11.2 滑轮 同步分层-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）

【第十一章简单机械和功】 二、滑轮 一、单选题 1．如图1所示，用力F匀速提起重为G的物体A．若不计滑轮重及摩擦，关于所用滑轮的种类和力F的大小，正确的判断是 (　　) A．动滑轮，F＝G B．动滑轮，F＝0.5G C．定滑轮，F＝G D．定滑轮，F＝0.5G 2．如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 3．如图所示，利用四种机械分别提起同一个重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A． B． C． D． 4．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的大小关系是（　　） A．F3＜F1＜F2 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F3＜F2 D．F2＜F3＜F1 5．如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　） A． B． C． D． 6．学校国旗旗杆下有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，正确的是（　　） A．这是一个动滑轮，可省力 B．这是一个定滑轮，可改变力的方向 C．这是一个动滑轮，可改变力的方向 D．这是一个定滑轮，可省力 7．某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知 （　　） A．A是动滑轮 B．B是定滑轮 C．如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升 D．电梯运动的速度与电动机拉绳的速度相等 8．如图所示，物体A重20N，动滑轮重2N，物体B重12N，则弹簧测力计的读数和A对地的力为（　　） A．12N 20N B．26N 8N C．24N 20N D．24N 8N 二、多选题 9．关于图中的简单机械，下列说法正确的是（　　） A．图甲：指甲钳中既有省力杠杆也有费力杠杆 B．图乙：图中的这把剪刀适合剪开较硬的物体 C．图丙：船桨是一个费力杠杆，可以省距离 D．图丁：升旗杆顶端安装的滑轮是为了省力 10．如图所示，水平桌面上有一铁块，由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，以下分析正确的是（　　） A．使用定滑轮是为了省力 B．铁块受到绳子的拉力为6N C．铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力 D．若剪断绳子，铁块由于惯性将保持静止 11．力学创新实验小组用如图所示实验装置来探究运动与力的关系。表面粗糙的平板车放在水平台上，在水平向左的拉力F作用下，向左做匀速直线运动，木块始终保持静止。下列判断正确的是（　　） A．平板车在水平台面上运动的速度越大，弹簧测力计的示数也越大 B．在木块上放一个钩码，要增加拉力F才能使平板车仍做匀速运动 C．平板车下面安装轮子是通过用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力 D．装置中的定滑轮既可以改变拉力的方向，也可以起到省力的作用 12．关于滑轮组的叙述，较全面的是（　　） A．一定省力，又能改变力的方向 B．一定省力，但不能改变力的方向 C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向 D．使用滑轮组一定能省力 13． 工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（　　） A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的方向 B．图中动滑轮相当于一个等臂杠杆 C．绳子自由端下拉，桶上升 D．质量为的工人利用该滑轮组能提起的砂石 14．用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，滑轮自身重力为20N，分别用其将重力都为100N的A、B两个物体在10s时间内匀速提升3m高度，两次的拉力为F1、F2，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）。 A．F1=60N B．F2=80N C．甲滑轮组绳子端移动距离 D．乙滑轮组绳子端的速度 15．. 如图所示，用的拉力F向上拉动绳子，使重为的物体M在内匀速升高（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．该滑轮组既省力又省距离 B．动滑轮重为 C．绳子自由端移动的距离为 D．绳子自由端移动的速度为 三、填空题 16．如图所示，滑轮 　 　（选填“A”或“B”）可以看作等臂杠杆；使用定滑轮可以 　 　。 17．中国高铁运营里程稳居世界第一，高速铁路的输电线无论冬、夏都绷得直直的。采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，下图为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂总重的坠砣，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为　 　N。 18．如图，升旗杆上的滑轮是　 　 滑轮（填“定”或“动”），　 　 （填“可以”或“不可以”）改变拉力的方向，其本质是　 　 杠杆（填“省力”、“费力”或“等臂”）。 