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12.3滑轮
一．重点知识总结
知识点一：定滑轮、动滑轮、滑轮组
1.滑轮：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
2.定滑轮
（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
（2）实质：是个等臂杠杆。
轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因为重物匀速上升时不省力。
（3）特点：不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。
（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等。
对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。（不计绳重和摩擦）
3.动滑轮
1.定义：工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。
2.实质：是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
3.特点：省一半力，但不能改变力的方向。
4.动力移动的距离是重物移动距离的2倍。
对于动滑轮来说：1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；2）动滑轮省一半力的条件是：动滑轮与重物一起匀速移动，动力F1的方向与并排绳子平行，不计动滑轮重、绳重和摩擦。
4.滑轮组
(1)连接：两种方式，绳子可以先从定滑轮绕起，也可以先从动滑轮绕起。
(2)作用：既可以省力又可以改变动力的方向，但是费距离。
(3)省力情况：由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。绳子段数：“动奇定偶”。
拉力 绳子自由端移动的距离s=nh，其中n是绳子的段数，h是物体移动的高度。
二．经典基础训练题
一、单选题（本大题共11小题）
1．如图是小明自制的仪器,其中属于动滑轮的是 (　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
2．如图所示，分别利用不同方向的拉力、和通过滑轮匀速提升同一个物体，这三个拉力的大小关系是（ ）
A．最大 B．最大 C．最小 D．一样大
3．分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是(　　)　　　　　　　　
A．　　　 B．　　 　 C．　　　 D．
4．如图所示，用不同的机械匀速提升同一物体时，最费力的是（不计机械自重和摩擦）
A． B．
C． D．
5．在图中，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（　　）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
6．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（　　）
A．20N 0.2m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．5N 0.8m/s
8．如图所示，通过动滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则这三个力大小关系是（ ）
A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大
9．在日常生活中，用小于100N的力一定能提升重100N的物体的简单机械是（　　）
A．杠杆 B．斜面 C．一个定滑轮 D．一个动滑轮
10．如图所示，是探究“使用动滑轮”的实验，细绳的两端与两测力计相连，动滑轮下方所挂钩码的重为G，用手竖直向上拉动自由端的弹簧测力计。、是两测力计受到细绳的拉力。若不计摩擦和绳子的重力，关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验前，弹簧测力计应在水平方向上调零
B．用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，
C．钩码上升10cm，绳自由端向上移动20cm
D．当钩码静止时，拉力的大小一定等于
11．下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共7小题）
12．学校每周一都要举行升国旗仪式。升国旗时，旗手站在地面往下拉绳子，能够让国旗升到旗杆的顶端，使用旗杆顶端的滑轮 （选填能或不能）省力。
13．使用简单机械可以给人们的生活带来便利：
（1）如图甲所示，旗杆的顶端安装着一个 滑轮，使用它的好处是 。
（2）如图乙，小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小张将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小张在图B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们．该实验说明 。
（3）如图丙所示，是小明钓起一条鱼时的情景，为了省力一些，两手之间的距离应该 （选填“大”或“小”）一些。
14．如图所示，用一个20N重的动滑轮把重400N的物体匀速提升1m，若不计绳重和摩擦，人对绳子的拉力为 N，绳子自由端移动距离为 m。
15．如图所示，人通过定滑轮拉50N的重物，使重物G加速下降，在重物下降的过程中（所有阻力不计），绳对重物G的拉力的大小和方向分别为

A．等于50牛，方向向下 B．等于50牛，方向向上
