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人教版八下物理12.3滑轮同步练习（优生加练）
一、选择题
1．如图所示，沙桶通过滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。下列分析正确的是（　　）
A．实验中，使用滑轮是为省力
B．当沙桶落地后，受到惯性作用滑块继续向左运动
C．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为10N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.根据图片可知，该滑轮固定不动为定滑轮，可以改变用力方向，不能改变力的大小，故A错误；
B.当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动，故B错误；
C.滑块对桌面的压力作用在桌面上，桌面对滑块的支持力作用在滑块上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故C错误；
当滑块向左做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即摩擦力f=G=5N。当滑块向右做匀速直线运动时，它受到向右的拉力F'，向左的摩擦力f和绳子的拉力F，即F'=f+F=5N+5N=10N，故D正确。
故选D。
【分析】（1）固定不动的滑轮为定滑轮，不省力不费力，只能改变力的方向。跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，不能改变用力方向，但是能够省一半的力；
（2）惯性是物体的一种性质，而不是力的作用；
（3）平衡力的特点：大小相等、方向相反，作用在同一物体和同一直线上；
（4）对滑块进行受力分析，根据二力平衡的知识分析计算。
2．如图所示，“胜哥”用300N的拉力，在20s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为400N，若不计摩擦和绳重，下列判断正确的是（　　）
A．工人做了1200J的功
B．工人做功的功率为60W
C．动滑轮的重力为100N
D．使用此滑轮组能匀速提起重为1200N的物体
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．据图可知，缠绕在动滑轮的绳子数为3，所以绳子移动距离是滑轮移动距离的3被，滑轮移动4m，绳子自由端移动的距离为12m，根据W=fs计算工人做的总功W总=Fs =300N×12m=3600J
故A错误；
B．根据功率的公式 ，工人做功的时间为20s，根据P=W/t计算工人的功率故B错误；
C．不计摩擦和绳重，动滑轮的重力G动 =nF G =3×300N 800N=100N，故C正确；
D．由于滑轮组由3段绳子承担物重，且动滑轮的重力为100N，当重物的重力为1200N，绳子自由端的拉力为，D错误
故选C。
【分析】动滑轮的特点可以省力，但费距离，动滑轮拉力的计算：公式为F=1/n（G+G动），n为缠绕动滑轮绳子数，本题中n=3，绳子移动距离为动滑轮移动距离的3倍
做功的计算：公式为W=Fs，本题中F=300N，移动距离为12m，做功时间为20s，据此计算做功和功率
3．如图所示的滑轮组恰处于静止状态。甲物体所受重力为，两个滑轮的质量相等，拉乙物体的绳子所受的拉力为，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．使用滑轮的作用是省力
B．若甲物体上升，则乙物体需要下降
C．滑轮上的挂钩所受拉力为
D．单个滑轮受到的重力为
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A：滑轮是定滑轮，作用是改变力的方向，A错误；
B：若甲物体上升1m，则乙物体下降的距离为，B错误；
C：滑轮上的挂钩所受拉力为，C错误；
D：以B滑轮为研究对象，由力的平衡得，单个滑轮受到的重力为，D正确。
故选D。
【分析】定滑轮改变力的方向，动滑轮省力；甲乙物体移动的距离关系为；以A滑轮为研究对象，则，以B滑轮为研究对象，则。
4． 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤示数为2N。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．由端拉力F为4N B．自由端的速度是0.1米/秒
C．此滑轮是定滑轮 D．物体与地面间的摩擦力为4N
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】 A.弹簧秤的示数为2N，由于动滑轮两侧绳子受力的大小相同，所以自由端的拉力大小为2N，故A错误；
B.自由端的速度v绳=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，故B错误；
C.滑轮随物体一起运动，所以滑轮为动滑轮，故C错误；
D.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，故物体 A受到的摩擦力f=2F=2×2N=4N，故D正确。
故选D。
【分析】 A.自由端的拉力与弹簧秤对绳子的拉力都作用在同一根绳子上，二者大小相等；
B.根据v绳=2v物计算绳子自由端的速度；
C.固定不动的是定滑轮，跟随物体一起移动的为动滑轮；
D.根据动滑轮的特点以及对物体受力分析可求出物体与地面间的摩擦力。
5．如图所示，“胜哥”用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的拉力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙，若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则下列判断正确的是（　　）
A．F甲【答案】C
【知识点】功率的计算；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】AB.甲：动滑轮受到向上的拉力F甲，向下的两个拉力，都等于物体的重力G，还有向下的动滑轮重力。根据平衡力的知识得到：F甲=G动+2G；
乙：动滑轮受到向上的两个拉力F乙，向下的动滑轮重力和物体重力。根据平衡力的知识得到：2F乙=G动+G，解得：；
CD.比较可知，F甲>F乙，故A、B错误；
两个滑轮组都是对物体做有用功，即W有=Gh，那么有用功相等；克服动滑轮重力做额外功，根据W额=G动h可知，则额外功相等。根据W总=W有+W额可知，拉力做的总功相等。根据可知，拉力的功率P甲=P乙，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】对动滑轮进行受力分析，根据平衡力的知识比较拉力的大小。根据W总=W有+W额比较拉力做功大小，再根据比较拉力做功功率大小。