19．如图甲所示，升旗时旗手在下面拉动绳子，国旗就会上升，这是由于旗杆顶端有一个特殊的装置，它是　 　（选填“定”或“动”）滑轮，使用它的作用是　 　；图乙，工人在阳台上将木箱提升到高处，木箱上方的装置是　 　（选填“定”或“动”）滑轮，使用它可以　 　。 20．如图1是现代家庭经常使用的自动升降衣架的示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。此装置　 　（填“能”或“不能”）改变动力的方向。如图2所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是　 　。 21．如图所示，正方体物块甲和乙均处于静止状态。已知甲重5N、边长为10cm，此时甲对地面的压强为100Pa，不计绳重及一切摩擦，地面对甲的支持力为　 　N，乙物体的重力为　 　N。 22．用图中甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不．则F甲=　 　N，F乙=　 　N． 23．如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以　 　（选填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”），吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力，其方向为　 　，在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 24．如图 7.112 所示， 圆柱形物体高为 ， 底面积为， 密度为 ， 某入在河岸边通过图示滑轮装置 (滑轮、绳子质量和摩擦均不计) 将该物体从水中以 的速度匀速拉起， 水面高度始终不变， 入手中绳子能承受的最大拉力为 取 ， 某时刻， 圆柱体下底面距离河面 为 ， 从此时算起， 经过　 　， 绳子将被拉断， 该过程中， 入所做的功为　 　 。 四、综合题 25．（1）如图神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在中国空间站中并排站立授课，以陈冬为参照物，刘洋是　 　，以地球为参照物，陈冬是　 　。地球同步卫星相对于地面固定物体是　 　。（均选填“运动的”、“静止的”） （2）如图所示，一滑轮重20N，提起G＝70N的重物，当按甲图使用时拉力F1＝　 　N；当按乙图使用时拉力F2＝　 　N；当按丙图使用时拉力F3＝　 　N。 （3）A、B两个物体同时同地向东做直线运动，甲、乙两个图像分别描述了A、B两个物体的运动情况，根据图像可知：A物体做　 　运动；B物体的运动状态是　 　；以A为参照物B向　 　运动。 26．如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。 （1）计算出滑轮组的绕线方式并选择下图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式； （2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？ （3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？ 五、计算题 27．如图所示，用的拉力和一个固定在天花板上的定滑轮，拉住一个质量的物体，物体始终静止在水平面上且与物体相连的轻绳始终保持竖直方向。已知物体的底面积，取，不计滑轮的摩擦。求： （1）物体A所受重力？ （2）物体A对水平面的压强？ 28．如图所示，已知动滑轮重为300N，物体A重为1500N，在竖直向上的拉力F作用下，将物体匀速提起，在5s时间内物体上升的高度为10m，绳子重及摩擦均不计。求： （1）在匀速提起重物时所用的拉力F； （2）拉力F移动的速度。 六、作图题 29．请在图中作出利用滑轮组提起重物最省力时绳子的绕法。 30．如图所示，工人站在高处利用滑轮组提升物体，请画出最省力的滑轮组的绕线方式。 七、实验探究题 31．在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中： （1）在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，使用弹簧测力计的操作方法是　 　（填序号）。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。 实验次序 1 2 3 （2）在探究定滑轮工作的特点时，按照图乙操作，觉得读数不方便，于是把弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计的示数会　 　（变大/不变/变小），其理由是　 　。 （3）在探究动滑轮工作的特点时，先测出　 　的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时，　 　拉弹簧测力计，使钩码　 　上升，读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整　 　（不要求填入实验记录数据）；该实验至少要测量三组数据的目的是　 　；此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论？答：　 　。 32．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，选用了支架、杠杆（其中的刻度每格长度相同）、若干相同的钩码（每个钩码质量为100g）。 （1）小宇将杠杆安装在支架上后，发现杠杆静止于如图甲所示的位置，此时杠杆处于　 　（选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。要使杠杆在水平位置静止，他应向　 　调节平衡螺母，这样做目的是便于测　 　； （2）如图乙所示，小宇在杠杆两端挂上钩码，松手后，杠杆的　 　端将下沉，若要让杠杆静止在水平位置，他应　 　（选填下列序号）； A.左右两边钩码各向靠近O点方向移动一格 B.左右两边钩码各向远离O点方向移动一格 C.左右两边各减少一个钩码 （3）如图丙所示，小彬设计的实验装置，图中的滑轮是　 　滑轮。实验中，杠杆水平位置平衡，细线处于竖直位置，若绳重和滑轮摩擦不计，弹簧测力计的示数为　 　N；若他将弹簧测力计移动到M位置时，杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数将　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】B 3．【答案】C 【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、使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力，F1=G． B、使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则F2= ． C、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3根绳子承担，绳子的拉力就是物重的 ，即F3= ； D、由杠杆的平衡条件得：F4×3=G×2，所以F4= = G． 比较各机械使用时绳子的拉力可知：C图中的机械最省力． 故选C． 【分析】（1）定滑轮的优点是改变力作用的方向，使用一个动滑轮的优点是可以省一半的力，而它们匹配成滑轮组，可以达到既省力又改变力作用方向的目的；（2）杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一．在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆． 4．【答案】B 【解答】根据题意，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。在第一个图中，物体和拉力的作用点到支点的距离相等，根据杠杆的平衡条件 ，可得 ；在第二个图中承担物重的绳子是3股，即n=3，根据滑轮组的特点可得 ；在第三个图中，动力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则 ；所以根据分析可知拉力F1、F2、F3的大小为：F2＜F1＜F3，ACD不符合题意，B选项符合题意。 故答案为：B。 【分析】根据杠杆上的力臂和已知的力，可以计算未知的力的大小；根据滑轮组绳子的股数可以计算拉力的大小；动滑轮倒用时，拉力比物体的重力大。 5．【答案】C 6．【答案】B 【解答】解：因为滑轮的轮轴固定在旗杆上，所以该滑轮是个定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变拉力的方向． 故选B． 【分析】解决此题要知道：滑轮轮轴固定的是定滑轮，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． 7．【答案】C 【解答】A．图中A滑轮固定不动，因此它是定滑轮，A不符合题意； B．图中B滑轮和电梯厢一起运动，因此它是动滑轮，B不符合题意； C．如果电动机向下拉动绳子，定滑轮改变了力的方向，所以电梯厢将上升，C符合题意； D．此滑轮组中吊着动滑轮的绳子股数为2股，因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍．D不符合题意． 故答案为：C 【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮；使用滑轮组时，绳子的拉力和物体重力、动滑轮重力、绳子股数有关。 8．【答案】B 9．【答案】A,C 【解答】A．指甲钳中含有三个杠杆，有省力杠杆也有费力杠杆，A符合题意； B．图中剪刀的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，不适合剪开较硬的物体，B不符合题意； C．船桨的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，可以省距离，C符合题意； D．升旗杆顶端安装的滑轮是定滑轮，为了改变力的方向，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，是省力杠杆；定滑轮可以改变力的方向，不省力。 10．【答案】B,D 11．【答案】B,C 12．【答案】,C, 13．【答案】A,C 【解答】A、滑轮组中的定滑轮能改变拉力的方向，但不能省力，A正确； B、理想状态下，动滑轮的动力臂是阻力臂的两倍，相当于一个省力杠杆，B错误； C、由图可知，n=2，绳子自由端下拉，桶上升，C正确； D、质量为的工人最大能施加给绳端的拉力为：； 不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，能提起的物体的最大质量为：；若考虑绳重、滑轮重及摩擦时，提起的砂石质量将更小，D错误。 故答案为：AC。 【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆，能改变力的方向，但不能改变力的大小；动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h；工人提供的最大拉力等于自身重力；利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大，利用G=mg求提升最大质量。 