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九上科学 5.2滑轮（原卷版）
一．定滑轮及其工作特点（共2小题）
1．（2023秋 镇海区校级期中）如图所示实验装置，甲重16N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是（　　）
A．16N B．12N C．28N D．4N
2．（2023秋 杭州期中）小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（　　）
A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起
C．两个都拉不起 D．两个都拉起
二．动滑轮及其工作特点（共10小题）
3．（2023春 东阳市期中）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2023秋 上城区校级期中）如图所示，下列滑轮使用过程中（不计滑轮重力、滑轮和轴、绳的摩擦）可以省力的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2023秋 临平区校级期中）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）
A．F甲＝200N，并向上移动4m
B．F甲＝100N，并向上移动2m
C．F乙＝200N，并向上移动1m
D．F乙＝400N，并向上移动1m
6．（2023秋 新昌县校级期中）如图所示，利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，物体运动速度为1米/秒。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则下列说法错误的是（　　）
A．A处的拉力大小为45N
B．动滑轮重力为15N
C．水平拉力F做功的功率为60瓦
D．滑轮组的机械效率是75%
7．（2023秋 滨江区校级期中）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．20N B．25N C．30N D．35N
8．（2023秋 拱墅区校级期中）如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，那么，下列关系式中正确的是（　　）（不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦）
A．F2＜F1＜F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＞F2＞F3
9．（2023秋 西湖区校级期中）如图所示，三个滑轮分别拉着同样的物体沿同一水平地面做匀速直线运动，有物体重300N，物体与地面之间的摩擦力为60N，则所用的拉力分别为：（不计绳与轮之间的摩擦及轮重）F1＝　 　N；F2＝　 　N；F3＝　 　N。
10．（2023秋 椒江区校级期中）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为　 　N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为　 　N。
11．（2023春 柯桥区期中）如图所示，在水平拉力F的作用下重为100牛的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为5N，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则A与水平桌面的摩擦力大小是 　 　牛。在拉动过程中动滑轮的作用是 　 　（填“省力”或“省距离”）。
三．滑轮组及其工作特点（共10小题）
12．（2023秋 绍兴期中）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（　　）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
13．（2023秋 椒江区校级期中）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。已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
14．（2023秋 拱墅区校级期中）小明用下列方式匀速提升同一重物，若不计滑轮和绳子的自重及摩擦，拉力最大的是（　　）
A． B．
C． D．
15．（2023秋 杭州期中）用下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
16．（2023秋 西湖区期中）如图所示，在这个装置中，如果拉力F等于4牛且不计摩擦，则甲、乙两个弹簧测力计的读数分别为（　　）
A．8牛，12牛 B．12牛，8牛 C．8牛，8牛 D．12牛，12牛
17．（2023秋 上城区期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（　　）
①拉力F1的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等
A．只有②③正确 B．只有①②正确
C．只有②④正确 D．只有①②④正确
18．（2023秋 婺城区校级期中）如图所示，不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦。物体A重100N，物体B重20N，当B匀速下降20cm时，A移动的距离为 　 　cm。若用一个水平向右的力拉动A，使其匀速向右运动，则这个力的大小为 　 　。
19．（2023秋 上城区校级期中）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，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）。
（1）弹簧测力计读数为为 　 　N；
（2）物体A和地面之间的摩擦力 　 　N；
（3）如果增大F2，物体A是否有可能向左运动？请说明理由 　 　。
