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第十一章第11.2节 滑轮及其应用
题型1 定滑轮 题型2 定滑轮改变力的方向
题型3 定滑轮不省力 题型4 定滑轮的实质
题型5 定滑轮的计算 题型6 动滑轮
题型7 定滑轮与动滑轮的判断 题型8 动滑轮省一半力
题型9 动滑轮的计算 题型10 探究定滑轮与动滑轮的特点
题型11 滑轮组的特点 题型12 滑轮组绳子的股数
题型13 滑轮组绳子上的拉力 题型14 动滑轮的重力
题型15 绳子自由端移动的速度 题型16 简单机械省力情况的比较
题型17 水平滑轮组的相关计算 题型18 滑轮组中的相关计算
题型19 滑轮组的设计与组装 题型20 轮轴及其应用
▉题型1 定滑轮
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
1．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
2．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（　　）
A．F1＝F2 B．F3＝F4 C．F1F3 D．F2F4
（多选）3．在雨季来临之前，某小区物业进行楼顶修缮工作。利用如图所示装置，将相关材料运至楼顶。运输篮的相关信息如图表所示。忽略绳重和摩擦不计，下列说法中错误的是（　　）
运输篮
空载质量 30kg
底面积 1.5m2
最大承载货物质量 150kg
A．顶部的滑轮是一个定滑轮
B．运输篮中装200N的材料匀速上升时，电机对绳的拉力是400N
C．空篮子以0.2m/s的速度匀速上升15s，克服篮子重力做功900J
D．某次电机产生200N拉力，运输篮对地面的压强是1000Pa，此时篮里装有1700N的材料
▉题型2 定滑轮改变力的方向
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
4．每周校园里都要举行升国旗仪式，国旗旗杆的顶部安装的滑轮作用是　 　 。如图分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码，它们的关系为　 　 （选填序号）。
①F1较大
②F2较大
③F3较大
④三个力一样大
▉题型3 定滑轮不省力
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
5．如图所示，汉画像石上描绘了“泗水捞鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过 　 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）拉起掉落水中的鼎，使用该滑轮的好处是可以 　　 （选填序号“①改变力的方向”或“②省力”）。
▉题型4 定滑轮的实质
【知识点的认识】
定滑轮实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
（多选）6．如图是春节期间旗手在天安门前升旗的情景，旗杆顶端装有滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　）
A．旗杆顶端安装的是定滑轮
B．旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
7．如图所示，升国旗时旗杆顶上安装了一个定滑轮，此装置的作用是改变力的 　 　 ，沿不同方向向下用力，则F1　 　 F2。（选填“＞”“＜”或“＝”）
▉题型5 定滑轮的计算
【知识点的认识】
在计算定滑轮的相关物理量时，我们通常使用以下公式：
绳子自由端受到的拉力F等于物体的重力G。
绳子自由端移动的距离s等于物体升高的距离h。
8．如图所示，甲物体重为18N，乙物体重为5N，甲、乙均静止，不计弹簧测力计自重及摩擦，则弹簧测力计示数为 　 　 N，甲对地面的压力为 　 　 N。
▉题型6 动滑轮
【知识点的认识】
动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，
实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
特点：省力，不能改变动力方向，费距离。
9．如图所示使用下列三个装置分别用F1、F2、F3匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则F1、F2、F3的大小关系为（　　）
A．F1＜F3＜F2 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F2＝F3
10．下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图，在水平拉力F＝10N作用下，使重40N的物体A在20s匀速移动5m，不计滑轮、绳重及滑轮与绳子间的摩擦，A受到地面的摩擦力为 　 　 N，滑轮水平移动速度为 　　 ______m/s。
12．如图所示小明组装了滑轮，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，则F＝　　 N，绳子自由端向上移动 　　 m。
13．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有　 　 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为　 　 N。
▉题型7 定滑轮与动滑轮的判断
【知识点的认识】
动滑轮与定滑轮的区别：
1、轴的位置不同：定滑轮的轴的位置是固定不动的，动滑轮轴的位置则会与被拉物品一起运动。
2、性质不同：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；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力不省功。
3、作用不同：定滑轮的作用是改变力的方向，动滑轮的作用则是省力。
14．旗杆顶端装有 　 　 （选填“定”或“动”）滑轮，利用它来升国旗的作用是可以 　　 （选填“省力”、“省距离”或“改变施力的方向”）。
15．如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个　 　 滑轮，这种滑轮的作用是　 。
▉题型8 动滑轮省一半力
【知识点的认识】
动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，
实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
特点：省力，不能改变动力方向，费距离。
16．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起同一重物。若不计滑轮重与摩擦，则（　　）
A．F1＝F2＞F3 B．F1＜F2＝F3 C．F1＝F2＝F3 D．F3＝F1＜F2
▉题型9 动滑轮的计算
【知识点的认识】
不考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G的关系为：F。这意味着，如果忽略动滑轮本身的重量，每个动滑轮可以将所需的拉力减半。
考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G及动滑轮重量G动的关系为：。这个公式考虑了动滑轮自身的重量，因此在实际应用中更为准确。
动滑轮自由端移动距离＝物体移动距离×2。
17．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F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
18．如图所示，物体A重20N，动滑轮重2N，物体B重12N，则弹簧测力计的读数和A对地的力为（　　）
A．12N 20N B．26N 8N C．24N 20N D．24N 8N
19．用如图所示的四个装置提起同一物体静止不动，其中OA＝2AB，忽略装置自身的重力和摩擦，所需拉力F最小的是（　　）
A． B．
C． D．
20．如图所示，两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，则物体A的重力为 　 　 N，弹簧测力计1的示数为 　 　 N。
21．如图所示拉力F1、F2都是100牛，滑轮的重和摩擦不计，匀速提升重物A和B，则A重为 　 　 牛。
22．如图所示，重为100N的物体M，在F＝60N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤的示数为 　 　 N，拉力F在5s内做的功W＝　 　 J（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦）。
23．如图所示，物体的重力是100N，A装置是 　 　 滑轮，滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 　 　 N。
24．如图，用F＝20N的拉力水平向左匀速拉动木箱。若不计滑轮重及滑轮与绳的摩擦，则此时木箱受到的摩擦力为　 　 N；若往木箱内增加货物，木箱运动时受到的摩擦力将　　 ___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
▉题型10 探究定滑轮与动滑轮的特点
【知识点的认识】
实验器材。定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、钩码、刻度尺、铁架台、细绳等。
实验步骤：
第一步：用弹簧测力计测出两个钩码的重力G。
第二步：如图所示，在铁架台上分别组装定滑轮和动滑轮。
第三步：用定滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向下移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第四步：用动滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向上移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第五步：分析实验数据，分别找出定滑轮和动滑轮的F、G的关系及s、h的关系。
实验结论：
（1）定滑轮特点：不省力，也不省距离，s＝h，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮特点：省力，但费距离，s＝2h，不能改变力的方向。
25．实验小组研究滑轮和滑轮组的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，说明使用定滑轮可以改变 　 　 ，但不能 　 　 ；
（2）他们研究动滑轮特点时，如图乙所示，说明使用动滑轮可以 　 　 ，但不能改变 　 　 ；
（3）为了准确测量拉力的大小，实验过程中，需要保持钩码被 　 　 提升，丙图中弹簧测力计的示数是 　 　 N；如果还要研究图中滑轮的三种不同用法是否省距离，还应增加的器材是 　 。
26．如图所示是“探究动滑轮工作特点”的实验装置，小明记录的数据如下表。
实验次数 1 2 3