6． 如图所示，物体 A、B 的重力都为 8N，不计滑轮和绳的重力及滑轮摩擦，此时 A、B 两物体静止在水平面上，弹簧测力计示数为 3N；现把物体 A 从物体 B 上取下，挂在物体 C 下，物体 B 作匀速直线运动。下列说法正确的是（　　）
A．A 与 B 之间的摩擦力为 3N
B．开始时水平面对B 的支持力为 8N
C．后来弹簧测力计的示数为6N
D．后来水平面对B 的摩擦力为 7N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】A.A和B都在水平面上做匀速直线运动，二者保持相对静止状态，因此二者没有摩擦力，即A与B之间的摩擦力为0N，故A错误；
B.A和B在竖直方向上保持静止状态，则它们受到的重力和支持力为平衡力，即二者大小相等，也就是f=G总=8N+8N=16N，故B错误；
CD.当AB叠放保持静止时，根据得到：；
即6N=G动+GC①；
拿走物体B挂在C下面，根据得到：；
即2F=G动+GC +8N ②；
①②联立解得：F=7N；
即弹簧测力计的示数为7N，根据二力平衡的知识可知，B此时受到的摩擦力F=F=7N，
故C错误，D正确。
故选D。
【分析】（1）摩擦力产生的条件：①相互接触；②存在压力；③做相对运动或有相对运动的趋势；
（2）将A和B看作一个整体，根据平衡力的知识计算B受到的支持力；
（3）（4）针对拿走物体B前后的两种状态，根据平衡力的知识列出两个平衡关系式，联立计算后来弹簧测力计的示数，并根据二力平衡的知识计算B受到的摩擦力。
7．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）。下列说法错误的是（　　）
A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A受到的摩擦力为4N D．物体B受到的摩擦力为6N
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】A.根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，则拉力F2移动的速度：v=nv物=0.1m/s×2=0.2m/s，则它的功率为：P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6W，故A正确不合题意；
B.定滑轮受到弹簧测力计向左的拉力，绳子上向右的3个拉力F2，根据平衡力知识得到：测力计的示数F'=3F2=3×3N=9N，故B正确不合题意；
D.动滑轮受到向左的2个拉力F2，受到B向右的拉力，等于B受到的摩擦力 ，即2F2=fB=2×3N=6N，故D正确不合题意；
C.根据图片可知，B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力6N，方向水平向左；受到向右的拉力F1=4N，则A受到地面的摩擦力为：6N-4N=2N，方向为水平向右，故C错误符合题意。
故选C。
【分析】（1）首先根据v=nv物计算拉力F2移动的速度，再根据P2=F2v计算它的功率；
（2）对定滑轮进行受力分析，根据平衡力的知识计算测力计的示数；
（3）对物体A进行受力分析，根据平衡力的知识计算；
（4）对动滑轮进行受力分析，根据平衡力的知识计算物体B受到的摩擦力。
8．如图所示，“胜哥”用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则“胜哥”所用拉力F的可能值是(　　)
A．20N B．25N C．30N D．35N
【答案】D
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】由题图可知：拉力F的方向不是竖直向上的，则力F的力臂将不再是动滑轮的直径，而是小于直径，如图所示，根据杠杆的平衡条件FL=(G+G轮)r，
因为L＜2r，所以 ，即F＞30N；
故选D。
【分析】根据二力平衡平衡的知识，动滑轮以及物体的重力与拉力沿竖直方向的分力平衡，因此拉力大于此分力。
9．如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动，滑轮的速度为1m/s，弹簧测力计的示数为10N，忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是（　　）
A．物体所受地面的摩擦力为5N
B．使用该动滑轮的目的是为了省力
C．水平拉力F的功率20W
D．物体A的运动速度为0.5m/s
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．物体A匀速运动，受到水平方向的拉力与摩擦力平衡，大小相等，弹簧测力计的示数为10N，则物体A受到水平方向的拉力为10N，故摩擦力应为10N，故A错误；
B．图中，拉力在动滑轮上，拉力大于阻力，使用该动滑轮不可以省力，但可以省距离，故B错误；
C．动滑轮上的拉力：F=10N+10N=20N，故拉力的功率为，故C正确；
D．滑轮的速度为1m/s，则物体A的运动速度为：，故D错误。
故选C。
【分析】拉动动滑轮的挂钩使物体移动，拉力大于物体受到的力，是费力的动滑轮；根据绳子上的拉力，计算滑轮上的拉力，根据P=Fv，计算功率大小。
10．如图所示，在水平地面上放一个重800 N的物体，“胜哥”利用滑轮组拉动物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为160 N，当不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时，则人的水平拉力F是(　　)
A．80 N B．320 N C．40 N D．800 N
【答案】A
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦，人的水平拉力。
故选：A。
【分析】左侧滑轮为动滑轮，右侧滑轮为定滑轮，此滑轮组能省一半力。不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时，根据求出拉力大小。
二、多选题
11．如图所示，“胜哥”用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　）
A．拉力F大小为4N
B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．拉力F做功的功率为3W
D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
【答案】B,C,D
【知识点】功率的计算；滑轮组及其工作特点；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据得到：，解得：F=5N，故A错误；
B.自由端移动的距离s=ns物=3×1m=3m，那么自由端移动的速度，故B正确；
