九年级全册2 滑轮课后练习题

这是一份九年级全册2 滑轮课后练习题，共39页。

A． B． C． D．
2．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20NB．F＝10NC．F＝5ND．F＝30N

3．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
4．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2B．F2＜F1＜2F2C．F1＝2F2D．F1＞2F2

5．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70NB．100NC．105ND．110N
6．关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
7．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿B．1.5牛顿C．2牛顿D．0.5牛顿

8．工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
9．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系正确的是（ ）
A．FA：FB：Fc＝3：2：1B．FA：FB：Fc＝1：2：3
C．FA：FB：Fc＝6：3：2D．FA：FB：Fc＝2：3：6

10．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（ ）
A．3NB．6NC．11ND．22N
11．在图所示的装置中，A、B是动滑轮，C是定滑轮，D是轮轴，D的轮半径R＝6厘米，轴半径r＝2厘米，物重G＝500牛顿，每个动滑轮重P＝30牛顿。如果不计绳重和摩擦。各段绳的方向保持相平行。那么：为把重物提起，作用在轮上的动力F至少要大于多少牛顿（ ）
A．45B．75C．90D．135

12．如图所示，甲、乙两组滑轮组中自由端的拉力F相同，且机械效率也相同（不计绳重和摩擦），那么关于货物重力G1和G2的大小，下列选项中可能的是（ ）
A．G1＝30N； G2＝30NB．G1＝20N；G2＝20N
C．G1＝20N； G2＝30ND．G1＝30N；G2＝20N
二．填空题（共14小题）
13．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 N。
14．如图所示，体重为500N的小强站在水平地面上，竖直向下拉动绳子使600N的物体匀速上升2m，绳端向下移动的距离为 m；若不计绳重，滑轮重及摩擦，小强对地面的压力是 N。

15．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是 m，绳端的拉力F是 N，其中定滑轮的作用是 。
16．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人对绳子的拉力为 N。
17．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．

18．如图，将n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F．若在图中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小应为 。
19．如图，F＝1N，物体在水平桌面上匀速运动，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮的摩擦，则物体与桌面的摩擦力为 N。
20．A、B两物体如图放置，A的重力是20N，B的重力是50N．物体B在弹簧测力计的拉动下水平向右做匀速直线运动。已知A、B之间的滑动摩擦力是4N，地面对B的滑动摩擦力是12N，不计弹簧测力计和绳子重力、忽略绳子和滑轮之间的摩擦，那么，绳子对物体A的拉力F2＝ N，弹簧测力计的示数F1＝ N。
21．2022年冬季残奥会将在中华人民共和国北京进行。在所有的比赛场馆都为残疾人（特别是乘坐轮椅的）建立了专用通道（如下图），为残疾人上下台阶提供方便。它实际上也就是我们所学过的一种简单机械，使用它的好处是 。
22．如图，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验：
（1）若甲乙斜面光滑，沿斜面匀速向上拉动物体的力分别是F甲和F乙，则拉力F甲 F乙
（2）将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放，则木块到达斜面底端的速度v甲 v乙．（选填“＞”、“＜”或“＝”）
23．如图所示为居民小区内的健身器材，它是由 个定滑轮组成的；定滑轮在使用时可以改变 的方向；动滑轮在使用时 省功（选填“能”或“不能”）。
24．如图所示，在水平拉力F的作用下重200N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为20N，则拉力F的大小为 __N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为 N。
25．如图所示，滑轮重、绳重和等因素不计，若用力F＝30N，拉动机械，求两个弹簧测力计的示数与墙所受的拉力 。
26．如图所示，用滑轮组将A、B两物体悬挂，如果不计滑轮重力与摩擦，要使整个装置处于平衡，则GA＝ GB；若每个滑轮重5N，则GA与GB满足的关系式是 。
三．作图题（共4小题）
27．一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。