钩码重/N 2 4 6
测力计示数/N 1.1 2.1 3.1
（1）实验时，弹簧测力计应沿 　 拉动绳子自由端移动，使钩码 　 　 上升。
（2）分析数据可得：钩码越重，拉力F与钩码重的比值越接近 　 　 （填数值），由此他推断得出：在不计动滑轮重和摩擦时，使用动滑轮可以省 　 　 的力。
27．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 　 　 。
28．在“探究滑轮特点“的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量）
（1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数F＝　 　 N；
（2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向匀速拉动测力计可使物体向 　 　 运动，这一过程中该滑轮是一个 　 　 滑轮，它使用时的优点是 　 　 ；
（3）弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几乎不变，由此说明 　 。
▉题型11 滑轮组的特点
【知识点的认识】
滑轮组：人们常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组
滑轮组的特点：
（1）使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向；
（2）使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
①不考虑滑轮重力有F；
②考虑滑轮的重力，则有F；
③绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh。
29．如图所示的滑轮组，物体A、B下面分别挂上两个完全相同的钩码，此时整个装置处于静止状态，若将两个相同的钩码同时取下，则该装置会出现（不计绳重和摩擦）（　　）
A．A会下降 B．B会下降
C．仍保持静止 D．无法判断
30．如题图所示，小华骑自行车在水平路面上匀速运动。下列说法正确的是（　　）
A．自行车前后的两个齿轮和链条组成滑轮组
B．停止蹬车后车会慢慢停下，说明运动需要力来维持
C．小华的重力和自行车对小华的支持力是一对平衡力
D．小华对自行车的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
31．将两个滑轮装配成如图的样子，用力F拉动绳端时，物体会向 　 　 移动。其中A是 　 　 滑轮。
▉题型12 滑轮组绳子的股数
【知识点的认识】
（1）隔离法求n：在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮隔离开，只考虑与动滑轮相连的绳子的段数，如图：
（2）判断滑轮组绳子股数：根据动滑轮来判断，如果有一个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，则绳子的股数是2+1＝3股，如果不是系在动滑轮上就是2股。如果有N个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，绳子的股数就是2N+1股，如果不是系在动滑轮上就是2N股。
32．家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，（不计动滑轮重、绳重及摩擦），以下说法正确的是（　　）
A．静止时，绳子自由端的拉力是50N
B．绕在动滑轮上的绳子段数是5段
C．如果晾衣架上升1m，则绳子自由端移动4m
D．此滑轮组能省力，但不能改变力的方向
▉题型13 滑轮组绳子上的拉力
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
①不考虑滑轮重力有F；
②考虑滑轮的重力，则有F；
33．如图所示，物体所受重力为G，不计摩擦和机械自重，则F2　 　 F1　 　 G。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
34．如图所示，体重为400N的工人通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体A缓慢提升了2m，不计绳重和摩擦。求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮所受重力；
（3）若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重。
▉题型14 动滑轮的重力
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
考虑滑轮的重力，则有F；变形得：G动＝nF﹣G物。
35．如图所示，用一个滑轮组匀速提升重27N的物体，在物体匀速上升5cm的过程中，弹簧测力计的示数为12N。（不计摩擦及绳重）求：
（1）在此过程中绳子自由端通过的距离；
（2）动滑轮受到的重力；
（3）若利用此滑轮组匀速提升重为60N重物，则拉绳子自由端的拉力为多少N？
▉题型15 绳子自由端移动的速度
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
绳子自由端移动的速度v拉与物体移动的速度v物的关系是v拉＝nv物。
36．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、重100N的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（　　）
A．动滑轮的重为50N
B．1～2s，物体对地面的压力为10N
C．匀速拉动时，拉绳子的速度为0.4m/s
D．后2秒物体的平均速度为0.15m/s
37．高速铁路的输电线需要绷直，图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若5s内坠砣串匀速下降了40cm，则输电线P端向左移动的速度为 　 　 cm/s，输电线P端受到的拉力大小为 　 N（不计滑轮和钢绳自重及摩擦）。
▉题型16 简单机械省力情况的比较
【知识点的认识】
（1）定滑轮不省力；
（2）动滑轮省一半力；
（3）滑轮组根据公式F进行判断；
（4）杠杆根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2进行判断。
38．若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
39．借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重量及摩擦，以下装置最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
▉题型17 水平滑轮组的相关计算
【知识点的认识】
水平放置的滑轮组对物体的拉力F拉并不等于物体的重力G。当物体在水平面上以匀速直线运动被滑轮组拉动时，拉力F拉的大小等于物体所受的摩擦力f。其他计算公式与竖直放置时相似，但存在一些差异。
（多选）40．用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　）
A．拉力F为40N
B．10s内绳子自由端移动2m
C．3s内物体重力做功180J
D．拉力F的功率为16W
▉题型18 滑轮组中的相关计算
【知识点的认识】
滑轮组中力、距离、速度的基本计算主要包5个方面：
1、画滑轮组中绳子的绕法；
2、计算绳端的拉力；
3、计算能够拉动重物的重力；
4、计算动滑轮的重力；
5、计算绳端或物体运动的速度；
6、做功、功率问题等。
41．如图所示，人对绳的拉力都是F，将各重物匀速提起。不计动滑轮重，物重最大的是（　　）
A． B． C． D．
42．用如图所示的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m，则绳子自由端通过的距离s和拉力F的大小分别为（　　）
A．s＝2m F＝105 N B．s＝3m F＝70 N
C．s＝2m F＝70 N D．s＝3m F＝210 N
43．如图所示，在水平面上通过下列装置匀速拉动物体G向前运动，绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计，向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是6N，由此可知（　　）
A．物重G是12N，物体的速度是0.4m/s
B．物重G是18N，物体的速度是0.6m/s
C．物体G受到的摩擦力是12N，物体的速度是0.6m/s
D．物体G受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.4m/s
44．如图所示为铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车电极与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为5000N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内坠砣竖直下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．A是动滑轮，B是定滑轮
B．A滑轮、B滑轮均为动滑轮
C．输电线P点向左移动了20cm
D．输电线P端受到的拉力为1×104N
45．如图示滑轮组恰处于静止状态。已知每个滑轮重为1N，乙物体的重力为5N，不计绳重和摩擦，则下列说法不正确的是（　　）
A．甲物体的重力是9N
B．定滑轮对天花板的拉力是11N
C．若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降2m
D．若乙物体在匀速下降，则甲物体的速度小于乙物体的速度
（多选）46．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），拉力大小正确的是（　　）
A．F1＝G B．F2G C．F3G D．F4G
47．在不计摩擦及滑轮自重时，用如图所示的滑轮组把600N的物体提升2m，需要　 　 N的拉力，绳子拉过的距离是　 　 m。
48．如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，其中每个滑轮重100N，不计绳重和摩擦。他至少用 　 　 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为 　 　 N。
49．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N，该工人重550N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，人对绳子的拉力是 　 　 N。
50．工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：
（1）动滑轮的重力；
（2）钢绳自由端移动的距离；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。
