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文档简介

第3节滑轮

目录

题型分组练

题型01滑轮......................................

题型02滑轮组.....................................................5

题型03其他简单机械..............................................13

创新拓展练........................................................15

链接中考.........................................................19

新题速递..........................................................20

题型分组练

题型01滑轮

1.月球上高真空、强辐射,重力约为地球的!,我国计划于2030年前实现载

人登月,随后在月球开展科研基地建设,假设一名身穿航天服总质量为

192kg的航天员,在月球上用定滑轮提起重物,如图所示,他最多可以提

起的重物质量为()

A.32kgB.64kgC.192kgD.1152kg

【答案】C

【详解】定滑轮只改变力的方向,不省力,所以航天员在月球上用定滑轮提起

重物,最多可以提起的重物重力,J他在月球的总重力相同,根据G=〃吆可知,

质量也相同(提起的重物质量等于他航天员的总质量),因此他最多可以提起

的重物质量为192kg。故ABD不符合题意,C符合题意。

故选C。

2.如图,甲、乙两人分别将质量相同的物体匀速提升相同的高度,不计滑轮重

力和摩擦,下列说法正确的是()

甲乙

A.甲的拉力比乙大B.甲、乙两人的拉力一样大

C.甲、乙使绳子移动的距离相等D.甲使绳子移动的距离大于乙

【答案】A

【详解】AB.由图可知,甲图的滑轮是定滑轮,乙图的滑轮是动滑轮,不计滑

轮重和摩擦,则甲的拉力等于物体的重力,乙的拉力等于物体重力的所以

甲的拉力比乙大,故A正确,B错误;

CD,将同一物体匀速提升相同的高度,甲使绳子移动距离等于物体上升的高

度,乙使绳子移动距离等于物体上升高度的两倍,所以甲使绳子移动的距离小

于乙使绳子移动的距离,故CD错误。

故选A。

3.在实验中,某同学用滑轮把重为1牛的钩码以0.1米/秒的速度匀速提升1

米,在不计摩擦的情况下,以下说法正确的是()

A.该滑轮为动滑轮

B.绳子自由端下降的高度为0.5米

C.拉力厂的大小为0.5牛

D.该同学做功的功率为0.1瓦

【答案】D

【详解】A.由图可知,滑轮的轴的位置是固定不动的,所以该滑轮为定滑

轮,不是动滑轮,故A错误;

B.定滑轮不省距离,钩码提升1米,那么绳子自由端下降的高度也为1米,

故B错误;

C.定滑轮不省力,不计摩擦时,拉力尸等于钩码的重力G,即b=G=1N

故c错误;

D.拉力做的功W=Es=lNxlm=lJ

提升钩码的时间/=-=粤)=10s

WIT

则做功的功率P=—=G"=0.1W

t10s

故口正确。

故选D。

4.如图所示,三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉

力分别为"、F八鸟,那么这三个力的关系是()

A.6>6>工B.〈8

C.F2>K>F、D.F2<F]<F3

【答案】D

【详解】由题意可知,假设物体与地面的摩擦力为/;第一幅图中滑轮为定滑

轮,不省力,则片=了;

第二幅图中滑轮为动滑轮,省一半的力,则用=〈/;

乙

第三幅图中滑轮为动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,费1倍的力,则

居=2人

所以,鸟<耳<鸟,故ABC不符合题意,D符合题意。

故选D。

5.定滑轮实质上是一个杠杆。如图所示,物体重400N,滑轮重1ON

(绳重、摩擦不计),若要匀速提升重物,则自由端匀速竖直向上的拉力

F为N,若拉力F的方向向右倾斜一些,如图中虚线所示,则拉力

将(填“变大”、“变小”或“不变”)。

【答案】等臂205变大

【详解】[1]定滑轮实质是动力臂等于阻力臂的杠杆,所以是等臂杠杆。

⑵由题意可得:尸=£^=400N+10N=205N

22

⑶因为若拉力尸的方向向右倾斜一些,动力臂减小,所以根据杠杆平衡条件可

知拉力将变大。

6.生活中常用到滑轮.如图甲所示,旗杆顶部有一个固定的滑轮,它是

滑轮;图乙是小明自制的一个健身器,己知滑轮的质量为5kg,健身时小

明双手握住握杆竖直向上匀速拉起的杠铃片总质量为40kg,不计绳重与摩

擦,此时握杆对绳子的拉力为No(g取10N/kg)