28．在图中。画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
29．如图所示，请画出该滑轮组最省力的绕法。
30．如图所示，用滑轮组提升重物，画出最省力的绕法。
四．实验探究题（共3小题）
31．某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时，竖直向上的拉力F的大小的变化情况。他们按图23所示方式用三个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二和表三中。
表一：动滑轮G甲＝5N 表二：动滑轮G乙＝4N 表三：动滑轮G丙＝ N
（1）分析比较表一中F与G物的大小及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体时， 。
（2）完成表格中数据的填写：序号9中F＝ N，表三中G丙＝ N。
（3）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大。
（4）综合分析表一或表二或表三中的 的数据及相关条件，还可以得出的实验结论是：当 时，使用动滑轮不能省力。
32．滑轮组不但可以省力，而且可以改变力的方向，那么使用滑轮组时，拉力的大小究竟跟什么因素有关呢？某科学兴趣小组同学开展了如下实验探究：
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。
（2）按如图甲所示的方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计读数F1。
（3）按如图乙所示的方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。
请回答下列问题：
（1）表格中▲的内容是 。
（2）该小组同学探究的是拉力大小跟 因素是否有关。
（3）做甲实验前，某同学将滑轮组按照图丙所示放置绕绳，你认为是否可行，并说出理由 。
33．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
①甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物， 。
②同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力…由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为 牛。
③分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是： 。
④分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是： 。
五．计算题（共4小题）
34．如图所示装置中，A物重力100N，B物重力10N，在B物作用下A物在水平面上做匀速直线运动（不计滑轮重及轮与轴之间的摩擦）。问：
（1）A物体受到的摩擦力是多大？
（2）如果在A物体上加一个水平向左的拉力，使B物体以0.5m/s的速度匀速上升，求拉力的大小和4s内A物体运动的距离。
35．如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图。已知已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石板的规格为100cm×50cm×2cm，升降机吊框的重力是600N．AB：BC＝1：8，B处为液压机，此时液压机支撑杆对B点的力正好竖直，不计滑轮和钢丝绳及AC杆的重力，不计摩擦，在提升3块大理石作业中：
（1）求每块大理石的重力。
（2）在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1m/s，则在2min内吊车将大理石提升的高度是多少？
（3）B点液压机支撑杆上承受了多大的力？
36．如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g＝10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
37．如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，物体A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重，绳重及滑轮装置摩擦，则物体B与底面间的摩擦力为多大？
六．解答题（共3小题）
38．利用图中的滑轮组，用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法。
39．阅读短文，回答问题：轮轴
在生产、生活中，人们会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮子和轴构成。
（1）辘轳（如图1所示）就是轮轴的一种，它的侧面图如图2所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图虚线所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，井绳对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的侧面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是 杠杆。
（2）动手探究：