51．如图所示，工人通过滑轮组将质量为60kg的物体从一楼匀速提升到五楼，已知动滑轮重20N，不计绳重与摩擦，g＝10N/kg，求：
（1）物体受到的重力；
（2）绳子自由端的拉力。
52．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
▉题型19 滑轮组的设计与组装
【知识点的认识】
1、求出滑轮组绳子股数n设计滑轮组是比较难以掌握的一种题型，为了帮助大家掌握好这类题型，现归纳出解答设计滑轮组特点。
2、确定滑轮组个数及绳子始方位：
（1）动滑轮N动＝n/2（n为偶数） （n﹣1）/2（n为奇数 ）
（2）定滑轮N定＝N动（n为偶数端力向下）（n为奇数端力向上 ）N动+1（n为奇数端力向下）N动﹣1（n为偶数端力向上 ）
（3）绳子始端固定方位：（偶定、奇动），n为偶数，绳子始端在定滑轮钩上；n为奇数则连在动滑轮钩上。
3、组装滑轮组：在完成1求出，2确定的基础上，绳子由里至外一圈地绕置即可。
（多选）53．下列作图正确的是（　　）
A．图甲：推着圆柱体油桶越过台阶的最小力
B．图乙：一个动滑轮和一个定滑轮构成的滑轮组最省力的装配图
C．图丙：作用在杠杆上的动力F的力臂L的示意图
D．图丁：不计空气阻力，投出去的篮球的受力示意图
（多选）54．下面是某同学学习过程的一些作图，其中正确的是（　　）
A．水平仪上重锤所受重力
B．物体静止在斜面上的受力情况
C．动力F1的力臂L1
D．最省力的绕线方法
（多选）55．下列作图正确的是（　　）
A．图甲：不计空气阻力，木块在斜面上匀速下滑时的受力示意图
B．图乙：一动一定两个滑轮构成的滑轮组最省力的装配图
C．图丙：杠杆的支点为O，F为作用在杠杆上的动力，其力臂L的示意图
D．图丁：不计空气阻力，投出去的篮球的受力示意图
56．用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请在图中用笔画线代替绳子画出连接滑轮组最省力的绕法。
57．如图所示，请画出用滑轮组提升水桶的绕绳方法。
58．如图所示，人站在地面上，通过这个滑轮组把重物G提升到楼上，请你画出这个滑轮组最省力的绕线方法。
▉题型20 轮轴及其应用
【知识点的认识】
（1）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。
（2）作用：可以省力和改变力的方向。
（3）实质：是一个可连续转动的杠杆
（4）原理：使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径、由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆，实际的例子：有自行车脚踏与轮盘（大齿轮）是省力轮轴．
当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆，实际的例子有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用．
59．如图所示的简单机械，正常使用时省距离的是（　　）
A．轮轴
B．斜面
C．动滑轮
D．食品夹
（多选）60．如图为一辆变速自行车，车身上涉及很多力与机械的知识。下列有关分析正确的是（　　）
A．它的车把可看作一个轮轴，是省力杠杆
B．它的后轮可看作一个轮轴，是省力杠杆
C．骑着它爬坡时，后轴应更换较大的齿轮
D．刹车时用力抓车闸，是通过增大压力来增大摩擦第十一章第11.2节 滑轮及其应用
题型1 定滑轮 题型2 定滑轮改变力的方向
题型3 定滑轮不省力 题型4 定滑轮的实质
题型5 定滑轮的计算 题型6 动滑轮
题型7 定滑轮与动滑轮的判断 题型8 动滑轮省一半力
题型9 动滑轮的计算 题型10 探究定滑轮与动滑轮的特点
题型11 滑轮组的特点 题型12 滑轮组绳子的股数
题型13 滑轮组绳子上的拉力 题型14 动滑轮的重力
题型15 绳子自由端移动的速度 题型16 简单机械省力情况的比较
题型17 水平滑轮组的相关计算 题型18 滑轮组中的相关计算
题型19 滑轮组的设计与组装 题型20 轮轴及其应用
▉题型1 定滑轮
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
1．升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　）
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．省力杠杆
【答案】A
【解答】解：国旗杆上的滑轮轴固定不动，所以应该是定滑轮；
故选：A。
2．如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不计摩擦），图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是（　　）
A．F1＝F2 B．F3＝F4 C．F1F3 D．F2F4
【答案】B
【解答】解：甲图是一个动滑轮，能够省一半的力，故F1（G物+G动）；当拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以F2＞F1；
乙图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F3＝F4＝G物。
故选：B。
（多选）3．在雨季来临之前，某小区物业进行楼顶修缮工作。利用如图所示装置，将相关材料运至楼顶。运输篮的相关信息如图表所示。忽略绳重和摩擦不计，下列说法中错误的是（　　）
运输篮
空载质量 30kg
底面积 1.5m2
最大承载货物质量 150kg
A．顶部的滑轮是一个定滑轮
B．运输篮中装200N的材料匀速上升时，电机对绳的拉力是400N
C．空篮子以0.2m/s的速度匀速上升15s，克服篮子重力做功900J
D．某次电机产生200N拉力，运输篮对地面的压强是1000Pa，此时篮里装有1700N的材料
【答案】BD
【解答】解：A．由图可知，顶部的滑轮不随物体升降，是一个定滑轮，故A正确；
B．空篮子受到的重力G篮＝m篮g＝30kg×10N/kg＝300N，忽略绳重和摩擦不计，电机对绳的拉力F＝G篮+G材料＝300N+200N＝500N，故B错误；
C．空篮子上升的距离s＝vt＝0.2m/s×15s＝3m，克服篮子重力做的功：W＝G篮h＝300N×3m＝900J，故C正确；
D．已知运输篮对地面的压强是1000Pa，由可得，运输篮对地面的压力为：
F＝pS＝1000Pa×1.5m2＝1500N，
运输篮受到的支持力为F支＝F压＝1.5×103N，
篮里所装材料的重力：G′＝F拉+F支﹣G篮＝200N+1500N﹣300N＝1400N，故D错误。
故选：BD。
▉题型2 定滑轮改变力的方向
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
4．每周校园里都要举行升国旗仪式，国旗旗杆的顶部安装的滑轮作用是　定滑轮　 。如图分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码，它们的关系为　④　 （选填序号）。
①F1较大
②F2较大
③F3较大
④三个力一样大
【答案】定滑轮；④。
【解答】解：旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，故该滑轮是定滑轮；使用定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，三个力一样大。故④正确。
故答案为：定滑轮；④。
▉题型3 定滑轮不省力
【知识点的认识】
定滑轮的特点主要有以下几点：
（1）轴的位置固定不动：这是定滑轮最基本的特征，即滑轮在使用过程中，其轴心位置是保持不变的。
（2）不省力：使用定滑轮并不能减少所需施加的力。也就是说，通过定滑轮提起重物，所需的力量与直接提起重物所需的力量是相同的。
（3）可以改变力的方向：虽然定滑轮不能省力，但它可以改变施力的方向。这对于某些需要改变施力方向的应用场景来说是非常有用的。
（4）实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
5．如图所示，汉画像石上描绘了“泗水捞鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过 　定滑轮　 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）拉起掉落水中的鼎，使用该滑轮的好处是可以 　①　 （选填序号“①改变力的方向”或“②省力”）。
【答案】定滑轮；①。
【解答】解：两边各有数人用绳子通过定滑轮拉起掉落水中的鼎，使用该滑轮的好处是可以改变力的方向。
故答案为：定滑轮；①。
▉题型4 定滑轮的实质
【知识点的认识】
定滑轮实质上是等臂杠杆：定滑轮在力学原理上等同于一个等臂杠杆，其动力臂和阻力臂长度相等，因此不能省力。
（多选）6．如图是春节期间旗手在天安门前升旗的情景，旗杆顶端装有滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　）
A．旗杆顶端安装的是定滑轮
B．旗手对绳的拉力一定等于国旗的重力
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】AC
【解答】解：A、旗杆顶端安装的滑轮使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮，故A正确；
B、不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时，旗手对绳的拉力一定等于国旗重力，若计绳重和摩擦，旗手对绳的拉力大于国旗重力，故B错误；
CD、旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用时，不省距离也不费距离，因此国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离，故C正确，D错误。
故选：AC。
7．如图所示，升国旗时旗杆顶上安装了一个定滑轮，此装置的作用是改变力的 　方向　 ，沿不同方向向下用力，则F1　＝　 F2。（选填“＞”“＜”或“＝”）
【答案】方向；＝。
【解答】解：升国旗时旗杆顶上安装了一个定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向；定滑轮实际上就是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，无论沿哪个方向向下用力，用的力都大小相等，因此F1＝F2。
故答案为：方向；＝。
▉题型5 定滑轮的计算
【知识点的认识】
在计算定滑轮的相关物理量时，我们通常使用以下公式：
绳子自由端受到的拉力F等于物体的重力G。
绳子自由端移动的距离s等于物体升高的距离h。
8．如图所示，甲物体重为18N，乙物体重为5N，甲、乙均静止，不计弹簧测力计自重及摩擦，则弹簧测力计示数为 　5　 N，甲对地面的压力为 　13　 N。
【答案】5；13。
【解答】解：使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，乙静止，受到的是平衡力，即弹簧测力计的示数等于乙物体的重力大小，为5N。