甲乙

【答案】定225

【详解】[1]旗杆顶部的滑轮使用时固定不动,属于定滑轮。

⑵图乙中是动滑轮,有效绳子段数为2,不计绳重与摩擦,握杆对绳子的拉力

为尸二(G+G.jj)=(40kgxlON/kg+5kgxlON/kg)=225N

7.如图所示,一动滑轮下端悬吊一个重100N的物体G,滑轮重2N,在拉力尸

的作用下使物体G在2s内上升了4m,不计绳的重力和摩擦,该过程拉力

产做功的功率为Ww

G

【答案】202

【详解】由图可知,该动滑轮的特殊使用方法,此时拉力

F=2G+G;jj=2x100N+2N=202N

物体上升高度〃=4m,则拉力移动的距离s=,=,=2m

拉力做的功W=八=202NX2m=404J

拉力尸做功的功率P=吆=¥=202W

/2s

8.如图所示,弹簧测力计均为竖直方向,不计摩擦及弹簧测力计自重,滑轮的

重力为2N,若弹簧测力计2的示数为5N,则弹簧测力计1的示数为

No

【答案】12

【详解】弹簧测力计2的示数为5N,则绳子拉力为5N,对定滑轮受力分析,

其受到了向上的拉力,向下的拉力2段,定滑轮的重力,故弹簧测力计1的示

数为

F=5N+5N+2N=12N

则弹簧测力计1的示数为12NO

题型02滑轮组

9.用下列装置提升重物时,能既省力又改变施力方向的是()

【答案】C

【详解】A.图中是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,故A不符合题

意;

B.图中是动滑轮,只能省力,不能改变力的方向,故B不符合题意;

C.图中是滑轮组,动滑轮绕2段绳,可以省力,拉力的方向和重物提升的方

向相反,可以改变力的方向,故C符合题意;

D.图中是滑轮组,虽然可以省力,但拉力的方向和重物提升的方向相同,没

有改变力的方向,故D不符合题意。

故选C。

10.如图所示,利用两只滑轮提升同一重物,滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不

计,最省力的滑轮组合是()

1

【答案】C

【详解】利用两只滑轮提升同一重物,滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计,设

一重物的重力为G。A图由2段绳子承担物重,所以B图是两个定滑

轮,所以尸二G,C图由3段绳子承担物重,所以QG,D图由2段绳子承担物

重,所以所以最省力的是C组合。故C符合题意,ABD不符合题

思O

故选C。

11.如图,用300N的力将重为500N的物体在IDs内匀速提升2m,不计绳重

和摩擦,在此过程中()

6

A.绳子自由端移动的距离为6m

B.动滑轮重100N

C.拉力做功的功玄为100W

D.拉力做的功为600J

【答案】B

【详解】A.由图可知,滑轮组中承担重物的绳子是2段,故绳子自由端移动

的距离为s=2/?=2x2m=4m

故A错误;

B.根据尸=色&可知,动滑轮的重G“j=〃b—G物=2x300N—500N=l()0N

n

故B正确;

C.由W=A可知,拉力做的功为W=4=3(X)Nx4m=12(X)J

由尸=}可知,拉力做功的功率为尸=艺=鬻=120W

工t10s

故C错误;

D.由C选项解析可知,拉力做功为1200J,故D错误。

故选B。

12.如图甲所示,这是汽车起重机,其中A、8部分的滑轮组结构如图乙所

示。电动机牵引钢丝绳,将重为1500N的物体匀速提升1.5m,若不计滑轮

重、绳重和摩擦,下列说法正确的是()

