11.2 滑轮 同步练习 2026-2027学年苏科版物理九年级上学期
2026-09-24
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内容正文:
11.2 滑轮 2026-2027学年苏科版物理九年级上学期(原卷版)
一.选择题(共12小题)
1.(2026春•高陵区期末)《天工开物•作咸》中记录了井盐的生产过程。如图是古人从井中汲卤的示意图,顶端的装置M是( )
A.定滑轮——可以省力
B.定滑轮——可改变用力的方向
C.动滑轮——可以省力
D.动滑轮——可改变用力的方向
2.(2025•江苏校级一模)校门口摆放着防冲撞的石墩。下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B. C. D.
3.(2026•中江县模拟)如图所示,利用动滑轮提升物体,使物体在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2m/s
C.拉力的大小为5N
D.绳子自由端移动的距离为8m
4.(2026春•长葛市期末)如图所示,某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体,不计绳重和摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.30N B.35N C.40N D.45N
5.(2026春•谯城区期末)如图所示,利用下列滑轮组提升重物,不计滑轮自重、绳重和摩擦,最省力的滑轮组为( )
A. B. C. D.
6.(2026春•泰山区期末)若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计,使用下列机械提升同一重物的情境中最省力的是( )
A. B. C. D.
7.(2026•天宁区校级一模)如图所示是小明利用同一滑轮往高处搬运同一货物的两种方法。甲、乙两图中,物体匀速上升速度相同,不计滑轮重,不计绳重与摩擦,则( )
A.甲绳自由端的拉力等于乙绳自由端的拉力
B.甲绳自由端的拉力小于乙绳自由端的拉力
C.甲绳自由端移动速度等于乙绳自由端移动速度
D.甲绳自由端移动速度小于乙绳自由端移动速度
8.(2026秋•邗江区月考)在图所示的装置中,每个滑轮重4N,物体G1重100N,物体G2重10N。此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力,使G1匀速向左运动,则拉力F为( )(忽略绳重及摩擦)
A.5N B.7N C.14N D.114N
9.(2026春•兴宁市期末)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是6m
B.动滑轮的重是10N
C.物体上升的速度是0.2m/s
D.吊起动滑轮绳子的股数是3
10.(2026•柘城县校级模拟)在“使用动滑轮”的实验中,如图所示,竖直向上匀速拉弹簧测力计,若钩码被匀速提升0.2m,下列说法正确的是( )
A.F1<F2
B.F2<G
C.动滑轮移动的距离是0.2m
D.绳子自由端移动的距离是0.2m
11.(2025•兴隆台区校级三模)如图所示,物体A重力为20N,滑轮重力为1N,绳重不计,弹簧测力计示数为25N,则物体B的重力为( )
A.12N B.24N C.25N D.50N
12.(2025春•蜀山区月考)如图为家庭中常用的手摇晾衣架,每个滑轮重5N,衣服和晾衣架的总重为100N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.装置中的A和B都是定滑轮
B.衣服上升1m,人通过摇柄将绳拉过2m
C.利用该装置能省力,但不能改变施力的方向
D.衣服匀速上升时,人通过摇柄作用在绳上的拉力F为27.5N
二.填空题(共7小题)
13.(2026•裕华区校级开学)在实际应用中,常把定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组。其特点是既可以 又可以改变力的 。
14.(2026•青秀区校级开学)为了响应国家管理体重的号召,小明用如图所示的简易拉力器锻炼身体,该装置使用的是 定 滑轮。该滑轮的作用是 。