C．小于50牛，方向向上 D．小于50牛，方向向下
16．用一个动滑轮，把100 N的重物匀速提升4 m，若不计绳重、轮重及摩擦，则拉绳子的力F及拉力端的移动距离s各为多少？
17．用下图中的装置来提升重物，既能省力又能改变拉力的方向的是 。若物体重力相同，且物体处于静止状态，不计绳重、滑轮重和摩擦，比较四个图绳子自由端拉力最小的是 。（填下图的选项）

18．一个重 50 牛的箱子放在水平地面上，受到10 牛的水平推力，箱子未被推动，这时箱子受到的摩擦力 （选填“大于”、“等于”或“ 小于”）10牛。若不计绳重与摩擦，用图示的滑轮将其在5 秒内竖直向上匀速提升 2米，则力F大小等于 牛，力F所做功的功率为 瓦。
三、作图题（本大题共3小题）
19．要提升的重物重为500N ，用来串绕滑轮组的绳子能随的拉力是200N请，画出滑轮组的绕线。
20．在图中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
21．如图，利用所示的滑轮组拉着物体A以最省力的绕线方式沿水平方向做匀速直线运动。
四、实验题（本大题共5小题）
22．小李同学用利用滑轮、物体和弹簧测力计等组装了如图所示的实验装置，用来研究定滑轮和动滑轮的特点。
（1）使用图甲所示的滑轮一定不能省力，因为该滑轮相当于一个 杠杆。为了研究使用动滑轮是否省力（图乙），在测量过程中，应沿 方向拉动弹簧测力计使物体做匀速直线运动。除测量拉力外，小李还应测量的物理量 ；
（2）为了研究使用定滑轮、动滑轮是否省距离，小李还需要的测量工具是 。
23．探究滑轮的特点：
(1)如图甲所示，分析物体和弹簧测力计的移动方向及弹簧测力计示数可知：使用定滑轮 。
(2)如图乙所示，同样分析可得：使用动滑轮 。
(3)若要同时具有两者的优点，我们可以将它们组装起来，构成滑轮组。请在图丙中画出同时具有这两个优点的滑轮组绳子绕法 。
24．学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个 滑轮,它能 （选填“改变力的方向”或“省力”）.如下图是某风景区的一段盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ，使用它可以 （选填“改变力的方向”或“省力”）.
25．课本中的演示实验就是要求同学们对实验现象进行定性分析或者对实验数据进行定量处理，来寻找其内在的规律。请你写出下列演示实验所表达的物理含义。
丙．用弹簧测力计沿不同方向通过定滑轮匀速提升物体，弹簧测力计的示数相同
（1）丙图说明：使用定滑轮 。
26．在探究“两类滑轮的作用”时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲进行，后两次按图乙进行，并将测得的数据记录在表格中（忽略绳重及摩擦）。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
(1)分析第1、2次的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能 ；若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
(2)用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向 拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这说明滑轮的重力为 N；若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为 N。
三.经典能力提升训练题
一、单选题（本大题共12小题）
1．下列关于简单机械的理解，正确的是（　　）
A．吃饭用的筷子是个省力杠杆 B．使用动滑轮省力也省距离
C．使用杠杆，就是为了省力 D．使用定滑轮能改变力的方向
2．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是( )
A．定滑轮，可省力
B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可改变力的方向
D．动滑轮，可改变力的方向
3．中华民族五千年传统文化源远流长！我国古代聪慧的劳动人民能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮的作用是（　　）
A．省力 B．省距离 C．省功 D．改变施力的方向
4．如图所示，不计滑轮、弹簧测力计及轻绳的质量，当拉力时，整个装置处于静止状态，则甲、乙两个弹簧测力计的示数分别为（　　）
A．12N、8N B．8N、8N
C．8N、12N D．12N、12N
5.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10N，物体M的运动速度为1m/s（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5N
B．物体M与地面间的摩擦力为10N
C．水平拉力F做功的功率为20W
D．1秒内滑轮对物体M做功为10J
6．吊车是一种广泛用于港口、车间、工地等地方的起吊搬运机械，如图是吊车工作时的情景，下列有关说法正确的是（　　）

A．吊车的起重臂是一个省力杠杆
B．吊车起重臂下方的滑轮是动滑轮
C．支腿盘的作用是减少吊车对地的压力
D．吊车吊着货物上升的过程中没有对货物做功
7．如图所示，物体A、B的重力分别为、，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，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F的大小为（　　）
A． B． C． D．
8．下列四幅图中所描述的物理情景，分析正确的是（　　）
