12.2滑轮（7大题型）-2023-2024学年八年级下册物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破专题系列（人教版）

12.2滑轮 【考点梳理】 考点一：定滑轮的特点 考点二：动滑轮的特点 考点三：竖直滑轮组有关问题 考点四：水平面滑轮组有关问题 考点五：滑轮（组）的作图问题 考点六：滑轮（组）的探究实验问题 考点七： 滑轮组的计算问题 【知识梳理】 知识点一、滑轮 1.滑轮： （1）滑轮定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。 （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮。 知识点二：定滑轮工作特点： （1）特点∶使用定滑轮不省力（F=G），也不省距离（s=h），但能改变施力的方向。 （2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知， F1=F2，即F = G，所以使用定滑轮不省力。 知识点三：动滑轮工作特点： （1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G），但费距离（s = 2h），且不能改变施力的方向。 （2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘 O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用动滑轮可以省一半的力。 知识点四：竖直滑轮组和水平滑轮组的必背公式 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=不计f绳 F=nFA=nf地（不计f绳，此时η=100%） F＞nFA=nf地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 知识点五：滑轮组绕线方式 组装滑轮组 口诀：“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。 （1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 【题型归纳】 题型一：定滑轮的特点 1．（23-24八年级下·广东茂名·期中）如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为、、，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（    ）    A． B． C． D．以上都有可能 2．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）如图所示，放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受到拉力为F，地面对物体的支持力为N，则这三个力大小的关系为（    ） A． B． C． D． 3．（23-24八年级下·北京顺义·阶段练习）利用如图所示的装置匀速提升重为2N的物体C，则下列说法正确的是（    ） A．A 为定滑轮， B为动滑轮 B．使用该滑轮组可以省力 C．若将物体C竖直提升1米，测力计需要竖直向上移动2m D．若不计绳重和轴摩擦，则弹簧测力计的示数 F=2N 题型二：动滑轮的特点 4．（23-24八年级下·全国·课后作业）用动滑轮提起重物时，沿三个不同方向用力，如图所示，三个力的大小关系是（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＝F2＝F3 C．F1＜F2＜F3 D．F1＞F3＞F2 5．（23-24八年级上·上海·期中）如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平平面做匀速直线运动，滑轮质量和摩擦均忽略，（a）（b）（c）图中所用的拉力分别是、、，其中最小的力为（　　） A． B． C． D．一样大 6．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）如图所示，重为1N的滑轮一端用细绳固定在地面，细绳另一端挂着一个10N重的物体，在拉力F的作用下10s内物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．拉力F＝21N B．滑轮的速度为0.1m/s C．拉力F做功42J D．绳对物体做功20J 题型三：竖直滑轮组有关问题 7．（22-23八年级下·重庆）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（    ） A．绳子自由端拉力移动的距离为6m B．绳子自由端拉力移动的速度为0.4m/s C．绳子自由端拉力F的大小为300N D．绳子自由端拉力F的功率为150W 8．（22-23八年级下·陕西咸阳·阶段练习）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． 9．（2022·宁夏固原·一模）如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．该滑轮组没有改变拉力的方向 D．物体上升的速度为0.6m/s 题型四：水平面滑轮组有关问题 10．（20-21八年级下·安徽合肥·期末）如图所示，已知物体受到水平地面的摩擦力为240N，在绳子自由端用F = 150N的力通过滑轮组水平拉重为1200N的物体，使其2s时间内向左匀速运动0.6m。下列说法中正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率为60% B．绳子自由端移动速度为0.9m/s C．绳子自由端拉力的功率为72W D．2s 时间内拉力做的功为180J 11．（22-23八年级下·广东江门·期末）如图，物体A重1500N，若绳子自由端水平拉力F为100N时，物体A被匀速拉动，绳子自由端移动3m，不计滑轮重量和绳与滑轮间的摩擦。则（　　）    A．物体A在水平方向上移动了1m B．拉力所做的功是100J C．物体重力所做的功是1500J D．地面对物体的摩擦力为100N 12．（22-23八年级下·河北秦皇岛·期末）如图所示，物体A在力F作用下以0.2m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为3N，不计滑轮和绳重以及它们之间的摩擦，则（　　）    A．物体A受到的摩擦力的大小是3N B．5s内拉力F做的功是3J C．拉力F的功率是0.6W D．重力对物体A不做功 题型五：滑轮（组）的作图问题 13．（23-24八年级下·广东惠州·期中）如图所示，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绕绳法。 14．（22-23八年级下·四川巴中·阶段练习）小华要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N。于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个物体。已知每个滑轮重20N，小华想站在地上向下拉绳，请在图中画出正确的绕绳方法。    15．（22-23八年级下·广东茂名·期中）如图，用滑轮组将物块A向左边拉过去，请画出最省力的绕线方法。    题型六：滑轮（组）的探究实验问题 16．（23-24八年级下·江西南昌·期中）在“探究滑轮特点“的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量） （1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数 N； （2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向 直线拉动测力计可使物体向 运动，这一过程中该滑轮是一个 滑轮，它使用时的优点是可以 。 （3）弹簧测力计分别沿、方向继续匀速直线拉动， （填“>、<或=”），由此说明使用定滑轮 省力（填“可以”或“不可以”）． 17．（22-23八年级下·山东菏泽·阶段练习）同学们共同研究滑轮的特点。    （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变 ，他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 杠杆； （2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示。记录的数据如表。 实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 ≈2.5 2 2 4 ≈3.0 3 3 4 ≈3.5 ①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时（不考虑绳重及摩擦），弹簧测力计的示数等于提升总重力的 ； ②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择同样物体与 滑轮来进行实验对比（选填“相同”或“不同”）。 18．（22-23八年级下·广东潮州·期中）同学们共同研究滑轮的特点。    （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以 ，他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 杠杆； （2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢提升4N的重物，如图乙； ①使用动滑轮时，应沿 方向匀速提升重物，以达到最佳的省力效果； ②通过观察和比较测量结果，可得初步结论： 使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向；用动滑轮匀速提起同一重物时（忽略绳重及摩擦），弹簧测力计的示数等于提升总重力的 ，因为此时的动滑轮相当于一个 杠杆； ③若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择同样物体与 滑轮来进行实验对比（选填“相同”或“不同”）。 题型七： 滑轮组的计算问题 19．（23-24八年级下·安徽池州·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。 20．（23-24八年级下·江西新余·期中）如图所示，体重为400N的工人师傅用120N的拉力，使重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦）求： （1）5s内绳子自由端移动的距离； （2）求动滑轮的重力； （3）若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少N？ 21．（22-23八年级下·广西贵港·阶段练习）如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M边长为1m、重6000N的立方体配重，已知OA︰OB＝1︰2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，工人用500N的力竖直向下以0.5 m/s的速度匀速拉动绳子，求： （1）建筑材料P的重力； （2）工人做功的功率； （3）B点受到绳子的拉力； （4）物体M对地面的压强。    【高分突破】 一、单选题 22．（23-24八年级下·上海·期中）如图所示是用滑轮匀速提升同一重物的三种方式，所用的拉力分别为、、，不计摩擦和滑轮自重，则（　　） A． B． C． D． 23．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期中）如图所示，，在力F的作用下，滑轮以的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（　　） A．； B．；40N C．；160N D．；40N 24．（23-24九年级下·安徽淮北·期中）如图所示，物体甲的重力为12N，物体乙的重力为8N，此时整个装置保持静止，关于此图中各力的大小，下列判断正确的是（    ） A．绳子对甲的拉力为12N B．绳子对乙的拉力为8N C．弹簧测力计的示数为12N D．甲受到地面的支持力为8N 25．（2024·江苏常州·一模）用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 26．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期中）如图所示，不计滑轮、弹簧测力计及轻绳的质量，当拉力时，整个装置处于静止状态，则甲、乙两个弹簧测力计的示数分别为（　　） A．12N、8N B．8N、8N C．8N、12N D．12N、12N 27．（2024·安徽马鞍山·一模）如图，霞儿用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．B受到3N的摩擦力，方向：水平向左 B．滑轮移动的速度为0.4m/s C．绳子拉物体A的功率为1W D．在运动过程中若将拉力F增大，测力计的示数也会增大 28．（2024·北京·一模）如图是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=4∶5，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时，两只脚与地面接触的总面积为S，对地面的压强为1×104Pa。当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，细绳对横杆A端的拉力F1为300N，小强对横杆B端竖直向上的作用力为F2，此时他对水平地面的压强为1.4×104Pa。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）（　　） A．物体M的质量为300kg B．小强的质量为66kg C．F2的大小为375N D．S的大小为600cm2 29．（2024·广东阳江·一模）用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N 的物体A 水平向左移动2m， 物体A 受 到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法正确（   ）    A．拉力 F 为15 N B．绳子自由端移动的距离为6m C．物体A 受到的摩擦力方向水平向左 D．物体A 受到的重力和物体A 对地面的压力是一对平衡力 二、填空题 30．（2024·上海杨浦·三模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为10牛的物体，以滑轮为参照物，物体是 的（选填“运动”或“静止”）。当绳子自由端被提升2米时，物体提升 米；若不计摩擦和滑轮重力，则拉力F1大小为 牛。 31．（23-24九年级下·河北邯郸·期中）如图所示，物体A重150N，物体B重15N，此时物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），物体B匀速下降的速度是 m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是 N，若物体A向右运动的速度增大，则物体A与水平桌面间的摩擦力将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 32．（23-24九年级下·四川广安·期中）小丽用水平拉力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重为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5N。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，水平拉力F的功率为 W。 33．（2024·云南曲靖·二模）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m。大滑轮重20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则小武施加的拉力的功率为 W；使用此滑轮组最多能匀速提起重为 N的物体。 34．