专题提升Ⅱ 有关滑轮的受力分析（解析版）

专题提升Ⅱ有关滑轮的受力分析

学习目录

目录

模块一知识掌握....................................................................................................................................1

知识点一、滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）..............................................1

知识点二、滑轮组的绕线方式和受力特点..................................................................................2

知识点三、滑轮组段数n的确定及滑轮组绕线方法..................................................................2

知识点四、n的确定.......................................................................................................................2

【巩固提高】........................................................................................................................................10

知识重点

模块一知识掌握

知识点一、滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）

第1页共22页.

知识点二、滑轮组的绕线方式和受力特点

用同一根绳子绕制的滑轮组中，重物和动滑轮所受到的总重力由几段绳子共同承担，在不计绳重和

1

摩擦的情况下绳子自由端的拉力F（GG），绳子移动的距离Snh，绳子自由端移

拉n物动物

动的速度v绳nv物。

知识点三、滑轮组段数n的确定及滑轮组绕线方法

（1.从轮子数量少的钩子开始；2.动定交替；3.就近原则；4.奇动偶定）

知识点四、n的确定

有几段绳子直接承担动滑轮的重，则n就等于几。

第2页共22页.

[例题1]（2017•杭州）如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运

动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与

滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（）

A．物体M与地面间的摩擦力为5牛

B．物体M与地面间的摩擦力为10牛

C．水平拉力F做功的功率为20瓦

D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦

【解答】解：

AB、如图所示，n＝2，物体做匀速运动，f＝2F＝2×10N＝20N；故AB错误；

CD、物体移动的路程s′＝v物t，

拉力移动的距离：

s＝2s′＝2×v物t＝2×1m/s×1s＝2m，

拉力做功：W＝Fs＝10N×2m＝20J，

拉力做功功率：

푊20퐽

P===20W；

푡1푠

故C正确，D错误。

故选：C。

[例题2]（2022秋•上城区校级期中）如图所示，物体A重120N，实心物体B的体积是1dm3，此

时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动；若将B以原速度匀速上升，需要对A

施加100N水平向左的拉力，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重）（）

第3页共22页.

A．物体B匀速下降的速度是0.1m/s

B．物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N

C．物体B在匀速上升时，克服B重力做功的功率为2W

D．物体B密度是2.5×103kg/m3

【解答】解：A．B物体下滑的速度为vB＝2vA＝2×0.2m/s＝0.4m/s，故A错误；

B．分析滑轮组的特点可以得出，左侧滑轮为动滑轮，右侧滑轮为定滑轮，绳子的段数为2段。

不计摩擦、绳重及滑轮重，物体A在B的作用下匀速运动则f＝2GB，如果在A上再加一个向左

的100N的力，物体A影响摩擦力的两个要素都没改变，所以摩擦力还是f，只是方向从向左变

成了向右，

于是可以得出100N＝f+2GB，因为f＝2GB所以f＝50N，GB＝25N，故B错误；

푊퐹푠

C．物体B在匀速上升时，克服B重力做功的功率为：P===Fv＝Gv＝25N×0.4m/s＝

푡푡BB

10W，故C错误；

퐺퐵25푁

．物体的质量：m===，

DB퐵푔10푁/푘푔2.5kg

푚퐵2.5푘푔

33

物体B密度是ρ퐵===2.5×10kg/m，故D正确。

푉퐵1×10―3푚3

故选：D。

[例题3]（2022秋•滨江区校级期中）利用如图所示的滑轮组，使重80N的物体A沿水平地面匀速

向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则

下列说法正确（）

A．拉力F大小为60N

B．滑轮组挂钩拉物体A的力为30N

C．该定、动滑轮的组合既能省力又可以省距离

D．绳子自由端移动的距离为3m

【解答】解：AB、如图所示的滑轮组绳子有效股数n＝2，物体A沿水平地面匀速向左移动，物

体A与地面间摩擦力为30N，故物体A在水平方向受到平衡力作用，滑轮组挂钩拉物体A的力

等于摩擦力，为30N；

第4页共22页.

11

不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，拉力F=f=×30N＝15N，故A错误，B正确；

푛2

C、任何机械都不能省功，省力的费距离，费力的省距离，故C错误；

D、因为绳端移动的距离为物体A移动的距离的2倍，即s绳＝2×1m＝2m，故D错误。

故选：B。

[例题4]（2022秋•西湖区校级期中）工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的

绕线方法补充完整。

【解答】解：要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，或者从绳子自由端向下

从外向里绕绳。如图：

[例题5]（2022秋•西湖区校级期中）已知每个滑轮重为100牛，物体重为1200牛、绳子能承受的

最大拉力是300N，请在如图中画出滑轮组的绕线方法。

1

【解答】解：不计摩擦，F=（G+G），

푛动

퐺퐺动1200푁2×100푁

则绳子股数n==≈4.67，即绳子股数为n＝5；

퐹大300푁

第5页共22页.