A．斜面既是一种省力机械，也是一种省距离的机械
B．用吸管喝饮料时，嘴的“吸力”把饮料吸到口中
C．射箭时，弯弓的弹性势能转化为箭的动能
D．鸡蛋撞在石头上，石头没烂是因为石头受到的力较小
9．如图所示，木板A放在一水平面上，用16N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.3m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B相对于地面静止，弹簧测力计示数为2N，若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．木板A与地面的摩擦力为2N
B．滑轮向右移动的速度为0.3m/s
C．物块B受到的摩擦力为2N，方向水平向左
D．绳子拉木板的功率为2.4W
10．以下现象解释正确的是
A．学校里升旗杆的顶端所安装的滑轮是定滑轮
B．矿泉水瓶盖周围的凹凸花纹是为了减小摩擦
C．用瓶盖起子开啤酒瓶盖，是为了省距离
D．饮料吸管的一端剪成斜的，是为了增大压力
11．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10 N的物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4 m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为(　　)
A．5 N　0.8 m/s
B．20 N　0.8 m/s
C．5 N　0.2 m/s
D．20 N　0.2 m/s
12．利用如图所示的滑轮组匀速提起一个重为30N的物体，不计摩擦及滑轮自重，图中绳子拉力大小不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题共3小题）
13．如图所示，物体A重力为20N，在力F作用下，以的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为2N，若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则物体A所受摩擦力 N， N。
14．如图所示的滑轮组吊起某一物体，若该物体的重为400N，为了使物体匀速上升，拉力F= N，为了使物体在5s内上升2m，人拉动绳子的速度为 m/s。（滑轮重、绳子重、摩擦等不计）。
15．如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为 N，物体A与地面间的摩擦力为 N；若拉力F端移动了2m，则物体A移动了 m。
三、作图题（本大题共3小题）
16．用一个滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法。
17．如图，用滑轮组将物块A向左边拉过去，请画出最省力的绕线方法。

18．如图，工人用滑轮组提升重物G，请画出：
（1）重物重力的示意图；
（2）用笔画线代替绳子，画出最省力的绳子绕法。
四、实验题（本大题共5小题）
19．同学们共同研究滑轮的特点：
次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
（1）在探究定滑轮时，小明照图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会__________（“变大”、“变小”或“不变”），其理由是__________；他们研究定滑轮特点时，做的实验如图乙所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变__________；
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作测绳端拉力时，应尽量竖直向上__________拉动弹簧测力计，且在_______（选填“静止”或“拉动”）时读数；记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是__________。请给出一条减小此差异的建议__________。
20．小明在电视上观看F1方程式赛车比赛时，听到解说员谈到不同的赛车启动快慢不同。于是他想：车辆启动的快慢究竟与什么因素有关呢？经过与同学们讨论，提出如下猜想：
猜想1：与自身质量有关；
猜想2与所受的摩擦力大小有关
猜想3与所受的牵引力大小有关。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想2是 （选填正确或错误）的，判断的依据是 ；
（2）为探究猜想1，小明设计了图甲所示的实验装置。小明多次改变砖块的质量，用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车，使小车由静止开始运动，并记下2s内小车离起点的距离s。
①实验时，小车沿水平方向从静止开始运动，记下小车2s内运动的距离s。若s越大，则表明小车启动越 （选填快或慢）。
②你认为小明的实验 （选填能或不能）验证猜想1是否正确，理由是 。
（3）进一步思考，小明和同学采用了如图乙的装置进行探究（小车所受摩擦力可以忽略、小车质量远大于小钩码的质量）。
①与图甲装置相比，图乙装置操作时的优点是 ；
②多次实验，让小车沿水平方向从静止开始运动，记下小车2s内运动的距离s。记录的部分数据如下表：（已知m1实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小车和砖块的总质量m/kg m1 m1 m1 m2 m2 m2 m3 m3 m3
拉力的大小F/N 1 2 4 1 2 4 1 2 4
2秒后小车离起点的距离s/cm 50 100 200 25 50 100 12.5 25 50
通过比较 （填实验序号）三次实验可以验证猜想3是 （选填正确或错误）的。
