简单机械滑轮专题复习

滑轮专题复习

1.（2023•浙江台州中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩

码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力”做的功为（）

A.0焦

【答案】C

【解析】由图可知，使用的是动滑轮，绕绳子的段数〃=2,不计绳重和摩擦，拉力

产=g（G+G力）=gx（2N+0.2N）=l.lN

拉力端移动的距离s=2/?=2xlm=2m

拉力做的功W=Fs

2.（浙江宁波一模）重为200N的物体，利用轻质滑轮组在拉力F为30N的作用下，以0.2m/s

的速度在水平地面上匀速移动了5s。不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是（）

A.物体受到的摩擦力为90NB.拉力/做的功为30J

C.拉力F的功率为12WD.拉力/做的功等于克服物体重力做的功

【答案】C

【解析】由题可知，不计轮重、绳重和轴摩擦，摩擦力共由两段绳子共同承担着，即〃=2。

A.由图可知，物体匀速运动，摩擦力/=/?F=2x30N=60N

故A错误；

B.绳端所移动的距离$行〃s桁2x0.2m/sx5s=2m

拉力尸所做的功W=4干30Nx2m=60J

故B错误；

C,拉力的功率P=-w=^60J=12W

t5s

故C正确；

D.由图可知，物体在拉力作用下水平移动，所以并没有克服物体重力做功，故D错误。

一、动滑轮和定滑轮的性质

（1）探究定滑轮的工作特点

①实质：定滑轮的支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，是一个等臂杠杆。

②特点：使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。

③定滑轮中的力的关系：〔不计轮轴间摩擦）F=G

④定滑轮中的路程/速度美系：绳子自由端移动距离/速度=重物移动的距离/速度

（2）探究动滑轮的工作特点

①实质：动滑轮的支点是那段上端固定的绳了•与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻

力臂是滑轮的半径，因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂一半的省力杠杆。

②特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向，且多费一倍距离。

③动滑轮中力的关系：（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1/2G

（只忽略轮轴间的摩擦则拉力）F=1/2（G物+G动）

④动滑轮中的路程/速度关系：绳子自由端移动距离/速度=2倍的重物移动的距离/速度

题型一：动滑轮与定滑轮

【例1】（2023•浙江宁波中考真题）如图所示，小宁用竖直向上的拉力尸提升物体，使物体

在2s内匀速上升了0.1m。已知物体重为1N,动滑轮重为0.25N,不计绳重和摩擦。这一过

程中，下列说法错误的是（）

A.绳子自由端移动速度为0.05m/sB.拉力F的大小为0.625N

C.拉力尸做功为0.125JD.该滑轮的机械效率为80%

【答案】A

【解析】A.由题意可知，绳子的股数为2股，物体上升的速度为v=-=^^=0.05m/s

t2s

故绳子自由端移动速度为v=2v=2x0.05nVs=0.1ni/s

故A错误，符合题意：

此经，.625N

B.拉力F的大小为

2

故B正确，不符合题意；

C.拉力尸做功为W=Fs=0.625Nx2x0.ini=0.125J

故C正确，不符合题意；

%用_G物h_G秒h_%_IN

D.该滑轮的机械效率为n==80%

%FsFnhnF2xO.625N

故D正确，不符合题意。

故选Ao

[例2]（2022・浙江丽水-如图所示，用ION的水平拉力小拉滑轮，使足够长的物体A

以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不

计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（）

A.地面对A的摩擦力为3N

B.绳子拉物体A的功率为2W

C.物体B受到的摩擦力为3N,方向水平向左

D.在运动过程中若将拉力产增大到12N,弹簧测力计的示数也增大

【答案】B

【解析】AC.测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，弹

簧测力计示数为3N,所以A对B的摩擦力为3N,方向水平向右；由于物体间力的左右是相

互的，则B对A的摩擦力为3N,方向水平向左，对A受力分析，A受到水平向右的绳子的

拉力、水平向左的B对A的摩擦力、水平向左的地面对A的摩擦力，F作用在动滑轮上，对

滑轮的拉力为10N,则拉动A的力为5N,所以地面*jA的摩擦力为

/=5N3N=2N