选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验，如：圆珠笔芯（可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯，如图3所示），若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
①左手捏紧笔头，右手旋转笔管，则左手不能使笔头部分保持不被旋转。
②左手捏紧笔管，右手旋转笔头，则左手能使笔管部分保持不被旋转。
③当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手费距离。
④根据以上实验圆珠笔芯也相当于轮轴，笔管相当于 （填“A轮”或“B轴”），笔头相当于 （填“A轮”或“B轴”），所以使用轮轴时，当轮带动轴，则 （填“A省”或“B费”）力，但 （填“A省”或“B费”）距离。
（3）应用：
①通过以上学习，判断图4中不是轮轴的实例 ；
②体重相同、力气一样的A和B两同学在玩游戏。A握住球棒的细端，B握住球棒的粗端，如图5所示，各自向相反方向拧，获胜者是 。
40．为了探究滑轮在不同工作情况时的使用特点，某小组同学利用不同的滑轮将重为10牛的物体匀速提起，滑轮的工作情况和实验数据如下表所示。
（1）分析比较实验序号1和2和3可得出的初步结论是：使用相同定滑轮匀速提升同一重物时，用力方向 。
（2）分析比较实验序号4、5和6中拉力大小与滑轮重力之间的相关数据，可得出的初步结论是： 。
（3）分析比较实验序号 中拉力大小与拉力和竖直方向的夹角之间的关系，可以得到的结论是： 。
（4）依据第（3）小题的结论可推断实验序号8中拉力大小的范围为 牛。
答案与解析
一．选择题（共12小题）
1．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．
【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。
【解答】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F1＝2G；
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F2s＝Gh，所以F2＝G＝0.5G；
C、图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轮上，则F3＝G；
D、图中为杠杆，动力臂等于阻力臂，则F4＝G；
因此动力最大的是F1。
故选：A。
【点评】本题考查了各种简单机械省力情况，属于基础题目。
2．如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20NB．F＝10NC．F＝5ND．F＝30N
【分析】由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以F＝GB，根据二力平衡条件确定出摩擦力的大小；
当拉动A向左运动时，摩擦力的方向水平向右，根据二力平衡条件确定出拉力的大小。
【解答】解：由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以FA＝GB＝×10N＝5N；
在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；
若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA+f＝5N+5N＝10N。
故选：B。
【点评】此题考查了滑轮组的省力特点及二力平衡条件的应用，能够判断出摩擦力的大小和方向是解决此题的关键。
3．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）
A．省力，不改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向
D．既不省力，也不改变施力的方向
【分析】动滑轮是指轴随物体一起运动的滑轮，其实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆；使用动滑轮能省一半力，但不能改变用力的方向。
【解答】解：
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，故A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了动滑轮的特点，属于基础题目。
4．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（ ）
A．F1＝F2B．F2＜F1＜2F2C．F1＝2F2D．F1＞2F2
【分析】在平衡力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态。对动滑轮、物块B和木板A进行受力分析，明确各自受哪些力，方向如何，确定大小关系。
【解答】解：由图知，
（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，
由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，
由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝F1，
由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；
木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F动＝F2+f地面，
即F1＝F2+f地面，
也就是F1＝2F2+2f地面，
所以F1＞2F2。
故选：D。