根据奇动偶定的原则，滑轮组绕制如下图：

[例题6]（2022•宁波校级一模）如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物

体A．若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算

方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）

（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。

（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的

功物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）

（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生

的内能，试推导绳子末端移动的距离s＝（请写出推导过程，所得结果用字母表示）

【解答】解：（1）由图可知，该滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，当连接动滑轮绳子的段

数最多为3段时，此时最省力，如图所示：

；

（2）不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，则拉力所做的功全部用在物体A上，即拉力做的功等

于物体A克服摩擦做的功；

푓

（3）由题意可得=n，则地面对A的摩擦力f＝nG，

퐺

设物体移动的距离为s′，则克服摩擦做功，转化为内能的大小为：W＝fs′＝nGs′＝nmgs′；

物体A吸收的热量：Q＝cmt，

由题知，摩擦产生的热都被A吸收，则nmgs′＝cmt，

第6页共22页.

푐푡

解得：′，

s=푛푔

连接动滑轮绳子的段数为3段，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，

푐푡

则绳子末端移动的距离s＝3。

푛푔

푐푡

故答案为：（1）如上图；（2）等于；（3）3。

푛푔

[例题7]（2022秋•慈溪市月考）如图是水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D，物体A、B

以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连，物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆

可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：MN＝1：物体B受到的

重力为100N，A的底面积为0.04m2，高1m。当物体A恰好浸没在水中时，物体B对电子秤的

压力为F1；若水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为F2，已知：

F1：F2＝6：滑轮重、滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。求：

（1）物体A完全浸没时，A受到的浮力F浮。

（2）物体A的密度ρA。

（3）当物体A有部分浸入水中时，如果把细绳由N端向左移动到N′处，电子秤的示数恰好为

零，NN′：MN＝1：6，此时物体A浸在水中的体积V浸。

23

【解答】解：（1）物块A的体积：VA＝0.04m×1m＝0.04m，

3

物块A浸没水中，排开水的体积：V排＝VA＝0.04m，

333

物块A所受的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1×10kg/m×0.04m×10N/kg＝400N；

（2）当物体A恰好浸没在水中时，设此时N端受到的拉力为FN1，物体B对电子秤的压力F1＝

GB﹣FN1，

则杠杆N端受到的拉力：FN1＝GB﹣F1，

第7页共22页.

因左端动滑轮上承重的绳子段数n＝4，则杠杆M端受到的拉力：

1

F=（G﹣F）；

M14A浮

已知MO：MN＝1：3，所以MO：ON＝1：2，

因为杠杆平衡，所以FM1LOM＝FN1LON，

1

则：（G﹣F）×1＝（G﹣F）×2，

4A浮B1

化简并代入数据可得：GA﹣400N＝800N﹣8F1，

1

所以F=（1200N﹣G）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

18A

当物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力F2＝GB﹣FN2，

则杠杆N端受到的拉力：FN2＝GB﹣F2，

1

杠杆M端受到的拉力：F=G；

M24A

因为杠杆平衡，所以FM2LOM＝FN2LON，

1

则：G×1＝（G﹣F）×2，

4AB2

化简并代入数据可得：GA＝800N﹣8F2，

1

所以F=（800N﹣G）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

28A

由题知F1：F2＝6：1，

11

则（1200N﹣G）：（800N﹣G）＝6：1，

8A8A

解得：GA＝720N，

由G＝mg＝ρVg可得物体的密度：

퐺퐴720푁

33

ρA===1.8×10kg/m；

푉퐴푔0.04푚3×10푁/푘푔

（3）如果把细绳由N端向左移动到N′处，如图：

第8页共22页.