C.拉力的功率P=Fv=5N×0.6m/s=3W，故C正确；
D.拉力F在5s内对滑轮组做的有用功为：W有=fs物=12N×1m=12J；
总功为：W总=Fs=5N×3m=15J；
额外功为：W额=W总-W有=15J-12J=3J，故D正确。
故选BCD。
【分析】（1）当使用滑轮组水平拉动物体时，根据计算绳子自由端拉力大小；
（2）首先根据s=ns物计算自由端移动的距离，再根据计算自由端移动的速度；
（3）根据P=Fv计算拉力的功率；
（4）根据W有=fs物计算有用功，根据W总=Fs计算总功，根据W额=W总-W有计算额外功即可。
12．如图所示，水平固定的测力计左端挂一个滑轮组，滑轮组左端挂有质量为的物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿竖直方向与物体A相连，A与墙之间没有摩擦力，A的质量为，物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体A上升的速度大小为，若不计绳及滑轮的摩擦，绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计，g取，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体B所受滑动摩擦力大小为
B．F的大小为
C．F做功的功率为
D．弹簧测力计的示数为
【答案】B,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】【解答】A．物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，因物体A受到竖直向上绳子的拉力和自身的重力是一对平衡力，所以，滑轮组绳子的拉力
由图可知，滑轮组承担物重绳子的有效股数n=3，不计绳及滑轮的摩擦，绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计，因物体B受到滑轮组向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力，所以，由可得，物体B所受滑动摩擦力
A不符合题意；
B．用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体A的重力不变，滑轮组绳子的拉力不变，物体B受到滑轮组的拉力不变，物体B对桌面的压力和接触面的粗糙不变，受到的摩擦力不变，因物体B受到向右的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态，所以，水平向左的力
B符合题意；
C．由v绳=nv物可得，物体B运动的速度
F做功的功率
C不符合题意；
D．物体B匀速运动时，滑轮组绳子的拉力为F拉=50N，由图可知，弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力，则弹簧测力计的示数
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】（1）物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，根据二力平衡条件和G=mg求出滑轮组绳子的拉力，根据图示可知滑轮组承担物重绳子的有效股数，不计绳及滑轮的摩擦，绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计，根据二力平衡条件和F拉=f求出物体B所受滑动摩擦力。
（2）用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体A的重力不变，滑轮组绳子的拉力不变，物体B受到滑轮组的拉力不变，根据影响滑动摩擦力大小因素可知物体B受到的摩擦力不变，此时物体B受到向右的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态，根据物体B受到的合力为零求出水平向左的力F的大小。
（3）根据v绳=nv物求出物体B运动的速度，利用=Fv物求出F做功的功率。
（4）物体B匀速运动时，滑轮组绳子的拉力不变，由图可知，弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力，据此求出弹簧测力计的示数。
13．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），下列说法正确的是（　　）
A．物体A和地面之间摩擦力是2N
B．弹簧测力计读数为9N
C．F2的功率为0.9W
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【答案】A,B
【知识点】功率的计算；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A．由图示知，滑轮组承重绳子的根数为2根，不计滑轮和绳子自重及摩擦时，物体B对滑轮的拉力
那么B受到的向左的拉力也是6N。而B做匀速直线运动，则A对B的向右的摩擦力与B受到的拉力是一对平衡力，那么fAB=6N
A静止在地面上，受到向右的拉力F1、B对A的向左的摩擦力，还有地面对A摩擦力的作用，而B对A的摩擦力与A对B的摩擦力是一对相互作用力，那么fBA=fAB=6N
所以地面对A的摩擦力向右，其大小f= fBA-F1=6N-4N=2N
A符合题意；
B．弹簧测力计受到三根绳子拉力的作用，其示数F示=3F2=3×3N=9N
B符合题意；
C．物体B移动的速度为0.1m/s，则绳子自由端移动的速度v=2×0.1m/s=0.2m/s
F2的功率P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W
C不符合题意；
D．F2增大时，物体B会做加速运动，因为此时B对A的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则A、B间的摩擦力不变，那么A的受力不受影响，A还是处于静止状态，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于摩擦力；弹簧测力计挂在滑轮上，受到的拉力为自由端的三倍。
14．(多选)如图所示，三根细绳的一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端均系于O点，a、b为两定滑轮.整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成30°，Ob处于水平状态.已知B的质量为m，如果将左边的滑轮a水平向左缓慢移动距离s，最终整个装置仍处于平衡状态，则 (　　)
A．物体A、C的质量之比为2：1 B．该过程中A、C上升，B下降
C．该过程中A、B下降，C上升 D．物体C的质量为
【答案】A,D
【知识点】力的合成与应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】选择O点进行受力分析，根据平衡条件可得