20．（2023秋 定海区期中）如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为100N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力 　 　N。物体B的重力是 　 　。（不计绳重，轮重和摩擦）
21．（2023秋 西湖区校级期中）用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力FG的绳子的绕法。（不计动滑轮、绳重和摩擦）
四．滑轮相关量的计算（共1小题）
22．（2023秋 拱墅区期中）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以500的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为60%．（g＝10N/kg）
（1）按题意画出滑轮组的绕绳
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？
五．滑轮及滑轮组的机械效率（共9小题）
23．（2023秋 江干区校级期中）如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重的物体缓慢上升，不计绳重和摩擦，现改变动滑轮的重力G，则动滑轮的机械效率η与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的（　　）
A． B．
C． D．
24．（2023秋 西湖区期中）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（　　）
A．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．动滑轮重力为70N
C．当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
D．当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
25．（2023秋 江干区校级期中）如图各装置中，每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B．使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C．使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D．四个简单机械中，丙滑轮组的机械效率最小
26．（2023秋 浙江期中）如图所示，小科用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/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。
（1）绳子自由端移动的速度是 　 　。
（2）物体受到的拉力为 　 　。
（3）滑轮组的机械效率为 　 　。
27．（2023秋 下城区期中）如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为45牛，若不计滑轮重、绳重及摩擦，所需拉力F为 　 　牛，而实际拉力为25牛，则物体移动10厘米，需要做 　 　焦的额外功，机械效率为 　 　。
28．（2023秋 滨江区校级期中）如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g＝10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的有用功W有用；
（3）整个过程中机械效率η。
29．（2023秋 下城区期中）某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为240kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）拉力F的大小。
（3）动滑轮的重力。
（4）若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为多少？
30．（2023秋 江干区校级期中）如图所示滑轮组，已知物重400N，拉力F是250N，物体上升的距离是2m，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重是多少？
（2）此时滑轮组的机械效率是多少？
（3）如果提升的物重变为700N，则滑轮组的机械效率变为多少？
31．（2023秋 萧山区校级期中）如图所示，小科用10N的力提升重为16N的物体，使物体在6s内提升3m。不计绳重和摩擦，请分析：
（1）该装置所使用的滑轮组具有 　 　（填字母）的作用。
A.只省力 B.只改变力的方向 C.省力且改变力的方向 D.省力且不改变力的方向
（2）动滑轮的重为多少？
（3）此过程中，滑轮组的机械效率为多少？
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九上科学 5.2滑轮（解析版）
一．定滑轮及其工作特点（共2小题）
1．（2023秋 镇海区校级期中）如图所示实验装置，甲重16N，乙重12N，静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数是（　　）
A．16N B．12N C．28N D．4N
【答案】B
【解答】解：（1）图中有两个定滑轮，只能改变力的方向，并不省力，不能改变力的大小；
（2）由图可见，乙处于悬吊状态，乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的12N的拉力，弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的就是一对平衡力，所以甲也对弹簧测力计施加了一个12N的拉力，弹簧测力计的示数等于这个力，等于12N，地面对甲的支持力为16N﹣12N＝4N。
故选：B。
2．（2023秋 杭州期中）小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（　　）