【点评】此题考查了运动和力的关系及力的作用相互性的应用，正确对物体进行受力分析，明确物体受力情况，是解答此题的关键。
5．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（ ）
A．70NB．100NC．105ND．110N
【分析】不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出绳子自由端拉力F的大小。
【解答】解：
由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：
F＝（G+G动）＝（200N+10N）＝105N，故C正确；
故选：C。
【点评】本题考查了力的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系是本题的关键。
6．关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．使用撬棒可以省力
B．使用定滑轮不能省距离
C．利用斜面可以省功
D．使用滑轮组可以改变动力方向
【分析】（1）动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力、但费距离；
（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离；
（3）利用机械可以省力，但费距离，但不能省功；
（4）使用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
【解答】解：
A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故A正确；
B、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，故B正确；
C、利用斜面可以省力，但费距离，但不能省功，故C错；
D、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了杠杆、定滑轮、斜面、滑轮组的特点，要知道：使用机械时，可以省力、可以省距离，但不能省功。
7．如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为（ ）
A．1牛顿B．1.5牛顿C．2牛顿D．0.5牛顿
【分析】如图所示利用动滑轮提起物体时，动滑轮相当于一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，不计动滑轮重、绳重及摩擦，可以省一半力。
【解答】解：使用动滑轮时，承担物重的绳子有2股，已知不计动滑轮重、绳重及摩擦，
所以提起物体的力，即弹簧测力计的示数为F＝G＝×1N＝0.5N。
故选：D。
【点评】此题考查了动滑轮的特点和应用，计算过程简单，是一道基础题。
8．工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，能改变力的方向，但不能改变力的大小；
（2）动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；
（3）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h；
（4）工人提供的最大拉力等于自身重力；利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大，利用G＝mg求提升最大质量。
【解答】解：
A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；
B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；
D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，
则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝130kg，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了动滑轮、定滑轮、滑轮组的特点，本题关键是知道：工人提供的最大拉力等于自身重力。
9．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系正确的是（ ）
A．FA：FB：Fc＝3：2：1B．FA：FB：Fc＝1：2：3
C．FA：FB：Fc＝6：3：2D．FA：FB：Fc＝2：3：6
【分析】根据动滑轮的使用特点，判断力的大小。
【解答】解；根据每段绳子承担的力的情况，分析三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系，如下图：
设每段绳子承担F的力，FC承担3段绳子的拉力，FC＝3F；FB承担2段绳子的拉力；FB＝2F；FA承担一段绳子的拉力，FA＝F。
故FA：FB：FC＝F：2F：3F＝1：2：3，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查动滑轮的使用情况，是一道基础题。
10．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（ ）
A．3NB．6NC．11ND．22N
【分析】先确定使用滑轮组承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F＝（G+G轮），因为拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。
【解答】解：