物体A、C的质量之比为 ，A 正确；由 可得 ，将左边的滑轮a水平向左缓慢移动距离s，最终整个装置仍处于平衡状态，根据平衡条件可得：最终 Oa 与竖直方向的夹角仍为30°，Ob 仍水平，B不动，A不动，C上升，故B、C错误； 由于，D正确。
故选AD。
【分析】三根细线对O点的拉力等于三个物体的重力；对O点受力分析，结合平衡条件可知三个拉力的大小，同时三个拉力的方向都不变；再得出ABC三个物体的位置运动情况。
三、填空题
15．如图所示，在水平拉力的作用下物体，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤的示数为 10N，则 物体与水平桌面的摩擦力大小为　 　，拉力 F 的大小为　 　。
【答案】10N；20N
【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】 弹簧秤的示数为10N，根据动滑轮绳子上受力的特点，所以绳子对A的拉力为10N，因为物体沿水平桌面做匀速直线运动，所以物体A处于平衡状态，所以物体与水平桌面之间的摩擦力大小为10N，根据动滑轮力的特点，可得F=2f=2×10N=20N。
故答案为：10N；20N
【分析】根据动滑轮绳子上受力的特点，分析可得动滑轮上每根绳子受力相同，根据动滑轮力的特点f=F，可得F=2f。
四、综合题
16．阅读材料，回答问题
变速自行车
自行车已有一百多年历史，是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成，是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为不等臂杠杆，A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。
变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数÷后齿数），从而改变车速。
如表是“胜哥”的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。
结构 参数
前齿轮（3速） 齿数：22、32、45
曲柄 长度：l=18cm
后齿轮（7速） 齿数：12、15、17、19、21、24、28
轮胎 直径：D=60cm
链条 节距：d=1.5cm
（1）如图所示，曲柄和前齿轮是按照　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的．骑行时，前齿轮A和后齿轮B　 　（选填“是”或“不是”）同轴转动；
（2）“胜哥”调节自行车齿比为45/15，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动　 　圈；
（3）“胜哥”调节自行车为最大齿比，以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为20N，则他1分钟要使脚踏转动　 　圈，作用在脚踏上的力至少为　 　N；（π=3）
（4）当“胜哥”骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为　 　。
【答案】省力；不是；3；80；125；
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】 （1）题文中已有介绍：自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆，曲轴和脚踏是一体，故前齿轮和脚踏板是省力杠杆；
骑行时，前齿轮A和后齿轮B不是绕同一个中心轴转动，所以，不是同轴转动；
（2）由自行车齿比为45/15，前齿轮是后齿轮的三倍，二者同一链条相连，故同时间通过距离相同，故前轮转一圈，后轮转三圈；
（3）由表格数据可知，最大齿比45/12，1min内后轮经过的距离为s=vt=9m/s×60s=540m；即3×0.6m×n后轮=540m，解得n后轮=300，由于后轮与后齿轮同轴，所以后齿轮在1min内转的圈数等于后轮在1min内转的圈数，假设前齿轮转过的圈数为n前，根据前后齿轮转过的距离相等可得12×n后轮×d=45×n前×d，可得n前=80，则他1分钟要使脚踏板转动80圈；
后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径，
根据杠杆条件…①链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力我人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，根据杠杆条件F链×r前=F蹬×l……②
前后齿轮半径之比等于齿数之比，即…③
联立①②③可得，作用子脚踏板的力至少为；
（4）由（3）可得，当小明骑自行车爬坡时，后轮受到的摩擦力不变，曲柄长度和轮胎直径不变，为了最省力，应该调整齿比最小，根据表格数据可知，最小为。
故答案为：（1）省力；不是；（2）3；（3）80；125；（4）。
【分析】 （1）轮轴由轮和轴组成，是变形杠杆，对比杠杆中动力臂和阻力臂的长度大小，可以辨别出是省力还是费力杠杆；由图分析AB是否同轴；
（2）由自行车齿比为45/15分析；
（3）由前后齿轮转过的距离相等及杠杆平衡条件分析；
（4）根据（3）的分析求解。
17．如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择下图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
【答案】（1）解：根据物重与拉力的比确定绳子的段数。
，即拉力是物重的三分之一多一点，所以取绳子段数为4；
如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意；
第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绕绳的方式唯一，由四段绳子承担物重，符合题意，如图：
第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式 也是符合题意的）
（2）解：由上图可知，四段绳子承担物重时，由两个动滑轮，可得关系：
，由每个动滑轮的重为：
（3）解：如果绳子能承受的最大拉力是60N，可得：
，
解得由四段绳子承担物重时，第二、三个滑轮组最大可吊起的重物为：
。
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】（1）根据F=G求出不考虑动滑轮重力时滑轮组绳子的有效股数，然后根据滑轮组绳子可能的有效股数，然后根据要求作出绕线方式；
（2）根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力；
（3）根据F=（G+G动）求出所选的滑轮组最大可吊起物体的重.
