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专题二十六 滑轮--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习（浙教版）
一、选择题
1．如图所示，用三种方法拉动同一物体以相同速度v匀速上升相同高度h。拉力F1、F2、F3的功率分别是P1、P2、P3。不计滑轮与绳及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重力，则下列功率大小关系正确的是（　　）
A．P1>P2>P3 B．P1>P3>P2 C．P2>P3>P1 D．P1=P2=P3
2．（2024九下·义乌开学考）如图，物体A在拉力F的作用下向左匀速直线运动，物体A受到地面的摩擦力为10N（不计滑轮的重及滑轮与绳子之间的摩擦）。则下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到一对平衡力的作用
B．滑轮D的作用是改变力的方向
C．拉力F为5N
D．增大拉力F，物体A受到的摩擦力将增大
3．（2021九上·黄岩期末）如图，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4牛的力F1拉重为2牛的物体A时，使物体B以0.2米/秒的速度匀速向右运动。若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升，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8牛 B．拉力F2大小为10牛
C．拉力F2的功率为2.4瓦 D．拉力F1的功率为1.2瓦
4．（2023九上·杭州期中）重为30N的A物体，用图甲、乙所示两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1=18N，F2=8N，A物体在5s内速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（　　）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
5．（2023·宁波模拟）图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　）
A．拉力F的大小为1.5N
B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s
D．滑轮组的机械效率为80%
6．（2022九上·杭州期中）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动 2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程出下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
7．（2020·宁波模拟）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2，滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．F1=168N，P1=225W B．F2=210N，P2=30W
C．F2=3F1，P1=P2 D．F1=F2，P1=3P2
8．（2020·余姚模拟）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。已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体A对地面的压力为10N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右
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
二、填空题
9．（2023·宁波模拟）小明用如图所示滑轮组拉着 A、B 物体一起匀速前进，绳子自由端运动了 0.2m，若物体 B 与地面的摩擦力为 9N，则拉力所做的功是　 　J。A、B 物体一起匀速向左运 动的过程中 A 物体受摩摩擦力是　 　N。（绳重，滑轮重，绳与滑轮摩擦不计）
10．（2022·舟山模拟）图甲是滑轮组提升重200牛的物体，已知拉力F为80牛，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图像是　 　（选填“A”或“B”），动滑轮重为　 　牛，3秒内对物体做的有用功为　 　焦。
11．（2022·滨江模拟）小江用右图所示滑轮组拉着A、B物体一起匀速前进，在拉力F的作用下，绳子自由端运动0.2m，若物体B与地面的摩擦力为9N，则他所做的功　 　J.A、B物体在一起匀速向左运动的过程中A物体受到的摩擦力为　 　N。（绳重及绳与滑轮摩擦不计）
12．（2021·江北模拟）如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N。拉力F的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　。
三、解答题
13．（2022九下·杭州月考）如图所示，是一个工地上运建材的装置图，用滑轮组拉着重800N的小车A沿水平方向匀速运动，货车受到的摩擦力是货车重力的0.2倍。在32s内物体移动8m，拉力F做的功为1600J（滑轮的大小可以忽略不计），求：
（1）小车A受到绳子的水平拉力F1。
（2）拉力F的大小。
（3）滑轮组的机械效率。