（23-24八年级下·广东茂名·期中）将物体A、B置于如图所示的装置中，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，则物体A的速度为 m/s，已知A重80N，B重10N，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 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 三、作图题 35．（23-24八年级下·广东东莞·期中）如题图所示，请根据拉力F与重力G的关系连线（忽略动滑轮重、绳重及摩擦）。 36．（22-23八年级下·广东江门·阶段练习）如图人拉重物上升，请在图中画出最省力的绕线方法。 四、实验题 37．（23-24八年级下·安徽六安·期中）如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示匀速提起钩码，测得数据如表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 1 0.2 1 0.2 乙 1 0.2 1 0.2 丙 1 0.2 0.55 0.4 请你分析： （1）比较甲、乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮 ； （2）把钩码升高相同的高度，比较甲和丙实验数据，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以 ，但必须费 ； （3）如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是 。 A．从多次实验中选取最准确的数据    B．多次测量取平均值，减小误差 C．从特殊现象中得到普遍规律      D．利用控制变量法 38．（2024·江苏南通·一模）某小学大门口设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力大小为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。 （1）猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ； （2）猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ； （3）同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1和改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦： 应采用改进方案 进行探究。实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N，猜想 起主导作用。 39．（22-23八年级下·山东青岛·期末）在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 0.7 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 （1）分析第1、2次的数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离， （选填“可以”或“不能”）改变力的方向；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）用图丙进行实验时，应沿 方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 。 五、计算题 40．（23-24八年级下·安徽六安·期中）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体以0.1m/s匀速提升10s，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮重； （2）绳子自由端移动的距离； （3）若用此滑轮组将重为780N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为多大？ 41．（23-24八年级下·江西新余·期中）如图所示，已知工人师傅重600N，他以最省力的绕线方案往下匀速地拉动绳子自由端，将重为300N的物体提高了2m，每个滑轮重18N。请解答以下问题：（不计绳重及摩擦，装置的强度足够） （1）画出绳子绕线方案； （2）绳子自由端被拉动的距离； （3）工人师傅对绳子自由端的拉力； （4）他用此装置能提起最重的物体为多少N？ 42．（23-24八年级下·广东惠州·期中）如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组运送一批建材上楼。轿厢质量、钢绳的摩擦力及绳重均忽略不计，工人用500N的拉力，将900N的建材匀速竖直向上提升一定的高度（本题g取10N/kg）。求： （1）求动滑轮的重力； （2）若绳子能承受的最大的拉力为600N，求工人最多一次可提升货物的质量； （3）已知工人质量是70kg，与地面总的接触面积是，求提起最多货物时工人对地面的压强。 43．（2024·黑龙江绥化·一模）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的圆柱形容器底部，水深为0.45m，容器底面积为。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重和摩擦），滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求：（） （1）A未露出水面时所受的浮力； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.2滑轮 【考点梳理】 考点一：定滑轮的特点 考点二：动滑轮的特点 考点三：竖直滑轮组有关问题 考点四：水平面滑轮组有关问题 考点五：滑轮（组）的作图问题 考点六：滑轮（组）的探究实验问题 考点七： 滑轮组的计算问题 【知识梳理】 知识点一、滑轮 1.滑轮： （1）滑轮定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。 （2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮。 知识点二：定滑轮工作特点： （1）特点∶使用定滑轮不省力（F=G），也不省距离（s=h），但能改变施力的方向。 （2）实质∶定滑轮是一个等臂杠杆。如图所示，定滑轮的轴相当于支点 O，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2=r，根据杠杆平衡条件可知， F1=F2，即F = G，所以使用定滑轮不省力。 知识点三：动滑轮工作特点： （1）特点∶使用单个动滑轮最多可以省一半力（F=G），但费距离（s = 2h），且不能改变施力的方向。 （2）实质：动滑轮是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。如图所示，作用于绳端的拉力为动力F1，重物对绳子的拉力为阻力F2，动滑轮上升时绕着滑轮的边缘 O点转动，O点相当于动滑轮的支点，动力臂等于滑轮的直径d，阻力臂等于滑轮的半径r，即l1=2l2，根据杠杆平衡条件可知，F1=F2，即F=G，所以使用动滑轮可以省一半的力。 知识点四：竖直滑轮组和水平滑轮组的必背公式 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=不计f绳 F=nFA=nf地（不计f绳，此时η=100%） F＞nFA=nf地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 知识点五：滑轮组绕线方式 组装滑轮组 口诀：“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。 （1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 【题型归纳】 题型一：定滑轮的特点 1．