受到的拉力 故D错误； A．细绳对A的拉力 A在竖直向下的重力和竖直向上的拉力、支持力的作用下，处于平衡状态，由二力平衡得，地面对重物A的支持力 故A错误； C．弹簧测力计的示数 故C错误； B．由于得，滑轮的重力 B正确。 故选B。 24．如图所示装置中，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，若拉力，则甲弹簧秤的读数为 N。 【答案】30 【详解】由图可知，与左侧动滑轮连接绳子股数n=3，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，对左侧动滑轮水平方向受力分析可得，甲弹簧秤的读数为 F甲=nF=3×10N=30N 1．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 【答案】D 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但费距离，故A错误； B．物体在10s内匀速上升4m，物体运动的速度为 故B错误； C．由图可知，滑轮组绳子的有效股数 n＝2 物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，故拉力的大小为 故C错误； D．绳子自由端移动的距离为 故D正确。 故选D。 2．（2024·吉林长春·中考真题）如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（    ） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 【答案】D 【详解】A．人的推力作用在车上，且车在推力的作用下前进，人对车做了功，故A不符合题意； BCD．人推车前进时，支点在轮子的转轴处，阻力是车上物体的重力，动力是手作用在手柄处的力，推车时动力臂大于阻力臂，车是一个省力杠杆，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（2024·四川内江·中考真题）如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A．F1＞F2 B．F3＞F4 C．F1＜F4 D．F1=F2=F3=F4 【答案】D 【详解】定滑轮实质上是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2024·天津·中考真题）高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 【答案】D 【详解】旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮；升旗仪式上，旗手缓缓向下拉动绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为用定滑轮可以改变力的方向。定滑轮不省力也不省距离。 故选D。 5．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从图中可以看到，A方法中有两段绳子挪动石墩，人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半；BCD方法中，人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力，即不省力。 故选A。 6．（2024·山东威海·中考真题）利用简单机械设计健身器材，要求如下：始终竖直向下匀速拉动拉环，拉力大小范围为200-400N；拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离不超过2m；配重质量为15kg（杠杆、滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，滑轮组绳子长度足够长）。下列方案不符合设计要求的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】配重的重力 G配=m配g=15kg×10N/kg=150N A．杠杆左边就只有0.5m ，最大移动距离不可能是0.6m，不符合设计要求，故A符合题意； B．由杠杆平衡条件得到 F1×0.7m=G配×1.4m F1×0.7m=150N×1.4m F1=300N 在拉力的范围内，拉力和配重移动的距离之比 拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离为 没有超过2m，符合设计要求，故B不符合题意； C．图中滑轮组的动滑轮绕绳子的段数是2段，滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，则拉力 F2=2G配=2×150N=300N 在拉力的范围内，拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时，配重在竖直方向移动的距离 l配2=2×0.6m=1.2m 没有超过2m，符合设计要求，故C不符合题意； D．图中滑轮组的动滑轮绕绳子的段数是3段，滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计，则拉力 F3=3G配=4×150N=450N 超过拉力的范围，不符合设计要求，故D符合题意。 故选AD。 7．（2024·甘肃临夏·中考真题）如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的 ，但不能省力。图中的扁担做得较宽，主要是为了增大受力面积， （选填“增大”或“减小”）压强。 【答案】 方向 减小 【解析】【小题1】[1]定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以不省力，也不距离，但可以改变用力方向。 [2]把扁担做得较大是增大受力面积，在压力一定时可以减小扁担对人肩膀的压强，压力的作用效果就不明显，这样人肩膀就不会感到疼。 8．（2024·甘肃白银·中考真题）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，则A所受地面的摩擦力为 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 【答案】 20 40 【详解】[1]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知B重10N，物体B恰好匀速下降，则A匀速向右运动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力，即 f=F拉=2GB=2×10N=20N [2]若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB， 水平向右的摩擦力20N，所以水平刚好使A匀速向左运动，则拉力 F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N 9．（2024·云南·中考真题）如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个 （选填“定”或“动”）滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则人的拉力为 N。 【答案】 定 300 【详解】[1]图中滑轮不随着物体一起运动，所以是定滑轮。 [2]定滑轮不能省力，所以人的拉力等于重力，为300N。 10．（2024·山东潍坊·中考真题）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，，P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为、，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度。求： (1)打开阀门前P端绳对a的拉力； (2)打开阀门前b受到的浮力； (3)b的密度； (4)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。打开阀门前轻杆对a的作用力F=4.8N，物体a处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前P端绳对a的拉力为 （2）由 可知，打开阀门前Q端绳的拉力为 图中承重绳子股数n=2，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，此时绳子对b的拉力为 此时，物体b处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前b受到的浮力为 （3）b的体积为 b的密度为 （4）当b浸没时，受到的拉力为6.8N，b的重力不变，当b受到的拉力大小为8.4N时，浮力需减小，则此时b上表面露出水面，b下表面处的液体压力等于浮力，当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压力为 由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。由此可知，b的高度为 b的底面积为 b下表面处的液体压强为 11．（2023·四川达州·中考真题）将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为 N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F= N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 【答案】 10 20 【详解】[1][2]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知A重30N，B重5N，物体B恰好匀速下降，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力，即 若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB， 水平向右的摩擦力10N，所以，水平刚好使A匀速向左运动，则拉力F 1．（23-24八年级下·内蒙古呼和浩特·期末）工人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起一根实心的石柱（不吸水），如图甲所示，动滑轮的质量为20kg。石柱从离开池底到下表面刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间的关系如图乙所示。石柱从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间的关系如图丙所示。已知人的质量为60kg，人双脚站地时，与地面接触的总面积为，石柱的底面积为，，不计绳重、滑轮组内的摩擦和水的阻力，石柱底部与池底不密合，忽略水面高度变化。求： （1）石柱全部露出水面后人对地面的压力？ （2）石柱的重力？ （3）石柱未露出水面时受到的浮力？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图丙所示，石柱全部露出水面后人对地面的压力 （2）人的重力为 石柱全部露出水面后，对人受力分析，绳子对人的拉力为 不计绳重、滑轮组内的摩擦和水的阻力，则由可得石柱的重力为 （3）根据图丙，物体在15s时上表面刚好露出水面，由图乙可得物体在15s时下表面受到得压强为 则下表面的压力为 因为此时上表面压强为零，则浮力 答：（1）石柱全部露出水面后人对地面的压力为； （2）石柱的重力； （3）石柱未露出水面时受到的浮力。 2．（23-24八年级下·四川资阳·期末）如图所示，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO∶OB=2∶3，OD∶DB=1∶1，滑轮重G动=100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长L=0.2m的正方体M对水平地面的压强p1=7500Pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强p2=15000Pa。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向，g=10N/kg）求： （1）拉力F和物体M的重力G； （2）若将物体刚好被拉离地面，作用在B点施加的拉力F。 【答案】（1）200N，800N；（2）300N 【详解】解：（1）M与地面的接触面积为 S＝L2＝(0.2m)2＝0.04m2F作用在B点时，记绳子对M的拉力为F1，则地面对M的支持力为 F支＝G－F1 由相互作用力的关系知，F支等于M对地面的压力；由知，M对地面的压力为 F支＝F压＝p1S＝7500Pa×0.04m2＝300N 所以 G－F1＝300N 变形得 F1＝G－300N 对动滑轮受力分析知，A端绳子拉力为 对杠杆，由杠杆平衡原理有 FA×AO＝F×BO 代入数据得 ① 同理可得，当F作用在D点时，F满足关系式 ② 由①②可得：F＝200N，G＝800N。 （2）物体刚好被拉离地面时，A端的拉力为 对杠杆，由杠杆平衡原理有 F'A×AO＝F×BO 代入数据得 答：（1）拉力F和物体M的重力G分别为200N，800N； （2）若将物体刚好被拉离地面，作用在B点施加的拉力F为300N。 3．（22-23八年级下·江西九江·期中）小聪用如图所示的滑轮组匀速拉动放在水平地面上的物体，小聪体重为500N，物体的重力为1000N，动滑轮的重力为40N，已知物体受到的摩擦力和重力成正比，他用80N的拉力将物体拉动了2m。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦） （1）请在图上画出滑轮组上绳子的绕法（要求）； （2）求绳子自由端移动的距离； （3）求物体受到的摩擦力； （4）求小聪所能拉动物体的最大重力。 【答案】（1）；（2）6m；（3）200N；（4）7300N 【详解】解：（1）要使得滑轮组更省力，且小聪可以向下拉绳子，因此绳子从动滑轮开始绕，滑轮组被3段绳子承担，如图所示： （2）由图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 （3）因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由可得，摩擦力为 （4）人对绳子的最大拉力为 能拉动物体的最大摩擦力为 物体受到的摩擦力和重力成正比，所以有 解得G大=7300N。 答：（1）见解析； （2）绳子自由端移动的距离为6m； （3）物体受到的摩擦力为200N； （4）小聪所能拉动物体的最大重力为7300N。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$