15.(2026春•兴宁市校级期末)如图所示,某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m,A装置是 滑轮;滑轮、绳的重力及摩擦不计,工人拉绳端的力为 N,拉力移动的距离为 m。
16.(2026•罗平县校级三模)如图所示,利用滑轮起吊重物。该滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮;若弹簧测力计的拉力为图所示大小时,重物能在空中静止,则重物及滑轮的总重为 N。
17.(2026春•泰山区期末)学校旗杆顶端安装的滑轮是 滑轮,它可以改变用力的方向。
18.(2026春•古塔区校级期末)如图,在水平拉力F的作用下,物体G做匀速直线运动。滑轮与绳子质量、滑轮与绳子之间的摩擦均忽略不计,若物体所受重力为100N,物体与地面间的摩擦力为20N,在滑轮右端挂钩处水平向右的拉力F的作用下,物体匀速向右运动了2m,则拉力大小为 N,拉力F所在的绳端移动了 m。
19.(2026春•沈丘县期末)如图所示,在拉力F的作用下,滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动。实验中,若不计滑轮、绳子和弹簧测力计的重力以及滑轮与绳之间的摩擦,弹簧测力计的示数是5N,则物体A所受的摩擦力是 N,则拉力F是 N。若滑轮移动了2m,则物体A移动了 m。
三.作图题(共3小题)
20.(2026春•阳泉)如图所示,实践小组同学想利用滑轮组提起重物,请你画出最省力的绳子缠绕方式。
21.(2026春•南通期末)按题目要求作图。如图,利用定滑轮提升重物,请画出绕线方式。
22.(2025•徐州模拟)人站在地面上用图所示滑轮组提起重物,画出绳子的绕法。
四.实验探究题(共2小题)
23.(2025春•长乐区校级月考)同学们共同研究定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点。
(1)他们研究定滑轮的特点时,做的实验如图甲所示,据此可初步得出:使用定滑轮 。
(2)他们研究动滑轮的特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示,据此可知,使用动滑轮能省力,但却不是省一半力,原因可能是 。
(3)他们组装了滑轮组,使用滑轮组匀速提升重物,如图丙所示,拉力为 N。据此可知,使用滑轮组不仅可以 ,还可以 。
(4)老师提醒同学们还要进行多次实验,目的是 。(填选项前字母)
A.选取最准确的数据进行分析
B.利用控制变量法进行分析
C.得到具有普遍性的规律
24.(2026春•寿光市期末)在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中,某同学用同一个滑轮做了4次实验,前2次分别按图甲、乙所示装置进行,后2次按图丙所示装置进行,并将测得的数据记录在表格中。不计绳重及摩擦。
实验序号
钩码重G/N
高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1
20
1
20
2
1
20
1
20
3
1
20
0.8
40
4
2
20
1.2
40
(1)比较甲、乙两图及实验数据可知,使用定滑轮不省力,但可以改变 ;
(2)比较乙、丙两图及实验数据可知,使用动滑轮可以省力,但费 ;
(3)分析第3、4次实验数据发现,拉力的大小大于钩码重力的一半,这主要是因为 ;
(4)利用图丙装置进行第3次实验时,机械效率为 ;
(5)若第4次实验时,弹簧测力计向右倾斜拉动,会导致弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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11.2 滑轮 2026-2027学年苏科版物理九年级上学期(解析版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2026春•高陵区期末)《天工开物•作咸》中记录了井盐的生产过程。如图是古人从井中汲卤的示意图,顶端的装置M是( )
A.定滑轮——可以省力
B.定滑轮——可改变用力的方向
C.动滑轮——可以省力
D.动滑轮——可改变用力的方向
【解答】解:井架上端的滑轮是固定不动的,为定滑轮,只用来改变绳索的方向,方便人站在井口上方拉绳将卤水提上来,不可以省力,故ACD不正确,B正确。
故选:B。