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，
每个滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，
不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝（G1+G轮），F2＝（G2+G轮），
由题知F1＝F2，
所以（G1+G轮）＝（G2+G轮），
即：（60N+G轮）＝（38N+G轮），
解答动滑轮的重力：G轮＝6N。
故选：B。
【点评】本题考查了使用滑轮组拉力的计算，利用好关系式：不计绳重和摩擦力，拉力F＝（G+G轮）。
11．在图所示的装置中，A、B是动滑轮，C是定滑轮，D是轮轴，D的轮半径R＝6厘米，轴半径r＝2厘米，物重G＝500牛顿，每个动滑轮重P＝30牛顿。如果不计绳重和摩擦。各段绳的方向保持相平行。那么：为把重物提起，作用在轮上的动力F至少要大于多少牛顿（ ）
A．45B．75C．90D．135
【分析】在不计绳子和滑轮摩擦的情况下，滑轮组的省力公式是F＝，轮轴的省力公式是F＝。
【解答】解：如图所示，作用在滑轮组上绳子的拉力为F′，作用在轮轴轴上绳子的拉力也是F′，作用在轮上的拉力是F。
由图知，重物被两个动滑轮吊着，与动滑轮相连的绳子段数n＝4，
根据滑轮组的省力公式可得，作用在滑轮组绳子上的拉力：
F′＝＝＝140N；
根据轮轴的省力公式可得，作用在轮上绳子的拉力：
F＝＝≈47N。
由上知，作用在绳子自由端的拉力不小于47N，而A小于47N，BCD都大于47N，B相对较小，所以拉力可能为75N。
故选：B。
【点评】此题考查了滑轮组的特点和轮轴的应用。正确判断承担物重绳子段数是解答此题的关键。
12．如图所示，甲、乙两组滑轮组中自由端的拉力F相同，且机械效率也相同（不计绳重和摩擦），那么关于货物重力G1和G2的大小，下列选项中可能的是（ ）
A．G1＝30N； G2＝30NB．G1＝20N；G2＝20N
C．G1＝20N； G2＝30ND．G1＝30N；G2＝20N
【分析】滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，据此变形可得G＝nηF，而甲、乙两组滑轮组中自由端的拉力F相同、机械效率，可得G1、G2的大小关系，进而选出可能的选项。
【解答】解：
由图知，甲滑轮组中n1＝3，乙滑轮组中n2＝2，
因为滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
所以甲滑轮组的机械效率η1＝，乙滑轮组的机械效率η2＝，
可得G1＝3η1F1，G2＝2η2F2，
因为甲、乙两组滑轮组中自由端的拉力F相同、机械效率也相同，即η1＝η2，F1＝F2，
所以G1：G2＝3η1F1：2η2F2＝3：2，所以只有D选项有可能。
故选：D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时功的公式、效率公式的应用，要利用好关系式：滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
二．填空题（共14小题）
13．图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 4 N。
【分析】对甲物体进行受力分析，由平衡条件可求出甲受到的地面的支持力。
【解答】解：
物体甲受竖直向下的重力G甲＝12N、竖直向上的拉力F拉＝G乙＝8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止，处于平衡状态，由力的平衡条件得：G甲＝F拉+F支，
则甲受到地面的支持力：F支＝G甲﹣F拉＝12N﹣8N＝4N。
故答案为：4。
【点评】对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件是解这道题的前提与关键。解力学题时，要养成对物体正确受力分析的良好习惯。
14．如图所示，体重为500N的小强站在水平地面上，竖直向下拉动绳子使600N的物体匀速上升2m，绳端向下移动的距离为 4 m；若不计绳重，滑轮重及摩擦，小强对地面的压力是 200 N。
【分析】根据s＝nh可求绳端向下移动的距离；若不计绳重，滑轮重及摩擦，根据F＝G来计算人拉绳的力大小；对人进行受力分析，由平衡力即可求出地面对人的支持力即压力。
【解答】解：
由图知，有2段绳子承担物重，则绳端向下移动的距离：
s＝nh＝2×2m＝4m；
若不计绳重，滑轮重及摩擦，则绳子的拉力：
F＝G＝×600N＝300N，
人拉绳的力和绳子拉人的力是一对相互作用的力，大小相等，
人受到绳子竖直向上的拉力、地面向上的支持力和向下的重力而静止，
所以F支+F＝G人，
则F支＝G人﹣F＝500N﹣300N＝200N，
因支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，
所以，小强对地面的压力：F压＝F支＝200N。
故答案为：4；200。
【点评】本题考查对滑轮组拉力的计算和平衡力的应用，用好不计绳重和摩擦，根据F＝G是关键。
15．如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是 1 m，绳端的拉力F是 6 N，其中定滑轮的作用是 改变力的方向 。
【分析】（1）由图知n＝2，绳子自由端移动距离s＝2h；
（2）由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，绳重和摩擦不计，则拉力F＝（G物+G动）；
（3）使用定滑轮，不能省力，只能改变力的方向。
【解答】解：