五、计算题
18．“胜哥”想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3 ， 当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：
（1）木块受到的浮力是多少？
（2）液体的密度是多少？
（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？
【答案】解：（1）根据图片可知，木块受到的浮力：F浮=F拉+G=2N+1.2N=3.2N；
答：木块受到的浮力是3.2N。
（2）液体的密度：ρ液==1.6×103kg/m3；
答：液体的密度是1.6×103kg/m3；
（3）木块的质量：m==0.12kg，
则木块的密度：ρ==0.6×103kg/m3，
因为ρ＜ρ液，所以木块最终静止在液面上，
木块稳定时受到的浮力：F浮'=G=1.2N。
答：剪断细绳，木块稳定时处于静止状态，所受浮力是1.2N．
【知识点】二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据平衡力的知识F浮=F拉+G计算木块受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理计算液体的密度；
（3）根据m=计算木块的质量，根据计算木块的密度。然后与液体密度比较确定木块最终状态即可。
19．如图所示，重力为 600N 的“胜哥”用滑轮 A、滑轮 B、滑轮 C 组成滑轮组提升重为 240N 的物体，每个滑轮重 30N，他使物体在 5s 内匀速上升 1m，（不计绳子的质量，忽略绳子间的摩擦）（g 取 10N/kg）求：
（1）哪些是定滑轮，哪些是动滑轮？ 请说说滑轮B 的优点；
（2）5s 内绳子自由端移动的速度；
（3）工人所用的拉力是多大？
【答案】（1）解：由图知滑轮 A、滑轮 B的轴不随物体一起移动，滑轮C的轴随物体一起移动根据滑轮的定义可知，定滑轮有A、B；动滑轮是C；定滑轮B的优点是可以改变力的方向。
（2）解：由图可知，滑轮组承担物重绳子的股数n=3，则绳子自由端移动的距离
绳子自由端的速度
答：5s内绳子自由端移动的速度为0.6m/s；
（3）解：不计绳子的质量，忽略绳子间的摩擦，工人所用的拉力
答：工人所用的拉力是90N。
【知识点】速度公式及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，而固定不动，不随物体一起移动的为定滑轮。定滑轮不省力不费力，只能改变力的方向；动滑轮不能改变力的方向，但最多省一半的力；
（2）根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh计算出绳子移动的距离，最后根据 计算绳子移动的速度。
（3）不计绳子的质量，忽略绳子间的摩擦，根据公式 计算绳子自由端的拉力。
20．如图所示，若滑轮重为4N，重物重为6N，OB＝2OA；要使轻质杠杆保持平衡，则F的大小为多少？（不计绳重和摩擦）
【答案】不计绳重和摩擦，使用动滑轮的拉力：F拉＝ （G+G动）＝ （6N+4N）＝5N。
物体间力的作用是相互的，所以杠杆对动滑轮的拉力为：F'拉＝F拉＝5N。
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
F拉'×OA＝F×OB，
即：5N×OA＝F×OB，
所以，F＝2.5N。
答：F大小为2.5N。
【知识点】杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】结合题意，首先求出使用动滑轮的拉力，根据物体间力的作用是相互的，求出杠杆A端受到的力，再根据杠杆平衡条件求出F大小.
21．如图所示，用40N的水平拉力F拉滑轮，使物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，若不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦。求：
（1）物体A与地面之间的摩擦力；
（2）5s内拉力F所做的功；
（3）绳子拉物体A的功率。
【答案】（1）解： 由图可知，滑轮为动滑轮，拉力F作用在轴上，绳子拉力为F′＝F＝×40N＝20N，
物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力、地面对A向左的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以地面对A的摩擦力为f＝F′＝20N；
答：物体A与地面之间的摩擦力为20N；
（2）解：因为动力作用在轴心上，所以此时滑轮移动的速度是物体A移动速度的一半，即vF＝vA＝×0.2m/s＝0.1m/s，
5s内拉力F移动的距离为：s＝vFt＝0.1m/s×5s＝0.5m，
拉力F所做的功为：W＝Fs＝40N×0.5m＝20J；
答：5s内拉力F所做的功为20J；
（3）解：绳子拉物体A的功率为：。
答：绳子拉物体A的功率为4W。
【知识点】动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）由图可知绳子拉力等于地面对A的摩擦力，由动滑轮特点得；
（2）由动滑轮特点可知滑轮移动的速度是物体A移动速度的一半，即。由s=vt求出拉力移动的距离，由W=Fs求出拉力做的功；
（3）由P=Fv求出绳子拉物体A的功率，拉力大小等于摩擦力大小。
22．如图所示，将物重为200N物体匀速提高2m所用时间为1s，已知动滑轮重为40N，（不计绳重和摩擦）求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力F大小。
【答案】（1）解：由图示知，滑轮组承重绳子为3根，物体提高2m，绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m
拉力F移动的速度
答：拉力F移动的速度为6m/s；
（2）解：不计绳重及摩擦时，拉力
答：拉力F大小为80N。
【知识点】速度公式及其应用；动滑轮拉力的计算
【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计算绳子自由端运动的距离，最后根据 计算拉力移动的速度。
（2）不计绳重和摩擦，根据 计算自由端的拉力大小。
23．如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB＝3BO，配重的底面积为0.02m2，配重的重力为120N，重力为500N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85N，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60N。已知F1∶F2＝2∶3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计
（1）求配重对地面的最大压强是多少？
（2）滑轮的重力是多少？
（3）配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是多少？
（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是多少？
【答案】（1）解：地面受配重对其的压力，在配重从地面拉起的过程中，当配重不受绳子对其的拉力时，地面受到配重的压强最大，即当时，配重对地面的压强最大，为
答：求配重对地面的最大压强是；
（2）解：当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为
其中为地面对配重的支持力，因为动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力为
根据杠杆的平衡条件得到
