特殊的滑轮和滑轮组
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18．如图所示，不计绳重和摩擦，已知每个滑轮重10N，物体重G＝100N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力F＝_____N，若物体以2cm/s的速度沿竖直方向上升，则动滑轮会以_____cm/s速度下降。
19．如图所示，滑轮及绳子的质量和摩擦力都不计，人重600N，平板重400N，要使木板处于平衡状态，则人要用多大的力拉绳子？_______________
【点睛】
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．
5．A
【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。
16．如图，物体G在水平拉力F的作用下，以0.5m/s的速度在水平方向做匀速直线运动，这时弹簧测力计的示数为10N，则拉力F的功率为________W．
17．体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要________N的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为________N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦）
6．A
【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，则对汽车的拉力
；
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，
．
第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F3= f；故：F2＞F1＞F3；
故选C．
2．C
【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．
3．A
【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＝2×200N+20N＝440N.拉力作用点移动的距离S＝ h＝ ×1m＝0.5m.故选A.
(1)物体E的最小质量m；
(2)物体H的最小体枳V.
14．如图所示为小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处。如果罐笼和动滑轮的总质量为200kg，某次提升建筑材料的质量为300kg，建筑材料在50s时间内匀速竖直上升了10m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳所受的重力，取g=10N/kg，求：
22．如图所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N。要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F甲=_________，F乙=_________，F丙=_________，F丁=_________。
23．如下图所示，在两墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮相连，不计弹簧测力计、滑轮重和摩擦，若拉力F=5N，则弹簧测力计P示数是_________N，弹簧测力计Q的示数是_________N。
A．人对地面的压力为400NB．绳子自由端受到的拉力大小是100N
C．人对地面的压力为250ND．绳子自由端运动速度是0.06m/s
9．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．乙图省力机械效率一样大B．甲图省力机械效率一样大
8．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）.则下列计算结果中正确的是（ ）
24．如图所示，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为15N时，物体沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为___________N;将拉力F增大为20N，物体受到的摩擦力_________（选填增大、减小或保持不变）。
25．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为_____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N.
【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．
4．C
【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：F＝2G＝2×80N＝160N，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＝2×0.4m/s＝0.8m/s.故选C.
C．F2>F1>F3
D．F2<F1<F3
2．如图所示，滑轮沿水平方向匀速拉动物体A，若拉力F=180N，则物体A与水平桌面的摩擦力为（滑轮重及轮和绳的摩擦不计）（）
A．180 N B．360 N C．90 N D．无法确定
3．物体重 ，滑轮重 使物体匀速上升1m，不计摩擦，则
A． ，滑轮向上移动
B． ，滑轮向上移动2m
C． ，滑轮向上移动
D． ，滑轮向上移动2m
4．如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（）
A．0.5m/s，160NB．0.5m/s，40NC．0.8m/s，160ND．0.2m/s，40N
5．如图所示的滑轮组中，不计摩擦和滑轮及绳重，则拉力F为
20．如图所示，采用甲、乙两种不同的组装方法，分别用同一个滑轮匀速直线提高同一个物体，不计滑轮摩擦和绳重，甲滑轮的机械效率为η甲，乙滑轮的机械效率为η乙，则F1_____F2，η甲_____η乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
21．如图所示，用滑轮装置将A、B两物体悬挂，如果不计滑轮重力与摩擦，要使整个装置处于平衡，则GA=_____GB．
8．A
【解析】由图知，n=2，所以拉力 ；
所以人对地面的压力 ；
绳子自由端运动速度 ；
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 。
、
9．A
【解析】不计绳重及摩擦，∵拉力F=（G物+G轮）/n，n1=2，n2=3，
∴绳子受的拉力：F1=（G物+G轮）/2，F2=（G物+G轮）/3，∴F1＞F2，乙图省力；
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
（1）滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
（2）滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离．
【详解】
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，第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，F1=f；
第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F2=2f；
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.
7．C
【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=10000W/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。
A． B． C． D．
三、计算题
13．如阁所示，杠杆AB放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点力支点在竖直平面内转动，BC=0.2m，细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上，浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端，与杠扞D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知 ，动滑轮的质量 ，物体H的密度 ，AD= 0.8m，CD =" 0.2m"，杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取 ，为使扛杆AD保持水平平衡，求：
C．甲图省力机械效率一样大D．乙图省力机械效率乙图大
10．重力为G的物体，用下列简单机械都使其处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最小的是
A． B． C． D．
二、多选题
11．如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则（ ）
26．如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，人对绳子的拉力为________N，拉力所做的功为________J．（绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计）
五、实验题
27．某同学用滑轮组探究匀速提升物体时，加在绳子自由端的拉力F与被提升物体所受重力G的关系。请你分析下表中的实验数据，归纳出拉力F与物体所受重力G的关系式:F=_______________。
（1）钢丝绳上（3）该提升机此次提升建筑材料的机械效率。
19．如图所示，滑轮及绳子的质量和摩擦力都不计，人重600N，平板重400N，要使木板处于平衡状态，则人要用多大的力拉绳子？_______________
【点睛】
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．
5．A
【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。
16．如图，物体G在水平拉力F的作用下，以0.5m/s的速度在水平方向做匀速直线运动，这时弹簧测力计的示数为10N，则拉力F的功率为________W．
17．体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要________N的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为________N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦）
6．A
【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，则对汽车的拉力
；
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，
．
第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F3= f；故：F2＞F1＞F3；
故选C．
2．C
【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．
3．A
【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＝2×200N+20N＝440N.拉力作用点移动的距离S＝ h＝ ×1m＝0.5m.故选A.