故AC错误；

B.绳子拉物体A的功率为用艺=上=Fv=5NxO.4m/s=2W

tt

故B正确；

D.在运动过程中若将拉力尸增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB

间的摩擦力不变，且物体B仍然静止，由二力平衡条件可知，测力计的示数不变，仍为3N,

故D错误。

故选Bo

【例3】如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（）

A.R最大B.F2C.玛最大D.一样大

【答案】D

【例4】如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则

该同学所用拉力F的可能值是（）

A.20NB.25NC.30ND.35N

【答案】D

【例5】如图所示装置，绳子的一端拴着弹簧秤接地，绳子的另一端挂着物体G。当用力F

匀速提起滑轮（滑轮和绳子的重力及摩擦不计），弹簧秤示数为10牛，则物体

重力G与力F的大小应为（）『

A.G=10牛，F=10牛

B.G=10牛，F=20牛

C.G=5牛，F=5牛

D.G=20牛，F=IO牛血■

【答案】B工

【例6】如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别在一个

平面上，所使用的拉力分别为Q、2和那么有（）

A.耳＞鸟＞八B.F\＜F,〈F、c.工＜白＜玛D.人

【答案】C

【解析】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，假设物决与地面的摩擦力为人第一个图中

滑轮为定滑轮，不省力，拉力£=/

第二个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，拉力F2=\f

第三个图中滑轮为动滑轮，但£；处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以K=2/

比较可知,

故C符合题意，ABD不符合题意

二、水平、竖直滑轮组与机械效率

1.自由端：针对绕在滑轮上的绳子而言，未以任何方式与滑轮连接并且可以移动的一端。

2.滑轮组中的路程关系：自由端移动距离（速度）是动滑轮移动距离（速度）的n倍。（n

为与动滑轮连接的绳子段数）

F=-G（不计轮重及摩擦）F二,G（不计轮重及摩擦）

23

额外功来源：

竖直滑轮/滑轮组：（绳子与转轴处）摩擦、绳子重力

水平滑轮/滑轮组：（绳子与转轴处）摩擦

题型二：竖直滑轮组及机械效率

【例1】（2023•浙江宁波模拟）小滨同学用如图滑轮组提起一个重物，已知重物重力为G,

小滨重力为500N,不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦。以下说法正确的是（）

A.若不计滑轮重力，小滨可以提起的重物最大重力不超过500N

B.若小滨将绳子竖直向下拉动2m,则重物可以提升4m

C.若G=600N时，滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮的重力为200N

D.若小滨向右拉动绳子，所需的拉力将会逐渐增大

【答案】C

【解析】A.小滨同学重500N,他对绳了的最大拉力为500N。有两根绳了与动滑轮接触,

不考虑绳重与摩擦。则他能够提起的重物总重（物重:与动滑轮总重）为

G：j=2F=2X500N=100CIN

而动滑轮的重力为几牛或者几十牛，故小滨同学能够提起的物重远超500N。故A错误；

B.有两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离为动滑轮上升距离的2倍，所以此时

物体上升的距离为/?=15=1x2111=1m

22

故B错误；

C.不考虑绳重与摩擦，滑轮组的机械效率计算式为

n=—W自=—Gh=----G-h---=--G-

wFsg（G+qJx2〃G+G动

当物重G=600N且机械效率为75%时，可求出动滑轮重为GA（J=1G=^X600N=20CN

故C.正确：

D.绳子自由端最后接触的是定滑轮，定滑轮能改变力的方向，不会改变力的大小。故向右

拉绳子，拉力不会增大。故D错误。

【例2】（2022•浙江宁波一模）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面

上，竖直向下拉动绳子自力端，5s内使物体A匀速上升1.5m,提升过程中拉力b的功率为

180Wc.已知物体A重540N,该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正

确的是（）

B.动滑轮重160N

C.该工人对地面的压力为400ND.工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率

为90%

【答案】C

【解析】A.由图可知〃=2,绳子自由端移动的距离s=〃〃=2xl.5m=3m