14．【答案】A,D 15．【答案】B,D 16．【答案】A；改变力的方向 17．【答案】 18．【答案】定；可以；等臂 19．【答案】定；改变施力的方向；动；省力 20．【答案】能；F2 21．【答案】1；4 22．【答案】100；60 【解答】解：由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，即F甲=100N；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，所以手的拉力为F乙= （100N+20N）=60N． 故答案为：100；60． 【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮；使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离． 23．【答案】改变动力方向；竖直向下；变小 【解答】定滑轮实质是一个等臂杠杆，不省力也不省距离，使用定滑轮可以改变动力方向。 吊桥的重力是阻力，重力的方向为竖直向下。 力臂为支点到动力作用线的距离，在拉起吊桥的过程中，阻力方向始终竖直向下，支点到阻力作用线的距离变小，即阻力臂大小变小。 【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，但不省力。 24．【答案】20；2500 【解答】由题可知，圆柱的重力G=psHg=1000N，完全浸没水中的浮力为F浮=ρ液gV排=ρ液gsH=400N，设拉力为F，则2F+F浮=G，所以F=300N，圆柱体顶面到水面的距离为5m-2m=3m，所以运动3m后开始露出水面，用时 15s，这一过程中人拉绳子移动距离为6m，拉力F做功W1=1800J。当绳子拉力达到 400N刚好断裂时，浮力大小为F=200N，F浮=ρ液gV排=ρ液gsH=200N，解得H=1m，所以圆柱体恰好露出1m，从刚露出到露出1m，用时5s，人拉绳子移动了2m，拉力最大值为400N，最小值为300N，所以平均值为F=0.5（300+400N）=350N，拉力F做功W2=700J，因此，经过20s绳子断裂，拉力做功为W=W1+W2=2500 J。 【分析】根据浮力公式、做功、简单机械计算 1、简单机械：拉力的计算，，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍，本题目中，绳子缠绕数为2， 2、浮力的计算公式为：F浮=ρ液gV排=ρ液gsH，当完全浸没时，H=2m，当浮力大小为F=200N，F浮=ρ液gV排=ρ液gsH=200N，解得H=1m， 3、做功：计算公式W=Fs，本题中，圆柱体顶面到水面的距离为5m-2m=3m，所以运动3m后开始露出水面，用时 15s，这一过程中人拉绳子移动距离为6m，拉力F做功W1=300N×6m=1800J，绳子的拉力到400N断裂，人拉绳子移动了2m，拉力最大值为400N，最小值为300N，所以平均值为F=0.5（300+400N）=350N，此过程做功350N×2m=700J，进而计算总功。 25．【答案】静止的；运动的；静止的；70；45；30；匀速直线；匀速直线运动；西 26．【答案】（1）解：根据物重与拉力的比确定绳子的段数。 ，即拉力是物重的三分之一多一点，所以取绳子段数为4； 如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意； 第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绕绳的方式唯一，由四段绳子承担物重，符合题意，如图： 第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式 也是符合题意的） （2）解：由上图可知，四段绳子承担物重时，由两个动滑轮，可得关系： ，由每个动滑轮的重为： （3）解：如果绳子能承受的最大拉力是60N，可得： ， 解得由四段绳子承担物重时，第二、三个滑轮组最大可吊起的重物为： 。 【解析】【分析】（1）根据F=G求出不考虑动滑轮重力时滑轮组绳子的有效股数，然后根据滑轮组绳子可能的有效股数，然后根据要求作出绕线方式； （2）根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力； （3）根据F=（G+G动）求出所选的滑轮组最大可吊起物体的重. 27．【答案】（1）50N；（2） 28．【答案】（1）解：由图知道，绳子股数n=3，绳子重及摩擦均不计，在匀速提起重物时所用的拉力F 答：在匀速提起重物时所用的拉力F是600N （2）解：n=3，绳子自由端移动的距离s=3h=30m 故拉力F移动的速度 答：拉力F移动的速度6m/s。 【解析】【分析】（1）绳子重及摩擦均不计，在匀速提起重物时所用的拉力。 （2）绳子自由端移动的距离s=nh，利用速度计算公式求得拉力F移动的速度。 29．【答案】 【解答】图中定滑轮和动滑轮各有一个，要求最省力，则通过动滑轮的绳子段数最多为3，绳子先固定在动滑轮的上面挂钩上，再依次绕绳，如图所示： 【分析】在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。 30．【答案】 31．【答案】（1）③ （2）变小；忽略了弹簧测力计的重力 （3）钩码和动滑轮竖直向上匀速 实验次序 钩码和动滑轮的总重力G 弹簧测力计的示数F 1 2 3 ；寻找普遍性规律，避免实验结论的偶然性；不能 32．【答案】平衡状态；右；力臂的长度；右；A；定；2.25；不变 学科网（北京）股份有限公司 $