专题08 滑轮、滑轮组及机械效率的计算（期末专项训练）八年级物理下学期新教材沪科版

**基本信息** 以滑轮类型为基础、机械效率为综合，构建从概念理解到实验探究再到计算应用的递进式训练体系，注重科学思维与科学探究素养的培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |定滑轮|6小题|基础概念辨析、力臂作图、平衡分析|从定滑轮“等臂杠杆”本质切入，建立“不省力但改变力向”的物理观念| |动滑轮|6小题|受力分析、距离关系、实验数据处理|通过对比定滑轮，深化“省力费距离”特征，渗透科学推理| |滑轮组|6小题|绕绳方法、拉力计算、装置辨析|综合定动滑轮特点，强化“n股绳承重”模型建构，培养模型思维| |简单计算|8小题|实际场景应用、多滑轮组合|结合生活情境（如健身器材、高铁输电线），提升知识迁移能力| |机械效率测量|5小题|实验操作、数据误差分析|通过控制变量法探究影响因素，落实科学探究要素| |机械效率计算|5小题|综合受力与效率公式应用|整合有用功、总功计算，强化能量观念与科学论证能力|

专题08 滑轮、滑轮组及机械效率计算 题型一 定滑轮（共6小题） 1．【答案】 定 改变拉力的方向 2．【答案】 改变力的方向 减小 3．【答案】C 4．【答案】 5．【答案】图中是一个定滑轮，它的好处是可以改变力的方向，方便工人在地面向下拉绳子就能把重物提升到高处，不需要工人到高处作业操作；定滑轮相当于等臂杠杆，不省力。 6．【答案】(1) 调零 2.0 (2) 上 定 改变拉力的方向 (3) 等于 不可以 题型二 动滑轮（共6小题） 7．【答案】B 8．【答案】B 9．【答案】B 10．【答案】 10 0.2 5 11．【答案】 12．【答案】(1) 不能 不能 (2) 不变 等臂 (3) 竖直向下 动滑轮自身有重力 题型三 滑轮组（共6小题） 13．【答案】 60 33 14．【答案】 B 3 15．【答案】B 16．【答案】AD 17．【答案】AD 18【答案】 题型四 滑轮（组）简单计算（共8小题） 19．【答案】C 20．【答案】D 21．【答案】B 22．【答案】D 23．【答案】(1)30N (2)0.25m/s 【详解】（1）本题中的滑轮是定滑轮，不计绳重和摩擦，小腿对绳的拉力等于重物的重力，即 F=G=mg=3kg×10N/kg=30N （2）绳子自由端移动的速度等于重物上升的速度， 即 24．【答案】(1)匀速直线运动 (2)0.1m/s (3)310N 【详解】（1）从图乙可知，绳子自由端做匀速直线运动，所以物体也做匀速直线运动。 （2）在图乙中，当时，绳子自由端移动的距离为，可得绳子自由端的速度 一共2段绳子分担动滑轮重，物体的速度为 （3）物体的重力 卷扬机的拉力 25．【答案】(1)3m (2)500N (3) 【详解】（1）由图甲可知，所用滑轮为定滑轮，只改变力的方向，因此将重物吊到二楼，绳子自由端移动距离 （2）由图甲知，所用滑轮为定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，因此孩子至少需提供的拉力 而孩子被吊起来了，故他的最大体重不超过500N。 （3）由图乙知，动滑轮上的绳子股数，把重物吊起时小孩至少应提供的拉力 故综合（2）可知，孩子的体重范围是。 26．【答案】(1)6 m (2)1800 J (3)180 W 【详解】（1）由题图可得，滑轮组承担总重的绳子段数 根据滑轮组距离关系可得绳子自由端移动的距离 （2）拉力F做的功为 （3）拉力F做功的功率为 题型五 滑轮（组）机械效率的测量（共5小题） 27．【答案】C 28．【答案】D 29．【答案】A 30．【答案】(1) (2)变大 (3)小柯 31．【答案】(1) 拉力/N（或弹簧测力计示数F/N） 88.9 (2)被提升物体的重力（物重） (3) 不合理 没有考虑到摩擦力的影响 (4)A 题型六 滑轮（组）机械效率计算（共5小题） 32【答案】 20 75% 33．【答案】 1.2 5 34．【答案】D 35．【答案】B 36．【答案】(1) 56J (2) 64J (3) 87.5% 【详解】（1）由题意和图可知，承担物重的绳子段数 提升衣服做的功为有用功 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的功为总功 （3）滑轮组机械效率公式为 即晾衣架的机械效率是87.5%。 37．【答案】(1) (2) (3)66.7% 【详解】（1）设备的重力 （2）由图知，，拉力端移动距离 车辆的拉力对滑轮组做的功 （3）将埋在基坑里的设备匀速拉出过程中，所做的有用功   滑轮组的机械效率 38．【答案】(1)0.15m/s (2)80N 【详解】（1）由题意可知，绳子自由端运动的速度 由图可得，根据绳子自由端和物块A的运动速度关系可知，。则物体A沿水平地面的移动速度为 （2）由题可知，绳子自由端移动的距离是 故物体移动的距离是 由于弹簧测力计示数为50N，则拉力，由于物体匀速运动，则有用功 总功 由于动滑轮的机械效率为80%；则 则 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $专题08 滑轮、滑轮组及机械效率计算 题型1定滑轮 题型5滑轮（组）机械效率的测量 题型2动滑轮 题型6滑轮（组）机械效率计算 题型3滑轮组 题型4滑轮（组）简单计算 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 定滑轮（共6小题） 1．古人拉绳从井中汲卤制盐的场景如图所示，图中的简单机械M属于______滑轮，它可以______。 【答案】 定 改变拉力的方向 【详解】图中机械M的轴固定在支架上，位置不变，因此属于定滑轮。 定滑轮不能省力，它的主要作用是改变力的方向。 2．如图是描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中滑轮的作用是______；鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 改变力的方向 减小 【详解】图中的滑轮是定滑轮，它的作用是改变力的方向，方便人们从不同方向施力拉起鼎。 鼎在水中上升时，其底部在水中的深度h减小，根据液体压强公式，水的密度ρ和g不变，深度h减小，所以鼎底部所受水的压强减小。 3．如图所示的装置中，甲物体重7N，乙物体重2N。甲、乙均保持静止状态。不计弹簧测力计及绳重，则下列说法正确的是（　　） A．甲受到绳子的拉力为5N B．乙受到的合力为5N C．甲对地面的压力为5N D．弹簧测力计的示数为0N 【答案】C 【详解】AD．乙保持静止状态，乙物体重2N，所以乙受到绳子拉力为2N，因为定滑轮绳子两端拉力相同，所以弹簧测力计挂钩处受到绳子拉力大小也为2N，弹簧测力计静止，因此弹簧测力计两侧受到绳子的拉力相等，所以弹簧测力计拉环处受到左侧绳子拉力也为2N，同理可知，甲受到绳子的拉力也为2N，故AD错误； B．乙保持静止状态，所以受力平衡，因此乙受到的合力为0N，故B错误； C．甲静止，处于平衡状态，对甲进行受力分析有 所以支持力等于重力和拉力的差值等于 支持力和压力是一对相互作用力，相互作用力的大小是相等的，所以甲对地面的压力为5N，故C正确。 故选C。 4．定滑轮可以看成是变形的杠杆，在如图所示滑轮上画出它所对应的杠杆示意图，并标出支点O，画出动力F1和阻力F2的力臂； 【答案】 【详解】使用定滑轮不省力，只能改变力的方向，其本质是一个等臂杠杆；定滑轮的支点在其转轴上，过支点分别向动力F1作用线和阻力F2作用线画垂线段，即为动力F1和阻力F2的力臂，如下图所示： 5．