14．（2020·南浔模拟）在拓展课上，小科同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为25牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.4倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力做功的功率？
（2）拉动工件的过程中，滑轮组的机械效率是多少？
15．（2019·宁波模拟）如图甲为在电动机带动下用滑轮组把质量为2.8t的重物拉上深井，绳子的重力及轮轴之间摩擦不计．设在整个拉出过程中，重物的运动可看成匀速直线运动，速度为0.5m/s，移动的距离为4m；此时电动机的电源电压为380V，电流为50A，电动机提供的拉力F为104N；求这个过程中：
（1）滑轮组对重物所做的功；
（2）电动机消耗的电能；
（3）如按图乙的方法将重物匀速竖直拉升，则电动机应提供多大拉力．
16．（2018·台州模拟）利用如图所示的滑轮组，用F=800N的力拉绳子自由端，货物A重3000N，A以0.6m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%，求：
（1）货物A在10s内移动的距离。
（2）该过程中拉力F的功率。
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】物体在竖直方向上做匀速直线运动，不计滑轮重、绳重及摩擦，根据定滑轮和动滑轮的工作特点，分别求出F1、F2、F3，根据动滑轮和定滑轮的特点分别求出拉力作用点移动的速度和物体移动速度的关系，根据P===Fv算出拉力的功率，再进行比较。
【解答】根据题意可知，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同高度h，
甲图：滑轮为动滑轮，动滑轮能省一半的力，则此时拉力F1=G；
但是多费1倍的距离，则拉力作用点移动的速度v1=2v；
拉力的功率P1=F1v1=G×2v=Gv；
乙图：滑轮为动滑轮，但拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是一个费力杠杆，多费1倍的力，省一半的距离，因此F2=2G，拉力作用点移动的速度v2=v；
那么拉力移动的功率：P2=F2v2=2G×v=Gv；
丙图：滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，且不计滑轮重及摩擦，则此时拉力F3=G；拉力作用点移动的速度v3=v；
拉力的功率分别为：P3=F3v3=G×v=Gv，
所以拉力F1、F2、F3的功率P1=P2=P3，故A、B、C错误，而D正确。
故选D。
2．【答案】C
【知识点】平衡状态的判断；影响摩擦力大小的因素；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】A.对A从竖直和水平两个方向上对A分析；
B.根据动滑轮的作用判断；
C.对滑轮D进行受力分析，根据平衡力的知识计算拉力F；
D.摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】A.根据图片可知，A在竖直方向上保持静止状态，则它受到的重力和支持力相互平衡。在水平方向上做匀速直线运动，则受到的拉力和摩擦力相互平衡，故A错误；
B.滑轮D为动滑轮，不改变力的方向，只改变力的大小，故B错误；
C.动滑轮受到向左的两个拉力F，向右受到摩擦力，则f=2F，即10N=2F，解得：F=5N，故C正确；
D.增大拉力时，A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的摩擦力不变，还是10N，故D错误。
故选C。
3．【答案】C
【知识点】影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】动滑轮，能省力但是不能改变力的方向，动滑轮绳子端移动的距离是重物的股数倍，拉力等于重物的重力大小的股数分之一；
定滑轮不能省力，但是改变力的方向；
【解答】A. 当用竖直向下4牛的力F拉重为2牛的物体A时， A上面绳子的力是6N，所以B上受到的拉力为18N，物体B受到的摩擦力为18N，A错误；
B. 若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升 ，则F2=3GA +f=6N+18N=24N；
C. 拉力F2的功率=F2×V2=24N×0.3m/s÷3=2.4W；
D. 拉力F1的功率=F1×V1=4N×0.2m/s ×3=2.4W；
故答案为：C
4．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】对于滑轮组的计算，关键在于要判断清楚总重由几股绳子承担，即从连接动滑轮的绳子有几股。绳子自由端移动的距离S绳=nS物，拉力F=。
【解答】A.甲图总重由两股绳子承担，绳子自由端移动的距离S绳1=2S物=0.6m，自由端速度V绳1=0.6m/5s =0.12m/s；乙图总重由三股绳子承担，绳子自由端移动的距离S绳2=3S物=0.9m，自由端速度 V绳2=0.9m/5s=0.18m/s。A错误。
B.F1做功W1=F1S绳1=18N×0.6m=10.8J，F2做功W2=F2S绳2=8N×0.9m=7.2J，F1做功比F2多。B错误。
C.甲图有用功W有1=GS物=30N×0.3m=9J，乙图有用功W有2=fS物=20N×0.3m=6J，甲图有用功大。C错误。
D.甲图机械效率：=×100%=×100%83.3%；乙图机械效率：=×100%=×100%83.3%。D正确。
故答案为：D。
5．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率