绳子自由端移动的速度v=-=^=0.6nVs

故A错误；

p1sow

B.绳子自由端的拉力F=-=——=300N

v0.6m/s

所以动滑轮的重力6动=〃尸-G=2x300N-540N=60N

故B错误；

C.此时工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力，由力的平衡条件可知，工人

受到的支持力

工人对地面的压力与工人受到的支持力是一对相互作用力，因此工人对地面的压力F^F

i=400N

故C正确；

D.人通过定滑轮向下拉绳子时的最大拉力等于人自身的重力，即绳子自由端的最大拉力F

4tA=Gx=700N

所以此时能提升的最大物重G啦大=〃％大-G动=2x700N-60N=1340N

滑轮组的最大机械效率"以大=M=普=袅焉=95.7%

rV（-）tliJi,.NX/vyvJIN

故D错误。

【例3】（2022•舟山一模）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，且绳重和

摩擦不计。用它们分别将质量相同的重物匀速提升相同高度，若拉力均竖直向上，两装置中，

下列四个科学量不相同的是（）

A.额外功B.有用功C.机械效率D.拉力大小

【答案】D

【解析】A.绳重和摩擦不计，所以克服动滑轮所做的功就是额外功，由WMG,仍可知，

由于每个滑轮的质量均相等且被提升相同高度，所以两装置中，额外功相同，故A不符合

题意；

B.物体的质量，由G刁咫可知物体的重力相等，上升的高度相等，由可知，有用

功相等，故B不符合题意；

C.有用功和额外功相等，总功等于有用功和额外功之和，所以总功相等，机械效率等于有

用功和总功的比值，所以机械效率相等，故C不符合题意；

D.绳重和摩擦不计，物体的重力相等，动滑轮的重力相等，由图可知，甲图中动滑轮绕绳

子的段数是2段，乙图中动滑轮绕绳子的段数是3段，由F=?G+G动）可知拉力大小不同，

故D符合题意。

故选D。

【例4】（2021•浙江宁波一模）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化

为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（）

A.两个滑轮在装置中起的作用相同

B.拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等

C.沿方向1与2匀速拉动配重提升相同高度，拉力所做的功相等

D.用该装置提升更重的物体，机械效率不变

【答案】C

【解析】A.由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能

改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；

B.该滑轮组中〃=2,由归2人可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；

C.如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动

配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于g（G+G,）,

22

故C正确；

D.用该装置提升更重的物体，有用功变大，额外功不变，则有用功与总功的比值变大，机

械效率变大，故D错误。

故选Co

【例5】如图是建筑工地上起重设备“塔吊〃的局部示意图。某次绕在滑轮组上的钢丝绳拉力

产为700牛，将重1200牛的建筑材料吊高了10米。下列对该过程的说法错误的是（）

A.下方滑轮为动滑轮B.拉力F做功12000焦

C.绳子自由端通过的距离为20米D.该滑轮组的机械效率为85.7%

【答案】B

【解析】A.滑轮组下面的滑轮跟随着物体一块上升，属于动滑轮，故A正确，不符合题意；

BC.滑轮组的动滑轮绕2段绳，则绳子自由端移动的距离.s=2/7=2xlOm=2Om

拉力做的功W.户Es=700Nx20m=14000J

故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；

D.有用功W4=G/?=1200Nxl0m=12000J

该滑轮组的机械效率为〃=£='852%

故D正确，不符合题意。

【例6】把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，

放手后（）

A.A上升、B下降B.A下降、B上升C.A、B均上升D.A、B均静止

【答案】B

【解析】由图可知，承担物体B的物重的绳子股数〃=2,要将物体B拉起，绳子的拉力为

6=鱼

12

现在绳子的实际拉力大小等于物体A的重力，即尸2=G八，因为A、B的质量相等，所以GA=GB，

所以绳子的实际拉力F2>F,.所以放手后A下降，B上升，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选Bo