有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上，如图所示。这样使用滑轮有什么好处？会省力吗？ 【答案】图中是一个定滑轮，它的好处是可以改变力的方向，方便工人在地面向下拉绳子就能把重物提升到高处，不需要工人到高处作业操作；定滑轮相当于等臂杠杆，不省力。 【详解】略 6．在“探究滑轮特点”的实验中，如图所示，过程如下：（不计摩擦和细线的质量） (1)弹簧测力计在使用前需先______，如图甲所示，弹簧测力计的示数______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，沿方向匀速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)接着使弹簧测力计分别沿方向继续匀速直线拉动，此时______（选填“大于”“小于”或“等于”），由此说明使用该滑轮______省力（选填“可以”或“不可以”）。 【答案】(1) 调零 2.0 (2) 上 定 改变拉力的方向 (3) 等于 不可以 【详解】（1）[1]弹簧测力计使用前需调整指针，使其指在零刻度线，保证测量初始值准确，故弹簧测力计在使用前需先调零。 [2]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，可读出的示数为2.0N （2）[1]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F1方向匀速拉动测力计，绳子会对物体产生向上的拉力，可使物体向上运动。 [2]由图可知，该滑轮的轴固定不动，是定滑轮。 [3]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拉力的方向 （3）[1][2]弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比第1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，说明定滑轮不可以省力 题型二 动滑轮（共6小题） 7．如图所示，甲、乙两种滑轮匀速将同一物体提升相同高度，不计绳重和摩擦。下列说法不正确的是（   ） A．甲乙做的有用功一样多 B．甲乙两绳子自由端的拉力相等 C．乙装置的机械效率比甲低 D．乙绳子自由端移动的距离是甲的2倍 【答案】B 【详解】A．有用功公式为，物体重力G、提升高度h都相同，因此甲乙的有用功一样多，故A正确； B．定滑轮不省力，因此甲的拉力 动滑轮可省力，不计绳重和摩擦时，乙的拉力 所以甲乙两绳子自由端的拉力不一定相等，故B错误； C．不计绳重和摩擦，定滑轮额外功几乎为0，机械效率接近100%；动滑轮需要克服自身重力做额外功，总功更大，由可知，乙的机械效率比甲低，故C正确。 D．定滑轮绳子自由端移动距离，动滑轮承担物重的绳子段数，因此，乙绳子自由端移动距离是甲的2倍，故D正确。 本题选择描述不正确的，故选B。 8．在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，装置如图所示。两个钩码总重为G，弹簧测力计静止时的示数分别为、，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.1m B．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.2m C．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.05m D．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.2m 【答案】B 【详解】由图可知该滑轮为动滑轮，动滑轮上同一根绳子上的拉力相等，所以；动滑轮可以省一半力，费两倍距离，若钩码匀速上升0.1m，则绳子自由端移动的距离是，故ACD错误，B正确。 故选B。 9．如图所示，在竖直向上大小为20N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.1m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（　　） A．40N  0.2m/s B．10N  0.05m/s C．10N  0.2m/s D．40N  0.05m/s 【答案】B 【详解】该滑轮受力平衡，不计滑轮重、绳重和摩擦，滑轮受到向上的拉力F，向下的两段绳子的拉力，每段绳子的拉力都等于物体A的重力G，因此有，代入得 动滑轮这种反向使用时，物体移动的距离是滑轮移动距离的2倍，因此物体上升速度是滑轮上升速度的2倍，已知，因此滑轮上升速度 综上，物体重力为10N，滑轮上升速度为0.05m/s，故选B。 10．如图所示，C物体的重力是10N，用力和分别匀速提起物体C，不考虑绳重和摩擦，则力的大小为________N，若动滑轮B重力忽略不计，当将物体竖直匀速提高0.1m高度时，动滑轮自由端绳子移动的距离为________m，力的大小为________N。 【答案】 10 0.2 5 【详解】左图的A是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，仅改变力的方向。不考虑绳重和摩擦时，拉力 右图的B是动滑轮，动滑轮由2段绳子承担物重，绳子自由端移动距离，物体提升高度，因此自由端移动距离 动滑轮重力忽略不计时，动滑轮可以省一半力，因此拉力 11．如图所示，画出动滑轮支点O、动力臂和阻力臂。 【答案】见解析 【详解】 动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力为绳子的拉力，方向竖直向上，阻力为动滑轮和提升物体重力之和，方向竖直向下；过支点O分别向动力作用线和阻力作用线画垂线，就得到动力臂和阻力臂。如图所示： 12．实验探究题：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，可以得出结论：使用定滑轮______（选填“能”或“不能”）省距离，______（选填“能”或“不能”）省力； (2)用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端由竖直下拉改为向右下方匀速拉动，拉力的大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”），因为定滑轮的本质是______杠杆； (3)第3、4次实验时，弹簧测力计需沿______方向匀速拉动；分析3、4次实验数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这是因为______。（写出一条即可） 【答案】(1) 不能 不能 (2) 不变 等臂 (3) 竖直向下 动滑轮自身有重力 【详解】（1）从第1、2次数据看，绳子自由端移动距离等于钩码上升高度，拉力等于钩码重力，说明使用定滑轮不能省距离，也不能省力。 （2）无论定滑轮拉力方向如何，动力臂都等于阻力臂（滑轮半径），因此拉力大小始终等于物重，定滑轮的本质是等臂杠杆。因此，用图乙实验时，将绳子自由端由竖直向下拉改为向右下方匀速拉动，拉力大小不变。 （3）第3、4次实验用的是动滑轮，弹簧测力计需沿竖直方向匀速拉动，才能保证拉力大小等于绳子的拉力。动滑轮自身有重力，同时存在绳子与滑轮间的摩擦，实际拉力需要克服物重、动滑轮自重和摩擦力，所以拉力大小总比钩码重力的一半大。 题型三 滑轮组（共6小题） 13．用如图所示滑轮组提起重90N的物体，若不计滑轮重、绳重和摩擦，则匀速提升重物的过程中，A点所受的拉力为______N；若不计绳重和摩擦，动滑轮重9N，则匀速提升重物的过程中，拉力F为______N。 【答案】 60 33 【详解】 由图可知，该滑轮组中承担物重和动滑轮重的绳子段数 同一根绳子各处拉力相等。 不计滑轮重、绳重和摩擦时，拉力 定滑轮受到向下的2段绳子的拉力，总向下拉力等于A点受到的拉力，因此A点拉力 不计绳重和摩擦时，拉力公式为 代入数据得 14．如图所示，用水平向左的拉力F拉着物体在地面上做匀速直线运动，_________（选填“A”或“B”）为动滑轮；当物体向左移动1m时，则绳子自由端移动_________m。 【答案】 B 3 【详解】定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴会随物体一起运动。图中A的轴固定在左侧墙面上，是定滑轮；B的轴和物体相连，随物体一起运动，因此B是动滑轮。由图可知，连接动滑轮的绳子段数，绳子自由端移动距离 15．建筑工地上，工人常使用滑轮组提升重物。如图所示，分别用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升同一重物G（不计绳重、动滑轮重及摩擦），所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，则下列关系式正确的是（       ） A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F4＜F2=F3＜F1 C．F1＜F4＜F3＜F2 D．F4＞F2=F3＞F1 【答案】B 【详解】若不计绳重、动滑轮重及摩擦，甲图，用F1的力提升重物时，用的是定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不省力也不费力，故； 乙图中，用F2的力提升重物时，用的是动滑轮，根据动滑轮能够省一半的力，故； 丙图中，滑轮组绳子的有效段数为，所以拉力为 丁图中，滑轮组绳子的有效段数为，所以拉力为 综上所述，F1、F2、F3、F4的大小关系为F4＜F2=F3＜F1，故选B。 16．一辆小汽车不小心陷进了泥潭，司机按如图所示的方式安装滑轮组，可将小汽车从泥潭中拉出，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A是动滑轮，可以省力，但不改变力的方向 B．滑轮A是动滑轮，相当于等臂杠杆 C．滑轮B是定滑轮，相当于省力杠杆 D．滑轮B是定滑轮，不省力，但可以改变力的方向 【答案】AD 【详解】轴位置固定不动的是定滑轮，轴随物体一起运动的是动滑轮。本题中，滑轮A随汽车一起运动，是动滑轮；滑轮B固定在墙壁上，轴位置不变，是定滑轮。 AB.动滑轮的本质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，特点是省力，但不改变力的方向，故A正确，B错误； CD.定滑轮的本质是等臂杠杆，特点是不省力，但可以改变力的方向，故C错误，D正确。 故选AD。 17．港码头上经常用如图甲所示的装置提升货物。若电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力与绳子自由端的移动速度的关系如图乙所示。第一次提升重物以的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%；第二次匀速提升的重物，不计绳重与摩擦，取。下列计算正确的是（　　） A．电动机拉动绳子的功率为 B．重物的重力为 C．动滑轮的质量为 D．重物在上升的高度为 【答案】AD 【详解】A．由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子段数 已知重物A上升速度 ，因此绳子自由端移动速度： 从图乙得，时，拉力 ，电动机功率： 故A正确； B．不计绳重与摩擦，滑轮组机械效率 代入 ： 整理得： 故B错误； C．由不计绳重和摩擦的拉力关系 得动滑轮重力 动滑轮质量 故C错误； D．重物B的重力 此时拉力 电动机功率不变，因此绳子自由端速度 B上升速度 30s上升高度 故D正确。 故选AD。 18．如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮。 题型四 滑轮（组）简单计算（共8小题） 19．图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”x成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（　　） A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为120N B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm D．健身器材提供的最大拉力为820N 【答案】C 【详解】A．由图可知，上面的滑轮是定滑轮，绳子a一端在定滑轮上另一端在天花板上，所受的力为绳子两端拉力和滑轮的重力即，故A错误； B．和拉环连接的滑轮是动滑轮，故滑轮移动的距离等于绳子移动距离的一半，滑轮移动10cm，绳子移动20cm，因为上面是一个定滑轮，定滑轮不省距离也不省力，只改变力的方向，所以弹簧拉伸20cm，故B错误； C．由图可知弹簧在弹性限度内最大拉力为400N，最大伸长量为80cm，弹簧伸长率为5N/cm，弹簧拉力为300N时，弹簧拉伸60cm，因为上面是一个定滑轮，定滑轮不省距离也不省力，只改变力的方向，所以定滑轮右侧绳子移动也60cm，和拉环连接的滑轮是动滑轮，滑轮移动的距离等于绳子移动距离的一半，绳子移动60cm，滑轮移动30cm；故C正确； D．由图可知、弹簧最大拉力为400N，在滑轮或滑轮组中，同一根绳子的各股拉力相等，动滑轮向上受2个力，向下受1个力，受三力平衡，动滑轮上左右两侧绳子各400N，故向上的力为 故向下受的力也是800N，滑轮自重20N，所以拉环受到的拉力为，故D错误。 故选C。 20．如图所示，聪明爱玩的小明将一个滑轮固定在竖直墙壁上，另一个固定在自己的滑板车上，用绳子将两个滑轮组装成滑轮组，小明在滑板车上拉动手中的绳子，他用15N的拉力在6s内，使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.8m，滑轮重，轴摩擦和绳重忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．滑板车对人施加的摩擦力沿水平方向向左 B．竖直墙壁受到的拉力是30N C．滑板车受到地面的摩擦力大小为15N D．动滑轮对滑板车拉力的功率为9W 【答案】D 【详解】A．小明匀速运动，水平方向受力平衡：小明向右拉绳子，因此绳子对小明的拉力向左，为了平衡这个向左的拉力，滑板车对小明的摩擦力需要向右，故A错误； B．固定在墙上的是定滑轮，定滑轮受到3段绳子向右的拉力，每段绳子拉力都等于小明的拉力，因此定滑轮对墙壁的总拉力为，即竖直墙壁受到的拉力为45N，故B错误； C．