【解析】【分析】由图知，n=4，拉力端移动距离s=4h，据此求物体A、动滑轮和托板上升高度，利用W=Gh求滑轮组做的有用功，利用W总=Fs求总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；天花板对定滑轮的拉力F拉=2F+G定。
【解答】A.提升总重力G总=GA+G动+G托=6N+0.5N+0.5N+1N=8N，F=G总=
故A错误；
B.定滑轮对天花板的拉力等于两股绳对定滑轮的拉力加上定滑轮的重力，即T=2N+2N+0.5N=4.5N
根据力的作用是相互的，天花板对定滑轮拉力大小也等于4.5N。故B正确；
C.绳端移动的距离s和物体上升的距离h的关系是s=nh，物体上升的高度h=
v=，故C错误；
D.滑轮组的机械效率故D错误。
故选：B。
6．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动；
（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；
（3）根据W=Fs求出拉力F做的功，根据求出拉力F的功率；
（4）根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据求出滑轮组的机械效率。【解答】A.由图可知，承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；
C.拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，
则拉力F的功率，故C错误；
D.有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，
则滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
7．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系，然后以动滑轮为受力对象，根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系，最后比较不同状态下的拉力大小；
（2）根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个，那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即滑轮对它的拉力F拉=f；
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，
所以速度不同时摩擦力f相同，
因此拉力F相等，即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v1=；
当物体A以0.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v2=；
根据公式P=Fv可知：；
那么P1=3P2。
故选D。
8．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）物体A对地面的压力等于A和B的总重力，即F压=GA+GB；
（2）首先根据计算绳子对物体A的拉力，然后根据PA=FAvA计算功率；
（3）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识分析；
（4）根据影响摩擦力的因素分析B受到的摩擦力是否改变，再根据二力平衡的知识分析测力计的示数是否改变。
【解答】A.物体A对地面的压力为：F压=GA+GB=（1kg+0.5kg）×10N/kg=15N，故A错误；
B.绳子对物体A的拉力为：；
绳子拉动物体A的功率为：PA=FAvA=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.物体B处于静止状态，它受到的拉力和摩擦力相互平衡，因此摩擦力f=F示数=3N。因为拉力的方向向右，所以摩擦力的方向向左，故C错误；
D.无论物体A的移动速度如何，对B和A之间的压力以及接触面的粗糙程度都没有影响，因此B受到的摩擦力还是3N，测力计的示数保持3N不变，故D正确。
故选D。
9．【答案】5.4；0
【知识点】摩擦力的存在；功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）由图可知，摩擦力的大小由3股绳子承担，s=ns物计算拉力移动的距离，再根据F=计算拉力的大小，最后根据W=Fs计算拉力所做的功。
（2）摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。【解答】（1）由图可知，承担摩擦力大小的绳子股数n=3，
物体移动距离s=0.2m，
拉力，
克服摩擦力做功：W=Fs=3N×0.2m=0.6J；
（2）A虽然和B接触，但是二者之间没有相对运动的趋势，即A、B之间没有摩擦力，即A物体受到摩擦力为0N。
10．【答案】A；40；300
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh分析判断；
（2）根据计算动滑轮的重力；
（3）根据W有=Gh计算即可。
【解答】（1）根据图甲可知，承担重力的绳子段数n=3，根据s=nh可知，当物体上升1m时，自由段移动3m。根据图乙可知，反应绳子自由端运动的图像是A。
（2）根据得到：；
解得：G动=40N；
（3）根据图乙可知，3s内物体上升1.5m，那么有用功为：W有=Gh=200N×1.5m=300J。
11．【答案】0.6；0