以甲为研究对象，受到三个力的作用：甲的重力18N，绳的拉力为5N，地面对甲的支持力。甲静止，受到的三个力是平衡力，地面对甲的支持力为：F＝18N﹣5N＝13N。
甲对地面的压力和地面对甲的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以说甲对地面的压力为13N。
故答案为：5；13。
▉题型6 动滑轮
【知识点的认识】
动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，
实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
特点：省力，不能改变动力方向，费距离。
9．如图所示使用下列三个装置分别用F1、F2、F3匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则F1、F2、F3的大小关系为（　　）
A．F1＜F3＜F2 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F2＝F3
【答案】A
【解答】解：不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下；
左边的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故F1；
中间的滑轮是动滑轮，F2作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则F2＝2G；
右边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F3＝G；
所以，F1＜F3＜F2。
故选：A。
10．下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：A、该方法相当于使用了动滑轮，可以省力，故A符合题意；
B、该方式使用的是定滑轮，不省力，故B不符合题意；
C、该方式相当于用一根绳子直接拉石墩，不省力，故C不符合题意；
D、该方式相当于用双股绳子拉石墩，不省力，故D不符合题意。
故选：A。
11．如图，在水平拉力F＝10N作用下，使重40N的物体A在20s匀速移动5m，不计滑轮、绳重及滑轮与绳子间的摩擦，A受到地面的摩擦力为 　5　 N，滑轮水平移动速度为 　0.125　 m/s。
【答案】5；0.125。
【解答】解：图中为动滑轮，n＝2，因为不计滑轮，绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，
由F＝2f可得，A受到地面的摩擦力为：f5N，
滑轮水平移动的距离，即拉力移动距离，
滑轮水平移动速度为：。
故答案为：5；0.125。
12．如图所示小明组装了滑轮，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，则F＝　100　 N，绳子自由端向上移动 　4　 m。
【答案】100；4。
【解答】解：图示是一个动滑轮，在不计绳重、轮重和摩擦时，绳端的拉力；
绳子自由端向上移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m。
故答案为：100；4。
13．小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有　2　 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为　150　 N。
【答案】2；150
【解答】解：如图用绳子拉甲树时，甲相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的，
所以人对绳子的拉力至少为：FF甲300N＝150N。
故答案为：2；150。
▉题型7 定滑轮与动滑轮的判断
【知识点的认识】
动滑轮与定滑轮的区别：
1、轴的位置不同：定滑轮的轴的位置是固定不动的，动滑轮轴的位置则会与被拉物品一起运动。
2、性质不同：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；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力不省功。
3、作用不同：定滑轮的作用是改变力的方向，动滑轮的作用则是省力。
14．旗杆顶端装有 　定　 （选填“定”或“动”）滑轮，利用它来升国旗的作用是可以 　改变施力的方向　 （选填“省力”、“省距离”或“改变施力的方向”）。
【答案】定；改变施力的方向
【解答】解：由图可知，旗杆顶部滑轮的轴是固定的，所以该滑轮为定滑轮；使用定滑轮的优点是改变施力的方向，但不能省力也不费距离。
故答案为：定；改变施力的方向。
15．如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个　定　 滑轮，这种滑轮的作用是　改变力的方向　 。
【答案】定；改变力的方向
【解答】解：由图可知，两个滑轮的轮轴都是固定在墙壁上的，所以两个滑轮应该都是定滑轮；
使用定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向。
故答案为：定；改变力的方向。
▉题型8 动滑轮省一半力
【知识点的认识】
动滑轮：是指轴随物体一起移动的滑轮，
实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆。
特点：省力，不能改变动力方向，费距离。
16．如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起同一重物。若不计滑轮重与摩擦，则（　　）
A．F1＝F2＞F3 B．F1＜F2＝F3 C．F1＝F2＝F3 D．F3＝F1＜F2
【答案】A
【解答】解：不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下；
左边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1＝G，F2＝G，
右边的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故F3G。
所以，F1＝F2＞F3。
故选：A。
▉题型9 动滑轮的计算
【知识点的认识】
不考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G的关系为：F。这意味着，如果忽略动滑轮本身的重量，每个动滑轮可以将所需的拉力减半。
考虑动滑轮重量时，拉力F与物重G及动滑轮重量G动的关系为：。这个公式考虑了动滑轮自身的重量，因此在实际应用中更为准确。
动滑轮自由端移动距离＝物体移动距离×2。
17．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F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解答】解：由题意可知，假设物体与地面的摩擦力为f，
第一幅图中滑轮为定滑轮，不省力，则F1＝f，
第二幅图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2f，
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F3＝2f；
所以，F2＜F1＜F3，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
18．如图所示，物体A重20N，动滑轮重2N，物体B重12N，则弹簧测力计的读数和A对地的力为（　　）
A．12N 20N B．26N 8N C．24N 20N D．24N 8N
【答案】B
【解答】解：对物体B进行受力分析，B受到绳子向上的拉力和竖直向下的重力，因为B处于静止状态，所以，由二力平衡条件可得B所受的拉力F＝GB＝12N，即绳子上的拉力F为12N；
对动滑轮进行受力分析，动滑轮受到弹簧测力计向上的拉力F拉、两段绳子向下的拉力2F、竖直向下的重力G动，因为动滑轮处于平衡状态，所以弹簧测力计的示数为F拉＝2F+G动＝2×12N+2N＝26N；
对A进行受力分析，A受到绳子向上的拉力F、向上的支持力F支、自身的重力GA，因为A处于静止状态，则A受到的支持力为F支＝GA﹣F＝20N﹣12N＝8N；
A对地面的压力和地面对A的支持力是一对相互作用力，则A对地面的压力F压＝F支＝8N；
故ACD不正确，B正确。
故选：B。
19．用如图所示的四个装置提起同一物体静止不动，其中OA＝2AB，忽略装置自身的重力和摩擦，所需拉力F最小的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：
由题知，忽略装置自身的重力和摩擦。
A、该图使用的是动滑轮，则拉力F1G；
B、该图是动滑轮，但拉力作用在轴上，费一倍的力，则拉力F2＝2G；
C、因为OA＝2AB，所以拉力的力臂：OB＝OA+AB＝OAOAOA，
由杠杆的平衡条件可得F3×OB＝G×OA，所以F3GG；
D、因为OA＝2AB，所以阻力的力臂：OB＝OA+AB＝OAOAOA，
由杠杆的平衡条件可得F4×OA＝G×OB，所以F4GG；
由此可知，这四个机械中A所需拉力最小。
故选：A。
20．如图所示，两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，则物体A的重力为 　5　 N，弹簧测力计1的示数为 　12　 N。
【答案】5；12
【解答】解：如图所示，是定滑轮，只能改变力的方向，无法改变力的大小，故A物体所受的拉力为5N，拉力与重力是平衡力，故A物体的重力为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。
故答案为：5；12。
21．如图所示拉力F1、F2都是100牛，滑轮的重和摩擦不计，匀速提升重物A和B，则A重为 　200　 牛。
【答案】200。
【解答】解：由图可知，不计滑轮的重和摩擦时，A滑轮是动滑轮，使用动滑轮能够省一半的力，所以需要用的力F1G，
故G＝2F1＝200N。
故答案为：200。
22．如图所示，重为100N的物体M，在F＝60N的拉力作用下，以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤的示数为 　30　 N，拉力F在5s内做的功W＝　30　 J（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦）。
【答案】30；30。
【解答】解：（1）拉力F＝60N，所以每段绳子上的力为60N＝30N，则此时弹簧秤的示数为30N；
（2）物体在5s内移动的距离为：s＝vt＝0.2m/s×5s＝1m，
F移动的距离为s's1m＝0.5m，
拉力做功W＝Fs＝60N×0.5m＝30J。
故答案为：30；30。
23．如图所示，物体的重力是100N，A装置是 　动　 滑轮，滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 　50　 N。
【答案】动；50。
【解答】解：图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮，可以省一半的力；
因为滑轮和绳的重力、摩擦均不计，所以拉力FG100N＝50N.