2.(2025•江苏校级一模)校门口摆放着防冲撞的石墩。下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A.图中绳子一端固定,绕过石墩,石墩在移动,可视为动滑轮,能省一半的力,即(f为石墩受到的摩擦力);
B.图中绳子绕过立柱,立柱固定不动,可视为定滑轮,不省力也不费力,只能改变力的方向,即FB=f;
C、D.图中直接用绳子拉石墩,没有使用简单机械,不能省力,即FC=FD=f;
比较四种情况的拉力大小可知,FA<FB=FC=FD,因此A图的方法最省力。
故选:A。
3.(2026•中江县模拟)如图所示,利用动滑轮提升物体,使物体在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2m/s
C.拉力的大小为5N
D.绳子自由端移动的距离为8m
【解答】解:A、使用动滑轮可以省力,但费距离,故A错误;
B、物体运动的速度:v0.4m/s,故B错误;
C、动滑轮绳子股数为2,不计绳重与摩擦,拉力的大小为:
F(G+G动)6N,故C错误;
D、绳子自由端移动的距离:s=nh=2×4m=8m,故D正确。
故选:D。
4.(2026春•长葛市期末)如图所示,某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体,不计绳重和摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.30N B.35N C.40N D.45N
【解答】解:
动滑轮之所以能省一半的力,是因为其相当于杠杆的变形,轮的直径相当于动力臂,轮的半径相当于阻力臂,这样动力臂是阻力臂的二倍,自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是:必须竖直向上拉绳子。
不计绳重和摩擦,重物和动滑轮的总重由2段绳子承担,
当沿竖直方向拉动时,拉力F(G物+G动)(70N+10N)=40N;
图中斜向上拉绳子时,动力臂会减小,自然动力就会增大了,因此所用拉力变大,但还是能够省力,所以,拉力F范围是40N<F<70N。
故选:D。
5.(2026春•谯城区期末)如图所示,利用下列滑轮组提升重物,不计滑轮自重、绳重和摩擦,最省力的滑轮组为( )
A. B. C. D.
【解答】解:在不计滑轮自重、绳重和摩擦的理想情况下,使用滑轮组提升重物时,拉力,其中n为承担物重的绳子段数,n越大则越省力。
观察A选项的滑轮组,动滑轮上承担物重的绳子段数nA=2,所需拉力;
观察B选项的滑轮组,该装置由两个定滑轮组成,不能省力,相当于nB=1,所需拉力FB=G;
观察C选项的滑轮组,动滑轮上承担物重的绳子段数nC=3,所需拉力;
观察D选项的滑轮组,动滑轮上承担物重的绳子段数nD=2,所需拉力。
综合比较各选项所需的拉力大小,可得FC<FA=FD<FB,故C选项的滑轮组最省力。
故选:C。
6.(2026春•泰山区期末)若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计,使用下列机械提升同一重物的情境中最省力的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A图是个斜面,根据杠杆平衡条件Gh=Fs,则;
B图是两个定滑轮,所以F=G;
C图由3段绳子承担物重,所以;
D图是个杠杆,根据杠杆平衡条件Gl2=Fl1,;
故选:D。
7.(2026•天宁区校级一模)如图所示是小明利用同一滑轮往高处搬运同一货物的两种方法。甲、乙两图中,物体匀速上升速度相同,不计滑轮重,不计绳重与摩擦,则( )
A.甲绳自由端的拉力等于乙绳自由端的拉力
B.甲绳自由端的拉力小于乙绳自由端的拉力
C.甲绳自由端移动速度等于乙绳自由端移动速度
D.甲绳自由端移动速度小于乙绳自由端移动速度
【解答】解:AB.不计滑轮重、绳重与摩擦,甲图使用的是定滑轮,拉力F甲=G,乙图使用的是动滑轮,拉力,所以F甲>F乙,即甲绳自由端的拉力大于乙绳自由端的拉力,故AB不正确;
CD.甲、乙两图中,物体匀速上升速度相同,甲图使用的是定滑轮,甲绳自由端移动速度等于物体上升的速度,乙图使用的是动滑轮,乙绳自由端移动速度等于物体上升的速度的2倍,所以甲绳自由端移动速度小于乙绳自由端移动速度,故D正确,C不正确。
故选:D。