甲乙

A.滑轮A和滑轮B都是动滑轮B.滑轮A对物体的拉力为500N

C.绳子自由端移动的距离为3mD.绳子自由端的拉力厂的大小为

500N

【答案】D

【详解】A.滑轮A随物体一起移动,属于动滑轮;滑轮B的位置固定不动,

属于定滑轮,因此“滑轮A和滑轮B都是动滑轮”的说法是错误的,故A错误;

B.滑轮A是动滑轮,与物体连接在一起,因此滑轮A对物体的拉力等于物体

重力1500N,故B错误;

C.由于有三段绳子承担物重,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的3

倍,B|J5=3/?=1.5mx3=4.5m

不是3m,故C错误;

D.不计滑轮重、绳重和摩擦时,拉力尸=^=l^=500N

符合滑轮组的省力规律,故D正确。

故选D。

13.某场馆建设中,采用如图所示的装置提升重物,重为750N的工人师傅站

在水平地面上,双脚与地面的接触面积为300cm:用竖直向下300N的拉

力拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重

550N,不计绳重与摩擦,下列说法错误的是()

A.图中人对地面的压强为1.5xl0“Pa

B.所用动滑轮的直力是50N

C.绳子自由端移动的速度为0.8m/s

D.该工人师傅使用此滑轮组最多能提升150kg的物体

【答案】D

【详解】A.人对地面的压力等于人的重力减去绳子的拉力,即

F”G八一F=750N-300N=450N

则人对地面的压强为P=冬=—无,=L5xlO“Pa

S300x10m-

故A正确,不符合题意;

B.由图可知,〃=2,不计绳重与摩擦,根据尸=:(G+G动)可知,所用动滑轮的

重力为=nF-G=2x300N-550N=50N

故B正确,不符合题意;

C.绳子自由端移动的速度为箕-=劲=芸也=0.8m/s

tt5s

故C正确,不符合题意;

D.绳子自由端最大拉力等于人的重力,即尸=6人=75(於

不计绳重与摩擦,根据9=:(G+GJ可知,此滑轮组能提升的最大物重为

G'=nF'-G,tJ=2x750N-50N=1450N

则该工人师傅使用此滑轮组能提升的最大物体质量为〃?=^=就取=田依

故D错误,符合题意。

故选Do

14.电气化铁路上的接触网补偿装置涉及滑轮组(如图所示),其作用是当温

度变化时,绳索长度会发生变化,在重物的作用下借助滑轮组,自动调整

绳索的松弛度。假设重物G=300()N,绳索一端P点与B滑轮相连被张紧。

若某段时间内重物G竖直上升了4cm,不计滑轮和绳索自重、摩擦,下列

说法正确的是(

A.A滑轮是动滑轮

C.绳索尸点向右移动了2cmD.绳索尸端受到的拉力为1500N

【答案】C

【详解】AB.由图可知,A滑轮固定不动,是定滑轮;B滑轮随着绳索一起移

动,是动滑轮,故AB错误;

C.由图可知,有效线段〃=2,重物挂在钢绳的自由端,则由重物上升的高度

可知’绳索尸点向右移动的距离为==

故C正确:

D.由图可知,有效线段〃=2,不计滑轮和绳索自重、摩擦,根据G可

n

知,绳索P端受到的拉力为FP=nG=2x3000N=6000N

故D错误。

故选C。

15.如图所示是一种用滚轴和绳子组装的特殊提升装置,装置中滚轴B的作用

是(省力/省距离)。利用该装置提升重600N的物体时,人至少耍

施加N拉力。

【答案】省力120

【详解】[1]由图可知,装置中滚轴B相当于动滑轮,省力,费距离。

⑵由图可知,绳子的股数〃=5

则至少需要的拉力为尸=:G=:X600N=12()N

JJ

16.如图所示,在2ON的水平拉力〃作用下,使重2OON的物体沿水平地面向左

做匀速直线运动,不计滑轮重、绳重和绳子与滑轮间的摩擦,则物体与地

面间的滑动摩擦力为N;若物体的速度为0.3m/s,则5s后,拉

力F作用的绳子自由端移动o

【答案】604.5

【详解】[1]由图知,通过动滑轮绳子段数〃=3,物体做匀速直线运动,不计绳

重和绳子与滑轮间的摩擦,则尸=;/

所以物体与地面间的滑动摩擦力户3F=3x20N=60N

[2]绳子自由端速度vF=nv行3x0.3m/s=0.9m/s

则5s后,拉力"作用的绳子自由端移动5=vFZ=0.9m/sx5s=4.5m

17.如图所示,物体A重100N,物体B重10N,此时A沿着水平桌面以

0.2m/s的速度向右做匀速直线运动(不计滑轮组中的摩擦、绳重及滑轮

重),那么物体A与水平面间的摩擦力是N,10s内物体A

受到的拉力做功的功率Wo

B

【答案】204

【详解】[1]不计摩擦、绳重及滑轮重,由图可知,绳子段数〃=2,绳端对物体

A的拉力为「二GB二10N

对A受力分析可知,物体A受到的水平向左的摩擦力为户2b=2xl0N=20N

[2]v4=0.2m/s,则物体B下滑的速度为Vj?=2v4=2x0.2m/s=0.4m/s

10s内绳子自由端移动的距离为5=VBr=0.4m/sx10s=4m

则10s内,使物体A向右运动的拉力做功为U/=F5=10Nx4m=40J

w40J

10s内物体A受到的拉力做功的功率为尸=一=7=4W

t170sr

18.如图所示,用滑轮组提升重50N的物体,绳子能够承受的最大拉力为

20N,假设动滑轮、绳重和摩擦均不计,在图中画出滑轮组绳子的正确绕

法并标出拉力方向。

【详解】不考虑动滑轮、绳重和摩擦,由尸可知,承担物重的绳子段数为

〃=沫=就=2.5,故需要3段绳子承担物重;根据滑轮组的绕线原则“奇动偶

定''可知,绳子起始端应系在动滑轮的挂钩上,再依次向定滑轮和动滑轮绕线,

如图所示:

\\\\\\\\

19.请按要求作图:如图所示,站在地面上的工人利用滑轮组向下拉绳提起物

体,请在图中画出最合理的绳子绕法。

【答案】

【详解】对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三

股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方

法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意要用向下的力提

升重物可知,是用两股绕线的这种方法。绳子由定滑轮下端开始,绕过动滑

轮,再绕过定滑轮,另一端在人的手中。如图所示:

20.如图所示的滑轮组,要用最小的拉力拉动水平地面上的重物,造用笔画线

代替绳子画出正确的绕绳方法。

【详解】如图所示的滑轮组,要用最小的拉力拉动水平地面上的重物,则动滑

轮上绳子的段数要最多,一定一动组成的滑轮组,动滑轮上最多可绕3段绳

子,绳子先系在动滑轮的右挂钩上,然后绕过右边的定滑轮,再绕过动滑轮,

如图所示:

F

21.请你用笔画代替绳子,在图中画出滑轮组最省力的绕法。

【答案】

【详解】图中两个动滑轮,一个定滑轮,要想使滑轮组最省力,起点应在定滑

轮上,才能有更多股绳子绕过定滑轮,使滑轮更省力,如图

题型03其他简单机械

【答案】D

【详解】A.核桃夹使用时,动力臂小于阻力臂,是一个省力杠杆,故A不符

合题意;

B.图中斜木板是一个斜面,是一个省力机械,故B不符合题意;

C.水龙头可以看作一个轮轴,故C不符合题意;

D.孔明灯升空利用了浮力,没有用到简单机械,故D符合题意。

故选D。

23.轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴。的大轮和小轮组成。通常

把大轮叫轮,小轮叫轴。如图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一

个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径,•分别就是作用在轮和

轴上的两个力K和丹的力臂,如图乙所示。根据杠杆的平衡条件,可得

月卡=桂「使用轮轴时,如果动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半

径的几倍,作用在轮上的动力就是阻力的儿分之一,如果动力作用在轴上

就费力,但可以省距离。以下说法错误的是()