故答案为：动；50。
24．如图，用F＝20N的拉力水平向左匀速拉动木箱。若不计滑轮重及滑轮与绳的摩擦，则此时木箱受到的摩擦力为　40　 N；若往木箱内增加货物，木箱运动时受到的摩擦力将　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】40；变大
【解答】解：
由图可知有2段绳子拉着动滑轮，拉动物体向左做匀速直线运动，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，所以Ff摩，则f摩＝2F＝2×20N＝40N；
滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关，若往木箱内增加货物，压力变大，接触面的粗糙程度不变，木箱运动时受到的摩擦力变大。
故答案为：40；变大。
▉题型10 探究定滑轮与动滑轮的特点
【知识点的认识】
实验器材。定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、钩码、刻度尺、铁架台、细绳等。
实验步骤：
第一步：用弹簧测力计测出两个钩码的重力G。
第二步：如图所示，在铁架台上分别组装定滑轮和动滑轮。
第三步：用定滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向下移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第四步：用动滑轮时，弹簧测力计匀速竖直向上移动一段距离，测出拉力F，并用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。
第五步：分析实验数据，分别找出定滑轮和动滑轮的F、G的关系及s、h的关系。
实验结论：
（1）定滑轮特点：不省力，也不省距离，s＝h，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮特点：省力，但费距离，s＝2h，不能改变力的方向。
25．实验小组研究滑轮和滑轮组的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，说明使用定滑轮可以改变 　力的方向　 ，但不能 　省力　 ；
（2）他们研究动滑轮特点时，如图乙所示，说明使用动滑轮可以 　省力　 ，但不能改变 　力的方向　 ；
（3）为了准确测量拉力的大小，实验过程中，需要保持钩码被 　匀速　 提升，丙图中弹簧测力计的示数是 　0.8　 N；如果还要研究图中滑轮的三种不同用法是否省距离，还应增加的器材是 　刻度尺　 。
【答案】（1）力的方向；省力；（2）省力；力的方向；（3）匀速；0.8；刻度尺。
【解答】解：（1）如图甲是定滑轮，物体重力为1N，弹簧测力计三次的拉力都是1N，但方向不同，说明使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。
（2）如图乙是动滑轮，物体重力为1N，拉力大小为0.6N，拉力方向与物体运动方向相同，说明使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。
（3）实验中，应用弹簧测力计拉着钩码做匀速直线运动，物体受力才平衡，测力计的示数才等于绳端的拉力，可以准确测量拉力的大小；
如图丙，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为0.8N；
要研究图中滑轮的三种不同用法是否省距离，需测量出钩码移动的距离及绳子自由端移动的距离，所以还应增加的器材是刻度尺。
故答案为：（1）力的方向；省力；（2）省力；力的方向；（3）匀速；0.8；刻度尺。
26．如图所示是“探究动滑轮工作特点”的实验装置，小明记录的数据如下表。
实验次数 1 2 3
钩码重/N 2 4 6
测力计示数/N 1.1 2.1 3.1
（1）实验时，弹簧测力计应沿 　竖直方向　 拉动绳子自由端移动，使钩码 　匀速直线　 上升。
（2）分析数据可得：钩码越重，拉力F与钩码重的比值越接近 　0.5　 （填数值），由此他推断得出：在不计动滑轮重和摩擦时，使用动滑轮可以省 　一半　 的力。
【答案】（1）竖直方向；匀速直线；（2）0.5；一半
【解答】解：（1）实验时，为了使实验结果准确，应竖直向上拉动绳子，使钩码匀速直线上升；
（2）如图数据可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近0.5，由此推理得出：在不计动滑轮重时，使用动滑轮可以省一半的力。
故答案为：（1）竖直方向；匀速直线；（2）0.5；一半。
27．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 　变小　 （“变大”、“变小”或“不变”），其理由是 　忽略了测力计的重力　 ；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 　力的方向　 ；
（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 　匀速　 拉动弹簧测力计，且在 　拉动　 （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 　动滑轮本身有重力　 。请给出一条减小此差异的建议 　选用较轻的动滑轮做实验　 。
【答案】（1）变小；忽略了测力计的重力；力的方向；（2）匀速；拉动；动滑轮本身有重力；选用较轻的动滑轮做实验
【解答】解：（1）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；
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）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；
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，动滑轮的重量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。
故答案为：（1）变小；忽略了测力计的重力；力的方向；（2）匀速；拉动；动滑轮本身有重力；选用较轻的动滑轮做实验。
28．在“探究滑轮特点“的实验中，过程如下：（不计摩擦和细线的质量）
（1）弹簧测力计校零后，其下方悬挂物体。如图甲所示，匀速向上提升物体时测力计示数F＝　2　 N；
（2）如图乙所示，细线的一端系上物体，另一端绕过滑轮与竖直倒放并再次校零的弹簧测力计相连，沿F方向匀速拉动测力计可使物体向 　上　 运动，这一过程中该滑轮是一个 　定　 滑轮，它使用时的优点是 　改变力的方向　 ；
（3）弹簧测力计分别沿F2、F3方向继续匀速拉动，对比4次实验，测力计的示数几乎不变，由此说明 　使用定滑轮不省力　 。
【答案】（1）2；（2）上；定；改变力的方向；（3）使用定滑轮不省力。
【解答】解：（1）由图甲知弹簧测力计的分度值为0.2N，指针正好指在刻度2处，测力计示数F＝2N；
（2）由图乙可知，沿F方向匀速拉动测力计可使物体向上运动，这一过程中该滑轮的位置固定不变属于定滑轮，定滑轮可以改变作用力方向；
（3）对比4次实验，测力计的示数几乎不变，说明定滑轮不省力也不费力，只是改变作用力方向。
故答案为：（1）2；（2）上；定；改变力的方向；（3）使用定滑轮不省力。
▉题型11 滑轮组的特点
【知识点的认识】
滑轮组：人们常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组
滑轮组的特点：
（1）使用滑轮组时，既可以省力，也可以改变施力的方向；
（2）使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
①不考虑滑轮重力有F；
②考虑滑轮的重力，则有F；
③绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh。
29．如图所示的滑轮组，物体A、B下面分别挂上两个完全相同的钩码，此时整个装置处于静止状态，若将两个相同的钩码同时取下，则该装置会出现（不计绳重和摩擦）（　　）
A．A会下降 B．B会下降
C．仍保持静止 D．无法判断
【答案】A
【解答】解：由图可知左边的滑轮是动滑轮，右边的滑轮是定滑轮，物体A、B下面分别挂上两个完全相同的钩码，此时整个装置处于静止状态，不计绳重和摩擦时，
GB+G钩码（GA+G钩码+G动），
若将两个相同的钩码同时取下，GB（GA+G动），
所以A要下降，B要上升，故A正确，BCD错误。
故选：A。
30．如题图所示，小华骑自行车在水平路面上匀速运动。下列说法正确的是（　　）
A．自行车前后的两个齿轮和链条组成滑轮组
B．停止蹬车后车会慢慢停下，说明运动需要力来维持
C．小华的重力和自行车对小华的支持力是一对平衡力
D．小华对自行车的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解答】解：A．自行车前后的两个齿轮和链条组成的是一种传动机构，不是滑轮组。故A错误；