(1)物体E的最小质量m；
(2)物体H的最小体枳V.
14．如图所示为小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处。如果罐笼和动滑轮的总质量为200kg，某次提升建筑材料的质量为300kg，建筑材料在50s时间内匀速竖直上升了10m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳所受的重力，取g=10N/kg，求：
22．如图所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N。要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F甲=_________，F乙=_________，F丙=_________，F丁=_________。
23．如下图所示，在两墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮相连，不计弹簧测力计、滑轮重和摩擦，若拉力F=5N，则弹簧测力计P示数是_________N，弹簧测力计Q的示数是_________N。
A．人对地面的压力为400NB．绳子自由端受到的拉力大小是100N
C．人对地面的压力为250ND．绳子自由端运动速度是0.06m/s
9．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A．乙图省力机械效率一样大B．甲图省力机械效率一样大
8．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）.则下列计算结果中正确的是（ ）
24．如图所示，不计滑轮与轴之间的摩擦。当拉力F的大小为15N时，物体沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为___________N;将拉力F增大为20N，物体受到的摩擦力_________（选填增大、减小或保持不变）。
25．如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为_____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N.
【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．
4．C
【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：F＝2G＝2×80N＝160N，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＝2×0.4m/s＝0.8m/s.故选C.
C．F2>F1>F3
D．F2<F1<F3
2．如图所示，滑轮沿水平方向匀速拉动物体A，若拉力F=180N，则物体A与水平桌面的摩擦力为（滑轮重及轮和绳的摩擦不计）（）
A．180 N B．360 N C．90 N D．无法确定
3．物体重 ，滑轮重 使物体匀速上升1m，不计摩擦，则
A． ，滑轮向上移动
B． ，滑轮向上移动2m
C． ，滑轮向上移动
D． ，滑轮向上移动2m
4．如图所示，G=80N，在力F的作用下，滑轮以0.4m/s的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F的大小分别是（）
A．0.5m/s，160NB．0.5m/s，40NC．0.8m/s，160ND．0.2m/s，40N
5．如图所示的滑轮组中，不计摩擦和滑轮及绳重，则拉力F为
20．如图所示，采用甲、乙两种不同的组装方法，分别用同一个滑轮匀速直线提高同一个物体，不计滑轮摩擦和绳重，甲滑轮的机械效率为η甲，乙滑轮的机械效率为η乙，则F1_____F2，η甲_____η乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
21．如图所示，用滑轮装置将A、B两物体悬挂，如果不计滑轮重力与摩擦，要使整个装置处于平衡，则GA=_____GB．
8．A
【解析】由图知，n=2，所以拉力 ；
所以人对地面的压力 ；
绳子自由端运动速度 ；
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 。
、
9．A
【解析】不计绳重及摩擦，∵拉力F=（G物+G轮）/n，n1=2，n2=3，
∴绳子受的拉力：F1=（G物+G轮）/2，F2=（G物+G轮）/3，∴F1＞F2，乙图省力；
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
（1）滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
（2）滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离．
【详解】
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，第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，F1=f；
第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F2=2f；
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.
7．C
【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=10000W/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。
A． B． C． D．
三、计算题
13．如阁所示，杠杆AB放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点力支点在竖直平面内转动，BC=0.2m，细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上，浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端，与杠扞D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知 ，动滑轮的质量 ，物体H的密度 ，AD= 0.8m，CD =" 0.2m"，杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取 ，为使扛杆AD保持水平平衡，求：
C．甲图省力机械效率一样大D．乙图省力机械效率乙图大
10．重力为G的物体，用下列简单机械都使其处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最小的是
A． B． C． D．
二、多选题
11．如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则（ ）
26．如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，人对绳子的拉力为________N，拉力所做的功为________J．（绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计）
五、实验题
27．某同学用滑轮组探究匀速提升物体时，加在绳子自由端的拉力F与被提升物体所受重力G的关系。请你分析下表中的实验数据，归纳出拉力F与物体所受重力G的关系式:F=_______________。
（1）钢丝绳上（3）该提升机此次提升建筑材料的机械效率。