动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力，人给滑板车的摩擦力水平向左，，因为滑板车匀速运动，在水平方向整体平衡，即合力为零，滑板车做匀速直线运动，地面对滑板车的摩擦力水平向右，大小等于3F，即，故C错误； D．动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力之和，即，则动滑轮对滑板车拉力所做的功 功率，故D正确。 故选D。 21．高铁输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B端连接在滑轮组上。滑轮组由a、b、c三个滑轮构成，配重D悬挂在滑轮组的自由端，这样季节温度变化引起了钢缆热胀冷缩时，钢缆始终可以保持相同的绷紧程度。若配重的总重为3000N，不计摩擦和滑轮重，则（　　） A．a、b为动滑轮，c为定滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N B．a、b为定滑轮，c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N C．a、b为定滑轮，c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为1000N D．a、b为动滑轮，c为定滑轮，当钢缆长度变化1.2m时，配重D移动0.4m 【答案】B 【详解】根据滑轮组的组装方式，滑轮c的轴随物体（钢缆）一起移动，属于动滑轮，滑轮a、b的轴固定不动，属于定滑轮；如图连接动滑轮绳子的股数，不计摩擦和滑轮重，则B端钢缆受到滑轮组的拉力 已知绳子的股数，若钢缆（B端）长度变化，配重（D）移动的距离，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 22．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平面向右运动，不计绳和轻质滑轮间的摩擦。下列关于A的受力和运动状态的分析，正确的是（　　） A．若A匀速运动，拉力F等于A受到的摩擦力 B．若A加速运动，拉力F小于A受到的摩擦力 C．若A减速运动，A受到的摩擦力为0 D．若撤去拉力F，A由于惯性会继续运动，且摩擦力方向水平向左 【答案】D 【详解】A．由图可知，该滑轮为动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，不计绳和轻质滑轮间的摩擦，若A匀速运动，A受力平衡，同时滑轮匀速运动，受力平衡，因此绳子对物体A的向右拉力大小为 同时 即 拉力F等于A受到摩擦力的2倍，故A错误； B．若A加速运动，则同时动滑轮加速运动，合力向右，所以一段绳子对滑轮的拉力 绳子对物体A的向右拉力 即 拉力F大于A受到的摩擦力，故B错误； C．若A减速运动，A仍与地面间有相对运动，接触面粗糙且存在压力，因此滑动摩擦力不为0，故C错误； D．撤去拉力F后，A由于惯性继续向右运动，滑动摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向水平向左，故D正确。 故选D。 23．某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3千克，若小腿拉绳使重物在2秒内匀速上升0.5米。求： (1)小腿对绳的拉力； (2)绳子自由端移动的速度。 【答案】(1)30N (2)0.25m/s 【详解】（1）本题中的滑轮是定滑轮，不计绳重和摩擦，小腿对绳的拉力等于重物的重力，即 F=G=mg=3kg×10N/kg=30N （2）绳子自由端移动的速度等于重物上升的速度， 即 24．图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为60kg的物体，在卷扬机拉力F的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中的图线所示。已知动滑轮受到的重力为20N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。请你用学过的物理知识解答下面问题； (1)从乙图可知物体运动有什么特点； (2)物体运动速度是多少 m/s； (3)卷扬机拉力F的大小是多少? 【答案】(1)匀速直线运动 (2)0.1m/s (3)310N 【详解】（1）从图乙可知，绳子自由端做匀速直线运动，所以物体也做匀速直线运动。 （2）在图乙中，当时，绳子自由端移动的距离为，可得绳子自由端的速度 一共2段绳子分担动滑轮重，物体的速度为 （3）物体的重力 卷扬机的拉力 25．如图甲，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。已知每层楼的高度为3m，滑轮重30N，重物重500N，不计绳重，不计绳与滑轮间的摩擦。 (1)将重物提升3米吊到二楼，绳子自由端被拉下的距离是多少？ (2)孩子的最大体重不超过多少？ (3)再增加一个相同的滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，孩子成功吊起了重物。通过计算判断孩子的体重在什么范围内。 【答案】(1)3m (2)500N (3) 【详解】（1）由图甲可知，所用滑轮为定滑轮，只改变力的方向，因此将重物吊到二楼，绳子自由端移动距离 （2）由图甲知，所用滑轮为定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，因此孩子至少需提供的拉力 而孩子被吊起来了，故他的最大体重不超过500N。 （3）由图乙知，动滑轮上的绳子股数，把重物吊起时小孩至少应提供的拉力 故综合（2）可知，孩子的体重范围是。 26．如图所示，是高空作业师傅使用的拉索模型，已知吊篮、工人以及工具的总重为800 N，绳子自由端的拉力F大小为300 N。在拉力F的作用下，吊篮在10 s内匀速上升了2 m。求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)拉力F做的功； (3)拉力F做功的功率。 【答案】(1)6 m (2)1800 J (3)180 W 【详解】（1）由题图可得，滑轮组承担总重的绳子段数 根据滑轮组距离关系可得绳子自由端移动的距离 （2）拉力F做的功为 （3）拉力F做功的功率为 题型五 滑轮（组）机械效率的测量（共5小题） 27．为测量动滑轮的机械效率，某同学用如图所示的动滑轮匀速提升重物，实验时测量出的有关数据如下表所示。下列分析正确的是（　　） 物重 2 重物上升高度 0.1 绳自由端拉力 1.2 重物上升时间 2 A．应在弹簧测力计保持静止时读数 B．本实验动滑轮的机械效率为60% C．本实验中弹簧测力计拉力功率为0.12 W D．若只更换质量更大的物体，该动滑轮的机械效率不变 【答案】C 【详解】A．测动滑轮的机械效率时，需要匀速拉动弹簧测力计读数，若静止时读数，此时没有克服轮与轴之间的摩擦，测得的拉力偏小，故A错误； B．动滑轮的绳子段数，货物匀速提升做的有用功为 总功为 该滑轮组的机械效率为，故B错误； C．本实验中弹簧测力计拉力功率为，故C正确； D．动滑轮的机械效率与物重有关，物重越大，有用功占总功的比例越大，机械效率越高。 所以只更换质量更大的物体，机械效率会变大，故D错误。 故选C。 28．某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率，下列相关说法中正确的是（    ） A．