因为NN′：MN＝1：6，MO：MN＝1：3＝2：6。

设MN＝6L，则MO＝2L，NN′＝1L，

结合图示可得ON′＝MN﹣MO﹣NN′＝6L﹣2L﹣L＝3L，

所以MO：ON′＝2L：3L＝2：3；

当物体A有部分浸入水中时，电子秤的示数恰好为零，杠杆N′端受到的拉力：FN3＝GB，

此时杠杆M端受到的拉力：

1

F=（G﹣F′）；

M34A浮

因为杠杆平衡，所以FM3LOM＝FN3LON′

1

则：（G﹣F′）×2＝G×3，

4A浮B

1

即（720N﹣F′）×2＝100N×3，

4浮

解得：F浮′＝120N，

由F浮＝ρ水V排g得物体浸入水中的体积：

퐹浮′120푁

3

V浸＝V排===0.012m。

휌水푔1×103푘푔/푚3×10푁/푘푔

【巩固提高】

1.（2022秋•余杭区校级期中）图中物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做

匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）

第9页共22页.

A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f

【解答】解：如图所示，因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受

1

到拉力是一对平衡力，因此滑轮是动滑轮，则人对绳的拉力2F＝f，即F=f＝0.5f。

2

故选：C。

2.（2021秋•临海市期末）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面匀速运动，弹簧

测力计的示数为4N（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F的大小为（）

A．2NB．4NC．6ND．8N

【解答】解：不计滑轮和绳子之间的摩擦，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面匀速运动，

弹簧测力计的示数为4N，所以绳端的拉力为4N，故ACD错误，B正确。

故选：B。

3.（2020秋•拱墅区校级月考）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽

略不计，滑轮摩擦不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体

A，使物体A向左做匀速直线运动，则（）

A．F＝10NB．F＝20NC．F＝30ND．F＝50N

【解答】解：由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，不计绳重、滑轮重以及绳子与滑轮间的摩

擦，

11

所以F=G=×10N＝5N；

A2B2

A向右做匀速直线运动时，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，

方向水平向左；

若使物体A向左做匀速直线运动，此时A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的绳子拉力FA，

且A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变（仍为5N），

因A处于平衡状态且绳子上的拉力大小不变，则由力的平衡条件可得向左的拉力F＝FA+f＝

第10页共22页.

5N+5N＝10N。

故A正确，BCD错误。

故选：A。

4.（2020秋•越城区期末）如图所示，物重为G，在水平拉力F作用下匀速前进，物体受到的摩

擦力为f（不计动滑轮重及转轴与滑轮间的摩擦），下列关系式正确的是（）

푓

A．F＝2fB．F＝fC．F=D．F＝f+G

2

【解答】解：由图知，力F要克服物体与地面之间的摩擦力，由于F要承担两段绳子的力，所以

F＝2f，故A正确，BCD错误。

故选：A。

5.（2022春•下城区校级期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一

切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（）

①拉力F1的大小为450N

②用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%

③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等

A．只有②③正确B．只有①②正确

C．只有②④正确D．只有①②④正确

【解答】解：

①由甲图知，承担物重绳子的段数n＝2，

푊有퐺ℎ퐺퐺900푁

由η===可得，拉力F1===500N，故①错误；

푊总퐹푠푛퐹푛1휂12×90%

第11页共22页.

1

②忽略绳重及一切阻力，当提升900N的重物时，F=×（G+G动），

12

所以动滑轮重力：G动＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N，

퐺′300푁

用图乙滑轮组提升300N重物时的机械效率：η′===75%，故②正确；

퐺′퐺动300푁100푁

퐺

③忽略绳重及一切阻力，由η=知，分别用两种绕法匀速提升相同重物时，机械效率相同，

퐺퐺动

故③错误；

④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，由W有＝Gh知，克服物重所做有用功相同，

忽略绳重及一切阻力，由W额＝G动h知，克服动滑轮重所做额外功相同，由W总＝W有+W额知，

总功也相等，即F1、F2做功相等，故④正确；

综上所述，只有②④正确。

故选：C。

6.（2021秋•慈溪市校级月考）如图所示，用40N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体

A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为10N。不计滑

轮、绳子的重力，滑轮的转轴光滑。下列说法正确的是（）

A．物体A受到水平面的摩擦力是20N

B．滑轮移动的速度是0.6m/s

C．水平拉力F的功率是6W

D．在2s内绳子对物体A做的功为48J

【解答】解：

1

A、因为F＝40N，所以对A的拉力为×40N＝20N，弹簧测力计的示数恒为10N，则物体B对

2

A的摩擦力为10N，方向向右，所以地面对A的摩擦力为f＝20N﹣10N＝10N，故A错误；

1

B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s，所以滑轮的移动速度为×0.3m/s＝0.15m/s，故B

2

错误；

푊퐹푠

C、水平拉力F的功率为：P===Fv＝40N×0.15m/s＝6W，故C正确；

푡푡

D、绳子的拉力是20N，2s物体A移动的距离为s＝vt＝0.3m/s×2s＝0.6m，所以W＝Fs＝20N×

0.6m＝12J，故D错误。

第12页共22页.