A.轮轴的实质是变形的杠杆,如果动力作用在轮上就可以省力

B.若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,动力是阻力的5倍

C.如图丙所示自行车,脚蹬和曲柄带动齿盘转动是一个省力轮轴

D.如图丁所示螺丝的螺纹是一个省力轮轴

【答案】B

【详解】A.轮轴的实质是变形的杠杆,当动力作用在轮上时,轮半径A是动力

臂,轴半径〃是阻力臂,因为根据杠杆平衡条件=•可得,XR,

所以可以省力,故A正确,不符合题意;

B.已知螺丝刀轮半径R=L5cm,轴半径/*=0.3cm,由早?=&可得,

6=卷片=:鸟,所以作用在螺丝刀上的动力是阻力的,故B错误,符合题意;

C.在自行车中,脚蹬和曲柄带动齿盘转动,此时动力作用在轮上,阻力作用在

轴上,轮半径大于轴半径,根据轮轴的省力原理,这是一个省力轮轴,故C正

确,不符合题意;

D.螺丝的螺纹可以看作是一个轮轴,使用时动力作用在轮(螺丝刀等工具转动

的部分相当于轮)上,阻力作用在轴(螺丝的螺纹部分相当于轴)上,轮半径

大于轴半径,是省力轮轴,故D正确,不符合题意。

故选B。

24.如图所示,沿斜面把一个物体匀速拉到最高处,用斜面提升物体的好处是

可以(选填“省力”或“省距离”),沿斜面向上的拉力片100N,斜

面长2m,用时5s,则拉力做的总功为J,拉力的功率是

Wo

【答案】省力200

【详解】[1]用斜面提升物体的好处是可以省力,但是废距离。

⑵拉力做的总功为100Nx2m=200J

[3]拉力的功率是P=+等=40W

创新拓展练

25.如图所示,甲物体在绳子拉力作用下沿斜面匀速上升,甲的重力为10N,

不考虑摩擦和绳重,则乙物体重力可能是()

【答案】A

【详解】甲物体在绳子拉力作用下沿斜面匀速上升,甲的重力为10N,不考虑

摩擦和绳重,斜面省力,沿斜面的拉力一定小于甲的重力,定滑轮不省力,所

以乙的重力等于沿斜面对甲的拉力,一定小于甲的重力,故BCD不符合题意,

A符合题意。

26.如图所示的装置处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,在G/

和G2下方同时挂上一个相同的重物G,则下列描述现象会出现的是

()

Gi

A.岱向下运动B.G向下运动

C.5和G保持静止D.滑轮乙向下运动

【答案】B

【详解】如图,装置处于平衡状态,绳端的拉力大小尸=5;动滑轮上有两根

绳承担物重,〃=2,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,2F=G\,由此可得

G=2G;

在G1、5下方同时挂上一个相同的重物G,绳端的拉力大小/=。+6

动滑轮下物体的重力G'=G+G=2G2+G

动滑轮受到向上的拉力22'=2(G2+G)

对比以上两式可知12尸〉G,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,G2向下运动,

G/向上运动,滑轮乙向上运动,故B符合题意,ACD不符合题意;

故选Bo

27.如图甲所示,用水平拉力尸拉滑轮,使足够长的物体A在水平地面上运

动,拉力的尸-f图象和物体A运动的修图象分别如图乙、丙所示。当物体

A匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计

重、绳重和滑轮摩擦,下列说法正确的是()

A.滑轮匀速移动时的速度为0.4m/s

B.3-6s时,弹簧测力计的示数为7.5N

C.3-6s时,物体B受到物体A的摩擦力为3N,方向水平向左

D.6-9s时,物体A受到地面的摩擦力为3N,方向水平向左

【答案】D

【详解】A.由图丙可知,物体A在9〜12s做匀速直线运动,物体A匀速运动

的速度为0.2m/s,由甲图可知,物体A在动滑轮的绳子自由端,故滑轮匀速运

动的速度“轮=1x0.2m/s=0.1m/s,故A错误;