（1）由图知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×0.5m＝1m；
（2）滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，
因为绳重和摩擦不计，所以绳端的拉力：
F＝（G物+G动）＝×（10N+2N）＝6N；
（3）根据定滑轮的特点可知，使用定滑轮，不能省力，但可以改变力的方向。
故答案为：1；6；改变力的方向。
【点评】本题考查使用滑轮组时绳子拉力的计算以及定滑轮的作用，本题关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）；二是利用好不计绳重和摩擦时，拉力和物重的关系：F＝（G动+G）。
16．如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 400 N，图乙中人对绳子的拉力为 210 N。
【分析】先分析甲乙图中滑轮的种类，确定使用滑轮组的特点。忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦：
（1）图甲中使用的是两个定滑轮，车对绳子的拉力F＝G；
（2）图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）。
【解答】解：
图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；
图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝（G+G动）＝（400N+20N）＝210N。
故答案为：400；210。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力的计算，分析题图，确定滑轮组的特点是关键。
17．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．
【分析】从动滑轮的省力情况进行分析。
【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：F＝F甲＝×300N＝150N。
故答案为：2；150。
【点评】学习过程中要学会变通，如图装置能变通成动滑轮，解题就非常容易了。
18．如图，将n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，不计一切摩擦和绳的重力，滑轮组平衡时拉力大小为F．若在图中再增加一个同样质量的动滑轮，其它条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力大小应为 F 。
【分析】根据滑轮组的省力情况F＝（G+G动）逐级分析，找出规律。
【解答】解：每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等，可设它们的重力均为G，
第一个动滑轮，拉力F1＝（G+G动）＝（G+G）＝G，
第二个动滑轮，拉力F2＝（F1+G动）＝（G+G）＝G，
第三个动滑轮，拉力F3＝（F2+G动）＝（G+G）＝G，
…
第n个动滑轮，拉力Fn＝（Fn﹣1+G动）＝（G++G）＝G，
滑轮组平衡时拉力大小为F，则再增加一个同样质量的动滑轮时，滑轮组再次平衡时拉力仍为F。
故答案为：F。
【点评】本题主要考查的是学生对滑轮组省力情况的判断，利用公式F＝（G+G动）找出规律是解决此题的关键。
19．如图，F＝1N，物体在水平桌面上匀速运动，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮的摩擦，则物体与桌面的摩擦力为 2 N。
【分析】从图中可以看出，有2段绳子在拉重物，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮的摩擦，拉力F＝f，据此求物体与桌面的摩擦力。
【解答】解：
由图知n＝2，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮的摩擦，则拉力F＝f，
所以物体与桌面的摩擦力f＝2F＝2×1N＝2N。
故答案为：2。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力的计算，要知道水平使用滑轮组时，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮的摩擦，拉力F＝f。
20．A、B两物体如图放置，A的重力是20N，B的重力是50N．物体B在弹簧测力计的拉动下水平向右做匀速直线运动。已知A、B之间的滑动摩擦力是4N，地面对B的滑动摩擦力是12N，不计弹簧测力计和绳子重力、忽略绳子和滑轮之间的摩擦，那么，绳子对物体A的拉力F2＝ 4 N，弹簧测力计的示数F1＝ 20 N。
【分析】物体B水平向右做匀速直线运动，物体A向左也做匀速直线运动，物体A受到B对A水平向右的摩擦力和绳子对物体A的拉力F2处于平衡状态，二力大小相等，据此求出绳子对物体A的拉力；B对A的摩擦力和A对B的摩擦力是一对相互作用力，二力大小相等，方向相反，对B物体受力分析可知，受到水平向右的拉力F1、A对B水平向左的摩擦力和地面对B施加的摩擦力，根据平衡状态合力为零求出弹簧测力计的示数。
【解答】解：物体B水平向右做匀速直线运动，物体A向左也做匀速直线运动，
因物体A受到B对A水平向右的摩擦力和绳子对物体A的拉力F2处于平衡状态，二力大小相等，
所以，绳子对物体A的拉力F2＝fBA＝4N，
因B对A的摩擦力和A对B的摩擦力是一对相互作用力，二力大小相等，方向相反，
所以，A对B水平向左的摩擦力fAB＝fBA＝4N，
因同一根绳子的拉力不变，
所以，绳子对B物体的拉力也为4N，