故选：C。

7.（2021秋•慈溪市校级月考）如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体

B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下4N的力F1拉重为2N的物体A时，能使物体B

以0.2m/s的速度匀速向右运动；若只用水平向左的力F2拉物体B时能使物体A以0.3m/s速度

匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（）

A．物体B受到的摩擦力为8N

B．拉力F2大小为10N

C．拉力F2的功率为2.4W

D．拉力F1的功率为1.2W

【解答】解：

A、由滑轮组的结构看出，n＝3，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，当B水平匀速向右运动时，

f＝3（F1+GA）＝3×（4N+2N）＝18N，故A错误；

B、水平向左拉物体B时，由平衡条件得：F2＝3GA+f＝3×2N+18N＝24N，故B错误；

푣퐴0.3푚/푠

C、水平向左拉物体时，B的移动速度为v===0.1m/s，拉力F功率为P＝Fv＝

B33222B

24N×0.1m/s＝2.4W，故C正确；

D、拉力F1的速度v1＝3vB′＝3×0.2m/s＝0.6m/s，用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功

率P1＝F1v1＝4N×0.6m/s＝2.4W，故D错误。

故选：C。

8.（2023•温州模拟）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度

在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转

轴光滑）。下列说法错误的是（）

A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力

B．物体A受到B的摩擦力是2N

第13页共22页.

C．滑轮移动的速度是0.1m/s

D．拉力F做功功率为4W

【解答】解：

AB、不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，

11

所以2F＝F，则A物体对滑轮的拉力F=F=×10N＝5N；力的作用是相互的，所以滑轮

拉拉22

对A的拉力也为5N；

弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力

与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物体B对A的

摩擦力为2N，方向向右，故B正确；

物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉＝fB对A+f

地，

所以物体A受到地面的摩擦力：f地＝F拉﹣fB对A＝5N﹣2N＝3N，方向水平向右，故A正确；

C、因拉力F作用在动滑轮的轴上，费力但省一半的距离，所以拉力端的移动速度（滑轮移动的

111

速度）等于物体A移动速度的，则滑轮移动的速度v=v=×0.2m/s＝0.1m/s，故C正确；

22A2

푊퐹푠

D、拉力F做功功率：P===Fv＝10N×0.1m/s＝1W，故D错误。

푡푡

故选：D。

9.（2021秋•鄞州区期末）如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定

着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向

右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人对绳子的力做功的功率是（）

A．50WB．140WC．30WD．70W

【解答】解：甲船向右移动了10m，乙船向左移动了4m，以甲为参照物乙向左移动了10m+4m＝

14m，有两段绳子拉乙船，故绳子自由端总共移动s＝14m×2＝28m；

푊퐹푠100푁×28푚

故人拉绳子的功率P====140W。

푡푡20푠

故选：B。

10.（2022秋•西湖区校级期中）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速

第14页共22页.

直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重

的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（）

A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m

B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用

C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛

D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W

【解答】解：A、从图中可知，10s内，物体A移动的距离为1m；n＝3，则10s内，绳子自由端

沿水平方向移动的距离s′＝ns＝3×1m＝3m，故A错误；

BC、物体A在水平方向上受到的阻力f＝0.1G＝0.1×120N＝12N，

푓푠

푓푠物物푓

机械效率η===，

퐹푠퐹×3푠物3퐹

푓12푁

则绳子自由端的拉力F===5N，

3휂3×80%

左侧墙受到滑轮组的拉力F拉＝4F＝4×5N＝20N，故B错误、C正确；

푠1푚

D、从图中可知，物体的速度v===0.1m/s，

푡10푠

则绳子自由端的速度v′＝nv＝3×0.1m/s＝0.3m/s，

푊퐹푠

根据P===Fv可知拉力F做功的功率P＝Fv′＝5N×0.3m/s＝1.5W，故D错误。

푡푡

故选C。

11.（2021•杭州二模）如图所示，质量为2kg的物体A放在水平桌面上，不计绳重及绳与轮的摩

擦，动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下滑。用一个水平向

左的拉力F作用在物体A，使物体A以1m/s的速度向左做匀速直线运动，时间为3s。则当物

体A向左做匀速运动时，物体B的速度大小是，物体A受到的摩擦力大小是，

拉力F的功率大小是W。

第15页共22页.