实验时，可在弹簧测力计静止时读数 B．实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差 C．由甲乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 D．由乙丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 【答案】D 【详解】A．实验时需匀速拉动弹簧测力计，若静止读数，会忽略摩擦，导致测量的拉力偏小，机械效率偏大，故A错误； B．换用不同装置多次实验是为了探究机械效率与不同因素的关系（如绕法、物重），而非减小误差，故B错误； C．甲乙中绳子绕法不同，但机械效率均为 70%，说明滑轮组的机械效率与绳子绕法无关，故C错误； D．乙丙中滑轮组相同，丙提升的物体更重，机械效率更高（85% > 70%），说明同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高，故D正确。 故选 D。 29．河南作为全国粮食生产大省，农田建设、粮仓吊装常用滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦，关于滑轮组机械效率，说法正确的是（     ） A．同一滑轮组，提升重物的重力越大，机械效率越高 B．重物被提升的高度越高，滑轮组机械效率越高 C．提升重物速度越快，滑轮组机械效率越低 D．减小动滑轮自重，滑轮组机械效率一定降低 【答案】A 【详解】AC．在不计绳重和摩擦的情况下，滑轮组的机械效率 对于同一滑轮组，动滑轮重不变，当提升重物的重力越大时，分子增大的比例比分母增大的比例更大，会越高，所以同一滑轮组，提升重物的重力越大，机械效率越高，且滑轮组的机械效率与提升重物的速度无关，故A正确，C错误； B．由可知，滑轮组的机械效率与重物被提升的高度无关，故B错误； ‌D．根据，减小动滑轮自重，在物重不变时，分母减小，机械效率会提高，而不是降低，故D错误。 故选A。 30．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验兴趣小组的同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图1所示），实验数据记录如下表（图2所示）： 实验次数 钩码重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计上 升距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% 图2 (1)表格中编号①处的数据为______； (2)分析表中数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)小柯发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小程则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为______的看法是正确的。 【答案】(1) (2)变大 (3)小柯 【详解】（1）滑轮组机械效率为 （2）由表格数据可知，物重增大时，机械效率从提高到，因此提升物重增加时，滑轮组的机械效率变大。 （3）对机械效率公式变形可得 n为绳子段数，固定不变，当钩码重G一定时，机械效率与钩码提升高度无关，因此小柯的看法正确。 31．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示）， 实验数据记录如表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm ① 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)表格中①处应填写的内容为________，②处数据应为________（结果保留一位小数）； (2)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与________有关； (3)同组的小华发现边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计示数不稳定，她认为应在弹簧测力计静止时读数，小明认为她的想法________（选填“合理”或“不合理”），理由是________； (4)另一实验小组的同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力________。 A．大于8N B．等于8N C．小于8N 【答案】(1) 拉力/N（或弹簧测力计示数F/N） 88.9 (2)被提升物体的重力（物重） (3) 不合理 没有考虑到摩擦力的影响 (4)A 【详解】（1）[1]测量滑轮组机械效率时，需要测量的物理量有：钩码重、钩码上升距离、拉力、弹簧测力计上升距离，因此①处应为拉力（弹簧测力计示数），单位为N。 [2]第2次实验，有用功 总功 机械效率 因此②处为88.9。 （2）实验数据显示：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高，因此同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力（物重）有关。 （3）[1][2]该想法不合理，因为实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，绳子与滑轮间存在动摩擦力；静止时弹簧测力计不会克服摩擦力做功，测得的拉力偏小（没有机械之间的摩擦力），会影响滑轮组的机械效率，因此不能静止读数。 （4）若不计绳重和摩擦，机械效率 代入A点数据，解得：； 但由于绳重和摩擦力使得额外功变大，根据 在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升相同的高度，物体的重力会大于8N，故选A。 题型六 滑轮（组）机械效率计算（共5小题） 32．如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平粗糙桌面上、受到水平向左的恒力，滑轮组绳子自由端受到的拉力为。当绳子自由端的拉力为60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，则动滑轮的重力为_______N；当绳子自由端拉力为90N时，物体水平向右匀速运动；撤去水平向左的恒力，改变绳子自由端拉力的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为_______。 【答案】 20 75% 【详解】[1]由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，当绳子自由端的拉力为60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，所以绳子自由端拉力 代入数据可得 解得G动=20N。 [2]当绳子自由端拉力为90N时，物体水平向右匀速运动，物体受到向右的拉力 物体受到水平向左的恒力，物体水平方向受到向左的摩擦力、向左的拉力和向右的拉力是平衡力，物体与桌面之间的滑动摩擦力 撤去水平向左的恒力F，仍使物体水平向右匀速运动时，使用滑轮组做的有用功等于克服物体受到摩擦力做的功，忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组的机械效率 33．