特殊的滑轮和滑轮组

1、试卷第 页，总 7 页试卷第 页，总 7 页特殊滑轮的使用学校:姓名： 班级： 考号： 一、单选题1如图所示三个滑轮拉同一物体在相同的水平面上作匀速直线运动，不计滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦，所用拉力分别为F1、F2 和 F3，那么有A F1F2F3B F1F2F1F3D F2F1 F1 F3；故选 C2C【解析】【详解】如图所示，使用的是动滑轮，滑轮重、轮和绳的摩擦不计，f F 180N 90N ，故选 C.【点睛】由图可知，使用的是动滑轮，即F 2f，已知拉力可求摩擦力的大小3A【解析】【详解】这是动滑轮的一种特殊使用方法， 它的特点是费 1 倍的力却省一半的距离。 所以，施加的力F 2G

2、2200N+20N 440N.拉力作用点移动的距离 S h 1m0.5m.故选 A.【点睛】此题是动滑轮的一种特殊使用方法， 正常使用时是将物体挂在轮轴上， 拉绳子的一端 而特 殊使用方法恰好相反， 拉轴而将物体挂在绳子的末端 动滑轮的特殊使用方法， 不仅不省力 而且费 1 倍的力，用 2 倍的力，但能够省一半的距离4C【解析】【详解】据图可知： 该动滑轮的拉力作用在滑轮轴上时， 不计摩擦及滑轮重， 根据动滑轮的特点可知：F2G280N160N，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2v 20.4m/s 0.8m/s.故选 C.【点睛

3、】要解答本题需掌握： 动滑轮的拉力作用在滑轮轴上时， 所用的力是重物重力的 2 倍，移动距 离是重物移动距离的二分之一，移动速度是物体移动速度的二分之一5A【解析】 在不计摩擦和滑轮及绳重时， 使用单个的动滑轮省一半力。 如图最下面的动滑轮两 段绳子拉着物体，拉力为物重的一半，即 ；中间的动滑轮又省了一半力，即每段绳子的拉 力为： ；到最上面的一个动滑轮，又省一半力，即绳子的拉力为： 。故 A 正确。 6A【解析】 （1）由于牵引测力计 B 的示数是 600N，则每股绳子上的拉力为 600N 由图知牵引测力计 A 由 2股绳子承担，则测力计 A 的示数为；（2）汽车由 3 股绳子牵引，则对汽车

4、的拉力 拉；由于某人拉着绳的自由端匀速向左运动时，汽车水平匀速移动，所以处于平衡状态， 故汽车受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以，拉故选 A 【点睛】 本题考查使用滑轮组拉力的计算、 二力平衡的条件的应用， 根据平衡力的知识解答 较容易理解，即弹簧测力计的示数等于绳子对滑轮的拉力 .7C【解析】 图中滑轮组中重物由两股绳子承担，故机车运动速度为物体运动速度的两倍，物体上升的速度是 1m/s，故机车运动的速度是 2m/s，选项 A 错误；机车 对绳的拉力 F=（G+G 动）/2=（3500N+500N）/2=2000N，选项 B错误；若机车运动 速度不变为 2m/s，则最大拉力 F=P/v=1

5、0000W/2m/s=5000N，则 G=2F-G 动 =10000N-500N=9500N，答案 C 正确；当机车达到最大输出功率时，没有具体速 度，则最大拉力不能确定，可知机械效率不能确定，选项 D 错误；答案选 C。 8A1【解析】 由图知， n=2 ，所以拉力 F G轮 f地 110N ；所以人对地面的压力F压 G F 510N 110N 400N ；绳子自由端运动速度v 2 0.02 m / s 0.04m / s ；故正确答案为 A 。点睛：本题中有用功应该是克服摩擦力做功，即拉力F满足 F 12 G轮 f地 。9A【解析】 不计绳重及摩擦， 拉力 F=（G物 +G轮 ）/n，n1

6、 =2，n2 =3，绳子受的拉力： F1 =（G物 +G轮 ）/2，F2 =（G 物 +G轮 ）/3，F1F2，乙图省力； 动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额 =G轮 h，W有用 =G 物 h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，=W 有用/W总 ，滑轮组的机械效率相同，故选 A 。10D【解析】【详解】A. 不计摩擦可得 Gh Fs,则 F1 G ；B. 不计摩擦、动滑轮重及绳的重量 ,F2 G G； C. 图中动滑轮的拉力作用在钩上 ,不计摩擦、动滑轮重及绳的重量 ,则 F3 2G； D. 从图中可 以看出 ,从阻力作用点到支点的距离为 1m,从动力作用点到支点的距离为