BC.由图内可知,物体A在9〜12s做匀速直线运动,物体B处于静止状态,所

受拉力和摩擦力是一对平衡力,弹簧测力”的示数为2N,故物体B所受摩擦

力为2N,方向水平向右;由于物体间力的作用是相互的,故物体B对物体A

的摩擦力水平向左,大小为2N;物体A在9〜12s做匀速直线运动,拉力等于摩

擦力,由图乙可知,此时拉力大小为10N,物体A在动滑轮的绳子自由端,故

绳子自由端作用在物体A上的拉力k=g/=;xlON=5N

由于物体A做匀速直线运动,故物体A所受力为平衡力,水平向右的绳子对物

体A的拉力与水平向左的物体B对物体A的摩擦力和地面对物体A水平向左

的摩擦力合力为零,故物体A所受地面的摩擦力F〃=5N-2N=3N

由于3〜9s运动过程中,物体B仍静止,拉力等于摩擦力,由于压力和接触面粗

糙程度不变,摩擦力不变,拉力不变,仍为2N;物体A对地面的压力和接触

面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,仍为3N,故BC错误;D正确。

故选D。

28.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为

50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与

物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测

力计的示数为650N;现用水平向左的力/拉动物体A使其带动物体B以

lcm/s的速度匀速上升。若不计绳重及滑轮的摩擦,gftlON/kg,则下列说

法中正确的是()

A.F做功的功率为18W

B.F的大小为300N

C.物体A与桌面间的滑动摩擦力大小为325N

D.B的重力为550N

【答案】A

【详解】由图可知,两条绳子向下拉弹簧测力计,弹簧测力计的示数

七=2%+G定,即650N=2%+50N

则滑轮组绳子末端受到的拉力4=300N;由图可知,〃=3,若不计绳重及滑轮

的摩擦,滑轮组绳子末端受到的拉力耳"(G动+GB)

即30()N=:X(5()N+GB),解得B的重力GB=850N;由于力的作用是相互的,物

体A受到的水平拉力6=%=300N

因为物体A匀速直线运动,所以A物体所受摩擦力/=K=300N

由于物体A向左做匀速直线运动,滑轮组结构没变,绳子对物体的拉力不变且

物体对水平面压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以水平向

左的拉力/为尸=与+/=300N+300N=600N

物体A向左移的速度入=3x1cm/s=3cm/s=003m/s

U7Fs

拉力做功功率2=7=半=/%=600NX0.03m/s=18W

故A正确,BCD错误。

故选Ao

29.如图所示,是某手摇晾衣架简化示意图。横梁和衣架总重56N,每个动滑

轮都重2N,图中有定滑轮个,动滑轮个,不计绳重、

绳的粗细及轮与轴摩擦,则静止时绳子自由端的拉力F=No若

绳轴的直径是0.1m,手柄逆时针转动10周,可将横梁提升m0

(兀取3・14)

【答案】4215N0.785

【详解】动滑轮的轴可随物体一起移动,定滑轮的轴只能转动,不能随物

体一起移动,图中横梁上的2个滑轮为动滑轮,其余4个滑轮为定滑轮。

⑶不计绳重、绳的粗细及轮与轴摩擦,从图中可知〃=4,则静止时绳子自由端

的拉力/=2=56N+2X2N=]5N

[4]若绳轴的直径是0.1m,手柄逆时针转动10周,绳子自由端移动的距离

5==10x3.14x0.lm=3.14m

可将横梁提升〃=亡=竽=0.785m

n4

30.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图甲所

示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力少拉绳时,

物体的速度u和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所

示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)则动滑轮重_____N,2s_3s内,拉

力/的功率是W,Os_1s内,地面对物体的支持力是No

〃中/〃

甲

【答案】

【详解】⑴由图乙、丙知,()~1S内,滑轮组绳子自由端的拉力6=30N,物体

处于静止状态;1〜2s内,绳子自由端的拉力工=50N,物体做加速运动;2~3s

内,绳子自由端的拉力片=4()N,物体做匀速直线运动,不计绳重和绳与轮之间

的摩擦,而承重绳子为3根,所以有居=;(G物+%)