B．停止蹬车后，自行车受到阻力作用会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．小华所受重力与自行车对他的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，且都作用在小华身上，是一对平衡力，故C正确；
D．小华对自行车的压力和地面对自行车的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
31．将两个滑轮装配成如图的样子，用力F拉动绳端时，物体会向 　左　 移动。其中A是 　动　 滑轮。
【答案】左；动。
【解答】解：用力F拉动绳端时，B的位置不动，是定滑轮，A的位置会随物体一起向左移动，是动滑轮。
故答案为：左；动。
▉题型12 滑轮组绳子的股数
【知识点的认识】
（1）隔离法求n：在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮隔离开，只考虑与动滑轮相连的绳子的段数，如图：
（2）判断滑轮组绳子股数：根据动滑轮来判断，如果有一个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，则绳子的股数是2+1＝3股，如果不是系在动滑轮上就是2股。如果有N个动滑轮，绳子的一端系在动滑轮上，绳子的股数就是2N+1股，如果不是系在动滑轮上就是2N股。
32．家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，（不计动滑轮重、绳重及摩擦），以下说法正确的是（　　）
A．静止时，绳子自由端的拉力是50N
B．绕在动滑轮上的绳子段数是5段
C．如果晾衣架上升1m，则绳子自由端移动4m
D．此滑轮组能省力，但不能改变力的方向
【答案】C
【解答】解：AB．如图，所用滑轮组由4个定滑轮和2个动滑轮组成，且有4根绳子与动滑轮相连，所以拉力是物重的，则可得绳子自由端的拉力为25N，故AB错误；
C．晾衣架上升1m，则绳子自由端移动距离为4m，故C正确；
D．手摇晾衣架的滑轮组是由4个定滑轮和2个动滑轮组成，能省力，也能改变力的方向，故D错误。
故选：C。
▉题型13 滑轮组绳子上的拉力
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
①不考虑滑轮重力有F；
②考虑滑轮的重力，则有F；
33．如图所示，物体所受重力为G，不计摩擦和机械自重，则F2　＜　 F1　＜　 G。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
【答案】＜；＜。
【解答】解：左图，使用的是杠杆，动力臂为3L+2L＝5L，阻力臂为2L，由杠杆平衡条件可得，F1×5L＝G×2L，则F10.4G；
右图，使用的是滑轮组，n＝3，拉力F2G≈0.33G；
由上可知，F2＜F1＜G。
故答案为：＜；＜。
34．如图所示，体重为400N的工人通过滑轮组用200N的拉力F把重为480N的物体A缓慢提升了2m，不计绳重和摩擦。求：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）动滑轮所受重力；
（3）若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重。
【答案】（1）绳子自由端移动的距离为6m；
（2）动滑轮所受重力为120N；
（3）若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重为1080N。
【解答】解：（1）由题图可知，绳子股数n＝3，所以绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2m＝6m；
（2）不计绳重和摩擦，由可知，动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G＝3×200N﹣480N＝120N；
（3）因为工人师傅的体重为400N，绳子所能承受的最大拉力为600N，则绳子最大拉力为400N。
不计绳重和摩擦，由可知，工人师傅所能提起的最大物重：
G′＝nF′﹣G动＝3×400N﹣120N＝1080N。
答：（1）绳子自由端移动的距离为6m；
（2）动滑轮所受重力为120N；
（3）若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重为1080N。
▉题型14 动滑轮的重力
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
考虑滑轮的重力，则有F；变形得：G动＝nF﹣G物。
35．如图所示，用一个滑轮组匀速提升重27N的物体，在物体匀速上升5cm的过程中，弹簧测力计的示数为12N。（不计摩擦及绳重）求：
（1）在此过程中绳子自由端通过的距离；
（2）动滑轮受到的重力；
（3）若利用此滑轮组匀速提升重为60N重物，则拉绳子自由端的拉力为多少N？
【答案】（1）在此过程中绳子自由端通过的距离15cm；
（2）动滑轮受到的重力9N；
（3）拉绳子自由端的拉力为23N。
【解答】解：（1）由图中知，绳子的股数n＝3，绳子自由端通过的距离s＝nh＝3×5cm＝15cm；
（2）根据不计摩擦及绳重，F（G+G动）知，
动滑轮受到的重力G动＝nF﹣G＝3×12N﹣27N＝9N；
（3）此滑轮组匀速提升重为60N重物，则拉绳子自由端的拉力
F'（G'+G动）（60N+9N）＝23N。
答：（1）在此过程中绳子自由端通过的距离15cm；
（2）动滑轮受到的重力9N；
（3）拉绳子自由端的拉力为23N。
▉题型15 绳子自由端移动的速度
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时，动滑轮上有n段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的n分之一（忽略绳重及各处的摩擦力）
绳子自由端移动的速度v拉与物体移动的速度v物的关系是v拉＝nv物。
36．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、重100N的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（　　）
A．动滑轮的重为50N
B．1～2s，物体对地面的压力为10N
C．匀速拉动时，拉绳子的速度为0.4m/s
D．后2秒物体的平均速度为0.15m/s
【答案】D
【解答】解：AC、由图甲可知，此时n＝3，由图丙可知，2s～3s内物体离开地面以v物＝0.2m/s的速度匀速上升，自由端移动的速度为v绳＝nv物＝3×0.2m/s＝0.6m/s；
由图乙可知，拉力F＝40N，
不计绳重和绳与轮之间的摩擦，由F（G+G动）可得，动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝3×40N﹣100N＝20N，故AC错误；
B、由图丙可知，1～2s内物体离开地面，此时物体对地面的压力为0，故B错误；
D、由图丁可知，后2秒物体上升的高度为0.3m，则后2秒物体的平均速度为v0.15m/s，故D正确。
故选：D。
37．高速铁路的输电线需要绷直，图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若5s内坠砣串匀速下降了40cm，则输电线P端向左移动的速度为 　4　 cm/s，输电线P端受到的拉力大小为 　6×103 N（不计滑轮和钢绳自重及摩擦）。
【答案】4；6×103。
【解答】解：图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h＝2sP，
则输电线P端向左移动的距离，
输电线P端向左移动速度，
不计滑轮和钢绳自重及摩擦，20个坠砣的总重力G＝150N×20＝3000N，
输电线P端受到的拉力大小FP＝2G＝2×3000N＝6×103N。
故答案为：4；6×103。
▉题型16 简单机械省力情况的比较
【知识点的认识】
（1）定滑轮不省力；
（2）动滑轮省一半力；
（3）滑轮组根据公式F进行判断；
（4）杠杆根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2进行判断。
38．若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：A图由2段绳子承担物重，所以FG。
B图是两个定滑轮，所以F＝G。
C图由3段绳子承担物重，所以FG。
D图由2段绳子承担物重，所以FG。
故选：C。
39．借助简单机械将重物提升，若不计滑轮重量及摩擦，以下装置最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：不计滑轮重及摩擦：
A、拉力F＝G，
B、n＝2，拉力FG，
C、使用的是定滑轮，拉力F＝G，
D、n＝3，拉力FG，
D最省力。