【解答】解：

11

（1）由图知，动滑轮上有2段绳子承担重力，物体B上升的速度为：v=v=×1m/s＝

B2A2

0.5m/s；

1

（2）不计绳重及绳与轮的摩擦，则物体B匀速下滑时，绳子上的拉力为：F=（G+G）=

拉2动B

1

×（6N+8N）＝7N；

2

物体A向右做匀速直线运动，那么物体A受到的摩擦力为：f＝F拉＝7N；

当物体A向左做匀速直线运动时，作用在A上的拉力：F＝F拉+f＝7N+7N＝14N；

푊퐹푠

物体A以1m/s的速度向左做匀速运动，则拉力F的功率为：P===Fv＝14N×1m/s＝

푡푡

14W。

故答案为：（1）0.5m/s；（2）7N；（3）14。

12.（2021秋•慈溪市校级月考）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体、使物体以相同的

速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙，若不

计摩擦、滑轮重和绳重，则F甲F乙、P甲P乙（均选填“＞”或“＝”或“＜”）。

【解答】解：

由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同，

甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲＝2G；

1

乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即F=G，故F＞F；

乙2甲乙

1

物体上升的速度相同，则拉力端的速度分别为：v=v，v＝2v，

甲2物乙物

第16页共22页.

1

甲图拉力的功率：P＝Fv＝2G×v＝Gv；

甲甲甲2物物

1

乙图拉力的功率：P＝Fv=G×2v＝Gv，故P＝P。

乙乙乙2物物甲乙

故答案为：＞；＝。

13.（2023春•下城区校级期中）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体

B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及

滑轮和绳子之间的摩擦）。

（1）弹簧测力计读数为为N；

（2）物体A和地面之间的摩擦力N；

（3）如果增大F2，物体A是否有可能向左运动？请说明理

由。

【解答】解：（1）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条

件可得，弹簧测力计的示数F＝3F2＝3×3N＝9N；

（2）因为不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，所以动滑轮对物体B

的拉力F＝2F2＝2×3N＝6N，

物体B在水平方向上做匀速直线运动，物体B受力平衡，所以物体A对物体B的摩擦力f＝F＝

6N，

由于物体A静止，所以物体A在水平方向上受力平衡，物体A在水平方向上受到水平拉力F1＝4N

的作用，方向水平向右、物体B对物体A的摩擦力f′＝f＝6N的作用，方向水平向左，

水平拉力F1、物体B对物体A的摩擦力f′的合力F合＝f′﹣F＝6N﹣4N＝2N，方向水平向左，

由于物体A静止，所以地面对物体A的摩擦力f″＝F合＝2N，方向水平向右；

（3）如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩

擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处

于静止状态。

故答案为：（1）9；（2）2；（3）物体A不向左运动；如果增大F2，B将做加速运动，B对A的

第17页共22页.

压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面

的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态。

14.（2022秋•慈溪市月考）如图所示，木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中，已知滑轮A的

质量mA和滑轮B的质

量mB均为5千克，木板质量M＝10千克，人的质量m＝30千克，不计摩擦与空气作用力。则

此时人拉绳的力为牛。（g＝10牛/千克）

【解答】解：滑轮B的重力：GB＝mBg＝5kg×10N/kg＝50N，

木板重力：G木板＝Mg＝10kg×10N/kg＝100N，

人的重力：G人＝m人g＝30kg×10N/kg＝300N，

把人、动滑轮、木板作为一个研究对象，由图可以看出，从定滑轮A出来的绳子股数为2股，所

以B处的拉力为：

11

F=（G+G+G）=×（50N+100N+300N）＝225N。

B2木板人B2

对人来说，拉力FB减去动滑轮B的重力后，由两股绳子承担，

11

所以人的拉力F=（F﹣G）=×（225N﹣50N）＝87.5N。

2BB2

故答案为：87.5。

15.（2021秋•西湖区校级期中）如图所示，某人站在A处用一根绳子和滑轮组拉小车，请画出最

省力的绕线。

【解答】

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（2）从动滑轮右挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，n＝3为最省力的绕

法，如图所示：

16.（2021秋•慈溪市校级月考）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组

的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g＝10N/kg）

（1）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。

（2）求动滑轮受到的重力。

（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

【解答】解：

（1）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：

s＝nh＝3×6m＝18m，

拉力做的功：

W＝Fs＝400N×18m＝7200J，

拉力的功率：

푊7200퐽

P===120W；

푡60푠

（2）由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，

因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总

功，

所以，滑轮组的机械效率：

第19页共22页.

푊有퐺ℎ퐺300푁

η=====60%，

푊总(퐺퐺动)ℎ퐺퐺动