即40N=l(100N+G..tJ)

3

解得,动滑轮的重力G◎=20N°

⑵在2〜3s内,绳端下降的速度为4=3%=3x2.50m/s=7.5m/s

拉力做功功率为「二鸟%=40Nx7.5m/s=3(X)W

[3]在0〜1S内,绳子对物体的拉力%=34-G动=3x30N-20N=70N

物体此时受到竖直向卜.的重力和绳子拉力、地面对物体的支持力的作用处于平

衡状态。所以地面对物体的支持力F支=6物-库=100N-70N=30N

链接中考

31.(2025•上海•中考真题)如图所示用不同方向的拉力尸।、尸2、K匀速拉动重

力为G的物体时,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是()

C.6和人是一对平衡力D.6和G是一对平衡力

【答案】A

【详解】AB.为定滑轮相当于一个等臂杠杆,力臂均为轮的半径,只能改变力

的方向,而不省力,故用定滑轮拉同一重物,沿三个不同方向,用的拉力大小

相等,不计绳重和摩擦,则£=5=居=6

故A正确,B错误;

CD.二力平衡的条件是两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用

在同一物体上,6和瑞、居和G均不满足“方向相反、作用在同一条直线上”这

一条件,所以都不是一对平衡力,故C、D错误。

故选Ao

32.(2025・新疆•中考真题)小明用一个动滑轮将重力为2N的物体匀速竖直向

上提升时,作用在绳子自由端的拉力不可能是()

A.LONB.1.2NC.1.4ND.1.6N

【答案】A

【详解】作用在绳子自由端的拉力尸=:(G+G动)

用一个动滑轮将重力为2N的物体匀速竖直向上提升,则动滑轮承担的绳子股

数为片2,则尸=””

若G力=0,贝|JF=*^=1N

但实际动滑轮必有重力,即G动>0

2N

因此拉力尸=

则作用在绳子自由端的拉力不可能是IN,故A符合题意,BCD不符合题意。

故选Ao

33.(2025・四川南充・中考真题)如图所示,重为100N的物体在水平拉力尸为

ION的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦

力是其重力的0.12倍,若物体在10s内向左移动了10m,则拉力所做的功

为J,滑轮组有用功的功率为Wo

彳尸一^[―1

<••FO-

J,i,.,.,.,.,.,.,_,,一,■,■,■,一,,,,,,,,,L,,,,,・

【答案】30012

【详解】[1]由图可知动滑轮上有三段绳子,则拉力移动的距离是物体移动距离

的三倍,拉力做的功为W=八=1ONx1()mx3=3(X)J

[2]摩擦力大小为f=0.12G=O12XKX)N=12N

克服摩擦力做的功为有用功,即%=^=12Nxl0m=120J

滑轮组有用功的功率为尸=区=瞿=12\¥

34.(2025・四川成都・中考真题)在“使用动滑轮”的实验中,竖直向上拉弹簧测

力计,如图。弹簧测力计静止时的示数是6、尸2,则片、工的大小关系

是;若钩码匀速上升0.1m,则绳子自由端移动的距离是mo

【答案】F\=F,0.2

【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,

所以耳=鸟;动滑轮可以省一半力,则费两倍距离,若钩码匀速上升则

绳子自由端移动的距离是s=2〃=2xO.lm=Q2m

新题快递

35.(2025・广东汕头•一模)小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小

力拉起较重物体的装置,如图是甲、乙两种固体物质的〃7-丫图像,把体积

相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计,如果要保持静止

状态,则下列说法中正确的是()