21．小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
次数 钩码重力/N 钩码升高的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 拉力方向
1 1 0.2 1 0.2 向上
2 2 0.2 2.1 0.2 向下
3 1 0.2 0.6 0.4 向上
4 2 0.2 1.1 0.4 向下
（1）实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和 ；
（2）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升：
（3）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是 ；
（4）依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是 。
22．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
（1）分析第1、2次的数据，可以得出结论：使用定滑轮 ___________（选填“能”或“不能”）省距离；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（2）用图丙进行实验时，最好 ___________匀速拉动绳子自由端；分析第3、4次数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 ___________；
（3）在本实验中进行了多次实验，目的是 ___________。
A．从多次实验中选取最准确的数据
B．多次测量取平均值，减小误差
C．从特殊现象中得到普遍规律
D．利用控制变量法
23．小雨用如图滑轮组将一个石墩提起，他想知道此石墩的体积．现在他身边除了石墩、两个相同的滑轮、细绳外，还有体重计、盛有足量水的水缸．（注意：水缸、石墩直接放到体重计上会将体重计压坏，滑轮太轻，直接放在体重计上也读不出数．体重计显示质量数）
（1）请你说明测量步骤．
（2）请你推导出测量石墩体积的数学表达式（不计绳重和摩擦）．
五、计算题（本大题共2小题）
24．如图所示，利用滑轮组将200 N的重物匀速向上提升到2 m高的平台上，求：
(1)画出滑轮组的绕线方式；
(2)绳子自由端向下移动的距离；
(3)若实际拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重多少。
25．如图所示是用滑轮组提升浸在水中的物体（物体不吸水），已知G物=300N，圆柱形容器底面积S=600cm2，当物体浸没在水中时水的深度为90cm，物体被提升至完全离开水面后（物体表面不附有水），水的深度为80cm。若物体浸没在水中被匀速提升时，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦和水的阻力）。求：
（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；
（2）物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量；
（3）物体浸没在水中时受到的浮力；
（4）物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端的拉力 。
经典基础训练题参考答案
1．【答案】A
【解析】工作时,滑轮的轴固定不动的叫定滑轮,滑轮和物体一起移动的是动滑轮。提升物体时,乙、丙、丁滑轮的轴固定不动,是定滑轮;甲滑轮和物体一起移动,甲是动滑轮。
2．【答案】D
【详解】
该滑轮为定滑轮，根据定滑轮特点可知，定滑轮可以改变力的方向，向各个方向的拉力大小都等于物体重力．故D符合题意．
3．【答案】A
【详解】设物体重力为G，A、B、D三种装置中与动滑轮相连的绳子段数分别为3、2、2，不计滑轮重、绳重和摩擦，所用的拉力分别为：F1＝、F2＝、F4＝；C装置为定滑轮，所用的拉力F3＝G，由此可知A装置最省力。
4．【答案】A
【分析】
图中分别使用动滑轮、斜面、杠杆，分别求出四个力，再确定最大的动力．
【详解】
设物体重力为G，不计机械自重和摩擦：
A、图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则；
B、图中为斜面，在直角三角形中，30°角所对的直角边h为斜边s的一半，不计机械自重和摩擦，总功与有用功相等，则 ，所以 ；
C、图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轮上，则；
D、图中为杠杆，动力臂等于阻力臂，则；
因此动力最大的是F1．
故选A．
5．【答案】C
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．【答案】C
【详解】
A．由图像可知l1=l2，由杠杆平衡条件可得F1=G，故正确，不符合题意；
B．由图像可知滑轮组n=3，则，故正确，不符合题意；
C．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则，故错误，符合题意；
D．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即，故正确，不符合题意。
故选C。
7．【答案】A
【分析】
【详解】
由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.4m/s时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v=0.2m/s；此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为