用如图所示的滑轮组拉着重为40N的物体A水平匀速前进0.4m，则绳子自由端移动的距离为___________m，物体A与地面的摩擦力为12N，滑轮组的机械效率为80%，则实际拉力F为___________N。 【答案】 1.2 5 【详解】由图可知，拉动动滑轮的绳子段数 ，水平滑轮组中绳子自由端移动距离 ，已知物体前进距离 ，因此 水平滑轮组的有用功是克服物体摩擦力做的功，即 ，总功 机械效率 变形得拉力 34．物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540 N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．上端的滑轮能省力 B．动滑轮的重力为 C．工人拉力做功的功率为60 W D．该过程中滑轮组的机械效率为90% 【答案】D 【详解】A．上端的滑轮是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，故A错误； B．由图可知，动滑轮上有两段绳，人对绳子的拉力为 动滑轮的重力为，故B错误； C．绳子自由端移动的距离为 此时拉力做功为 拉力做功的功率为，故C错误； D．该过程中克服货物重力所做的有用功 滑轮组的机械效率为，故D正确。 故选D。 35．用图所示的滑轮组拉着物体A在水平地面上沿直线匀速运动2 m，绳端拉力，物体A受到地面的摩擦力为30 N。忽略绳重和动滑轮重的影响，下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6 m B．滑轮组的机械效率为75% C．有用功是物体A所受重力做的功 D．额外功主要是克服地面对物体A的摩擦力所做的功 【答案】B 【详解】A．由图可知，拉动动滑轮的绳子段数，物体移动距离，则绳子自由端移动距离，故A错误； BC．水平拉动滑轮组时，物体没有沿重力方向移动距离，物体重力不做功，有用功为克服物体与地面摩擦力做的功，总功为拉力做的功，滑轮组的机械效率，故B正确，C错误； D．水平拉动滑轮组，忽略绳重和动滑轮重时，额外功主要是克服滑轮转轴处摩擦做的功，故D错误。 故选B。 36．小丽家阳台上有一种升降晾衣架，如图，它是由4个定滑轮和2个动滑轮及横梁组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时，若将重70N的衣物匀速提起0.8m，小丽需要用20N的拉力拉动绳子。求： (1)晾衣架提升衣服做了多少有用功？ (2)小丽做了多少总功？ (3)晾衣架的机械效率是多少？ 【答案】(1) 56J (2) 64J (3) 87.5% 【详解】（1）由题意和图可知，承担物重的绳子段数 提升衣服做的功为有用功 （2）绳子自由端移动的距离 拉力做的功为总功 （3）滑轮组机械效率公式为 即晾衣架的机械效率是87.5%。 37．如图，在一次工程作业中，施工队通过滑轮组将埋在基坑里的设备匀速拉出，用时25 s，已知基坑深10 m，设备质量为600 kg，车辆对绳的拉力为3000 N，将设备从基坑底拉至坑口。（g取）求： (1)设备的重力； (2)车辆的拉力对滑轮组做的功； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2) (3)66.7% 【详解】（1）设备的重力 （2）由图知，，拉力端移动距离 车辆的拉力对滑轮组做的功 （3）将埋在基坑里的设备匀速拉出过程中，所做的有用功   滑轮组的机械效率 38．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动的过程中，弹簧测力计示数恒为50N，绳子自由端（即拉力F的作用点）在3s内水平向左移动90cm，上述过程中，动滑轮的机械效率为80%（不计细绳、滑轮及测力计的重量）。求： (1)物体A运动的速度； (2)物体A沿水平地面做匀速直线运动时所受的滑动摩擦力大小。 【答案】(1)0.15m/s (2)80N 【详解】（1）由题意可知，绳子自由端运动的速度 由图可得，根据绳子自由端和物块A的运动速度关系可知，。则物体A沿水平地面的移动速度为 （2）由题可知，绳子自由端移动的距离是 故物体移动的距离是 由于弹簧测力计示数为50N，则拉力，由于物体匀速运动，则有用功 总功 由于动滑轮的机械效率为80%；则 则 $专题08 滑轮、滑轮组及机械效率计算 题型1定滑轮 题型5滑轮（组）机械效率的测量 题型2动滑轮 题型6滑轮（组）机械效率计算 题型3滑轮组 题型4滑轮（组）简单计算 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 定滑轮（共6小题） 1．古人拉绳从井中汲卤制盐的场景如图所示，图中的简单机械M属于______滑轮，它可以______。 2．如图是描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中滑轮的作用是______；鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 3．如图所示的装置中，甲物体重7N，乙物体重2N。甲、乙均保持静止状态。不计弹簧测力计及绳重，则下列说法正确的是（　　） A．甲受到绳子的拉力为5N B．乙受到的合力为5N C．甲对地面的压力为5N D．弹簧测力计的示数为0N 4．定滑轮可以看成是变形的杠杆，在如图所示滑轮上画出它所对应的杠杆示意图，并标出支点O，画出动力F1和阻力F2的力臂； 5．有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上，如图所示。这样使用滑轮有什么好处？会省力吗？ 6．在“探究滑轮特点”的实验中，如图所示，过程如下：（不计摩擦和细线的质量） (1)弹簧测力计在使用前需先______，如图甲所示，弹簧测力计的示数______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，沿方向匀速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)接着使弹簧测力计分别沿方向继续匀速直线拉动，此时______（选填“大于”“小于”或“等于”），由此说明使用该滑轮______省力（选填“可以”或“不可以”）。 题型二 动滑轮（共6小题） 7．如图所示，甲、乙两种滑轮匀速将同一物体提升相同高度，不计绳重和摩擦。下列说法不正确的是（   ） A．甲乙做的有用功一样多 B．甲乙两绳子自由端的拉力相等 C．乙装置的机械效率比甲低 D．乙绳子自由端移动的距离是甲的2倍 8．在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧测力计，装置如图所示。两个钩码总重为G，弹簧测力计静止时的示数分别为、，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.1m B．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.2m C．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.05m D．，若钩码上升0.1m，则绳子自由端移动0.2m 9．