A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起
C．两个都拉不起 D．两个都拉起
【答案】B
【解答】解：小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样，但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关；由于对绳子的拉力是靠自身的重力产生的，所以对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小，由于装置是定滑轮，只改变力的方向，不能省力，所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力，则绳子上的作用力小于小胖的重力，即小胖把小李拉起。
故选：B。
二．动滑轮及其工作特点（共10小题）
3．（2023春 东阳市期中）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：AB、AB图中两个滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，只能改变力的方向，故AB错误；
C、滑轮作为动滑轮使用，不计滑轮自重和摩擦，能省一半的力，故C正确；
D、滑轮作为动滑轮使用，弹簧测力计作用在滑轮轴上，不计滑轮自重和摩擦，弹簧测力计拉力为绳子拉力的2倍，故D错误。
故选：C。
4．（2023秋 上城区校级期中）如图所示，下列滑轮使用过程中（不计滑轮重力、滑轮和轴、绳的摩擦）可以省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：ABC图中均为定滑轮，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，不计滑轮重力、滑轮和轴、绳的摩擦的情况下，AC图中F＝G，D图中F＝F摩；B图中为动滑轮，使用动滑轮可以省一半力，不计滑轮重力、滑轮和轴、绳的摩擦的情况下，B图中F。
故选：B。
5．（2023秋 临平区校级期中）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）
A．F甲＝200N，并向上移动4m
B．F甲＝100N，并向上移动2m
C．F乙＝200N，并向上移动1m
D．F乙＝400N，并向上移动1m
【答案】D
【解答】解：AB、图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以F甲G物200N＝100N，拉力端移动的距离为s＝2h＝2×2m＝4m，故AB错误；
CD、图乙是动滑轮，由图可知，G物F乙＝200N，所以F乙＝400N，拉力端移动的距离为s'h2m＝1m，故C错误，D正确。
故选：D。
6．（2023秋 新昌县校级期中）如图所示，利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，物体运动速度为1米/秒。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则下列说法错误的是（　　）
A．A处的拉力大小为45N
B．动滑轮重力为15N
C．水平拉力F做功的功率为60瓦
D．滑轮组的机械效率是75%
【答案】B
【解答】解：
A、因为物体在水平地面上做匀速直线运动，所以物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，则物体受到的拉力F拉＝f＝45N，作用在A处的拉力大小等于物体受到的拉力，大小也等于45N，故A正确；
B、动滑轮也做匀速直线运动，则动滑轮受到平衡力的作用，在竖直方向上受到重力和绳对动滑轮的支持力作用，但根据题干条件无法求出动滑轮的重力，故B错误；
C、由图可知n＝2，水平拉力F移动的速度为：v＝nv物＝2×1m/s＝2m/s，
则水平拉力F做功的功率为：PFv＝30N×2m/s＝60W，故C正确；
D、该滑轮组的机械效率为：
η100%＝75%，故D正确。
故选：B。
7．（2023秋 滨江区校级期中）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．20N B．25N C．30N D．35N
【答案】D
【解答】解：由图可知，物体与滑轮的总重力由两段绳子承担，又由于两根绳子的拉力的方向不平行，
所以由力的合成可得：2F＞G滑轮+G物＝10N+50N＝60N，即：F＞30N，故ABC错误，D正确。
故选：D。
8．（2023秋 拱墅区校级期中）如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，那么，下列关系式中正确的是（　　）（不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦）
A．F2＜F1＜F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＞F2＞F3
【答案】A
【解答】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，
左滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1＝f；
中滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2f；
右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即F3＝2f；
故F2＜F1＜F3；
故选：A。
9．（2023秋 西湖区校级期中）如图所示，三个滑轮分别拉着同样的物体沿同一水平地面做匀速直线运动，有物体重300N，物体与地面之间的摩擦力为60N，则所用的拉力分别为：（不计绳与轮之间的摩擦及轮重）F1＝　60　N；F2＝　30　N；F3＝　120　N。
【答案】见试题解答内容
【解答】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，
左滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1＝f＝60N；
中滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2f60N＝30N；
右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即F3＝2f＝2×60N＝120N；
故答案为：60N；30N；120N。
10．（2023秋 椒江区校级期中）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为　100　N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为　20　N。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）因为动滑轮有两段绳子吊着物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力FG200N＝100N；
（2）若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时，根据F（G+G动）得G动＝2F﹣G＝2×110N﹣200N＝20N。
故答案为：100；20。
11．（2023春 柯桥区期中）如图所示，在水平拉力F的作用下重为100牛的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为5N，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则A与水平桌面的摩擦力大小是 　5　牛。在拉动过程中动滑轮的作用是 　省距离　（填“省力”或“省距离”）。
【答案】5；省距离。
【解答】解：
（1）由题意可知，弹簧测力计B测出了动滑轮上绳子的拉力为5N，则物体A受到拉力F拉＝5N；
因为物体A做匀速直线运动，所以物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，则A受到的摩擦力f＝F拉＝5N；
（2）图中拉力F作用在动滑轮的轴上，与滑轮左侧两段绳子的拉力平衡，则：F＝2F拉＝2×5N＝10N；
由于动滑轮有两段绳子拉着滑轮，拉力F作用在轴上，所以费力但省距离。
故答案为：5；省距离。
三．滑轮组及其工作特点（共10小题）
12．（2023秋 绍兴期中）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（　　）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
【答案】C
【解答】解：A、车对地面的压力与车的重力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。故A错误；
B、车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。故B错误；
CD、由图可知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力FF′2400N＝1200N，因为绳重和摩擦必然存在，所以绳索自由端的力F至少为1200N．故C正确，D错误。
故选：C。
13．（2023秋 椒江区校级期中）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。已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
【解答】解：若不计滑轮重、绳重及滑轮组摩擦，小明所使用的拉力Ff540N＝180N；
由于爸爸妈妈在轻质滑轮组两端拉着滑轮组，则f妈妈＝f爸爸﹣F＝540N﹣180N＝360N，故ABD错误，C正确。
故选：C。
14．（2023秋 拱墅区校级期中）小明用下列方式匀速提升同一重物，若不计滑轮和绳子的自重及摩擦，拉力最大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：不计滑轮和绳子的自重及摩擦，则
A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F1G；
B、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有2股，则F2G；
C、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F3＝G；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有3股，则F4G，
由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下拉力最大的是C。
故选：C。
15．（2023秋 杭州期中）用下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：A、动力力臂是阻力力臂二倍的杠杆，所以是省力一半。
B、定滑轮实质是等臂杠杆，只改变力的方向，不改变力的大小。
C、吊动滑轮的为2股绳子，拉力为物重的二分之一；
D、吊动滑轮的为3股绳子，拉力为物重的三分之一，所以最省力。
故选：D。
16．（2023秋 西湖区期中）如图所示，在这个装置中，如果拉力F等于4牛且不计摩擦，则甲、乙两个弹簧测力计的读数分别为（　　）
A．8牛，12牛 B．12牛，8牛 C．8牛，8牛 D．12牛，12牛
【答案】B
【解答】解：已知绳子上的拉力为F＝4 N，不计摩擦，
由图可知，弹簧测力计甲连接的滑轮上有3段绳子，所以左边滑轮对弹簧测力计甲的拉力（即弹簧测力计甲的读数）等于拉力F的3倍，故弹簧测力计甲的读数为3F＝3×4N＝12N；
弹簧测力计乙连接的滑轮上有2段绳子，所以右边滑轮对弹簧测力计乙的拉力（即弹簧测力计乙的读数）是拉力F的2倍，故弹簧测力计乙的读数为2F＝2×4N＝8N。
故选：B。
17．（2023秋 上城区期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（　　）
①拉力F1的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等
A．只有②③正确 B．只有①②正确