图1

A.I处挂3个乙物质,II处拄个甲物质

B.i处挂6个乙物质,n处挂个甲物质

C.I处挂2个乙物质,II处挂个甲物质

D.I处挂1个乙物质,H处挂个甲物质

【答案】B

【详解】由图I知,体积相等的甲、乙的质量大小关系是叫=2叱,即

G甲=2G乙;由图2知,动滑轮上的绳了段数〃=3,则II处受到的拉力等于I处

重力的,即G产;G。根据G“=2G乙和Gu=gG可知,如果要滑轮组保持静止状

态,在I处挂的乙物质个数需是H处挂的甲物质个数的6倍,故B正确,ACD

错误。

故选B。

36.(2025・山东聊城•二模)如图,关于动滑轮的特点及其与杠杆原理的关系,

下列说法错误的是()

B

动滑轮与杠杆

A.点。为杠杆的支点,滑轮的轴A为阻力的作用点,8为动力的作用点

B.沿竖直方向提升重物时,动力臂L为阻力臂心的两倍

C.根据&i=G区可知尸=与,所以使用动滑轮省力

D.当改变拉力尸的方向时,尸的大小不变

【答案】D

【详解】A.由图可知点。为杠杆的支点,滑轮的轴A为阻力的作用点,8为

动力的作用点,故AE确,不符合题意;

B.如图,点。是支点,动力臂是直径匕,阻力臂是半径4,所以4=2a动力/

的力臂应为阻力力臂2倍,故B正确,不符合题意;

C.动滑轮有两段绳子承担物重,不计绳重、动滑轮重和摩擦,根据杠杆平衡

条件4x4=gX"即以=GL,得尸=1G所以使用动滑轮省力,故C正确,不

符合题意;

D.由图可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,当改变拉力厂的方向时,拉力

的力臂变小了,根据杠杆平衡条件可知,拉力将变大,故D错误,符合题意。

故选D。

37.(2025•河南驻马店•三模)如图所示,湖面上有一艘小船,在时间I内,站

在岸上的人通过滑轮用大小为产的水平拉力拉绳子的自由端,使小船向岸

边匀速直线移动的距离为s。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()

A.绳子自由端向左移动的距离是1B.船受到的拉力大小为厂

C.拉力F的功率是半D.木桩受到的拉力大小为/

【答案】C

【详解】A.由图可知,该滑轮为动滑轮,且绳子的有效段数为2,当船移动距

离为s时,绳子自由端移动的距离是船移动距离的2倍,即2s,故A错误;

B.不计绳重和摩擦,动滑轮可以省一半的力,但这里是用动滑轮拉船,船受

到的拉力是绳子拉力的2倍,即2F,故B错误;

C.拉力F做的功为拉力乘以绳子自由端移动的距离,即W=Fx2s=2"s

拉力厂的功率是功与时间的比值,即尸=/=半

故C正确;

D.在同一根绳子上,各处的拉力大小是相等的。当用大小为产的水平拉力拉

绳子自由端时,绳子走木桩的拉力与手拉绳子的应力属于同一根绳子上的力,

所以木桩受到的拉力大小也为凡故D错误。

故选C。

38.(2025•宁夏银川•三模)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,

GA=8()N,GB=20N,A、B均为正方体,棱长分别为2()cm、10cm。在拉力

F=30N的作用下,5s内物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计

滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是()

//////////////Z//////Z

A.A与B之间的摩擦力为0

B.拉力厂做功的功率为36W

C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s

D.A受到的重力与地面对A的支持力是一电平衡力

【答案】D

【详解】A.A和B整体做匀速直线运动,此情况下B受力平衡,且B不受水

平方向的拉力,因此它也不受摩擦力,即A与B之间的摩擦力为0,故A正

确,不符合题意:

C.由图知〃二2,绳子自由端移动的距离为5=m'4=2x3m=6m

绳子自由端移动的速度方色=g=1.2m/s

t5s

故C正确,不符合题意;

B.拉力大小为30N,速度为1.2m/s,功率为P=Fu=30Nxl.2m/s=36W

故B正确,不符合题意

D.地面对A的支持力等于A和B的重力之和,因此A受到的重力与地面

对A的支持力不等,不是一对平衡力,故D错误,符合题意

故选D。

39.(2025•黑龙江大庆•二模)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b=100N,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,物体与桌面之间的滑

动摩擦

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