（23-24八年级下·广东茂名·期中）如图所示，用同一定滑轮沿三个不同方向，以不同速度匀速提升同一重物G，所用的拉力分别为、、，重物G上升速度分别是0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s，则这三个力的大小关系是（    ）    A． B． C． D．以上都有可能 【答案】C 【详解】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，所以，定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，即F1=F2=F3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）如图所示，放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，它的另一端受到拉力为F，地面对物体的支持力为N，则这三个力大小的关系为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图知滑轮为定滑轮，绳子的拉力为F，根据定滑轮的特点可知，物体受到绳子竖直向上的拉力，其大小为F，因为物体处于静止状态，所以物体所受合力为零，则物体受到向上的拉力F与支持力N之和等于竖直向下的重力G，即 F+N=G 可得 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．（23-24八年级下·北京顺义·阶段练习）利用如图所示的装置匀速提升重为2N的物体C，则下列说法正确的是（    ） A．A 为定滑轮， B为动滑轮 B．使用该滑轮组可以省力 C．若将物体C竖直提升1米，测力计需要竖直向上移动2m D．若不计绳重和轴摩擦，则弹簧测力计的示数 F=2N 【答案】D 【详解】A．如图所示的装置AB两个轮子的轴都固定不动，AB都为定滑轮，故A错误； B．AB都为定滑轮，使用定滑轮不省力，故B错误； CD．定滑轮为等臂杠杆，不省力也不费力。若将物体C竖直提升1米，测力计需要竖直向上移动1m，且 故C错误，D正确。 故选D。 题型二：动滑轮的特点 4．（23-24八年级下·全国·课后作业）用动滑轮提起重物时，沿三个不同方向用力，如图所示，三个力的大小关系是（　　） A．F1＞F2＞F3 B．F1＝F2＝F3 C．F1＜F2＜F3 D．F1＞F3＞F2 【答案】C 【详解】固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点，可知，F1的力臂为直径，力臂最大，F2的力臂较大，F3的力臂最小，由杠杆平衡条件知，当阻力与阻力的力臂的乘积固定时，力臂越大，力越小，故三个力的关系为：F1＜F2＜F3。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（23-24八年级上·上海·期中）如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平平面做匀速直线运动，滑轮质量和摩擦均忽略，（a）（b）（c）图中所用的拉力分别是、、，其中最小的力为（　　） A． B． C． D．一样大 【答案】B 【详解】由图可知（a）为定滑轮，不计滑轮质量和摩擦，定滑轮不省力，则拉力与物块的摩擦力大小相等，即； 由图可知（b）为动滑轮，不计滑轮质量和摩擦，动滑轮省一半的力，即； 由图可知（c）为动滑轮，拉力施加在动滑轮上，则动滑轮的拉力等于2倍绳末端的力，即。 综上所述，故B符合题意，ABD不符合题意。 故选B。 6．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）如图所示，重为1N的滑轮一端用细绳固定在地面，细绳另一端挂着一个10N重的物体，在拉力F的作用下10s内物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．拉力F＝21N B．滑轮的速度为0.1m/s C．拉力F做功42J D．绳对物体做功20J 【答案】C 【详解】A．对动滑轮进行受力分析，受到上端绳子向上的拉力，竖直向下的重力，重物的重力和下端绳子向下的拉力，且重物的重力和下端绳子向下的拉力相等。物体匀速上升，处于平衡状态，故向上的拉力等于向下的力，为 故A正确，不符合题意。 B．由动滑轮知识可知，此时物体上升的距离是滑轮的2倍，即滑轮上升1m，则滑轮的速度为 故B正确，不符合题意。 C．拉力F的距离与动滑轮运动的距离相等，为1m，则拉力做功为 故C错误，符合题意。 D．绳对物体拉力等于物体的重力，则绳对物体做功为 故D正确，不符合题意。 故选C。 题型三：竖直滑轮组有关问题 7．（22-23八年级下·重庆）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（    ） A．绳子自由端拉力移动的距离为6m B．绳子自由端拉力移动的速度为0.4m/s C．绳子自由端拉力F的大小为300N D．绳子自由端拉力F的功率为150W 【答案】B 【详解】 A．如图所示，2段绳子承担物重，即n=2，绳子自由端拉力移动的距离为 故A错误； B．绳子自由端拉力移动的速度为 故B正确； C．绳子自由端拉力F的大小为 故C错误； D．绳子自由端拉力F的功率为 故D错误。 故选B。 8．（22-23八年级下·陕西咸阳·阶段练习）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。 9．（2022·宁夏固原·一模）如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．该滑轮组没有改变拉力的方向 D．物体上升的速度为0.6m/s 【答案】D 【详解】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，绳子自由端移动的距离 s=3h=3×2m=6m 故A正确，不符合题意； B．不计绳重及摩擦，则动滑轮的重力 G动=3F﹣G=3×160N﹣400N=80N 故B正确，不符合题意； C．物体向上运动，拉力的方向也向上，该滑轮组没有改变拉力的方向，故C正确，不符合题意； D．物体上升速度 故D错误，符合题意。 故选D。 题型四：水平面滑轮组有关问题 10．（20-21八年级下·安徽合肥·期末）如图所示，已知物体受到水平地面的摩擦力为240N，在绳子自由端用F = 150N的力通过滑轮组水平拉重为1200N的物体，使其2s时间内向左匀速运动0.6m。下列说法中正确的是（　　） A．滑轮组的机械效率为60% B．绳子自由端移动速度为0.9m/s C．绳子自由端拉力的功率为72W D．2s 时间内拉力做的功为180J 【答案】D 【详解】A．滑轮组的机械效率为 故A错误； B．绳子自由端移动速度为 故B错误； C．绳子自由端拉力的功率为 故C错误； D．2s 时间内拉力做的功为 故D正确。 故选D。 11．（22-23八年级下·广东江门·期末）如图，物体A重1500N，若绳子自由端水平拉力F为100N时，物体A被匀速拉动，绳子自由端移动3m，不计滑轮重量和绳与滑轮间的摩擦。则（　　）    A．物体A在水平方向上移动了1m B．拉力所做的功是100J C．物体重力所做的功是1500J D．地面对物体的摩擦力为100N 【答案】A 【详解】A．不计滑轮重量和绳与滑轮间的摩擦，由图可知，滑轮组上作用在动滑轮上绳子的段数n=3，物体A移动的距离为 故A正确； B．根据题意可知，拉力做的功为 故B错误； C．重力的方向为竖直向下，与物体运动方向垂直，故重力做功为0J，故C错误； D．不计滑轮重量和绳与滑轮间的摩擦，滑轮组对物体A 的拉力为 根据二力平衡原理，物体A被匀速拉动时，拉力等于摩擦力，即 所以，地面对物体的摩擦力为300N，故D错误。 故选A。 12．（22-23八年级下·河北秦皇岛·期末）如图所示，物体A在力F作用下以0.2m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为3N，不计滑轮和绳重以及它们之间的摩擦，则（　　）    A．物体A受到的摩擦力的大小是3N B．5s内拉力F做的功是3J C．拉力F的功率是0.6W D．重力对物体A不做功 【答案】D 【详解】A．拉力F与弹簧测力计示数相等，因此F=3N，图中为动滑轮，承担物重的绳子股数为n=2，物体A做匀速直线运动，故摩擦力为 故A不符合题意； B．