【知识点】摩擦力的存在；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）当用滑轮组水平拉动物体时，根据f=nF计算出自由端的拉力，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（2）摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】（1）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=3，则自由端的拉力：；
此时拉力做功：W=Fs=3N×0.2m=0.6J。
（2）B物体在一起匀速向左运动时，A和B之间保持相对静止，没有相对运动的趋势，因此AB之间的摩擦力为0N。
12．【答案】4；75%
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据v=nvA计算出拉力移动的速度，再根据P=Fv计算出拉力的功率。
（2）首先对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算出A和B之间摩擦力的大小，然后根据机械效率的公式
计算出滑轮组的机械效率。
【解答】（1）拉力移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力F的功率P=Fv=20N×0.2m/s=4W。
（3）物体B保持静止状态，
它受到向左的A施加的摩擦力fAB，向右的地面施加的摩擦力f和测力计的拉力F拉，
根据二力平衡的条件得到：fAB=F拉+f=22N+8N=30N；
那么滑轮组的机械效率：
。
13．【答案】（1）小车受到的摩擦力f=0.2G=0.2×800N=160N；
小车做匀速直线运动，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，
即拉力F1=f=160N。
答：小车A受到绳子的水平拉力F1为160N
（2）自由端的绳子移动的距离：s=ns物=2×8m=16m；
则拉力F的数值为： ；
答：拉力F的大小为100N
（3）拉力对货车做的有用功为：W有=F1s物=160N×8m=1280J；
则滑轮组的机械效率为： 。
答：滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据f=0.2G计算出小车受到的摩擦力，再根据二力平衡的知识计算出水平拉力F1；
（2）首先根据s=ns物计算出拉力F移动的距离，再根据 就按拉力F的大小；
（3）首先根据W有=F1s物计算出有用功，再根据 计算出滑轮组的机械效率。
14．【答案】（1）W=Fs=25N×2m×2=100J
P= =25W
（2）W有用=fs=100N×0.4×2m=80J
η= =80%
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=ns物计算出自由端移动的距离，然后根据W=Fs计算出拉力做的功，最后根据计算拉力做功的功率；
（2）物体克服摩擦力做有用功，即 W有用=fs =0.4Gs，然后根据 计算滑轮组的机械效率。
15．【答案】（1）解： 重物受到的重力：G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N，
滑轮组对重物所做的功：W=Gh=2.8×104N×4m=1.12×105J
（2）解： 由可得，物体上升4m所用的时间：
，
电动机消耗的电能：
W电=UIt=380V×50A×8s=1.52×105J；
（3）甲图中承担重力的绳子有3段，
那么物体和动滑轮的总重力：nF=G总=3×104N；
乙图中承担重力的绳子有2段，
那么电动机提供的动力为：。
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据
G=mg 计算出重物的重力，然后根据
W=Gh 计算滑轮组对重物所做的功；
（2）首先根据
计算出电动机工作的时间，然后根据 W电=UIt 计算电动机消耗的电能；
（3）首先根据甲图，利用nF=G总计算出物体和动滑轮的总重力，然后再根据乙图利用
计算出电动机提供的拉力。
16．【答案】（1）S=Vt=0.6m/s×10s=6m
（2）解：n=3，绳子自由端拉力F的速度为V=0.6m/s×3=1.8m/s
P=FV=800N×1.8m/s=1440w
（3）η=W有/W总，W总=Pt=FS=14400J，W有=14400J×75%=10800J，有滑轮组水平移动重物过程中，克服重物受到的摩擦力做功为有用功，W有=fS物
故f= W有/S物=10800J/6m=1800N
【知识点】速度公式及其应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）利用速度公式解答即可；
（2）该滑轮组有3条绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的速度和路程均为A的3倍；
（3）克服摩擦力所做功是有用功，所以可以先求出总功，在根据机械效率求出有用功，最后利用功的公式求出摩擦力。
【解答】（1）由题可知，A的运动速度为0.6m/s，运动时间是10s，S=Vt=0.6m/s×10s=6m；
（2）由图分析可知n=3，所以绳子自由端拉力F的速度为VF=3VA=0.6m/s×3=1.8m/s；根据 P=FV，PF=800N×1.8m/s=1440W；
（3）W总=Pt=FS=14400J，根据η=W有/W总可得，W有=W总η=14400J×75%=10800J；因为滑轮组水平移动重物过程中，克服重物受到的摩擦力做功为有用功，所以W有=fS物，故f= W有/S物=10800J/6m=1800N。
故答案为：（1）6m；（2）1440w；（3）1800N