如图所示，在竖直向上大小为20N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.1m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（　　） A．40N  0.2m/s B．10N  0.05m/s C．10N  0.2m/s D．40N  0.05m/s 10．如图所示，C物体的重力是10N，用力和分别匀速提起物体C，不考虑绳重和摩擦，则力的大小为________N，若动滑轮B重力忽略不计，当将物体竖直匀速提高0.1m高度时，动滑轮自由端绳子移动的距离为________m，力的大小为________N。 11．如图所示，画出动滑轮支点O、动力臂和阻力臂。 12．实验探究题：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，可以得出结论：使用定滑轮______（选填“能”或“不能”）省距离，______（选填“能”或“不能”）省力； (2)用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端由竖直下拉改为向右下方匀速拉动，拉力的大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”），因为定滑轮的本质是______杠杆； (3)第3、4次实验时，弹簧测力计需沿______方向匀速拉动；分析3、4次实验数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这是因为______。（写出一条即可） 题型三 滑轮组（共6小题） 13．用如图所示滑轮组提起重90N的物体，若不计滑轮重、绳重和摩擦，则匀速提升重物的过程中，A点所受的拉力为______N；若不计绳重和摩擦，动滑轮重9N，则匀速提升重物的过程中，拉力F为______N。 14．如图所示，用水平向左的拉力F拉着物体在地面上做匀速直线运动，_________（选填“A”或“B”）为动滑轮；当物体向左移动1m时，则绳子自由端移动_________m。 15．建筑工地上，工人常使用滑轮组提升重物。如图所示，分别用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升同一重物G（不计绳重、动滑轮重及摩擦），所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，则下列关系式正确的是（       ） A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F4＜F2=F3＜F1 C．F1＜F4＜F3＜F2 D．F4＞F2=F3＞F1 16．一辆小汽车不小心陷进了泥潭，司机按如图所示的方式安装滑轮组，可将小汽车从泥潭中拉出，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A是动滑轮，可以省力，但不改变力的方向 B．滑轮A是动滑轮，相当于等臂杠杆 C．滑轮B是定滑轮，相当于省力杠杆 D．滑轮B是定滑轮，不省力，但可以改变力的方向 17．港码头上经常用如图甲所示的装置提升货物。若电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力与绳子自由端的移动速度的关系如图乙所示。第一次提升重物以的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%；第二次匀速提升的重物，不计绳重与摩擦，取。下列计算正确的是（　　） A．电动机拉动绳子的功率为 B．重物的重力为 C．动滑轮的质量为 D．重物在上升的高度为 18．如下图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 题型四 滑轮（组）简单计算（共8小题） 19．图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”x成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（　　） A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为120N B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm D．健身器材提供的最大拉力为820N 20．如图所示，聪明爱玩的小明将一个滑轮固定在竖直墙壁上，另一个固定在自己的滑板车上，用绳子将两个滑轮组装成滑轮组，小明在滑板车上拉动手中的绳子，他用15N的拉力在6s内，使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.8m，滑轮重，轴摩擦和绳重忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．滑板车对人施加的摩擦力沿水平方向向左 B．竖直墙壁受到的拉力是30N C．滑板车受到地面的摩擦力大小为15N D．动滑轮对滑板车拉力的功率为9W 21．高铁输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B端连接在滑轮组上。滑轮组由a、b、c三个滑轮构成，配重D悬挂在滑轮组的自由端，这样季节温度变化引起了钢缆热胀冷缩时，钢缆始终可以保持相同的绷紧程度。若配重的总重为3000N，不计摩擦和滑轮重，则（　　） A．a、b为动滑轮，c为定滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N B．a、b为定滑轮，c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为9000N C．a、b为定滑轮，c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为1000N D．a、b为动滑轮，c为定滑轮，当钢缆长度变化1.2m时，配重D移动0.4m 22．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平面向右运动，不计绳和轻质滑轮间的摩擦。下列关于A的受力和运动状态的分析，正确的是（　　） A．若A匀速运动，拉力F等于A受到的摩擦力 B．若A加速运动，拉力F小于A受到的摩擦力 C．若A减速运动，A受到的摩擦力为0 D．若撤去拉力F，A由于惯性会继续运动，且摩擦力方向水平向左 23．某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3千克，若小腿拉绳使重物在2秒内匀速上升0.5米。求： (1)小腿对绳的拉力； (2)绳子自由端移动的速度。 24．图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为60kg的物体，在卷扬机拉力F的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中的图线所示。已知动滑轮受到的重力为20N，不计绳重和轮与轴间的摩擦。请你用学过的物理知识解答下面问题； (1)从乙图可知物体运动有什么特点； (2)物体运动速度是多少 m/s； (3)卷扬机拉力F的大小是多少? 25．如图甲，大人利用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊了上去。