F=2G=2×10N=20N
故选A。
8．【答案】C
【详解】
解答：固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点，各力臂如下：
可知,F1的力臂为直径,力臂最大,F2的力臂较大,F3的力臂最小,由杠杆平衡条件知,当阻力与阻力的力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小．故三个力的关系为：F1.故选C. 点睛:找出支点，分析三个力的力臂的大小后，由杠杆平衡条件分析．
9．【答案】B
【详解】
A．如果杠杆的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，需要大于100N的力提升重为100N的物体，故A不符合题意；
B．斜面是省力机械，可以用小于100N的力提升重100N的物体，故B符合题意；
C．定滑轮不能省力，不能用小于100N的力提升重100N的物体，故C不符合题意；
D．如果动力作用在动滑轮的轴上提升100N的物体，如图所示：
动力大于100N，故D不符合题意。
故选B。
10．【答案】C
【详解】A．实验需要在竖直方向上测量拉力，实验前弹簧测力计应在竖直方向上调零，故A错误；
B．用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，若不计摩擦和绳子重力的情况下，同一根绳子上的力相等，故B错误；
C．使用此动滑轮时，绳子自由端移动的距离是物体上升距离的两倍，故钩码上升10cm，绳自由端向上移动20cm，故C正确；
D．使用此动滑轮时，当钩码静止时，拉力等于
故D错误。
11．【答案】D
【详解】在A的斜面中，存在F1×4m=G×2m，故F1=；在B的滑轮组中，n=3，故F2=；在C的定滑轮中，不省力，故F3=G；在D的杠杆中，存在F4×4l=G×l，故F4=；
12．【答案】不能
【详解】
旗杆顶端小轮的轴固定不动，所以是定滑轮，目的是用来改变用力方向，但不省力。
13．【答案】定；能改变力的方向；使用滑轮组可以省力；大；
【详解】
（1）旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；
（2）从乙图的使用情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，故两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，小张在图B处拉绳子的另一端，
用很小的力便能拉动他们，说明使用滑轮组可以省力；
（3）由图可知，对于钓鱼竿这个杠杆来说，它以右手为支点，所以它的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，在钓鱼时，鱼对杠杆的阻力和阻力臂都不变，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可推得要使F1减小可增大L1，即增大两手之间的距离。
14．【答案】 210 2
【详解】不计绳重和摩擦，使用动滑轮时，拉力，绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m。
15．【答案】C
【分析】
（1）物体在平衡力的作用下将保持匀速直线运动和静止状态，当所受的力不是平衡力时，物体的运动状态将会改变．
（2）做加速运动时，和物体运动方向一致的力大一些；做减速运动时，和物体运动方向相反的力大一些．
【详解】
重物在加速下降的过程中受到两个力的作用，重力和绳对重物的拉力，因为重物加速下降，所以受的不是平衡力，而是重力大于绳对物体的拉力，即绳对物体的拉力小于物体的重力50N，方向向上．
故选C．
16．【答案】200N 2 m　
【解析】由题图知，滑轮为动滑轮，动力作用在轴上(费一倍的力)，不计绳重、轮重及摩擦，则拉力F＝2G＝2×100 N＝200 N；拉力端的移动距离s＝×4 m＝2 m。
17．【答案】C；D
【详解】在不计绳重、滑轮重和摩擦时，图A是定滑轮，不能省力，但能改变力的方向；图B是动滑轮，能一半的省力，设物体重力为G，则绳子自身端的拉力，但不能改变力的方向；图C是滑轮组，绳子固定在定滑轮上，有2根承重绳子，能省力，绳子自身端的拉力，需要向下用力才能将物体提起；图D是滑轮组，承重绳子为3根，能省力，绳子自由端的拉力，向上拉动绳子能将物体向上拉起，所以能省力又能改变拉力方向的是图C。绳子自由端拉力最小的是图D。
18．【答案】等于；50；20
【详解】
[1]箱子受10N的水平推力时，箱子未被推动，处于平衡状态，此时摩擦力与推力是一对平衡力，二力的大小相等，则这时箱子受到的摩擦力等于10N。
[2]图中滑轮是定滑轮，不计绳重与摩擦，定滑轮不省力，力F大小
F=G=50N
[3]力F所做功
W=Fs=50N×2m=100J
力F所做功的功率为
P==20W
19．【答案】
【详解】
假设不计动滑轮重力和摩擦，根据 可得
所以承担物重的绳子股数n至少等于3；拉力方向应该向上，依次绕过动滑轮、定滑轮，如图
20．【答案】
【详解】
人用力往上提绳使重物升起，说明最后绕过的是动滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在动滑轮上，如下图所示：
。
21．【答案】
【详解】
水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时，为动滑轮上绳子的段数最多，有三段，绳子由动滑轮的左挂钩为连接起点反向绕成，如下图所示：
22．【答案】 等臂 ； 竖直向上 ； 物体的重力 ； 刻度尺
【详解】
（1）[1]定滑轮的本质是一个等臂杠杆，所以定滑轮测得的拉力大小等于物体的重力。
[2]为了研究使用动滑轮是否省力，应使力的方向沿着竖直向上的方向，因为如果不竖直向上拉，而是倾斜拉的话，动力臂将变短。所以根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变的情况下，拉力应该竖直向上拉，使动力臂达到最长。