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一、选择题
1．如图所示，用三种方法拉动同一物体以相同速度v匀速上升相同高度h。拉力F1、F2、F3的功率分别是P1、P2、P3。不计滑轮与绳及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重力，则下列功率大小关系正确的是（　　）
A．P1>P2>P3 B．P1>P3>P2 C．P2>P3>P1 D．P1=P2=P3
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】物体在竖直方向上做匀速直线运动，不计滑轮重、绳重及摩擦，根据定滑轮和动滑轮的工作特点，分别求出F1、F2、F3，根据动滑轮和定滑轮的特点分别求出拉力作用点移动的速度和物体移动速度的关系，根据P===Fv算出拉力的功率，再进行比较。
【解答】根据题意可知，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同高度h，
甲图：滑轮为动滑轮，动滑轮能省一半的力，则此时拉力F1=G；
但是多费1倍的距离，则拉力作用点移动的速度v1=2v；
拉力的功率P1=F1v1=G×2v=Gv；
乙图：滑轮为动滑轮，但拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是一个费力杠杆，多费1倍的力，省一半的距离，因此F2=2G，拉力作用点移动的速度v2=v；
那么拉力移动的功率：P2=F2v2=2G×v=Gv；
丙图：滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，且不计滑轮重及摩擦，则此时拉力F3=G；拉力作用点移动的速度v3=v；
拉力的功率分别为：P3=F3v3=G×v=Gv，
所以拉力F1、F2、F3的功率P1=P2=P3，故A、B、C错误，而D正确。
故选D。
2．（2024九下·义乌开学考）如图，物体A在拉力F的作用下向左匀速直线运动，物体A受到地面的摩擦力为10N（不计滑轮的重及滑轮与绳子之间的摩擦）。则下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到一对平衡力的作用
B．滑轮D的作用是改变力的方向
C．拉力F为5N
D．增大拉力F，物体A受到的摩擦力将增大
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断；影响摩擦力大小的因素；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】A.对A从竖直和水平两个方向上对A分析；
B.根据动滑轮的作用判断；
C.对滑轮D进行受力分析，根据平衡力的知识计算拉力F；
D.摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】A.根据图片可知，A在竖直方向上保持静止状态，则它受到的重力和支持力相互平衡。在水平方向上做匀速直线运动，则受到的拉力和摩擦力相互平衡，故A错误；
B.滑轮D为动滑轮，不改变力的方向，只改变力的大小，故B错误；
C.动滑轮受到向左的两个拉力F，向右受到摩擦力，则f=2F，即10N=2F，解得：F=5N，故C正确；
D.增大拉力时，A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的摩擦力不变，还是10N，故D错误。
故选C。
3．（2021九上·黄岩期末）如图，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4牛的力F1拉重为2牛的物体A时，使物体B以0.2米/秒的速度匀速向右运动。若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升，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8牛 B．拉力F2大小为10牛
C．拉力F2的功率为2.4瓦 D．拉力F1的功率为1.2瓦
【答案】C
【知识点】影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】动滑轮，能省力但是不能改变力的方向，动滑轮绳子端移动的距离是重物的股数倍，拉力等于重物的重力大小的股数分之一；
定滑轮不能省力，但是改变力的方向；
【解答】A. 当用竖直向下4牛的力F拉重为2牛的物体A时， A上面绳子的力是6N，所以B上受到的拉力为18N，物体B受到的摩擦力为18N，A错误；
B. 若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升 ，则F2=3GA +f=6N+18N=24N；
C. 拉力F2的功率=F2×V2=24N×0.3m/s÷3=2.4W；
D. 拉力F1的功率=F1×V1=4N×0.2m/s ×3=2.4W；
故答案为：C
4．（2023九上·杭州期中）重为30N的A物体，用图甲、乙所示两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1=18N，F2=8N，A物体在5s内速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（　　）
A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B．F1做功比F2做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】对于滑轮组的计算，关键在于要判断清楚总重由几股绳子承担，即从连接动滑轮的绳子有几股。绳子自由端移动的距离S绳=nS物，拉力F=。