即
因为
所以
故有
即杠杆B端受到绳子的拉力是
当压力为85N时，物体受到的支持力也为85N，则在B点施加竖直向下的拉力为
当压力为60N时，物体受到的支持力也为60N，则在B点施加竖直向下的拉力为
因为
所以
解得
答：滑轮的重力是；
（3）解：对动滑轮受力分析可知，受到向上的拉力和向下的自身重力以及两股绳子对其的拉力，即
其中，滑轮下端两股绳子受到的拉力即为配重的重力，也就是
所以，杠杆A端受到绳子的拉力是
答：配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是
（4）解：当配重对地面的压强为1750Pa时，根据
可得，配重对地面的压力为
对配重受力分析可知，受到向上的拉力和支持力以及向下的自身重力，则绳子的拉力为
则杠杆A端受到绳子的拉力是
根据杠杆的平衡条件得到
又
所以
答：当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是。
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡分析法及其应用；动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）根据杠杆的平衡条件，结合杠杆上受到的力的大小，计算杠杆上未知的力，根据杠杆上的拉力变化和拉力间的关系，计算未知的力的大小；
（3）根据滑轮上的拉力，结合滑轮的重力，结合杠杆的平衡条件，计算杠杆上力的大小；
（4）根据压强和受力面积的乘积，计算压力，根据物体的重力和压力的差，计算拉力，结合杠杆的平衡条件，计算杠杆上动力大小。
24．小聪通过微信公众号“胜哥课程”了解到井盐在生产过程中，需要利用机械装置从1000m的深井中提取卤水，其装置可简化为如图所示的滑轮组。已知吸卤桶质量为5kg，某次在匀速提升质量为65kg的卤水时，工人拉动绳子拉力为240N，绳子端移动150m所花时间为150s。忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，g取10N/kg，求：
（1）拉力做功的功率；
（2）若要匀速提升质量为95kg的卤水，人对绳的拉力大小。
【答案】（1）解：绳子端的速度，
拉力做功的功率P=Fv=240N×1m/s=240W。
（2）解： 吸卤桶和水的总重力G=mg=（5kg+65kg）×10N/kg=700N，
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，
根据得到，动滑轮的重力G动=3F-G=3×240N-700N=20N，
若要匀速提升质量为95kg的卤水，总重力G'=m'g=（5kg+95kg）×10N/kg=1000N，
人对绳的拉力。
【知识点】功率的计算；速度公式及其应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】 （1）根据得到绳子端的速度，根据P=Fv得到拉力做功的功率；
（2）忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，根据G=mg得到总重力，根据得到动滑轮的重力，若要匀速提升质量为95kg的卤水，根据G=mg得到总重力，根据得到人对绳的拉力大小。
25．“胜哥”利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物，已知货物重600N。不计绳重及摩擦。
（1）在图中画出绳子的绕法。
（2）若忽略动滑轮重，“胜哥”所用拉力多大？
（3）若不忽略动滑轮重，测得“胜哥”实际所用拉力为350N，若将重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力将变为多大？
【答案】（1）解： 向下拉动绳子来提升货物，绳子的绕法如图所示：
（2）解： 由图知，，若忽略动滑轮重，不计绳重及摩擦，拉力：
（3）解： 若不可忽略动滑轮重，“胜哥”实际所用拉力，拉力，
则动滑轮的重力：
若重物再增加150N，
此时作用在绳自由端的拉力：
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】(1)由题知，向下拉动绳子来提升货物，从拉力端开始向上绕起，绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，最后固定在定滑轮的下挂钩上；
(2)忽略动滑轮重，不计绳重及摩擦，拉力；
(3)若不可忽略动滑轮重，知道“胜哥”实际所用拉力，拉力F=(G+G动)，求动滑轮的重
力。若重物再增加150N，根据F=(G+G动)求出作用在绳自由端的拉力为多大。
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人教版八下物理12.3滑轮同步练习（优生加练）
一、选择题
1．如图所示，沙桶通过滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。下列分析正确的是（　　）
A．实验中，使用滑轮是为省力
B．当沙桶落地后，受到惯性作用滑块继续向左运动
C．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为10N
2．如图所示，“胜哥”用300N的拉力，在20s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为400N，若不计摩擦和绳重，下列判断正确的是（　　）
A．工人做了1200J的功
B．工人做功的功率为60W
C．动滑轮的重力为100N
D．使用此滑轮组能匀速提起重为1200N的物体
3．如图所示的滑轮组恰处于静止状态。甲物体所受重力为，两个滑轮的质量相等，拉乙物体的绳子所受的拉力为，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．使用滑轮的作用是省力
B．若甲物体上升，则乙物体需要下降
C．滑轮上的挂钩所受拉力为
D．单个滑轮受到的重力为
4． 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤示数为2N。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．由端拉力F为4N B．自由端的速度是0.1米/秒
C．此滑轮是定滑轮 D．物体与地面间的摩擦力为4N
5．如图所示，“胜哥”用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的拉力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙，若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则下列判断正确的是（　　）
A．F甲6． 如图所示，物体 A、B 的重力都为 8N，不计滑轮和绳的重力及滑轮摩擦，此时 A、B 两物体静止在水平面上，弹簧测力计示数为 3N；现把物体 A 从物体 B 上取下，挂在物体 C 下，物体 B 作匀速直线运动。下列说法正确的是（　　）
A．A 与 B 之间的摩擦力为 3N
B．开始时水平面对B 的支持力为 8N
C．后来弹簧测力计的示数为6N
D．后来水平面对B 的摩擦力为 7N
7．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）。下列说法错误的是（　　）
A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A受到的摩擦力为4N D．物体B受到的摩擦力为6N
8．如图所示，“胜哥”用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则“胜哥”所用拉力F的可能值是(　　)