8.(2026秋•邗江区月考)在图所示的装置中,每个滑轮重4N,物体G1重100N,物体G2重10N。此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力,使G1匀速向左运动,则拉力F为( )(忽略绳重及摩擦)
A.5N B.7N C.14N D.114N
【解答】解:由图可知,连接动滑轮的绳子段数为n=2,
当G2恰能匀速下降时,忽略绳重及摩擦,由公式F可得,绳子的拉力为:F17N,
此时G1匀速向右运动,由二力平衡可得,物体G1受到的摩擦力大小为:f=F1=7N,
当拉力F使G1匀速向左运动,由力的合成可知,拉力F为:F=f+F1=7N+7N=14N,故ABD错误,C正确。
故选:C。
9.(2026春•兴宁市期末)如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是6m
B.动滑轮的重是10N
C.物体上升的速度是0.2m/s
D.吊起动滑轮绳子的股数是3
【解答】解:AD.由图可知,承担物重的绳子有2段,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m,故AD错误;
B.忽略绳重和摩擦,结合F(G+G动)可知动滑轮的重G动=nF﹣G=2×250N﹣400N=100N,故B错误;
C.物体上升的速度是,故C正确。
故选:C。
10.(2026•柘城县校级模拟)在“使用动滑轮”的实验中,如图所示,竖直向上匀速拉弹簧测力计,若钩码被匀速提升0.2m,下列说法正确的是( )
A.F1<F2
B.F2<G
C.动滑轮移动的距离是0.2m
D.绳子自由端移动的距离是0.2m
【解答】解:图中使用动滑轮竖直向上匀速提升钩码,动滑轮和钩码整体处于平衡状态。
A、同一段绳子上的拉力处处相同,F1和F2测的是同一根绳上的拉力,二者相等,故A错误;
B、实际动滑轮有自重,匀速提升时拉力F2应为物重G与动滑轮重力之和的一半,因此F2不一定小于G,故B错误;
C、钩码挂在动滑轮下方,钩码上升的高度等于动滑轮上升的高度,钩码被提升0.2m,动滑轮移动的距离也为0.2m,故C正确;
D、使用动滑轮时绳子自由端移动的距离是物体上升距离的2倍,即s=2h=2×0.2m=0.4m,不是0.2m,故D错误。
故选:C。
11.(2025•兴隆台区校级三模)如图所示,物体A重力为20N,滑轮重力为1N,绳重不计,弹簧测力计示数为25N,则物体B的重力为( )
A.12N B.24N C.25N D.50N
【解答】解:
B物体在重力和拉力的作用下处于静止状态,故F拉=GB;
对滑轮进行受力分析,滑轮受到了弹簧测力计向上的拉力、本身的重力、两边绳子的拉力,根据力的平衡,可知弹簧测力计示数:
F示=G轮+2F拉,
F拉(F示﹣G轮)(25N﹣1N)=12N,故物体B的重力GB=12N。
故选:A。
12.(2025春•蜀山区月考)如图为家庭中常用的手摇晾衣架,每个滑轮重5N,衣服和晾衣架的总重为100N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.装置中的A和B都是定滑轮
B.衣服上升1m,人通过摇柄将绳拉过2m
C.利用该装置能省力,但不能改变施力的方向
D.衣服匀速上升时,人通过摇柄作用在绳上的拉力F为27.5N
【解答】解:A、由图可知,A滑轮固定不动,是定滑轮;B滑轮随晾衣架一起移动,是动滑轮,故A错误;
B、由图可知,n=4,衣服上升1m,则人通过摇柄将绳拉过的距离为s=nh=4×1m=4m,故B错误;
C、该装置实质是一个滑轮组,滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,故C错误;
D、不计绳重及摩擦,人通过摇柄作用在绳上的拉力为:
F(G+G动总)(100N+2×5N)=27.5N,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共7小题)
13.(2026•裕华区校级开学)在实际应用中,常把定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组。其特点是既可以 省力 又可以改变力的 方向 。
【解答】解:动滑轮可省力,定滑轮可改变力的方向,滑轮组结合二者的结构特点,同时具备上述两种作用。
故答案为:省力;方向。