【例7】（2023•浙江一模）小潘同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的

装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m,工人对绳子施加的拉力”为475N。忽略维重

和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（）

①拉力尸做功为2850J②动滑轮的重力为50N③拉力/做的额外功为600J

④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%

A.①③B.②④C.①②D.③④

【答案】B

【解析】①由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数〃=2,拉力端移动距离

5=/z/z=2x6m=12m

拉力做功Wl3=F.s-=475Nxl2m=5700J

故①错误；

②不计绳重和摩擦时，则动滑轮的重力G,}=^FG=2X475N900N=50N

故②正确；

③拉力做的有用功VV4=G/z=900Nx6m=5400J

拉力做的额外功W朽W过W4=5700J5400J=300J

故③错误；

④不计绳重和摩擦时，提升重力为950N的物体，滑轮组的机械效率

G，950N

=95%

G'+G动950N+50N

故④正确。

题型三：水平滑轮组及机械效率

【例1】（2023•浙江一模）如图所示，工人用180N的拉力厂使重1000N的物体以lm/s的速

度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是

A.绳子自由端移动的速度是3m/sB.物体受到的拉力为360N

C.在2秒内拉力做的功为360JD.滑轮组的机械效率为83.3%

【答案】D

【解析】A.由题图可知，通过动滑轮绳子的段数为〃=2,则绳子自由端移动的速度是

物=2x1m/s=2ni/s

故A错误；

B.物体受到水平地面的摩擦力为/=（）.3G辆=0.3xlO（）ON=30（）N

由于物体是做匀速直线运动，因此物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则物

体受到的拉力为盘于=300N

故R错误：

C.根据W=Fs=Fvt

可得，在2秒内拉力做的功，即总功为1%=五$=7%/=180Nx2m/sx2s=720J

故C错误；

D.在2秒内，拉力对物体做的有用功为W（j=/^%=6*%r=300Nxlm/sx2s=600J

WW600J

根据■可得，滑轮组的机械效率为〃二肃X100%-不耳"X100%=83.3%

w

&%720J

故D正确。

【例2】（2021•浙江嘉兴二模）如图，当B物体重1牛时，AB均静止不动。后将AB对调,

B物体向右加速运动（滑轮、绳重及绳与滑轮的摩擦不计）。针对前静止、后加速运动的分

析下列说法错误的是（）

A.静止时，A受力平衡B.静止时，滑轮组对A的拉力等于绳子对

B的拉力

C.加速运动时，AB的惯性仍保持不变D.加速运动时，B受到滑轮组的拉力可能

比静止时小

【答案】B

【解析】A.当A静止时，处于平衡状态，此时受到的拉力却摩擦力是一对平衡力，故A正确，

不符合题意：

B.由图可知，滑轮组绳子股数为3,则滑轮组对A的拉力等于绳子对B的拉力的3倍，故B

错误，符合题意；

C.惯性是物质的一种属性，惯性大小只和物体的质量有关，AB物质质量不变，则惯性不变，

故C正确，不符合题意；

D.AB静止不动时，B受平衡力，滑轮组对B的拉力等于GB0后将AB对调，B物体向右加速

运动，则B此时受非平衡力。B受到向右的拉力和向左的摩擦力，拉力为3GA,由于不知道

G.和的大小关系，所以B受到滑轮组的拉力可能比静止时小，故D正确，不符合题意。

故选Bo

【例3】（2023•湖北荆州中考真题）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使

物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为

150N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中下列选项正确的是（）

A.绳子自由端移动的距离为3mR.拉力做的有用功为S00I

C.拉力做的额外功为150JD.拉力做功的功率为25W

【答案】D

【解析】A.物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,物体移动的距离是

,v=vr=0.1m/sxl0s=lm

有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为s后瓜=2xlm=2m

故A错误;

B.物体与地面间的滑动摩擦力为150N,拉力克服摩擦力做的有用功为

W6\Av=150Nxlm=150J

故B错误；

C.滑轮组的机械效率是60%,则总功为W的=%=/3=25OJ

拉力做的额外功为W小W总W6=250J150J=100J

故C错误；

D.拉力做功的功率为尸=%=等=25亚

故D正确。

【例4】（2020•采荷月考）如图所示，Fi=4N,F2=3N,此时物体A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）「下列说法错误的是（）