【解答】A.甲图总重由两股绳子承担，绳子自由端移动的距离S绳1=2S物=0.6m，自由端速度V绳1=0.6m/5s =0.12m/s；乙图总重由三股绳子承担，绳子自由端移动的距离S绳2=3S物=0.9m，自由端速度 V绳2=0.9m/5s=0.18m/s。A错误。
B.F1做功W1=F1S绳1=18N×0.6m=10.8J，F2做功W2=F2S绳2=8N×0.9m=7.2J，F1做功比F2多。B错误。
C.甲图有用功W有1=GS物=30N×0.3m=9J，乙图有用功W有2=fS物=20N×0.3m=6J，甲图有用功大。C错误。
D.甲图机械效率：=×100%=×100%83.3%；乙图机械效率：=×100%=×100%83.3%。D正确。
故答案为：D。
5．（2023·宁波模拟）图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　）
A．拉力F的大小为1.5N
B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率
【解析】【分析】由图知，n=4，拉力端移动距离s=4h，据此求物体A、动滑轮和托板上升高度，利用W=Gh求滑轮组做的有用功，利用W总=Fs求总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；天花板对定滑轮的拉力F拉=2F+G定。
【解答】A.提升总重力G总=GA+G动+G托=6N+0.5N+0.5N+1N=8N，F=G总=
故A错误；
B.定滑轮对天花板的拉力等于两股绳对定滑轮的拉力加上定滑轮的重力，即T=2N+2N+0.5N=4.5N
根据力的作用是相互的，天花板对定滑轮拉力大小也等于4.5N。故B正确；
C.绳端移动的距离s和物体上升的距离h的关系是s=nh，物体上升的高度h=
v=，故C错误；
D.滑轮组的机械效率故D错误。
故选：B。
6．（2022九上·杭州期中）建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N 的物体沿水平方向匀速移动 2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程出下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nsA求出绳子自由端沿水平方向移动；
（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力；
（3）根据W=Fs求出拉力F做的功，根据求出拉力F的功率；
（4）根据W有=FAsA求出拉力做的有用功，根据求出滑轮组的机械效率。【解答】A.由图可知，承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m，故A错误；
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，
则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.4×1500N=600N，故B错误；
C.拉力F做的功W总=Fs=375N×4m=1500J，
则拉力F的功率，故C错误；
D.有用功W有=FAsA=600N×2m=1200J，
则滑轮组的机械效率，故D正确。
故选D。
7．（2020·宁波模拟）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2，滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．F1=168N，P1=225W B．F2=210N，P2=30W
C．F2=3F1，P1=P2 D．F1=F2，P1=3P2
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系，然后以动滑轮为受力对象，根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系，最后比较不同状态下的拉力大小；
（2）根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个，那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即滑轮对它的拉力F拉=f；
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，
所以速度不同时摩擦力f相同，
因此拉力F相等，即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v1=；
当物体A以0.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v2=；
根据公式P=Fv可知：；
那么P1=3P2。
故选D。
8．（2020·余姚模拟）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。已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体A对地面的压力为10N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右
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
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）物体A对地面的压力等于A和B的总重力，即F压=GA+GB；