C．只有②④正确 D．只有①②④正确
【答案】C
【解答】解：
①由甲图知，承担物重绳子的段数n＝2，
由η可得，拉力F1500N，故①错误；
②忽略绳重及一切阻力，当提升900N的重物时，F1（G+G动），
所以动滑轮重力：G动＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N，
用图乙滑轮组提升300N重物时的机械效率：η′75%，故②正确；
③忽略绳重及一切阻力，由η知，分别用两种绕法匀速提升相同重物时，机械效率相同，故③错误；
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，由W有＝Gh知，克服物重所做有用功相同，忽略绳重及一切阻力，由W额＝G动h知，克服动滑轮重所做额外功相同，由W总＝W有+W额知，总功也相等，即F1、F2做功相等，故④正确；
综上所述，只有②④正确。
故选：C。
18．（2023秋 婺城区校级期中）如图所示，不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦。物体A重100N，物体B重20N，当B匀速下降20cm时，A移动的距离为 　40　cm。若用一个水平向右的力拉动A，使其匀速向右运动，则这个力的大小为 　20N　。
【答案】40；20N
【解答】解：（1）由图知，滑轮组承担重物绳子的段数n＝2，绳端移动距离s＝2h，
所以物体A移动的距离s＝2h＝2×20cm＝40cm；
（2）不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦，物体B匀速下降，物体A水平方向受到的向右摩擦力和绳子向左拉力是一对平衡力，
所以物体A受到的摩擦力f＝FGB20N＝10N；
用一个水平向右的力F′拉动A，使其匀速向右运动时，A还受到水平向左的摩擦力、水平向右绳子拉力，
由A对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以A受到的摩擦力大小仍为10N，
且F′＝F+f＝10N+10N＝20N。
故答案为：40；20N。
19．（2023秋 上城区校级期中）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，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）。
（1）弹簧测力计读数为为 　9　N；
（2）物体A和地面之间的摩擦力 　2　N；
（3）如果增大F2，物体A是否有可能向左运动？请说明理由 　物体A不向左运动；如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态。　。
【答案】（1）9；（2）2；（3）物体A不向左运动；如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态。
【解答】解：（1）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，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数F＝3F2＝3×3N＝9N；
（2）因为不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，所以动滑轮对物体B的拉力F＝2F2＝2×3N＝6N，
物体B在水平方向上做匀速直线运动，物体B受力平衡，所以物体A对物体B的摩擦力f＝F＝6N，
由于物体A静止，所以物体A在水平方向上受力平衡，物体A在水平方向上受到水平拉力F1＝4N的作用，方向水平向右、物体B对物体A的摩擦力f′＝f＝6N的作用，方向水平向左，
水平拉力F1、物体B对物体A的摩擦力f′的合力F合＝f′﹣F＝6N﹣4N＝2N，方向水平向左，
由于物体A静止，所以地面对物体A的摩擦力f″＝F合＝2N，方向水平向右；
（3）如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态。
故答案为：（1）9；（2）2；（3）物体A不向左运动；如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态。
20．（2023秋 定海区期中）如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为100N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力 　50　N。物体B的重力是 　25　。（不计绳重，轮重和摩擦）
【答案】50；25。
【解答】解：
物体A在物体B的重力作用下向右做匀速直线运动时，A受到的摩擦力等于动滑轮对A的拉力，即f＝F动；
当物体A向左做匀速直线运动时，受到向左的拉力F、向右的摩擦力f和F动，
即；F＝f+F动，
因f＝F动，所以F＝2f，即：100N＝2f，
解得f＝F动＝50N，且此时摩擦力方向水平向右。
动滑轮上有2段绳子承担拉力，滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计
那么动滑轮上受到的拉力和物体B的重力的关系为：F动＝2GB；
则：GBF动50N＝25N。
故答案为：50；25。
21．（2023秋 西湖区校级期中）用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力FG的绳子的绕法。（不计动滑轮、绳重和摩擦）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据题意，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以滑轮组要从动滑轮绕起。
故答案为：
四．滑轮相关量的计算（共1小题）
22．（2023秋 拱墅区期中）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以500的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为60%．（g＝10N/kg）
（1）按题意画出滑轮组的绕绳