[A]F2的功率为0.6W

[B]如果增大F2,物体A可能向左运动

[C]物体A和地面之间有摩擦力

[D]弹簧测力计读数为9N

【答案】B

【例5】如图所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B,此时物

体B保持静止。小明用竖直向下大小为2N的力B拉重为1N物体A时，物体B以0.6m/s

的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速

度匀速上升。不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是（）

A.物体B受到的滑动摩擦力大小为6N

B.水平向左拉物体B时,拉力F2的大小为10N

「.水平向左拉物体R时,拉力F?功率为I.2W

D.用力Fi竖直向下拉物体A时，拉力B

【答案】C

【例6】（2023•浙江绍兴二模）我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢情况。如图，

小明和爸爸妈妈通过一个滑轮组进行拔河比赛。己知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达540

牛。为了胜过爸爸，小明能挺住不动，则妈妈与地面间的摩擦力至少应达到（不计滑轮重、

绳重及其摩擦）（）

A.540牛B.270牛C.360牛D.200牛

【答案】C

【解析】因滑轮组处于静止状态，在水平方向受到的爸爸的拉力大小等于受到妈妈拉力与小

明的拉力大小之和。因爸爸、妈妈处都于静止状态，故爸爸、妈妈受到的地面施加的摩擦力

与滑轮组对爸爸、妈妈的拉力为一对平衡力，大小相等。爸爸与地面之间的摩擦力最大可达

540牛，故滑轮组右端拉爸爸的拉力人小等于540N,由力的作用是相互的，爸爸拉滑轮组

的拉力为540N,不计滑轮重、绳重及其摩擦，右侧滑轮组绳子的有效段数为3,小明的拉

力大小为F=1x540N=180N

妈妈拉滑轮组的拉力FmFF^F=f^F=540N180N=360N

滑轮组拉力妈妈的力为36ON,根据二力平衡，则妈妈与地面间的摩擦力至少应达到360N,

故ABD不符合题意，C符合题意。

1.如图所示，光滑水平地面上有一块足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计滑

轮自重及轴心的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端

5牛的水平拉力F的作用下，木板向右匀速运动了0.2米。下列分析正确的是（）

A.小木块受到的摩擦力为20牛

B.弹簧测力计的示数为10牛

C.该过程拉力做功为4焦

D.小木块相对地面做匀速直线运动

【答案】B

2.如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面

上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，

则下列说法中正确有（）

A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左

C.绳子拉物体A的功率为2W

D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N

【答案】D

3.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）

A.克服物体重力做的功是有用功

B.克服物体受地面摩擦力做的功是有用功

C.绳子自由端的拉力F做的功是有用功

D.克服物体受地面摩擦力做的功是额外功

【答案】B

4.（2022•浙江宁波二模）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩

擦不计。用它们分别将重力为200N和100N的重物匀速强升相同高度，若拉力均竖直向上，

两装置中，相同的是（）

A.拉力大小B.有用功C.额外功D.机械效率

【答案】C

【解析】A.甲图中拉力为品=工6总=；（6乙+G动）=；（200N+G动）

乙图中拉力为七=LG£=J（G乙+G动）=；（100N+G劝）

即两个拉力不相等，故A不合题意;

B.由知道，两个物体上升相同的高度时，甲物体的重力大，则甲中做的有用比多，

故B不合题意；

C.由卬声G,"?,动滑轮的重力和上升的高度都相等知道，做的额外功相等，故C符合题意；

D.由于%％+吸］+%

1%

所以，当额外功相等时，有用功越大，则机械效率越高。因为甲的有用功大于乙，所以甲的

机械效率大于乙，故D不合题意。

5.如图所示，绳子通过光滑滑轮悬挂一个重100N的物体，一个小孩拉着绳端从环正卜方出

发，沿水平地面向右走过6m,已知开始时，绳端与圆环的距离为8m,则对这一过程中描

述正确的是（）

A.这个滑轮可以省距离B.小孩向右运动过程中，因为拉力方向变化，所以大小

也变化

C.人对物体做功200焦D.如果不计绳重和摩擦，该定滑轮的机械效率为80%

【答案】C

【解析】A.图中滑轮是定滑轮，不能省距离，故A错误；

B.使用定滑轮不能省力，因此在拉动的过程中拉力大小不变，故B错误；

C.物体上升的距离（=J（6cm）2+（8cm）2-8m=2m

人拉力所做的功W=Fi-=G/z=100Nx2m=200J

故C正确；

D.如果不计绳重和摩擦，有用功和总功相等，由〃二”可知定滑轮的机械效率为100%,

故D错误。

6.如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计示数为10N,

不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大

小分别是（）

A.F=20N,f=20NB.F=10N,f=20N

C.F=20N,f=10ND.F=10N,f=10N

【答案】C

7.如图所示，重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直

线运动，经过3秒，物体A在水平面上向左移动了30cm的距离，滑轮与绳子质量不计，滑

轮与绳子之间摩擦不计.则下列结论正确的是（）

A.物体运动的速度为lOm/s

B.物体与地面之间的摩擦力为20N

C.拉力F的功率为2W口匚--------------------

D.拉力F做的功是12J:___________（x）A

［答案］D

8.图甲、图乙是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质显相

等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的重力均不计，下列说法正确

的是（）

A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小

的2倍

C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率D.如果考虑滑轮重力，图1装置的机械效率

比图2的小

【答案】B

【解析】根据题意知道，重物重力相同（设其大小为G）,物体升高的速度相同（设其大小

为v），

（1）对于图甲，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以

F产G

绳子的速度vQ

拉力功率P归尸tfV>/f=Gv

如果考虑滑轮质量，但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功为0,则〃

产100%

（2）对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮，〃=2,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质