故选：D。
▉题型17 水平滑轮组的相关计算
【知识点的认识】
水平放置的滑轮组对物体的拉力F拉并不等于物体的重力G。当物体在水平面上以匀速直线运动被滑轮组拉动时，拉力F拉的大小等于物体所受的摩擦力f。其他计算公式与竖直放置时相似，但存在一些差异。
（多选）40．用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　）
A．拉力F为40N
B．10s内绳子自由端移动2m
C．3s内物体重力做功180J
D．拉力F的功率为16W
【答案】AD
【解答】解：
A、由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，滑轮组拉箱子在水平地面上做匀速直线运动，η，
即有：75%，解得：F＝40N，故A正确；
B、由题知，箱子的移动速度为0.2m/s，所以绳端速度v＝nv箱＝2×0.2m/s＝0.4/s，但箱子的移动时间未知，由s＝vt知，不能确定绳端移动距离，故B错误；
C、箱子重力方向竖直向下，而箱子沿水平方向移动，箱子重力方向与移动方向垂直，所以箱子重力不做功，故C错误；
D、拉力F的功率：PFv＝40N×0.4/s＝16W，故D正确。
故选：AD。
▉题型18 滑轮组中的相关计算
【知识点的认识】
滑轮组中力、距离、速度的基本计算主要包5个方面：
1、画滑轮组中绳子的绕法；
2、计算绳端的拉力；
3、计算能够拉动重物的重力；
4、计算动滑轮的重力；
5、计算绳端或物体运动的速度；
6、做功、功率问题等。
41．如图所示，人对绳的拉力都是F，将各重物匀速提起。不计动滑轮重，物重最大的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解答】解：在不考虑动滑轮重的条件下，
A、图中所示是定滑轮，不能省力，拉力F＝G1，即G1＝F；
B、图中所示是动滑轮，拉力FG2，即G2＝2F；
C、图中所示是滑轮组，有三段绳子承担总重，FG3，即G3＝3F；
D、图中所示是滑轮组，有两段绳子承担总重，FG4，即G4＝2F；
故选：C。
42．用如图所示的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m，则绳子自由端通过的距离s和拉力F的大小分别为（　　）
A．s＝2m F＝105 N B．s＝3m F＝70 N
C．s＝2m F＝70 N D．s＝3m F＝210 N
【答案】B
【解答】解：（1）由图可知，n＝3，则绳子自由端通过的距离：s＝nh＝3×1m＝3m；
（2）不计拉绳质量及摩擦，绳子的拉力F（G物+G动）（200N+10N）＝70N。
故选：B。
43．如图所示，在水平面上通过下列装置匀速拉动物体G向前运动，绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计，向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是6N，由此可知（　　）
A．物重G是12N，物体的速度是0.4m/s
B．物重G是18N，物体的速度是0.6m/s
C．物体G受到的摩擦力是12N，物体的速度是0.6m/s
D．物体G受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.4m/s
【答案】D
【解答】解：
（1）由图知，n＝3，拉力端移动速度v＝3v物，则物体的速度v物v1.2m/s＝0.4m/s；
（2）由于是水平使用滑轮组，绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计，拉力Ff，则物体受到的摩擦力f＝3F＝3×6N＝18N；无法计算物重的大小。
故ABC错、D正确。
故选：D。
44．如图所示为铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车电极与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为5000N的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内坠砣竖直下降了10cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．A是动滑轮，B是定滑轮
B．A滑轮、B滑轮均为动滑轮
C．输电线P点向左移动了20cm
D．输电线P端受到的拉力为1×104N
【答案】D
【解答】解：AB、由图可知，滑轮A的轴不随物体运动，是定滑轮；滑轮B的轴随物体运动，是动滑轮，故AB错误；
C、由图知，滑轮组承担P端拉力的绳子段数n＝2，坠砣挂在钢绳的自由端，坠砣串下降高度h＝2sP，
则输电线P端向左移动的距离：sPh10cm＝5cm，故C错误；
D、图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，可得G砣FP，
则输电线P端受到的拉力大小：FP＝nG砣＝2×5000N＝1×104N，故D正确。
故选：D。
45．如图示滑轮组恰处于静止状态。已知每个滑轮重为1N，乙物体的重力为5N，不计绳重和摩擦，则下列说法不正确的是（　　）
A．甲物体的重力是9N
B．定滑轮对天花板的拉力是11N
C．若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降2m
D．若乙物体在匀速下降，则甲物体的速度小于乙物体的速度
【答案】C
【解答】解：A、已知乙物体的重力为5N，则动滑轮绳子的拉力F＝5N，已知每个滑轮重为G动＝1N，由F（G+G动）可得，甲物体的重力：
G甲＝2F﹣G动＝2×5N﹣1N＝9N，故A正确；
B、定滑轮对天花板的拉力：
F拉＝2F+G动＝5N+5N+1N＝11N，故B正确；
C、若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降1m＝0.5m，故C错误；
D、若乙物体在匀速下降，则甲物体下降的速度等于乙物体的速度的一半，故D正确。
故选：C。
（多选）46．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），拉力大小正确的是（　　）
A．F1＝G B．F2G C．F3G D．F4G
【答案】ABD
【解答】解：不计机械自重和摩擦时：
A、第一个图是等臂杠杆，L1＝L2，由杠杆平衡条件可得F1＝G；故A正确；
B、第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数n＝3，不计机械自重和摩擦，F2G；故B正确；
C、第三个图是动滑轮，动力作用在轴上，F3＝2G；故C错误；
D、第四个图是斜面，使用的斜面sin30°，因为FL＝Gh，所以F4G；故D正确。
故选：ABD。
47．在不计摩擦及滑轮自重时，用如图所示的滑轮组把600N的物体提升2m，需要　200　 N的拉力，绳子拉过的距离是　6　 m。
【答案】200；6
【解答】解：不计摩擦及滑轮自重，所以拉力FG600N＝200N；
绳子拉过的距离s＝3h＝3×2m＝6m。
故答案为：200；6。
48．如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，其中每个滑轮重100N，不计绳重和摩擦。他至少用 　200　 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为 　400　 N。
【答案】200；400。
【解答】解：人的重力：G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
吊篮的重力：G篮＝m篮g＝30kg×10N/kg＝300N，
人和吊篮受到的重力：G总＝G人+G篮＝600N+300N＝900N；
设人对绳子的拉力为F，因力的作用是相互的，则绳子对人的拉力大小也为F，且同一根绳子各处的拉力大小相等，下方滑轮为动滑轮（若吊篮向上运动，则该滑轮也会向上运动），而上方滑轮为定滑轮，
以动滑轮为研究对象，其受到向上的拉力F′、向下的重力和向下的2段绳子拉力，则F′＝2F+G滑轮，
如下图所示：
再以人和吊篮的整体为研究对象，整体受到的拉力为：F+F+F′＝2F+2F+G滑轮＝4F+G滑轮，
因人和吊篮在空中保持静止，则4F+G滑轮＝G总，
所以F（G总﹣G滑轮）（900N﹣100N）＝200N；
对人进行受力分析可知，此时人共受到重力、拉力和吊篮底面对他的支持力三个力的作用，
根据力的平衡可得，吊篮底面对他的支持力：N＝G人﹣F＝600N﹣200N＝400N。
故答案为：200；400。
49．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N，该工人重550N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，人对绳子的拉力是 　210　 N。
【答案】210。
【解答】解：A、由图可知绳子的段数n＝2，由于不计绳重摩擦，人对绳子的拉力F（G+G动）（400N+20N）＝210N。