物体A运动的速度为0.2m/s，5s内物体A移动的距离为 绳子自由端移动的距离 5s内拉力F做的功是 故B不符合题意； C．拉力F的功率是 故C不符合题意； D．物体A在水平方向上移动，在重力方向没有移动距离，因此重力没有做功，故D符合题意。 故选D。 题型五：滑轮（组）的作图问题 13．（23-24八年级下·广东惠州·期中）如图所示，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绕绳法。 【答案】 【详解】如图所示滑轮组由两个动滑轮和一个定滑轮组成，若绳端先固定在动滑轮的钩子上，只能绕过一个动滑轮，且承重绳子股数为n=3，不是最省力的绕法，如下图所示： 所以，先让绳端固定在定滑轮的钩子上，这样两个动滑轮都能绕上，承重绳子的股数为n=4，此时最省力，如下图所示： 14．（22-23八年级下·四川巴中·阶段练习）小华要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N。于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个物体。已知每个滑轮重20N，小华想站在地上向下拉绳，请在图中画出正确的绕绳方法。    【答案】   【详解】物体重为800N，滑轮重为20N，总重力为820N。人的最大拉力有300N，则需要动滑轮绳子的段数为 即动滑轮上需要3段绳子可拉起此物体，要使拉力向下。绕绳方法如图所示：    15．（22-23八年级下·广东茂名·期中）如图，用滑轮组将物块A向左边拉过去，请画出最省力的绕线方法。    【答案】   【详解】由题意可得，要最省力则需要动滑轮上绳子数最多，一个滑轮组中动滑轮上最多有三股绳，连线如图所示：    题型六：滑轮（组）的探究实验问题 16．（23-24八年级下·江西南昌·期中）在“探究滑轮特点“的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量） （1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数 N； （2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向 直线拉动测力计可使物体向 运动，这一过程中该滑轮是一个 滑轮，它使用时的优点是可以 。 （3）弹簧测力计分别沿、方向继续匀速直线拉动， （填“>、<或=”），由此说明使用定滑轮 省力（填“可以”或“不可以”）． 【答案】 2 匀速 上 定 改变力的方向 = 不可以 【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，可读出的示数为2N。 （2）[2][3]如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向匀速拉动测力计可使物体向上运动。 [4]由图可知，该滑轮的轴固定不动，是定滑轮。 [5]根据力F1、F2、F3的不同方向，可以得出定滑轮使用时的优点是可以改变力的方向。 （3）[6][7]弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几乎不变，转换不同角度匀速拉动，示数都不变，即F1=F2，说明定滑轮不省力。 17．（22-23八年级下·山东菏泽·阶段练习）同学们共同研究滑轮的特点。    （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变 ，他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 杠杆； （2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示。记录的数据如表。 实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数/N 1 1 4 ≈2.5 2 2 4 ≈3.0 3 3 4 ≈3.5 ①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时（不考虑绳重及摩擦），弹簧测力计的示数等于提升总重力的 ； ②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择同样物体与 滑轮来进行实验对比（选填“相同”或“不同”）。 【答案】 力的方向 等臂 省力 一半 相同 【详解】（1）[1]由图甲得，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 [2]定滑轮的动力臂等于阻力臂，相当于一个等臂杠杆。 （2）[3] ①由表格中数据得，使用动滑轮可以省力。 [4]由表格中数据得，用动滑轮匀速竖直提起同一重物时（不考虑绳重及摩擦），弹簧测力计的示数等于提升总重力的一半。 [5]②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择同样物体与相同的滑轮来进行实验对比，改变拉力的方向。 18．（22-23八年级下·广东潮州·期中）同学们共同研究滑轮的特点。    （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以 ，他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 杠杆； （2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢提升4N的重物，如图乙； ①使用动滑轮时，应沿 方向匀速提升重物，以达到最佳的省力效果； ②通过观察和比较测量结果，可得初步结论： 使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向；用动滑轮匀速提起同一重物时（忽略绳重及摩擦），弹簧测力计的示数等于提升总重力的 ，因为此时的动滑轮相当于一个 杠杆； ③若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择同样物体与 滑轮来进行实验对比（选填“相同”或“不同”）。 【答案】 改变力的方向 等臂 竖直 省力 一半 省力 相同 【详解】（1）[1]向各个方向都可通过定滑轮用弹簧测力计将4N的重物向上提起，所用的力都为4N，这说明，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向。 [2]使用定滑轮时，其支点在轴上，重物对轮的作用力为阻力，测力计对轮的作用力为动力，支点到动力及阻力的作用线的距离都为轮的半径，即动力臂等于阻力臂，所以是一个等臂杠杆。 （2）①[3]使用动滑轮时，应竖直向上匀速拉动重物，此时的动滑轮相当于一个省力杠杆，动力臂是轮的2个半径，阻力臂是轮的一个半径，动力臂是阻力臂的两倍，可达到最佳省力效果。 ②[4][5][6]动滑轮最佳省力时，相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以可以省力，据杠杆的平衡条件，此时弹簧测力计的示数等于物重的，是一个省力杠杆。 ③[7]要探究拉力方向对拉力大小的影响，除了改变拉力的方向外，其它因素应保持不变，所以需要选择相同的物体与相同的滑轮进行实验。 题型七： 滑轮组的计算问题 19．（23-24八年级下·安徽池州·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。 20．（23-24八年级下·江西新余·期中）如图所示，体重为400N的工人师傅用120N的拉力，使重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦）求： （1）5s内绳子自由端移动的距离； （2）求动滑轮的重力； （3）若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少N？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）5s内物体移动的高度 h=vt=0.2m/s×5s=1m 绳子自由端移动的距离 s=nh=3×1m=3m （2）由可得，动滑轮重力 （3）因为工人师傅体重为400N，则绳子最大拉力为400N，由可得，工人师傅所能提起的最大物重 答：（1）5s内绳子自由端移动的距离为3m； （2）动滑轮的重力为； （3）工人师傅所能提起的最大物重是1140N。 