7、4m,阻力臂与动力臂之比为 1:4.根据杠杆的平衡条件 F1L1F2L2可知 ,本题中动力 F4 G.故选 D.【点睛】在不计摩擦、 机械自重及绳的重量的理想状况下： 根据杠杆的平衡条件 F1L1 F2L2可知动 力的大小；滑轮组绳子末端的拉力F G使用斜面时 GhFs11 BCD【解析】由图可见 ,三个滑轮都是克服摩擦力做功 ,假设物体与水平面的摩擦力 f, 物体移动的 速度为 v0，运动的时间为 t，则对这三个图分析可得： (1)甲图： 滑轮为定滑轮 ,因为定滑轮相 当于一个等臂杠杆 ,不能省力 ,所以根据二力平衡 ,此时拉力 F1 f;拉力的作用点移动的速度 v1 v0,作用点移动的距离

8、 s1v0t.(2) 乙图：滑轮为动滑轮 ,因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力 臂 2倍的杠杆 ,省一半的力 ,所以根据二力平衡 ,此时拉力 F2 f;但是费 2 倍的距离 ,拉力的作用 点移动的速度 v2 2v0,作用点移动的距离 s22v0t.(3)丙图：滑轮为动滑轮 ,拉力的作用点在动 滑轮的轴上 ,因此是个费力杠杆 ,费 2倍的力 ,省 2倍的距离 ,因此 F3 2f，拉力的作用点移动的 速度 v3 v0,作用点移动的距离 s3 v0t.综上分析可知： F1:F2:F3f: f:2f 2:1:4; v1:v 2:v 3 v 0:2v 0: v0 2:4:1;s1:s2:s3 v0t:2v

9、0t: v0t2:4:1.故选 BCD. 点睛：(1)物体在水平方向上做匀速直线运动， 根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等 于物体受到的摩擦力，然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点，分别求出F1、F2、F3，即可比较其大小( 2)根据动滑轮和定滑轮的特点判断出速度和距离的关系12 BD【解析】 AB.三个图中 、 、 对物体做的功均为 Wfs,即 ，故 A 错误， B 正 确； CD.不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：假设物块与地面的摩擦力为f，左滑轮为定滑轮， F1 处于绳端，所以 F1f；中滑轮为动滑轮， F2处于绳端，则 F2 f；右滑轮为动滑 轮，滑轮、物体匀速运动， 滑轮受到向左的力

10、 2f 等于向右的拉力 F3，即 F32f；故 F2F1F3. 故 C 错误， D 正确。故选 BD.313(1)13kg (2) v 0.001m31【解析】分析左端动滑轮两端绳子，故 A 端拉力 FAG动+mg 1分析右端 D 点受力，物体 H 的密度大于水的密度，因此 H 有竖直向下的拉力， 因此 FD F vg 水 gv 根据杠杆平衡 FA lA FD lD ,.gv因此得出 F FA lA vg 水 gv lD当 F最小等于 60N时， lA最小， lD最大， FA最小， V最大 此时 lA lAB 0.4m l D lBD 0.4m即 F FA vg 水 gv 602当 F最大等于

11、 200N时， lA最大， lD最小， FA最大， V最小 此时 lA lAC 0.6m l D lCD 0.2m即 F 3FAvg 水 gv 200 3联立 23解得 vg水gv 10N 带入解得 v 0.001m3FA 140N 带入 1 解得 m=13kg考点：浮力 杠杆平衡视频14（1）2500N （2）1000W （ 3）60%【解析】G罐笼=m罐笼 g=200kg10N/Kg=2000NG物=m物 g=300kg10N/Kg=3000NF= (G物+G罐笼 )= ( 3000 N+2000N)=2500N； 图中滑轮组有 2 段绳子吊着物体， s=2h=210m=20m钢丝绳上拉力

12、做的功： W总=Fs=2500N20m=50000J钢丝绳上拉力的功率： P= =1000W；此次提升建筑材料做的有用功：此次提升建筑材料的机械效率：W有用=G物 h=3000N10m=30000J=100 =100%=60%15 6040 62 10解析】分析】1）由图知， 拉动滑轮时， 拉力的大小是物重的 2倍，但移动距离是物体移动距离的一半，本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考215答案第 页，总 9 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考215答案第 页，总 9 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考18 1901答案第 页，总 9 页所以使用

13、这样使用动滑轮费力但可以省距离；(2)若滑轮重为 2N，由图知滑轮受到的拉力 F 等于物体重的二倍加上滑轮重， 据此求拉力； 再根据 s= h 求滑轮向上移动的高度【详解】(1)由图可知，该滑轮是动滑轮， 当滑轮上移 s=20cm 时，物体上移的高度是物体上移的 2倍， h=2s=220cm=40cm；若滑轮重不计，此时拉力应该是物重的2 倍，即拉力大小F=2G=230N=60N；(2)若滑轮重 G轮=2N，由图知，此时拉力： F=2G+G 轮=230N+2N=62N；当物体上移 h =2c0m 时 ,滑轮 (拉力 )上移的高度是物体上移的 ,s=h=20cm=10 cm；165【解析】【分析