（2）首先根据计算绳子对物体A的拉力，然后根据PA=FAvA计算功率；
（3）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识分析；
（4）根据影响摩擦力的因素分析B受到的摩擦力是否改变，再根据二力平衡的知识分析测力计的示数是否改变。
【解答】A.物体A对地面的压力为：F压=GA+GB=（1kg+0.5kg）×10N/kg=15N，故A错误；
B.绳子对物体A的拉力为：；
绳子拉动物体A的功率为：PA=FAvA=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.物体B处于静止状态，它受到的拉力和摩擦力相互平衡，因此摩擦力f=F示数=3N。因为拉力的方向向右，所以摩擦力的方向向左，故C错误；
D.无论物体A的移动速度如何，对B和A之间的压力以及接触面的粗糙程度都没有影响，因此B受到的摩擦力还是3N，测力计的示数保持3N不变，故D正确。
故选D。
二、填空题
9．（2023·宁波模拟）小明用如图所示滑轮组拉着 A、B 物体一起匀速前进，绳子自由端运动了 0.2m，若物体 B 与地面的摩擦力为 9N，则拉力所做的功是　 　J。A、B 物体一起匀速向左运 动的过程中 A 物体受摩摩擦力是　 　N。（绳重，滑轮重，绳与滑轮摩擦不计）
【答案】5.4；0
【知识点】摩擦力的存在；功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）由图可知，摩擦力的大小由3股绳子承担，s=ns物计算拉力移动的距离，再根据F=计算拉力的大小，最后根据W=Fs计算拉力所做的功。
（2）摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。【解答】（1）由图可知，承担摩擦力大小的绳子股数n=3，
物体移动距离s=0.2m，
拉力，
克服摩擦力做功：W=Fs=3N×0.2m=0.6J；
（2）A虽然和B接触，但是二者之间没有相对运动的趋势，即A、B之间没有摩擦力，即A物体受到摩擦力为0N。
10．（2022·舟山模拟）图甲是滑轮组提升重200牛的物体，已知拉力F为80牛，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图像是　 　（选填“A”或“B”），动滑轮重为　 　牛，3秒内对物体做的有用功为　 　焦。
【答案】A；40；300
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，然后根据s=nh分析判断；
（2）根据计算动滑轮的重力；
（3）根据W有=Gh计算即可。
【解答】（1）根据图甲可知，承担重力的绳子段数n=3，根据s=nh可知，当物体上升1m时，自由段移动3m。根据图乙可知，反应绳子自由端运动的图像是A。
（2）根据得到：；
解得：G动=40N；
（3）根据图乙可知，3s内物体上升1.5m，那么有用功为：W有=Gh=200N×1.5m=300J。
11．（2022·滨江模拟）小江用右图所示滑轮组拉着A、B物体一起匀速前进，在拉力F的作用下，绳子自由端运动0.2m，若物体B与地面的摩擦力为9N，则他所做的功　 　J.A、B物体在一起匀速向左运动的过程中A物体受到的摩擦力为　 　N。（绳重及绳与滑轮摩擦不计）
【答案】0.6；0
【知识点】摩擦力的存在；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）当用滑轮组水平拉动物体时，根据f=nF计算出自由端的拉力，再根据W=Fs计算拉力做的功；
（2）摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】（1）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=3，则自由端的拉力：；
此时拉力做功：W=Fs=3N×0.2m=0.6J。
（2）B物体在一起匀速向左运动时，A和B之间保持相对静止，没有相对运动的趋势，因此AB之间的摩擦力为0N。
12．（2021·江北模拟）如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N。拉力F的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　。
【答案】4；75%
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据v=nvA计算出拉力移动的速度，再根据P=Fv计算出拉力的功率。
（2）首先对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算出A和B之间摩擦力的大小，然后根据机械效率的公式
计算出滑轮组的机械效率。
【解答】（1）拉力移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力F的功率P=Fv=20N×0.2m/s=4W。
（3）物体B保持静止状态，
它受到向左的A施加的摩擦力fAB，向右的地面施加的摩擦力f和测力计的拉力F拉，
根据二力平衡的条件得到：fAB=F拉+f=22N+8N=30N；
那么滑轮组的机械效率：
。
三、解答题
13．（2022九下·杭州月考）如图所示，是一个工地上运建材的装置图，用滑轮组拉着重800N的小车A沿水平方向匀速运动，货车受到的摩擦力是货车重力的0.2倍。在32s内物体移动8m，拉力F做的功为1600J（滑轮的大小可以忽略不计），求：
（1）小车A受到绳子的水平拉力F1。
（2）拉力F的大小。
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）小车受到的摩擦力f=0.2G=0.2×800N=160N；