[3]研究使用动滑轮是否省力，可考虑提升相同的物体，一个不用动滑轮，一个用动滑轮来比较，不用动滑轮时测得的力的大小即使物体的重力。
（2）[4]研究使用定滑轮和动滑轮是否省距离，这里要用到测量距离的工具即刻度尺。
23．【答案】； 能改变力的方向，但不能省力； 可以省力，但不能改变力的方向；
【详解】
(1)[1]由图甲可知，通过定滑轮拉物体时，其用力方向可以改变，但力的大小始终不变，故可得出：使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力。
(2)[2]由图乙可知，通过动滑轮拉物体时，其用力方向不变，但力的大小变小了，故可得出：使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。
(3)[3]若要同时具有这两个优点，则应使最终绳子拉力方向向下，绳子绕法如图所示：
24．【答案】 定； 改变力的方向； 斜面； 省力
【详解】
[1]旗杆顶部滑轮的轴固定不动，属于定滑轮；
[2]只能改变力的方向，而不能省力；
[3][4]盘山公路相当于斜面，斜面可以省力．
25． 【详解】
（1）图丙中，沿不同方向提升物体，弹簧测力计的示数相同，说明使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向。
26．【答案】省力 不变 匀速 0.4 1.7
【分析】
（1）定滑轮的使用特点是：不省力但能改变力的方向。
（2）知道弹簧测力计做匀速运动，物体受力才平衡。在理想状态下使用动滑轮能省一半力，但费距离。实际上使用动滑轮时，由于动滑轮重力不能忽略，则绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半。
【详解】
(1)[1][2]第1、2次的数据中拉力不变，则说明使用定滑轮不能省力；但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。
(2)[3][4]用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，根据
可得滑轮的重力
G动＝2F﹣G物＝2×0.7N﹣1N＝0.4N
[5]若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为
经典能力提升训练题参考答案
1．【答案】D
【详解】A．吃饭用的筷子，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
B．使用动滑轮省力但不能省距离，即动滑轮省力但费距离，故B错误；
C．使用杠杆，不仅是为了省力，也可能费力但省距离，故C错误；
D．使用定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，即使用定滑轮不能省力，故D正确。
故选D。
2．【答案】C
【详解】滑轮的位置固定不变的是定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变动力的方向；滑轮随物体运动的是动滑轮，使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向．健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是定滑轮，可改变力的方向．
3．【答案】D
【详解】
城墙上端安装的是一个定滑轮，它可以改变力的方向，但不能省力，同时也不能省距离，使用任何简单机械都不能省功。
故选D。
4．【答案】A
【详解】由图知，滑轮组承担左边拉力的绳子股数，不计滑轮、弹簧秤及轻绳的质量，拉力，滑轮组受到水平向左的拉力为，根据力的相互作用性可知，甲弹簧测力计的读数为12N；滑轮组承担右边拉力的绳子股数，不计滑轮、弹簧秤及轻绳的质量，拉力，滑轮组受到水平向右的拉力为，根据力的相互作用性可知，乙弹簧测力计的读数为8N。故A符合题意，BCD不符题意。
5．【答案】C
【详解】
AB．该滑轮为动滑轮，且；由于物体做匀速运动，摩擦力等于牵引力
故A、B项均错误；
CD．1s内物体移动的距离
力F移动的距离
拉力F做功
拉力F做功的功率为
故C项正确，D项错误。
故选C。
6．【答案】B
【详解】A．如图画出动力臂和阻力臂

由图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件，可知动力大于阻力，所以吊车的起重臂是一个费力杠杆，故A错误；
B．使用滑轮时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。若将重物直接挂在滑轮上，在提升重物时滑轮也一起上升，这样的滑轮叫动滑轮。所以吊车起重臂下方的滑轮是动滑轮，故B正确；
C．支腿盘可以增大吊车与地面的受力面积，由于吊车对地面的压力大小等于吊车及货物的总重力，总重力不变，根据可知，其作用是减小吊车对地的压强，故C错误；
D．吊车吊着货物上升的过程中，货物在吊车钢绳拉力的作用下向上运动，拉力对货物做了功，故D错误。
7．【答案】B
【详解】由图可知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以物体A受到的拉力为，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以摩擦力的大小为方向水平向左，若使物体A向左做匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则拉力F为，
故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
8．【答案】C
【详解】
A．斜面是一种省力、但费距离的机械。故A错误；