21．（22-23八年级下·广西贵港·阶段练习）如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M边长为1m、重6000N的立方体配重，已知OA︰OB＝1︰2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，工人用500N的力竖直向下以0.5 m/s的速度匀速拉动绳子，求： （1）建筑材料P的重力； （2）工人做功的功率； （3）B点受到绳子的拉力； （4）物体M对地面的压强。    【答案】（1）900N；（2）250W；（3）800N；（4）5200Pa 【详解】解：（1）由图可知n＝2，且滑轮组摩擦及绳重均不计，则建筑材料P重力 （2）绳子自由端移动的速度 工人拉力做功的功率 （3）因此杠杆A端受到的拉力 根据杠杆的平衡条件可知 所以B点受到绳子的拉力 （4）物体M受到的支持力      因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力 则物体M对地面的压强 答：（1）建筑材料P的重力为900N； （2）工人做功的功率为250W； （3）B点受到绳子的拉力为800N； （4）物体M对地面的压强为5200Pa。 【高分突破】 一、单选题 22．（23-24八年级下·上海·期中）如图所示是用滑轮匀速提升同一重物的三种方式，所用的拉力分别为、、，不计摩擦和滑轮自重，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】左图为动滑轮，不计摩擦和滑轮自重，则拉力大小为；中图为动滑轮，拉力施加在滑轮轴上，不计摩擦和滑轮自重，则拉力大小为；右图为定滑轮，不计摩擦和滑轮自重，则力大小为；所以，三个拉力大小关系为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 23．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期中）如图所示，，在力F的作用下，滑轮以的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（　　） A．； B．；40N C．；160N D．；40N 【答案】A 【详解】根据题干中的图可知：该动滑轮的拉力F作用在滑轮轴上时，不计摩擦及滑轮重，根据动滑轮的特点可知 F=2G=2×80N=160N 相同时间内物体上升距离是拉力F和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，故物体上升速度为 v=2×0.4m/s=0.8m/s 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 24．（23-24九年级下·安徽淮北·期中）如图所示，物体甲的重力为12N，物体乙的重力为8N，此时整个装置保持静止，关于此图中各力的大小，下列判断正确的是（    ） A．绳子对甲的拉力为12N B．绳子对乙的拉力为8N C．弹簧测力计的示数为12N D．甲受到地面的支持力为8N 【答案】B 【详解】A．物体乙的重力为8N，定滑轮不省力也不费力，所以绳子对甲的拉力为8N，故A错误； B．乙静止，处于平衡状态，受到的重力和绳子对其的拉力为一对平衡力，重力为8N，则绳子对乙的拉力为8N，故B正确； C．绳子的拉力为8N，则弹簧测力计的示数为8N，故C错误； D．甲静止，处于平衡状态，受到自身12N的重力、绳子对其8N的拉力和地面对其的支持力，根据力的平衡条件，地面对甲的支持力为 故D错误。 故选B。 25．（2024·江苏常州·一模）用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 【答案】C 【详解】不计滑轮重力和摩擦，左边图中使用定滑轮不省力，也不省距离，所以F1=G； 不计滑轮重力和摩擦，中间图中与动滑轮相连的绳子有2股，故； 不计滑轮重力和摩擦，右边图中与动滑轮相连的绳子有3股，故。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 26．（23-24八年级下·安徽马鞍山·期中）如图所示，不计滑轮、弹簧测力计及轻绳的质量，当拉力时，整个装置处于静止状态，则甲、乙两个弹簧测力计的示数分别为（　　） A．12N、8N B．8N、8N C．8N、12N D．12N、12N 【答案】A 【详解】由图知，滑轮组承担左边拉力的绳子股数，不计滑轮、弹簧秤及轻绳的质量，拉力，滑轮组受到水平向左的拉力为 根据力的相互作用性可知，甲弹簧测力计的读数为12N；滑轮组承担右边拉力的绳子股数，不计滑轮、弹簧秤及轻绳的质量，拉力，滑轮组受到水平向右的拉力为 根据力的相互作用性可知，乙弹簧测力计的读数为8N。故A符合题意，BCD不符题意。 故选A。 27．（2024·安徽马鞍山·一模）如图，霞儿用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（　　） A．B受到3N的摩擦力，方向：水平向左 B．滑轮移动的速度为0.4m/s C．绳子拉物体A的功率为1W D．在运动过程中若将拉力F增大，测力计的示数也会增大 【答案】C 【详解】A．B处于平衡状态，B在水平方向上受到向左的拉力和A给它的向右的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力 f=F=3N 方向水平向右，故A错误； B．物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误； C．由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，物体A以0.2m/s的速度运动，因此功率为 P==Fv=5N×0.2m/s=1W 故C正确； D．测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，将拉力F增大，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，故D错误。 故选C。 28．（2024·北京·一模）如图是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA∶OB=4∶5，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时，两只脚与地面接触的总面积为S，对地面的压强为1×104Pa。当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，细绳对横杆A端的拉力F1为300N，小强对横杆B端竖直向上的作用力为F2，此时他对水平地面的压强为1.4×104Pa。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）（　　） A．物体M的质量为300kg B．小强的质量为66kg C．F2的大小为375N D．S的大小为600cm2 【答案】D 【详解】A．如题图，因为使用定滑轮改变了动力的方向，不能省力，所以当横杆AB在水平位置平衡时，细绳对横杆A端向上的拉力为 F1=GM=mMg=300N 则物体M的质量为 故A错误； C．已知 OA∶OB=4∶5 根据杠杆平衡条件可得 F1×OA=F2×OB 所以F2的大小为 故C错误； BD．小强用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，对水平地面的压强p=1.4×104Pa，小强的两只脚与地面接触的总面积为S，根据可得，他对地面的压力为 F压=pS=1.4×104Pa×S 分析小强的受力可知，他受到向下的重力G人、横杆B端向下的压力（大小等于F2）和地面向上的支持力F支，他对水平地面的压力F压等于地面对他的支持力，即 则 1.4×104Pa×S=240N+G人  ① 小强站在水平地面上时对地面的压强p0=1×104Pa，他对水平地面的压力等于他的重力，根据可得，他的重力为   ② 由①②联立解得 S=6×10-2m2=600cm2 小强的重力为G人=600N，则小强的质量为 故D正确，B错误。 故选D。 29．