14.(2026•青秀区校级开学)为了响应国家管理体重的号召,小明用如图所示的简易拉力器锻炼身体,该装置使用的是 定 滑轮。该滑轮的作用是 改变力的方向 。
【解答】解:该装置所用滑轮是定滑轮(轴固定不动),定滑轮的作用改变力的方向,不省力,不计绳重和摩擦时,拉力F=G。
故答案为:定;改变力的方向。
15.(2026春•兴宁市校级期末)如图所示,某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m,A装置是 动 滑轮;滑轮、绳的重力及摩擦不计,工人拉绳端的力为 75 N,拉力移动的距离为 8 m。
【解答】解: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;
因为滑轮和绳的重力、摩擦均不计,所以拉力FG150N=75N,
绳子自由端移动距离s=2h=2×4m=8m。
故答案为:动;75;8。
16.(2026•罗平县校级三模)如图所示,利用滑轮起吊重物。该滑轮为 动 (选填“动”或“定”)滑轮;若弹簧测力计的拉力为图所示大小时,重物能在空中静止,则重物及滑轮的总重为 4.8 N。
【解答】解:如图,该滑轮使用时,滑轮随重物一起移动,故该滑轮为动滑轮;
由图可知,2~3N之间有5个小格,则每个小格代表0.2N,则测力计的示数为2.4N;
因为使用动滑轮省一半的力,故重物能在空中静止,则重物及滑轮的总重为:G总=2F=2×2.4N=4.8N。
故答案为:动;4.8N。
17.(2026春•泰山区期末)学校旗杆顶端安装的滑轮是 定 滑轮,它可以改变用力的方向。
【解答】解:学校旗杆顶端安装的滑轮在使用时轴的位置固定不动,是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,人在下面可以将国旗升到旗杆的顶部。
故答案为:定。
18.(2026春•古塔区校级期末)如图,在水平拉力F的作用下,物体G做匀速直线运动。滑轮与绳子质量、滑轮与绳子之间的摩擦均忽略不计,若物体所受重力为100N,物体与地面间的摩擦力为20N,在滑轮右端挂钩处水平向右的拉力F的作用下,物体匀速向右运动了2m,则拉力大小为 40 N,拉力F所在的绳端移动了 1 m。
【解答】解:由图可知,该滑轮随物体一起移动,属于动滑轮,且拉力作用在动滑轮的轴上,为动滑轮的反向使用。物体在水平方向上做匀速直线运动,处于受力平衡状态,绳子对物体的拉力等于物体受到的摩擦力,即F绳=f=20N。由于动滑轮上有两段绳子拉着物体,且忽略滑轮与绳子的质量及摩擦,作用在动滑轮轴上的拉力等于两段绳子拉力之和,则拉力大小为F=2F绳=2f=2×20N=40N。动滑轮反向使用时费力但省距离,拉力F所在的绳端移动的距离是物体移动距离的一半,即。
故答案为:40;1。
19.(2026春•沈丘县期末)如图所示,在拉力F的作用下,滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动。实验中,若不计滑轮、绳子和弹簧测力计的重力以及滑轮与绳之间的摩擦,弹簧测力计的示数是5N,则物体A所受的摩擦力是 5 N,则拉力F是 10 N。若滑轮移动了2m,则物体A移动了 4 m。
【解答】解:测力计的示数为5N,所以下面一段绳子对物体的拉力也是5N,物体做匀速直线运动,所受拉力与摩擦力平衡,所以物体受到的摩擦力等于5N。
因为动滑轮可以省一半的力,所以可得F=2f=2×5N=10N。
动滑轮由2段绳子承担,若拉力F端移动了2m,则物体A移动4m。
故答案为:5;10;4。
三.作图题(共3小题)
20.(2026春•阳泉期末)如图所示,实践小组同学想利用滑轮组提起重物,请你画出最省力的绳子缠绕方式。
【解答】解:图中1个定滑轮、1个动滑轮,最多可让3股绳子承担物重,拉力最小。将绳子的起始端固定在动滑轮的上挂钩,向上依次绕过上方的定滑轮、下方的动滑轮,最后将绳子自由端连到左侧平台的人手中,如图所示:
21.(2026春•南通期末)按题目要求作图。如图,利用定滑轮提升重物,请画出绕线方式。
【解答】解:绳子一端先系在重物的挂钩上,然后将绳子向上绕过定滑轮的顶端,最后绳子的自由端竖直向下,表示拉力的方向。如图所示:
22.(2025•徐州模拟)人站在地面上用图所示滑轮组提起重物,画出绳子的绕法。
【解答】解:
因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,可以先由人手画出绳子自由端,从外向内依次画出绳子的绕线,如图所示:
四.实验探究题(共2小题)
23.(2025春•长乐区校级月考)同学们共同研究定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点。
(1)他们研究定滑轮的特点时,做的实验如图甲所示,据此可初步得出:使用定滑轮 不省力 。
(2)他们研究动滑轮的特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示,据此可知,使用动滑轮能省力,但却不是省一半力,原因可能是 动滑轮的重和摩擦力 。
(3)他们组装了滑轮组,使用滑轮组匀速提升重物,如图丙所示,拉力为 1.2 N。据此可知,使用滑轮组不仅可以 省力 ,还可以 改变力的方向 。
(4)老师提醒同学们还要进行多次实验,目的是 C 。(填选项前字母)
A.选取最准确的数据进行分析
B.利用控制变量法进行分析
C.得到具有普遍性的规律
【解答】解:(1)他们研究定滑轮的特点时,做的实验如图甲所示,据此可初步得出:使用定滑轮不省力。
(2)他们研究动滑轮的特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示,据此可知,使用动滑轮能省力,但却不是省一半力,原因可能是动滑轮的重和摩擦力。
(3)他们组装了滑轮组,使用滑轮组匀速提升重物,如图丙所示,该弹簧测力计的分度值为0.2N。拉力为1.2N。据此可知,使用滑轮组不仅可以省力,提升物体需要向上用力,但使用滑轮组后向下拉,说明滑轮组可以改变力的方向。
(4)本实验多次实验的目的是为了得到具有普遍性的规律,故C正确,AB错误。
故答案为:(1)不省力;(2)动滑轮的重和摩擦力;(3)1.2;省力;改变力的方向;(4)C。
24.(2026春•寿光市期末)在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中,某同学用同一个滑轮做了4次实验,前2次分别按图甲、乙所示装置进行,后2次按图丙所示装置进行,并将测得的数据记录在表格中。不计绳重及摩擦。
实验序号
钩码重G/N
高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1
20
1
20
2
1
20
1
20
3
1
20
0.8
40
4
2
20
1.2
40
(1)比较甲、乙两图及实验数据可知,使用定滑轮不省力,但可以改变 力的方向 ;
(2)比较乙、丙两图及实验数据可知,使用动滑轮可以省力,但费 距离 ;
(3)分析第3、4次实验数据发现,拉力的大小大于钩码重力的一半,这主要是因为 动滑轮本身具有重力 ;
(4)利用图丙装置进行第3次实验时,机械效率为 62.5% ;
(5)若第4次实验时,弹簧测力计向右倾斜拉动,会导致弹簧测力计示数 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)比较甲、乙两图及实验1、2的数据可知,拉力F的大小始终等于钩码重G(均为1N),且绳子自由端移动的距离s等于钩码上升的高度h(均为20cm)。因此结论是:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
(2)比较乙、丙两图及实验2、3的数据可知,使用动滑轮时拉力F(0.8N)小于钩码重G(1N),但绳子自由端移动的距离s(40cm)是钩码上升高度h(20cm)的2倍。因此结论是:使用动滑轮可以省力,但费距离。
(3)在理想情况下(不计绳重及摩擦),使用动滑轮时拉力应为F (G物+G动),题目中虽然提到“不计绳重及摩擦”,但实际测量中拉力(0.8N)依然大于钩码重力的一半(0.5N)。这主要是因为动滑轮本身具有重力。
(4)根据第3次实验数据:钩码重G=1N,高度h=20cm=0.2m,拉力F=0.8N,距离s=40cm=0.4m。
有用功W有=Gh=1N×0.2m=0.2J,
总功W总=Fs=0.8N×0.4m=0.32J,
机械效率η100%100%=62.5%。
(5)若弹簧测力计向右倾斜拉动,拉力的力臂会变短。根据杠杆平衡原理,为了保持滑轮处于平衡状态,所需的拉力必须增大。因此,弹簧测力计的示数会变大。
故答案为:(1)力的方向;(2)距离;(3)动滑轮本身具有重力;(4)62.5%;(5)变大。
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