B．吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里，故B错误；
C．箭射出时，弓的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以弓的弹性势能转化为箭的动能。故C正确；
D．鸡蛋撞在石头上，鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对相互作用力，二者大小是相等的，故D错误。
故选C。
9．【答案】D
【详解】A．因为不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦，拉力F=16N，根据动滑轮的特点可知，每段绳子上的力为8N。又因为弹簧测力计的示数为2N，物体B相对于地面静止，所以物体B与木板A之间的摩擦力为2N。木板受到向右的绳子拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力，所以地面对木板A的摩擦力是
fA=8N-2N=6N
故A错误；
B．木板A的移动速度为0.3m/s，动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度，等于木板移动速度的二分之一，大小为0.15m/s，故B错误；
C．物块B始终静止，由力的平衡条件可得，物块B受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为2N，方向水平向右，故C错误；
D．绳子拉木板的功率是
故D正确。
故选D。
10．【答案】A
【详解】
A．旗杆顶端安装有一个定滑轮，它能改变动力的方向，要让旗子向上运动，我们只需向下用力就可以了，A正确；
B．矿泉水瓶盖周围的凹凸花纹是利用增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦，B错；
C．瓶盖起子是省力杠杆，使用它是为了省力，C错；
D．饮料吸管的一端剪成斜的，是用减小受力面积的方法增大压强，D错。
故选A。
11．【答案】D　
【详解】·由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.4 m/s时，滑轮上升速度是物体速度的一半，即0.2 m/s；此时拉力是物重的2倍，因此拉力F＝2G＝2×10 N＝20 N。故选D。
【易错警示】不考虑绳重、动滑轮重及摩擦的情况下，使用动滑轮可以省一半的力，但不是一定能省一半的力，要结合实际情况分析拉力大小。
12．【答案】C
【详解】AB．由图可知，A、B为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；当不计摩擦及滑轮自重时，自由端的拉力等于物体的重力，故AB正确，不符合题意；
C．由图可知，C为动滑轮，动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；当不计摩擦及滑轮自重的情况下，沿竖直方向拉动物体时，拉力等于物体重力的二分之一，由图可知，拉力沿斜向上拉动物体，此时拉力应大于物体重力的二分之一，即，故C错误，符合题意；
D．由图可知，，不计摩擦及滑轮自重，则有，故D正确，不符合题意。
13．【答案】2；1
【详解】在力F作用下，以的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为2N，若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则物体A所受摩擦力等于弹簧测力计的拉力，摩擦力f=2N，物体做匀速直线运动，滑轮对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力，而使用动滑轮能省一半的力，故拉力
14．【答案】 200 ； 0.8
【详解】
[1]如图，承担物重的绳子段数为2段，所以，拉力为
[2]绳子自由端移动的距离为
人拉动绳子的速度为
15．【答案】10；5；4；
【详解】
[1][2][3]测力计的示数为5N，所以下面一段绳子对物体的拉力也为5N，物体做匀速直线运动，所受拉力与摩擦力平衡，所以物体受到的摩擦力等于5N；因为动滑轮可以省一半的力，所以
F＝2f＝2×5N＝10N
动滑轮由2段绳子承担，若拉力F端移动了2m，则物体A移动4m。
16．【答案】
【详解】
该滑轮组从动滑轮开始绕时最省力，此时有三段承重绳，如下图所示：
17．【答案】
【详解】由题意可得，要最省力则需要动滑轮上绳子数最多，一个滑轮组中动滑轮上最多有三股绳，连线如图所示：

18．【答案】
【详解】
（1）重力的方向总是竖直向下的，重力的作用点在重心上，重物的重力示意图如下图所示：
（2）滑轮组承担重物的绳子股数越多越省力，但工人站在地上往下拉绳子才能提起重物，故该滑轮组最省力的绕法如下图所示：
故答案为
19．【答案】 变小 测力计的重力有影响 力的方向 匀速 拉动 动滑轮本身有重力 将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力中
【详解】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到自身向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重力。
[3]由图乙知，向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时，弹簧测力计的示数保持不变，且等于物重，所以使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。
（2）[4][5]在实验中，要探究拉动时，拉力与提升物重的关系，应匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡，且在拉动时，读出测力计的示数。