量均不计，所以七=^G

绳子的速度v^=2v

拉力功率也=心以=^GX2V=GV

如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功大于0,则H

z<100%

由以上分析知道

A.甲的拉力不是乙的拉力的3倍，故A错误；

B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍，故B正确；

C.因为甲拉力功率P，产F乎V产Gv

乙拉力功率P,=生V乙=^Gx2v=Gv

所以，甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故C错误；

D.如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的大，故D错误。

9.如图中定滑轮重2N,动滑轮重1N。物体A在拉力F=4N的作用下，1s内沿竖直方向匀

速升高了0.2m,不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是（）

B.滑轮组的机械效率为87.5%

C.天花板对滑轮组的拉力为10N

【答案】B

【解析】A.由图知，承担物重的绳子股数〃=2,绳子自由端移动的距离

5=/i/z=2x0.2m=0.4m

绳子自由端移动速度产e=2萼=o.4m/s

tIs

故A错误；

B.由图知，承担物重的绳子股数〃=2,根据拉力尸=：（G勒+GQ可得，物体的重力

G^=nF-G;t=2x4N-lN=7N

有用功％=G[/=7NxO.2m=1.4J

额外功W额=G/=1Nx0.2m=0.2J

总功吗产1%+V^=I.4J+O.2J=1.6J

滑轮组的机械效率1（）。％=粤x100%x87.5%

W..1.6J

故B正确；

C.滑轮组整体受到竖直向上的拉力和轻直向下的重力的绳子自由端的拉力作用，处「•平衡

状态，由力的平衡条件可得，天花板对滑轮组的拉力

/=G扬+GrJ+G定+F=7N+1N+2N+4N=14N

故C错误;

D.滑轮组对物体A做功的功率'P产学=岩=1小

故D错误。故选B。

10.如图所示，物体A的重力为180、，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的

拉F,拉力F的功率为3W,在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、

绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法错误的是（）

【答案】C

11.（2023•湖南长沙中考真题）如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健

身器，已知动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为lOkgc不计绳重和摩擦，g取10N./kg,

小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求：

（1）杠铃片在0.5s内上升0.2m,杠铃片的速度；

（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小：

（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m,在此过程中提杆对绳子的拉力做的功。

【答案】（1）0.4m/s；（2）125N；（3）45J

【解析】解：（1）杠铃片上升的速度v=-=-=^=0.4m/s

z/0.5s

（2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，即〃=2,当动滑轮下挂两个杠铃片，不计绳重和摩

擦，握杆对•绳子的拉力

产='x（G动+=动+/%）g=；x（5&g+2xl（M）xlON/4g=125N

（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力所做的功

答：（1）杠铃片的速度为0.4m/s；

（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小为125N；

（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力做的功为45J。

12.（2022•辽宁大连中考真题）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为900N的货箱在6s

内匀速提升3m.,此过程中，绳子自由端所受的拉力为立滑轮组的机械效率为75%,试求：

（1）货箱上升的速度是多少？

（2）有用功是多少？

（3）拉力F是多少？

【答案】（1）0.5m/s；（2）2700J；（3）400N

【解析】解：（1）货箱在6s内匀速提升3m,则货箱的速度v=-=^=0.5nVs

（2）由题意可知，将重为900N的货箱提升3m,所做的有用功

（3）根据公式〃=乳可知，拉力/做的总功叫=乎=黑i=360（11

由图可知，滑轮组用3段绳子承担物重，故.v=3/7=3x3m=9m

根据公式W=6可知，拉力”的大小F=1^=3600J=400N

s9m

答：（1）货箱上升的速度是0.5m/s；

（2）有用功是2700J；

（3）拉力/是400N。

13.某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m,用时

1OS电动机的输出功率恒定为600W,不计绳重和摩擦，g取10N/kg,求：

（1）10s内电动机输出的总功；

（2）绳子的拉力;

（3）滑轮组的机械效率；

（4）当提升120千克建筑材料时，机械效率为80