A．20N B．25N C．30N D．35N
9．如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下水平向左匀速运动，滑轮的速度为1m/s，弹簧测力计的示数为10N，忽略绳子和滑轮自重及绳子与滑轮间的摩擦。则下列说法正确的是（　　）
A．物体所受地面的摩擦力为5N
B．使用该动滑轮的目的是为了省力
C．水平拉力F的功率20W
D．物体A的运动速度为0.5m/s
10．如图所示，在水平地面上放一个重800 N的物体，“胜哥”利用滑轮组拉动物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为160 N，当不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时，则人的水平拉力F是(　　)
A．80 N B．320 N C．40 N D．800 N
二、多选题
11．如图所示，“胜哥”用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是（　　）
A．拉力F大小为4N
B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．拉力F做功的功率为3W
D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
12．如图所示，水平固定的测力计左端挂一个滑轮组，滑轮组左端挂有质量为的物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿竖直方向与物体A相连，A与墙之间没有摩擦力，A的质量为，物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体A上升的速度大小为，若不计绳及滑轮的摩擦，绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计，g取，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体B所受滑动摩擦力大小为
B．F的大小为
C．F做功的功率为
D．弹簧测力计的示数为
13．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），下列说法正确的是（　　）
A．物体A和地面之间摩擦力是2N
B．弹簧测力计读数为9N
C．F2的功率为0.9W
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
14．(多选)如图所示，三根细绳的一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端均系于O点，a、b为两定滑轮.整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成30°，Ob处于水平状态.已知B的质量为m，如果将左边的滑轮a水平向左缓慢移动距离s，最终整个装置仍处于平衡状态，则 (　　)
A．物体A、C的质量之比为2：1 B．该过程中A、C上升，B下降
C．该过程中A、B下降，C上升 D．物体C的质量为
三、填空题
15．如图所示，在水平拉力的作用下物体，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤的示数为 10N，则 物体与水平桌面的摩擦力大小为　 　，拉力 F 的大小为　 　。
四、综合题
16．阅读材料，回答问题
变速自行车
自行车已有一百多年历史，是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成，是人类发明的最成功的人力机械之一。如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为不等臂杠杆，A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。
变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（前齿数÷后齿数），从而改变车速。
如表是“胜哥”的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。
结构 参数
前齿轮（3速） 齿数：22、32、45
曲柄 长度：l=18cm
后齿轮（7速） 齿数：12、15、17、19、21、24、28
轮胎 直径：D=60cm
链条 节距：d=1.5cm
（1）如图所示，曲柄和前齿轮是按照　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的．骑行时，前齿轮A和后齿轮B　 　（选填“是”或“不是”）同轴转动；
（2）“胜哥”调节自行车齿比为45/15，当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动　 　圈；
（3）“胜哥”调节自行车为最大齿比，以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为20N，则他1分钟要使脚踏转动　 　圈，作用在脚踏上的力至少为　 　N；（π=3）
（4）当“胜哥”骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为　 　。
17．如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择下图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
五、计算题
18．“胜哥”想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3 ， 当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：
（1）木块受到的浮力是多少？
（2）液体的密度是多少？
（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？
19．如图所示，重力为 600N 的“胜哥”用滑轮 A、滑轮 B、滑轮 C 组成滑轮组提升重为 240N 的物体，每个滑轮重 30N，他使物体在 5s 内匀速上升 1m，（不计绳子的质量，忽略绳子间的摩擦）（g 取 10N/kg）求：
（1）哪些是定滑轮，哪些是动滑轮？ 请说说滑轮B 的优点；
（2）5s 内绳子自由端移动的速度；
（3）工人所用的拉力是多大？
20．如图所示，若滑轮重为4N，重物重为6N，OB＝2OA；要使轻质杠杆保持平衡，则F的大小为多少？（不计绳重和摩擦）
21．如图所示，用40N的水平拉力F拉滑轮，使物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，若不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦。求：
（1）物体A与地面之间的摩擦力；
（2）5s内拉力F所做的功；
（3）绳子拉物体A的功率。
22．如图所示，将物重为200N物体匀速提高2m所用时间为1s，已知动滑轮重为40N，（不计绳重和摩擦）求：
（1）拉力F移动的速度；
（2）拉力F大小。
23．如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AB＝3BO，配重的底面积为0.02m2，配重的重力为120N，重力为500N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为85N，在B点施加竖直向下的拉力为F2时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为60N。已知F1∶F2＝2∶3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计