已知每层楼的高度为3m，滑轮重30N，重物重500N，不计绳重，不计绳与滑轮间的摩擦。 (1)将重物提升3米吊到二楼，绳子自由端被拉下的距离是多少？ (2)孩子的最大体重不超过多少？ (3)再增加一个相同的滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，孩子成功吊起了重物。通过计算判断孩子的体重在什么范围内。 26．如图所示，是高空作业师傅使用的拉索模型，已知吊篮、工人以及工具的总重为800 N，绳子自由端的拉力F大小为300 N。在拉力F的作用下，吊篮在10 s内匀速上升了2 m。求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)拉力F做的功； (3)拉力F做功的功率。 题型五 滑轮（组）机械效率的测量（共5小题） 27．为测量动滑轮的机械效率，某同学用如图所示的动滑轮匀速提升重物，实验时测量出的有关数据如下表所示。下列分析正确的是（　　） 物重 2 重物上升高度 0.1 绳自由端拉力 1.2 重物上升时间 2 A．应在弹簧测力计保持静止时读数 B．本实验动滑轮的机械效率为60% C．本实验中弹簧测力计拉力功率为0.12 W D．若只更换质量更大的物体，该动滑轮的机械效率不变 28．某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次实验的机械效率，下列相关说法中正确的是（    ） A．实验时，可在弹簧测力计静止时读数 B．实验时，换用不同装置多次实验是为了减小误差 C．由甲乙可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关 D．由乙丙可知：同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高 29．河南作为全国粮食生产大省，农田建设、粮仓吊装常用滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦，关于滑轮组机械效率，说法正确的是（     ） A．同一滑轮组，提升重物的重力越大，机械效率越高 B．重物被提升的高度越高，滑轮组机械效率越高 C．提升重物速度越快，滑轮组机械效率越低 D．减小动滑轮自重，滑轮组机械效率一定降低 30．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验兴趣小组的同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图1所示），实验数据记录如下表（图2所示）： 实验次数 钩码重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计上 升距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% 图2 (1)表格中编号①处的数据为______； (2)分析表中数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)小柯发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小程则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为______的看法是正确的。 31．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示）， 实验数据记录如表： 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm ① 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ② 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)表格中①处应填写的内容为________，②处数据应为________（结果保留一位小数）； (2)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与________有关； (3)同组的小华发现边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计示数不稳定，她认为应在弹簧测力计静止时读数，小明认为她的想法________（选填“合理”或“不合理”），理由是________； (4)另一实验小组的同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力________。 A．大于8N B．等于8N C．小于8N 题型六 滑轮（组）机械效率计算（共5小题） 32．如图所示的滑轮组忽略绳重及绳与滑轮间的摩擦，将物体放在水平粗糙桌面上、受到水平向左的恒力，滑轮组绳子自由端受到的拉力为。当绳子自由端的拉力为60N时，物体处于静止状态，物体与桌面间的摩擦力恰好为0，则动滑轮的重力为_______N；当绳子自由端拉力为90N时，物体水平向右匀速运动；撤去水平向左的恒力，改变绳子自由端拉力的大小，仍使物体水平向右匀速运动时，滑轮组的机械效率为_______。 33．用如图所示的滑轮组拉着重为40N的物体A水平匀速前进0.4m，则绳子自由端移动的距离为___________m，物体A与地面的摩擦力为12N，滑轮组的机械效率为80%，则实际拉力F为___________N。 34．物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540 N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．上端的滑轮能省力 B．动滑轮的重力为 C．工人拉力做功的功率为60 W D．该过程中滑轮组的机械效率为90% 35．用图所示的滑轮组拉着物体A在水平地面上沿直线匀速运动2 m，绳端拉力，物体A受到地面的摩擦力为30 N。忽略绳重和动滑轮重的影响，下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6 m B．滑轮组的机械效率为75% C．有用功是物体A所受重力做的功 D．额外功主要是克服地面对物体A的摩擦力所做的功 36．小丽家阳台上有一种升降晾衣架，如图，它是由4个定滑轮和2个动滑轮及横梁组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时，若将重70N的衣物匀速提起0.8m，小丽需要用20N的拉力拉动绳子。求： (1)晾衣架提升衣服做了多少有用功？ (2)小丽做了多少总功？ (3)晾衣架的机械效率是多少？ 37．如图，在一次工程作业中，施工队通过滑轮组将埋在基坑里的设备匀速拉出，用时25 s，已知基坑深10 m，设备质量为600 kg，车辆对绳的拉力为3000 N，将设备从基坑底拉至坑口。（g取）求： (1)设备的重力； (2)车辆的拉力对滑轮组做的功； (3)滑轮组的机械效率。 38．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动的过程中，弹簧测力计示数恒为50N，绳子自由端（即拉力F的作用点）在3s内水平向左移动90cm，上述过程中，动滑轮的机械效率为80%（不计细绳、滑轮及测力计的重量）。求： (1)物体A运动的速度； (2)物体A沿水平地面做匀速直线运动时所受的滑动摩擦力大小。 $