（2024·广东阳江·一模）用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N 的物体A 水平向左移动2m， 物体A 受 到地面对它的摩擦力为30N（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说法正确（   ）    A．拉力 F 为15 N B．绳子自由端移动的距离为6m C．物体A 受到的摩擦力方向水平向左 D．物体A 受到的重力和物体A 对地面的压力是一对平衡力 【答案】A 【详解】A．由图示可知，作用在动滑轮上绳子段数为2，不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦，拉力的大小 故A正确； B．绳子自由端移动的距离 故B错误； C．由于物体A向左运动，因此A受到的摩擦力方向水平向右，故C错误； D．物体A 受到的重力和物体A 对地面的压力方向都是竖直向下，且作用在两个物体上，故D错误。 故选 A。 二、填空题 30．（2024·上海杨浦·三模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为10牛的物体，以滑轮为参照物，物体是 的（选填“运动”或“静止”）。当绳子自由端被提升2米时，物体提升 米；若不计摩擦和滑轮重力，则拉力F1大小为 牛。 【答案】 静止 1 5 【详解】[1]如图所示物体相对于滑轮的位置保持不变，所以以滑轮为参照物，物体是静止的。 [2][3]如图所示该滑轮为动滑轮，根据动滑轮的特点知s=2h，所以物体提升的高度 若不计摩擦和滑轮重力，则拉力F1大小为 31．（23-24九年级下·河北邯郸·期中）如图所示，物体A重150N，物体B重15N，此时物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），物体B匀速下降的速度是 m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是 N，若物体A向右运动的速度增大，则物体A与水平桌面间的摩擦力将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 0.4 30 不变 【详解】[1]滑轮组的 物体B匀速下降的速度是 [2]不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦，物体A与水平桌面间的摩擦力是 [3]若物体A向右运动的速度增大，则物体A与水平桌面间的压力、接触面粗糙程度不变，摩擦力将不变。 32．（23-24九年级下·四川广安·期中）小丽用水平拉力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重为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5N。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，水平拉力F的功率为 W。 【答案】 0.08 2.4 【详解】[1] A物体的速度 滑轮移动的速度 [2] B处于静止状态，在水平方向上受到向右的弹簧测力计的拉力、水平向左的A对B的摩擦力的作用，由于物体间力的作用是相互的，物体A受到B施加的摩擦力 方向水平向右。物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力加上B对A的摩擦力，所以物体A受到向左的的拉力 水平拉力 水平拉力F的功率 33．（2024·云南曲靖·二模）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m。大滑轮重20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则小武施加的拉力的功率为 W；使用此滑轮组最多能匀速提起重为 N的物体。 【答案】 52 580 【详解】[1]有图可知，n=3，拉力为 小武施加的拉力的运动速度 [2]使用此滑轮组最多能匀速提起重物的重力 解得 34．（23-24八年级下·广东茂名·期中）将物体A、B置于如图所示的装置中，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，则物体A的速度为 m/s，已知A重80N，B重10N，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 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 【答案】 0.2 20 40 【详解】[1]如图所示装置，左侧为动滑轮，右侧为定滑轮，绳子段数为2，B挂在绳子自由端，当物体B以0.4m/s的速度匀速下降，物体A的速度为 [2]因为B匀速下降，受力平衡，B的重力等于绳子自由端的拉力，即绳子自由端的拉力为F拉=10N，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦，A所受地面的摩擦力为 [3]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，因压力和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，此时A受到水平向左的拉力，水平向右的摩擦力和滑轮组的拉力，匀速向左运动，受力平衡，则 三、作图题 35．（23-24八年级下·广东东莞·期中）如题图所示，请根据拉力F与重力G的关系连线（忽略动滑轮重、绳重及摩擦）。 【答案】 【详解】由题意可知，绳重、滑轮重及摩擦不计，根据滑轮组特点可知 n为跟动滑轮相连的绳子的股数，由题意可知，第一个滑轮组的绳子承重股数为n1=3，第一个滑轮组的绳子承重股数为n2=2，滑轮组的连线图如下： 36．（22-23八年级下·广东江门·阶段练习）如图人拉重物上升，请在图中画出最省力的绕线方法。 【答案】 【详解】因为人站在高处，人拉重物上升，绳端最后向上，因此有三段绳子承担物重，如图所示： 四、实验题 37．（23-24八年级下·安徽六安·期中）如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示匀速提起钩码，测得数据如表所示： 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 甲 1 0.2 1 0.2 乙 1 0.2 1 0.2 丙 1 0.2 0.55 0.4 请你分析： （1）比较甲、乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮 ； （2）把钩码升高相同的高度，比较甲和丙实验数据，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以 ，但必须费 ； （3）如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是 。 A．从多次实验中选取最准确的数据    B．多次测量取平均值，减小误差 C．从特殊现象中得到普遍规律      D．利用控制变量法 【答案】 不省力但可以改变力的方向 省力 距离 C 【详解】（1）[1]比较甲、乙两图及实验数据可知，乙图是定滑轮，物体的重力与测力计示数相等，说明使用定滑轮不省力也不费力，可以改变力的方向。 （2）[2][3]比较甲、丙两图及实验数据，可知丙是动滑轮，提升相同重力的物体时，动滑轮的力要小一些，但是绳端移动的距离比物体移动的距离多，所以可得到的初步结论是使用动滑轮能省力，但费距离。 （3）[4]“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验，进行多次测量的目的是为了得到普遍规律，减少实验的偶然性，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 38．（2024·江苏南通·一模）某小学大门口设有护学岗标志牌及其固定装置：铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力大小为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。 （1）猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是 ； （2）猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小，理由是 ； （3）同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1和改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处摩擦： 应采用改进方案 进行探究。实验时，匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N。淋湿、吸水后标志牌重为 N。雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 N，猜想 起主导作用。 【答案】 9 见解析 见解析 2 4.5 8.4 2 【详解】[1]值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌在竖直方向上受到的竖直向下的摩擦力和重力、竖直向上的拉力的作用，三个力平衡，所以摩擦力的大小为 f=13N-4N=9N（1）[2]木质标志牌杆受潮膨胀导致铁夹张开，张开幅度越大，铁夹夹得越紧，压力变大，在接触面粗糙程度一定时，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大。 （2）[3]木质标志牌杆表面湿润，导致接触面的粗糙程度变小，在压力一定时，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小。 （3）[4]使用定滑轮不能改变力的大小，使用动滑轮可以省力。由题意知，物体的重力为4N，拔出后静止时，测力计示数为1.6N，小于标志牌的重力，方案1的三个滑轮均为定滑轮，不能省力，方案2滑轮组中有动滑轮，可以省力，所以采用的是改进方案2。 [5]由图可知，滑轮组有3段绳子拉着动滑轮，拔出后静止时，测力计示数为1.6N，可知吸水后的标志牌的重力为 G′=nF′-G动=3×1.6N-0.3N=4.5N[6][7]匀速拔出过程中，测力计示数为4.4N，不计绳重及滑轮处摩擦，则标志牌受到向上的拉力为 FG=nF-G动=3×4.4N-0.3N=12.9N则拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为 f'=FG-G′=12.9N-4.5N=8.4N<f=9N比较可知，摩擦力变小，则猜想2起主导作用。 39．（22-23八年级下·山东青岛·期末）在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 0.7 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 （1）分析第1、2次的数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离， （选填“可以”或“不能”）改变力的方向；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （2）用图丙进行实验时，应沿 方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 。 【答案】 不能 可以 不变 竖直 动滑轮自身受到重力 【详解】（1）[1][2][3]定滑轮是等臂杠杆，既不能省力也不能省距离；但是定滑轮可以改变力的方向；如图乙所示，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变，由于定滑轮是支点在轮轴上的等臂杠杆，力的方向发生改变时，动力臂和阻力臂不变，阻力不变，根据杠杆平衡原理可知，动力也不变。 （2）[4][5]用图丙进行实验时，应沿竖直方向匀速拉动子自由端，这样才最省力；分析第3、4次数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，主要原因是动滑轮自身存在重力。 五、计算题 40．（23-24八年级下·安徽六安·期中）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体以0.1m/s匀速提升10s，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮重； （2）绳子自由端移动的距离； （3）若用此滑轮组将重为780N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力F应为多大？ 【答案】（1）120N；（2）3m；（3）300N 【详解】解：（1）如图所示，拉力与物重和滑轮重的关系 所以 （2）物体上升的高度是 绳子自由端移动的距离是 （3）此时的拉力 答：（1）动滑轮重120N； （2）绳子自由端移动的距离是3m； （3）作用在绳子自由端的拉力F应为300N。 41．（23-24八年级下·江西新余·期中）如图所示，已知工人师傅重600N，他以最省力的绕线方案往下匀速地拉动绳子自由端，将重为300N的物体提高了2m，每个滑轮重18N。请解答以下问题：（不计绳重及摩擦，装置的强度足够） （1）画出绳子绕线方案； （2）绳子自由端被拉动的距离； （3）工人师傅对绳子自由端的拉力； （4）他用此装置能提起最重的物体为多少N？ 【答案】（1）；（2）6m；（3）106N；（4）1782N 【详解】解：（1） （2）当工人以最省力的绕线方案匀速拉动绳子自由端时，动滑轮组由3段绳子承担，绳子自由端移动的距离 （3）工人师傅对绳子自由端的拉力 （4）工人师傅对绳子自由端的拉力的大小等于工人的重力时，工人能拉起的物体重力最大，则 物体的重力 答：（2）绳子自由端被拉动的距离为6m； （3）工人师傅对绳子自由端的拉力为106N； （4）他用此装置能提起最重的物体为1782N。 42．（23-24八年级下·广东惠州·期中）如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组运送一批建材上楼。轿厢质量、钢绳的摩擦力及绳重均忽略不计，工人用500N的拉力，将900N的建材匀速竖直向上提升一定的高度（本题g取10N/kg）。求： （1）求动滑轮的重力； （2）若绳子能承受的最大的拉力为600N，求工人最多一次可提升货物的质量； （3）已知工人质量是70kg，与地面总的接触面积是，求提起最多货物时工人对地面的压强。 【答案】（1）100N；（2）110kg；（3）2000Pa 【详解】解：（1）如图所示，2段绳子承担重力，动滑轮的重力为 （2）若绳子能承受的最大的拉力为600N，工人最多一次可提升货物的重物为 质量为 （3）工人此时受到竖直向下的重力，向上的拉力及支持力，故工人对地面的压力为 提起最多货物时工人对地面的压强为 答：（1）动滑轮的重力为100N； （2）工人最多一次可提升货物的质量为110kg； （3）提起最多货物时工人对地面的压强为2000Pa。 43．（2024·黑龙江绥化·一模）边长为0.1m、重为20N的实心正方体A放置在装有水的圆柱形容器底部，水深为0.45m，容器底面积为。现用图甲所示的滑轮组将其匀速提升（忽略绳重和摩擦），滑轮组绳子自由端的拉力为F，物体A下表面到容器底部的距离为h，F与h的关系如图乙所示。求：（） （1）A未露出水面时所受的浮力； （2）滑轮组中动滑轮的重力； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强。 【答案】（1）10N；（2）5N；（3） 【详解】解：（1）正方体A的体积为 A未露出水面时排开水的体积为 A未露出水面时所受的浮力为 （2）由图甲可知有效绳子段数，当A完全脱离水面时，滑轮组绳子自由端的拉力达到最大值，不计绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦，根据可知，该滑轮组中的动滑轮的重力为 （3）当A完全脱离水面后，水面将会降低，水面下降的高度为 此时水深为 则A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为 答：（1）A未露出水面时所受的浮力为10N； （2）滑轮组中动滑轮的重力为5N； （3）A完全脱离水面后，水对容器底部的压强为。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$