14、】从图中可以看出，拉力 F为物体 A 所受摩擦力与弹簧测力计示数之和，弹簧测力计的示数 等于 A 所受的摩擦力，根据公式 P=Fv 可求拉力 F 的功率【详解】 由图这是一个动滑轮， 动力 F 作用在动滑轮的轴上， 物体受到的摩擦力等于弹簧测力计的示 数，为 10N，所以拉力等于摩擦力的 2倍，为 20N；F的移动速度为 A 移动速度的一半，为 0.25m/s，所以拉力 F 的功率为 P=Fv=20N0.25m/s=5W.17 200 400【解析】【分析】读图可知， 整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担， 右侧的拉力则又由第二只滑轮分 担因为整个装置保持静止，所以每只滑轮两侧的力都是相等

15、的【详解】人的重力 G 人=600N;木板的重力 G 木=200N ； G人+G 木=600N+200N=800N ， 读图可知，这 800N 都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等。因此，上面滑轮右侧的拉 力为 400N.这 400N 又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N ；绳子对人向上的拉力等于人对绳子的拉力，所以人对木板的压力：F 压=G 人-F=600N-200N=400N.【解析】【分析】本题属于滑轮组的费力用法， 作用在动滑轮上的力与动滑轮的重力之和等于物重的 2 倍，据 此列出等量关系解答。【详解】由题知： n=2,G 物=100N ，G 轮=10N ，F G轮=2

16、G物，则 F=2G 物 G轮=2 100N 10N=190N ； 动滑轮移动的速度等于物体移动速度的一半， 若物体以 2cm/s 的速度沿竖直方向上升， 则动 滑轮会以 1cm/s 速度下降。19 250N【解析】【详解】 滑轮及绳子的质量和摩擦力都不计，所以最上面滑轮下的两根绳端的拉力使人和木板平衡； 设与最上面滑轮接触的其中一根绳子拉力为F1，则 2F1=G 人+G 板=1000N ，所以 F1=500N ；设人的拉力为 F2,此时将人与木板看成整体，上面有三根绳子承担其重力使其平衡:F1+2F2=1000N ，所以 F2=250N【点睛】把人和平板作为一个整体 ,当平板平衡时 ,整个系统

17、处于平衡状态 ,则由 3 段绳子承受整体的重 力（注意 :3段绳子上的力不同 ）,据此求人对绳子的拉力 ;人对平板的压力等于人受到的重力和 拉力的合力 .20 小于 大于【解析】不计滑轮摩擦和绳重 ,甲图动滑轮 ,F1 （G G 动）,s1 2h;而乙图中的动滑轮， F22G G 动， s2 h;故 F1小于 F2；甲乙两图中的重物相同时，如果升高相同的距离，则有用功相同； 在绳重、摩擦不计情况下， 甲图中的拉力做的功： W 总 1 F1s1 （G G动） 2h（G G有动）h；乙图中的拉力做的功： W 总 2 F2s2 （2G G 动） hGh G 动 h，根据 100%知， 总有用功相同

18、,甲的总功大于乙的总功 ,故甲的机械效率大于乙的机械效率即,甲大于 乙.点睛：（1）根据动滑轮的使用方法判断力的大小； （ 2）有用功即物体克服重力做的功，拉力 做的功即是总功；机械效率是有用功与总功的比值，即 有100% 总本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考答案第 页，总 9 页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考26 100 200答案第 页，总 9 页【解析】 B 静止时 ,受到拉力 F和重力 GB,所以 FGB，A 受到重力 GA和拉力 FA 以及拉力 F 的作用，在这三个力的作用下，保持静止，所以GA FA F 4GB GB 5GB.点睛：先分析 B 的

19、受力， B 受到重力和绳子的拉力，二者大小相等；再分析 A 的受力， A 受到重力， 绳子向上的拉力， 动滑轮上两边绳子的拉力相等， 拉力之和等于中间绳子的拉力， 定滑轮上两端绳子拉力相等，所以右边绳子的拉力为GB，与 AB 相连的动滑轮上端绳子的拉力为 2GB ，所以与 A 相连的左边绳子的拉力为 4GB 22 200N 75N 85.7N 300N 【解析】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,F1/3G=1/3 600 N=200 N图乙，8F=G,F1/8G=1/8 600 N=75 N图丙，7F=G,F1/7G= 1/7 600 N=85.7 N图丁 ，2F=G,F1/2G= 1/2 600 N=300 N 。2315 10【解析】 因为有三段绳子向右拉左边的滑轮， 所以弹簧测力计 P的示数是拉力 F的 3倍；而 有两段绳子向左拉右边的滑轮， 故弹簧测力计 Q的示数是拉力 F的 2 倍