小车做匀速直线运动，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，
即拉力F1=f=160N。
答：小车A受到绳子的水平拉力F1为160N
（2）自由端的绳子移动的距离：s=ns物=2×8m=16m；
则拉力F的数值为： ；
答：拉力F的大小为100N
（3）拉力对货车做的有用功为：W有=F1s物=160N×8m=1280J；
则滑轮组的机械效率为： 。
答：滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据f=0.2G计算出小车受到的摩擦力，再根据二力平衡的知识计算出水平拉力F1；
（2）首先根据s=ns物计算出拉力F移动的距离，再根据 就按拉力F的大小；
（3）首先根据W有=F1s物计算出有用功，再根据 计算出滑轮组的机械效率。
14．（2020·南浔模拟）在拓展课上，小科同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为25牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.4倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力做功的功率？
（2）拉动工件的过程中，滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）W=Fs=25N×2m×2=100J
P= =25W
（2）W有用=fs=100N×0.4×2m=80J
η= =80%
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=ns物计算出自由端移动的距离，然后根据W=Fs计算出拉力做的功，最后根据计算拉力做功的功率；
（2）物体克服摩擦力做有用功，即 W有用=fs =0.4Gs，然后根据 计算滑轮组的机械效率。
15．（2019·宁波模拟）如图甲为在电动机带动下用滑轮组把质量为2.8t的重物拉上深井，绳子的重力及轮轴之间摩擦不计．设在整个拉出过程中，重物的运动可看成匀速直线运动，速度为0.5m/s，移动的距离为4m；此时电动机的电源电压为380V，电流为50A，电动机提供的拉力F为104N；求这个过程中：
（1）滑轮组对重物所做的功；
（2）电动机消耗的电能；
（3）如按图乙的方法将重物匀速竖直拉升，则电动机应提供多大拉力．
【答案】（1）解： 重物受到的重力：G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N，
滑轮组对重物所做的功：W=Gh=2.8×104N×4m=1.12×105J
（2）解： 由可得，物体上升4m所用的时间：
，
电动机消耗的电能：
W电=UIt=380V×50A×8s=1.52×105J；
（3）甲图中承担重力的绳子有3段，
那么物体和动滑轮的总重力：nF=G总=3×104N；
乙图中承担重力的绳子有2段，
那么电动机提供的动力为：。
【知识点】功的计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据
G=mg 计算出重物的重力，然后根据
W=Gh 计算滑轮组对重物所做的功；
（2）首先根据
计算出电动机工作的时间，然后根据 W电=UIt 计算电动机消耗的电能；
（3）首先根据甲图，利用nF=G总计算出物体和动滑轮的总重力，然后再根据乙图利用
计算出电动机提供的拉力。
16．（2018·台州模拟）利用如图所示的滑轮组，用F=800N的力拉绳子自由端，货物A重3000N，A以0.6m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%，求：
（1）货物A在10s内移动的距离。
（2）该过程中拉力F的功率。
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
【答案】（1）S=Vt=0.6m/s×10s=6m
（2）解：n=3，绳子自由端拉力F的速度为V=0.6m/s×3=1.8m/s
P=FV=800N×1.8m/s=1440w
（3）η=W有/W总，W总=Pt=FS=14400J，W有=14400J×75%=10800J，有滑轮组水平移动重物过程中，克服重物受到的摩擦力做功为有用功，W有=fS物
故f= W有/S物=10800J/6m=1800N
【知识点】速度公式及其应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）利用速度公式解答即可；
（2）该滑轮组有3条绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的速度和路程均为A的3倍；
（3）克服摩擦力所做功是有用功，所以可以先求出总功，在根据机械效率求出有用功，最后利用功的公式求出摩擦力。
【解答】（1）由题可知，A的运动速度为0.6m/s，运动时间是10s，S=Vt=0.6m/s×10s=6m；
（2）由图分析可知n=3，所以绳子自由端拉力F的速度为VF=3VA=0.6m/s×3=1.8m/s；根据 P=FV，PF=800N×1.8m/s=1440W；
（3）W总=Pt=FS=14400J，根据η=W有/W总可得，W有=W总η=14400J×75%=10800J；因为滑轮组水平移动重物过程中，克服重物受到的摩擦力做功为有用功，所以W有=fS物，故f= W有/S物=10800J/6m=1800N。
故答案为：（1）6m；（2）1440w；（3）1800N
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