[6][7]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力增大。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的物重和摩擦是客观存在的，要减小此差异，则动滑轮的重力不能忽略；将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力中。
20．【答案】 正确 ； 力是改变物体运动状态的原因 ； 快 ；不能 ； 没有控制小车受到的摩擦力大小相等 ； 易于控制拉力恒定 ； 1、2、3（4、5、6或7、8、9） ； 正确
【详解】
（1）[1][2] 小车从静止到运动，运动状态发生了变化，原因是力能改变物体的运动状态，所以猜想2是正确的。
（2）[3]相同的时间内运动的距离越远，说明赛车启动的速度越快。
[4] [5] 实验中在改变质量的时候，重力也随之发生了变化，水平放置时，压力大小和重力大小相等，物体对地面的压力发生了变化，摩擦力大小和压力有关，实验没有控制摩擦力不变，所以小明的实验不能验证猜想1。
（3）[6] 通过定滑轮的连接，拉力转化成了钩码的重力，易于控制拉力恒定。
[7][8]改变物体所受的牵引力，不改变其他量，通过分析1、2、3或者4、5、6或7、8、9三次实验验数据知当小车和砖块的总质量一定时，2秒内小车运动的距离s与牵引力F成正比，所以通过三次实验可以验证猜想3是正确的。
21．【答案】（1）刻度尺　（2）匀速　（3）可以改变力的方向　（4）动滑轮有重力
【详解】（1）实验中要具体测量物体提升的高度与绳端移动的距离，因此还需增加刻度尺。
（2）当匀速拉动弹簧测力计时，由二力平衡可知，其示数才与绳子拉测力计的力大小相等，因此，需匀速拉动。
（3）1和2两次实验是使用的是定滑轮，由表格数据可以看出使用的是定滑轮不省力，但可以改变力的方向，因此比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
（4）依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是动滑轮有重力，在提升重物的同时提升了动滑轮。
22．【答案】 不能 不变 沿着竖直方向 动滑轮自身受到重力 C
【详解】（1）[1][2]第1、2次的数据中拉力和钩码重相等，绳子自由端移动的距离和钩码上升的高度相等，所以使用定滑轮不能省力，也不能省距离；定滑轮实质上是等臂杠杆，支点在滑轮的中心，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，动力臂依然等于阻力臂，定滑轮依然是等臂杠杆，所以拉力的大小将不变。
（2）[3][4]图丙为动滑轮，沿竖直方向时最省力，所以最好沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端；实际在实验时，动滑轮自身的重量、动滑轮与绳子之间存在摩擦阻力等，都会影响实验的结果，其中拉力大小并不等于钩码重力的一半的主要原因是动滑轮自身受到重力。
（3）[5]使用中要进行多次测量，目的是为了得到普遍规律，避免结论具有偶然性，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
23．【答案】(1)见解析 ； (2)
【详解】
(1)测量步骤如下：
①利用体重计测出人的质量m；
②如图组装滑轮组，人站在体重计上拉绳子，使石墩匀速提升，读出体重计的示数m1，此时压力为F1；
③人同样站在体重计上拉绳子，使石墩浸没于水缸的水中，读出体重计的示数m2，此时压力为F2；
(2)由图可知，绳子的股数n＝2，不计绳重及摩擦，
在上述步骤②中，人拉绳子的力：
不计绳重及摩擦， ，可得：
①
在上述步骤③中，人拉绳子的力：
不计绳重及摩擦可得
可得：
②
由①﹣②可得：
F浮＝2F2﹣2F1
石墩浸没于水中因此V排＝V墩，由阿基米德原理可得：
石墩的体积：
．
24．【答案】(1)如图所示　；(2)4 m；(3)20 N
【详解】·(1)由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。(2)由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2 m＝4 m。(3)不计绳重及摩擦，根据F＝(G物＋G动)得，G动＝2F－G物＝2×110 N－200 N＝20 N。
25．【答案】（1）；（2）；（3）60N；（4）120N
【详解】
解：（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强
（2）物体完全离开水面后，水对容器底压强
物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量
（3）物体浸没在水中时排开水的体积V排
V排=S(h1-h2)=60010-4m2(9010-2m-8010-2m)= 610-3m3
物体浸没在水中时受到的浮力
（4）物体浸没在水中时受到的拉力F1
由滑轮组可知：n=3，则物体浸没在水中时的机械效率
解得绳子自由端受到的拉力
则动滑轮的重力
=3F-F1=3100N-240N=60N
物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端所用的拉力
答：（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强为；
（2）物体从浸没在水中到完全离开水面后，水对容器底压强的变化量为；
（3）物体浸没在水中时受到的浮力为60N；
（4）物体完全离开水面后匀速提升过程，绳子自由端的拉力F为120N。
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