（1）求配重对地面的最大压强是多少？
（2）滑轮的重力是多少？
（3）配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是多少？
（4）当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是多少？
24．小聪通过微信公众号“胜哥课程”了解到井盐在生产过程中，需要利用机械装置从1000m的深井中提取卤水，其装置可简化为如图所示的滑轮组。已知吸卤桶质量为5kg，某次在匀速提升质量为65kg的卤水时，工人拉动绳子拉力为240N，绳子端移动150m所花时间为150s。忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，g取10N/kg，求：
（1）拉力做功的功率；
（2）若要匀速提升质量为95kg的卤水，人对绳的拉力大小。
25．“胜哥”利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物，已知货物重600N。不计绳重及摩擦。
（1）在图中画出绳子的绕法。
（2）若忽略动滑轮重，“胜哥”所用拉力多大？
（3）若不忽略动滑轮重，测得“胜哥”实际所用拉力为350N，若将重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力将变为多大？
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】C
3．【答案】D
4．【答案】D
5．【答案】C
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】D
9．【答案】C
10．【答案】A
11．【答案】B,C,D
12．【答案】B,D
13．【答案】A,B
14．【答案】A,D
15．【答案】10N；20N
16．【答案】省力；不是；3；80；125；
17．【答案】（1）解：根据物重与拉力的比确定绳子的段数。
，即拉力是物重的三分之一多一点，所以取绳子段数为4；
如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意；
第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绕绳的方式唯一，由四段绳子承担物重，符合题意，如图：
第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式 也是符合题意的）
（2）解：由上图可知，四段绳子承担物重时，由两个动滑轮，可得关系：
，由每个动滑轮的重为：
（3）解：如果绳子能承受的最大拉力是60N，可得：
，
解得由四段绳子承担物重时，第二、三个滑轮组最大可吊起的重物为：
。
18．【答案】解：（1）根据图片可知，木块受到的浮力：F浮=F拉+G=2N+1.2N=3.2N；
答：木块受到的浮力是3.2N。
（2）液体的密度：ρ液==1.6×103kg/m3；
答：液体的密度是1.6×103kg/m3；
（3）木块的质量：m==0.12kg，
则木块的密度：ρ==0.6×103kg/m3，
因为ρ＜ρ液，所以木块最终静止在液面上，
木块稳定时受到的浮力：F浮'=G=1.2N。
答：剪断细绳，木块稳定时处于静止状态，所受浮力是1.2N．
19．【答案】（1）解：由图知滑轮 A、滑轮 B的轴不随物体一起移动，滑轮C的轴随物体一起移动根据滑轮的定义可知，定滑轮有A、B；动滑轮是C；定滑轮B的优点是可以改变力的方向。
（2）解：由图可知，滑轮组承担物重绳子的股数n=3，则绳子自由端移动的距离
绳子自由端的速度
答：5s内绳子自由端移动的速度为0.6m/s；
（3）解：不计绳子的质量，忽略绳子间的摩擦，工人所用的拉力
答：工人所用的拉力是90N。
20．【答案】不计绳重和摩擦，使用动滑轮的拉力：F拉＝ （G+G动）＝ （6N+4N）＝5N。
物体间力的作用是相互的，所以杠杆对动滑轮的拉力为：F'拉＝F拉＝5N。
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
F拉'×OA＝F×OB，
即：5N×OA＝F×OB，
所以，F＝2.5N。
答：F大小为2.5N。
21．【答案】（1）解： 由图可知，滑轮为动滑轮，拉力F作用在轴上，绳子拉力为F′＝F＝×40N＝20N，
物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力、地面对A向左的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以地面对A的摩擦力为f＝F′＝20N；
答：物体A与地面之间的摩擦力为20N；
（2）解：因为动力作用在轴心上，所以此时滑轮移动的速度是物体A移动速度的一半，即vF＝vA＝×0.2m/s＝0.1m/s，
5s内拉力F移动的距离为：s＝vFt＝0.1m/s×5s＝0.5m，
拉力F所做的功为：W＝Fs＝40N×0.5m＝20J；
答：5s内拉力F所做的功为20J；
（3）解：绳子拉物体A的功率为：。
答：绳子拉物体A的功率为4W。
22．【答案】（1）解：由图示知，滑轮组承重绳子为3根，物体提高2m，绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m
拉力F移动的速度
答：拉力F移动的速度为6m/s；
（2）解：不计绳重及摩擦时，拉力
答：拉力F大小为80N。
23．【答案】（1）解：地面受配重对其的压力，在配重从地面拉起的过程中，当配重不受绳子对其的拉力时，地面受到配重的压强最大，即当时，配重对地面的压强最大，为
答：求配重对地面的最大压强是；
（2）解：当配重在地面上保持静止状态时，它受到的绳子的拉力F为
其中为地面对配重的支持力，因为动滑轮上有2段绳子承担物重，因此杠杆A点受到的拉力为
根据杠杆的平衡条件得到
即
因为
所以
故有
即杠杆B端受到绳子的拉力是
当压力为85N时，物体受到的支持力也为85N，则在B点施加竖直向下的拉力为
当压力为60N时，物体受到的支持力也为60N，则在B点施加竖直向下的拉力为
因为
所以
解得
答：滑轮的重力是；
（3）解：对动滑轮受力分析可知，受到向上的拉力和向下的自身重力以及两股绳子对其的拉力，即
其中，滑轮下端两股绳子受到的拉力即为配重的重力，也就是
所以，杠杆A端受到绳子的拉力是
答：配重刚好离开地面时，杠杆A端受到绳子的拉力是
（4）解：当配重对地面的压强为1750Pa时，根据
可得，配重对地面的压力为
对配重受力分析可知，受到向上的拉力和支持力以及向下的自身重力，则绳子的拉力为
则杠杆A端受到绳子的拉力是
根据杠杆的平衡条件得到
又
所以
答：当配重对地面的压强为1750Pa时，人对绳子的拉力是。
24．【答案】（1）解：绳子端的速度，
拉力做功的功率P=Fv=240N×1m/s=240W。
（2）解： 吸卤桶和水的总重力G=mg=（5kg+65kg）×10N/kg=700N，
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，
根据得到，动滑轮的重力G动=3F-G=3×240N-700N=20N，
若要匀速提升质量为95kg的卤水，总重力G'=m'g=（5kg+95kg）×10N/kg=1000N，
人对绳的拉力。
25．【答案】（1）解： 向下拉动绳子来提升货物，绳子的绕法如图所示：
（2）解： 由图知，，若忽略动滑轮重，不计绳重及摩擦，拉力：
（3）解： 若不可忽略动滑轮重，工人实际所用拉力，拉力，
则动滑轮的重力：
若重物再增加150N，
此时作用在绳自由端的拉力：
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