故答案为：210。
50．工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：
（1）动滑轮的重力；
（2）钢绳自由端移动的距离；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。
【答案】（1）动滑轮的重力为100N；
（2）钢绳自由端移动的距离为18m；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。
【解答】解：
（1）由图示可知，n＝3，
滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，由F（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动＝3F﹣G＝3×300N﹣800N＝100N；
（2）已知建材上升的高度为6m，则钢绳自由端移动的距离：s＝3h＝3×6m＝18m；
（3）滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力：F′（G′+G动）（1100N+100N）＝400N。
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）钢绳自由端移动的距离为18m；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。
51．如图所示，工人通过滑轮组将质量为60kg的物体从一楼匀速提升到五楼，已知动滑轮重20N，不计绳重与摩擦，g＝10N/kg，求：
（1）物体受到的重力；
（2）绳子自由端的拉力。
【答案】（1）物体重力为600N；
（2）绳子自由端的拉力为310N。
【解答】解：（1）物体受到的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）不计绳重与摩擦，绳子自由端的拉力为：F（G+G轮）（600N+20N）＝310N；
答：（1）物体重力为600N；
（2）绳子自由端的拉力为310N。
52．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由F（G+G动）可知，G动＝3F﹣G＝3×200N﹣480N＝120N；
（2）物体移动的速度：v0.1m/s；自由端移动的速度：v′＝3v＝3×0.1m/s＝0.3m/s；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力：F′（G′+G动）（480N+150N+120N）＝250N。
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳自由端的移动速度为0.3m/s；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。
▉题型19 滑轮组的设计与组装
【知识点的认识】
1、求出滑轮组绳子股数n设计滑轮组是比较难以掌握的一种题型，为了帮助大家掌握好这类题型，现归纳出解答设计滑轮组特点。
2、确定滑轮组个数及绳子始方位：
（1）动滑轮N动＝n/2（n为偶数） （n﹣1）/2（n为奇数 ）
（2）定滑轮N定＝N动（n为偶数端力向下）（n为奇数端力向上 ）N动+1（n为奇数端力向下）N动﹣1（n为偶数端力向上 ）
（3）绳子始端固定方位：（偶定、奇动），n为偶数，绳子始端在定滑轮钩上；n为奇数则连在动滑轮钩上。
3、组装滑轮组：在完成1求出，2确定的基础上，绳子由里至外一圈地绕置即可。
（多选）53．下列作图正确的是（　　）
A．图甲：推着圆柱体油桶越过台阶的最小力
B．图乙：一个动滑轮和一个定滑轮构成的滑轮组最省力的装配图
C．图丙：作用在杠杆上的动力F的力臂L的示意图
D．图丁：不计空气阻力，投出去的篮球的受力示意图
【答案】AB
【解答】解：A、推着圆柱体油桶越过台阶，此时圆柱体相当于一个杠杆，支点为O点，根据杠杆平衡条件可知，图中F的力臂最大，此时的推力F最小，故A正确；
B、一动一定两个滑轮构成的滑轮组有效绳子段数为3，是最省力的装配图，故B正确；
C、力臂是支点到力的作用线的距离，图中的力臂是错误的，故C错误；
D、不计空气阻力，投出去的篮球只受重力作用，故D错误。
故选：AB。
（多选）54．下面是某同学学习过程的一些作图，其中正确的是（　　）
A．水平仪上重锤所受重力
B．物体静止在斜面上的受力情况
C．动力F1的力臂L1
D．最省力的绕线方法
【答案】AD
【解答】解：A．重力的方向始终竖直向下，故A符合题意；
B．物体静止在斜面上还受到沿斜面向上的摩擦力，故B不符合题意；
C．力臂是支点到力的作用线的垂线，故C不符合题意；
D．两个滑轮组成的滑轮组，承担物体绳子的段数n最大为3，此时的力最小，最省力，故D符合题意。
故选：AD。
（多选）55．下列作图正确的是（　　）
A．图甲：不计空气阻力，木块在斜面上匀速下滑时的受力示意图
B．图乙：一动一定两个滑轮构成的滑轮组最省力的装配图
C．图丙：杠杆的支点为O，F为作用在杠杆上的动力，其力臂L的示意图
D．图丁：不计空气阻力，投出去的篮球的受力示意图
【答案】AB
【解答】解：A、不计空气阻力，木块在斜面上匀速下滑时受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿着斜面向上的摩擦力，故A正确；
B、一动一定两个滑轮构成的滑轮组有效绳子段数为3，是最省力的装配图，故B正确；
C、力臂是支点到力的作用线的距离，故C错误；
D、不计空气阻力，投出去的篮球只受重力作用，故D错误。
故选：AB。
56．用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请在图中用笔画线代替绳子画出连接滑轮组最省力的绕法。
【答案】
【解答】解：人站在高处利用滑轮组提升水桶，对绳子自由端拉力应向上，据此由外向内画出滑轮组的绕线方式，有三段绳子承担物重，为最省力的绕法，如图所示：
。
57．如图所示，请画出用滑轮组提升水桶的绕绳方法。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据图示可知，拉力的方向向上，先画出最后从绳子上引出的绳子，然后绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，最后固定在动滑轮上的挂钩上，如图所示：
58．如图所示，人站在地面上，通过这个滑轮组把重物G提升到楼上，请你画出这个滑轮组最省力的绕线方法。
【答案】见试题解答内容
【解答】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，根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定。如图所示：
▉题型20 轮轴及其应用
【知识点的认识】
（1）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。
（2）作用：可以省力和改变力的方向。
（3）实质：是一个可连续转动的杠杆
（4）原理：使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径、由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆，实际的例子：有自行车脚踏与轮盘（大齿轮）是省力轮轴．
当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆，实际的例子有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用．
59．如图所示的简单机械，正常使用时省距离的是（　　）
A．轮轴
B．斜面
C．动滑轮
D．食品夹
【答案】D
【解答】解：A、正常使用轮轴时，能省力，但费距离，故A错误；
B、斜面使用时，可以省力，但费距离，故B错误；
C、正常使用动滑轮时，能省力但费距离，故C错误；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故D正确。
故选：D。
（多选）60．如图为一辆变速自行车，车身上涉及很多力与机械的知识。下列有关分析正确的是（　　）
A．它的车把可看作一个轮轴，是省力杠杆
B．它的后轮可看作一个轮轴，是省力杠杆
C．骑着它爬坡时，后轴应更换较大的齿轮
D．刹车时用力抓车闸，是通过增大压力来增大摩擦
【答案】ACD
【解答】解：A．车把在使用时是轮轴，在轮上用力是一个省力轮轴，故A正确；
B．变速自行车的后轮可看作是一个轮轴，由于动力作用在轴上，所以是费力的，故B错误；
C．骑着它爬坡时，后轴的齿轮应更换较大的，因为齿轮半径相当于动力臂，齿轮越大，动力臂越大，爬坡更容易一些，故C正确；
D．刹车时用力抓车闸，是通过增大压力来增大摩擦，故D正确。
故选：ACD。

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