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由s＝nh得作用在动滑轮上的绳子段数：
n3，
所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图所示：
（2）拉力做的功为：
W总＝Fs＝500N×1.5m＝750J，
拉力做功的功率：
P75W；
（3）因为η，
所以拉力做的有用功：
W有用＝W总×η＝750J×60%＝450J，
由W有用＝Gh得提升的物重：
G900N，
则提升物体的质量：
m90kg。
答：（1）如上图所示；
（2）人所做功的功率为75W；
（3）被吊起的重物质量为90kg。
五．滑轮及滑轮组的机械效率（共9小题）
23．（2023秋 江干区校级期中）如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重的物体缓慢上升，不计绳重和摩擦，现改变动滑轮的重力G，则动滑轮的机械效率η与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：因为不计绳重和摩擦，所以动滑轮的机械效率η，当G物一定时，动滑轮重力G越大，动滑轮的机械效率越小，故D正确、ABC错误。
故选：D。
24．（2023秋 西湖区期中）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正确的是（　　）
A．此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．动滑轮重力为70N
C．当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
D．当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
【答案】D
【解答】解：
A、由v得，物体运动的时间：
t20s，
根据图乙可知，此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000 J，
由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以s＝2h＝2×10m＝20m，
由W总＝Fs得，拉力F400 N，故A正确；
B、因为匀速提升物体，对滑轮组受力分析可得：F（F绳+G动），
则动滑轮的重力：G动＝2F﹣F绳＝2×400N﹣730N＝70 N，故B正确；
C、物体M的重力：G物＝mg＝76kg×10N/kg＝760 N；
由于物体未露出水面，完全浸没在水中，所以V排＝V物，
则物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物＝1×103 kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30 N，
当物体在水里匀速上升时受三个力的作用，物体的重力、浮力和动滑轮下方绳子的拉力，处于三力平衡，即F绳+F浮＝G物，
则F绳＝G物﹣F浮＝760N﹣30N＝730N；故C正确；
D、动滑轮下方绳子的拉力所做的功为有用功，
则有用功：W有用＝F绳×h物＝730N×10m＝7300 J，
滑轮组提升重物的机械效率：η100%100%＝91.25%；故D错误。
故选：D。
25．（2023秋 江干区校级期中）如图各装置中，每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B．使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C．使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D．四个简单机械中，丙滑轮组的机械效率最小
【答案】C
【解答】解：A、甲滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省力，不能改变力的方向，乙滑轮是定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故A错误；
B、由图丙可知绳子的有效股数为3，图丁中绳子的有效股数为2，由F（G+G动）可知，把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦）时，使用丙滑轮组比使用丁滑轮组更省力，故B错误；
C、由甲和丁可知，承担物重的绳子的股数都为2，则有绳子自由端通过的距离是物体升高距离的2倍，即使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多，故C正确；
D、由W＝Gh可知，把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同，因甲、丙、丁中都需要克服同一个动滑轮的重力做额外功，即甲、丙、丁滑轮组做的额外功相等，乙图中不需要提升动滑轮做额外功，所以，由η100%100%可知，甲、丙、丁滑轮组的机械效率相等，乙滑轮的机械效率最高，故D错误。
故选：C。
26．（2023秋 浙江期中）如图所示，小科用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/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。
（1）绳子自由端移动的速度是 　2m/s　。
（2）物体受到的拉力为 　300N　。
（3）滑轮组的机械效率为 　83.3%　。
【答案】（1）2m/s；（2）300N；（3）83.3%。
【解答】解：（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，
绳子自由端移动的速度：v＝nv物＝2×1m/s＝2m/s；
（2）物体做匀速直线运动，水平方向受力平衡，
物体受到的拉力：F物＝f＝0.3G＝0.3×1000N＝300N；
（3）滑轮组的机械效率：η83.3%。
故答案为：（1）2m/s；（2）300N；（3）83.3%。
27．（2023秋 下城区期中）如图所示，用此滑轮组匀速拉动放在水平面上的物体，若物体重150牛，物体与水平面间的摩擦力为45牛，若不计滑轮重、绳重及摩擦，所需拉力F为 　15　牛，而实际拉力为25牛，则物体移动10厘米，需要做 　3　焦的额外功，机械效率为 　60%　。
【答案】15；3；60%
【解答】解：（1）由图知，经过动滑轮绳子的段数n＝3，
不计滑轮重、绳重及摩擦，所需拉力Ff45N＝15N；
（2）实际拉力为20N，物体移动10cm＝0.1m，
有用功：W有＝fs物＝45N×0.1m＝4.5J，
总功：W总＝Fs＝Fns物＝25N×3×0.1m＝7.5J，
额外功：W额＝W总﹣W有＝7.5J﹣4.5J＝3J，
机械效率：η60%。
故答案为：15；3；60%。
28．（2023秋 滨江区校级期中）如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g＝10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的有用功W有用；
（3）整个过程中机械效率η。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝4，所承受的总重力：
G总＝m总g＝（4kg+1kg）×10N/kg＝50N，
不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：
FG总50N＝12.5N；
（2）拉力所做的有用功：
W有用＝G衣h＝m衣gh＝4kg×10N/kg×0.5m＝20J，
（3）拉力端移动的距离：
s＝4h＝4×0.5m＝2m，
拉力做功：
W总＝Fs＝12.5N×2m＝25J，
整个过程中机械效率：
η100%＝80%。
答：（1）绳子自由端拉力F的大小为12.5N；
（2）拉力所做的有用功为20J；
（3）整个过程中机械效率为80%。
29．（2023秋 下城区期中）某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为240kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功。
（2）拉力F的大小。
（3）动滑轮的重力。
（4）若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为多少？
【答案】（1）滑轮组做的有用功为1920J；
（2）拉力F的大小为1000N；
（3）动滑轮的重力为600N；
（4）若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为88%。
【解答】解：（1）物体的重力为：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，
物体上升的高度h＝0.8m，
滑轮组做的有用功为：
W有＝Gh＝2400N×0.8m＝1920J；
（2）由图可知，n＝3，
根据η可知，拉力F为：
F1000N；
（3）不计绳重和摩擦，根据F（G+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝3×1000N﹣2400N＝600N；
（4）不计绳重和摩擦，根据η可知，吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为：
η100%＝88%。
答：（1）滑轮组做的有用功为1920J；
（2）拉力F的大小为1000N；
（3）动滑轮的重力为600N；
（4）若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为88%。
30．（2023秋 江干区校级期中）如图所示滑轮组，已知物重400N，拉力F是250N，物体上升的距离是2m，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重是多少？
（2）此时滑轮组的机械效率是多少？
（3）如果提升的物重变为700N，则滑轮组的机械效率变为多少？
【答案】（1）动滑轮重是100N；
（2）此时滑轮组的机械效率是80%；
（3）如果提升的物重变为700N，则滑轮组的机械效率变为87.5%。
【解答】解：（1）由图可知，滑轮组承担物重绳子的有效股数n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F（G+G动），则动滑轮重：
G动＝nF﹣G＝2×250N﹣400N＝100N；
（2）拉力F做的有用功：
W有＝Gh＝400N×2m＝800J，
拉力移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m，
拉力F做的总功：
W有＝Fs＝250N×4m＝1000J，
滑轮组的机械效率：
η100%100%＝80%；
（3）因为计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η，
所以如果提升的物重变为G′＝700N，滑轮组的机械效率变为：
η′100%100%＝87.5%。
答：（1）动滑轮重是100N；
（2）此时滑轮组的机械效率是80%；
（3）如果提升的物重变为700N，则滑轮组的机械效率变为87.5%。
31．（2023秋 萧山区校级期中）如图所示，小科用10N的力提升重为16N的物体，使物体在6s内提升3m。不计绳重和摩擦，请分析：
（1）该装置所使用的滑轮组具有 　C　（填字母）的作用。
A.只省力
B.只改变力的方向
C.省力且改变力的方向
D.省力且不改变力的方向
（2）动滑轮的重为多少？
（3）此过程中，滑轮组的机械效率为多少？
【答案】（1）C；
（2）动滑轮的重为4N；
（3）此过程中，滑轮组的机械效率为80%。
【解答】解：（1）由图可知，使用滑轮组既可以省力又可以改变力方向，故选C；
（2）由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时F（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×10N﹣16N＝4N；
（3）滑轮组的机械效率：η100%＝80%。
答：（1）C；
（2）动滑轮的重为4N；
（3）此过程中，滑轮组的机械效率为80%。
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