对B物体受力分析可知，受到水平向右的拉力F1、A对B水平向左的摩擦力和地面对B施加的摩擦力以及绳子对B的拉力，
此时B处于平衡状态，合力为零，则F1＝F2+fAB+fB＝4N+4N+12N＝20N。
故答案为：4；20。
【点评】本题考查了二力平衡条件和相互作用力的特点、力的合成的综合应用，选好研究对象和弄清各力之间的关系是关键。
21．2022年冬季残奥会将在中华人民共和国北京进行。在所有的比赛场馆都为残疾人（特别是乘坐轮椅的）建立了专用通道（如下左图），为残疾人上下台阶提供方便。它实际上也就是我们所学过的一种简单机械，使用它的好处是 可以省力 。
【分析】根据斜面的定义可判断在所有的比赛场馆为残疾人建立了专用通道，是我们所学过的简单机械斜面，使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时也就越费距离。
【解答】解：根据斜面的定义可知，如图所示为残疾人（特别是乘坐轮椅的）建立了专用通道实际上就是简单机械的一种﹣﹣斜面；
使用斜面时，若不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，所用推力就是斜面长的几分之一，所以使用斜面可以省力。
故答案为：可以省力。
【点评】此题考查了斜面和杠杆等简单机械，此类题目往往与实际生活联系非常密切，引导学生善于观察，并用作学物理知识对此类现象作出解释，既能加深对所学知识的理解，激发学生学习兴趣，也能拓展学生思维，符合新课程理念。
22．如图，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验：
（1）若甲乙斜面光滑，沿斜面匀速向上拉动物体的力分别是F甲和F乙，则拉力F甲 ＜ F乙。
（2）将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放，则木块到达斜面底端的速度v甲 ＝ v乙．（选填“＞”、“＜”或“＝”）
【分析】①沿粗糙的斜面将物体由低端拉到顶端的过程中，克服物重的拉力与斜面的长度有关：斜面越长越省力；
②木块从两光滑斜面顶端自由释放，到达斜面底端的过程中，把重力势能转化为动能，速度大小关系根据质量大小关系判断。
【解答】解：
①已知同一木块在高度相同的光滑斜面上运动，所以拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs＝Gh，由于甲斜面长度较大，所以拉力较小，即F甲＜F乙；
②已知同一木块在高度相同的光滑斜面上滑下，重力势能全部转化为动能，即木块到达底端的动能相同；又因为木块质量相同，所以速度相同，即v甲＝v乙。
故答案为：＜；＝。
【点评】此题考查拉力与斜面长度的关系以及影响动能的因素，是力学重要的规律，有一定的难度，把握基本规律并且灵活应用，是解答此题的关键。
23．如图所示为居民小区内的健身器材，它是由 三 个定滑轮组成的；定滑轮在使用时可以改变 力 的方向；动滑轮在使用时 不能 省功（选填“能”或“不能”）。
【分析】使用过程中不随货物一起升降的滑轮为定滑轮，定滑轮可得出拉力与物重相等，可以改变力的方向，不能省力；由功的原理可知使用任何机械都不省功。
【解答】解：图中在使用过程中不随货物一起升降的滑轮为定滑轮，图中有三个定滑轮，定滑轮在使用时可以改变力的方向；用任何机械都不省功，故动滑轮在使用时不能省功。
故答案为：三；力；不能。
【点评】此题考查了定滑轮和动滑轮的特点、以及功的原理，是一道基础题。
24．如图所示，在水平拉力F的作用下重200N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为20N，则拉力F的大小为 40 N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为 20 N。
【分析】要解答本题需掌握物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；动滑轮上有两段绳子，拉力F是A所受摩擦力的2倍。
【解答】解：如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为20N；则物体A受到拉力为20N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是20N；
拉力F＝2f＝2×20N＝40N。
故答案为：40；20。
【点评】本题通过动滑轮的工作特点，只要考查二力平衡的判断和应用，关键是判断动滑轮上绳子的段数。
25．如图所示，滑轮重、绳重和等因素不计，若用力F＝30N，拉动机械，求两个弹簧测力计的示数与墙所受的拉力 10N、20N、30N 。
【分析】分析与动滑轮接触的绳子段数，根据滑轮组的省力特点进行计算。
【解答】解：由图知，1、2、3由同一根绳子缠绕而来，可知F1＝F2＝F3＝F＝×30N＝10N；
则测力计A的示数等于FA＝10N；
测力计B由2根绳子拉动，则B的示数等于FB＝10N×2＝20N。
墙受到的拉力F′＝FA+FB＝10N+20N＝30N。
故答案为：10N、20N、30N。
【点评】本题主要考查了滑轮组省力特点的应用，关键要判断出承担物重的绳子段数。
26．如图所示，用滑轮组将A、B两物体悬挂，如果不计滑轮重力与摩擦，要使整个装置处于平衡，则GA＝ 5 GB；若每个滑轮重5N，则GA与GB满足的关系式是 5GB+5N 。
【分析】（1）先分析B的受力，B受到重力和绳子的拉力，二者大小相等；再分析A的受力，A受到重力、绳子向上的拉力，动滑轮上两边绳子的拉力相等，拉力之和等于中间绳子的拉力，定滑轮上两端绳子拉力相等，所以右边绳子的拉力为GB，与AB相连的动滑轮上端绳子的拉力为2GB，所以与A相连的左边绳子的拉力为4GB。
（2）若每个滑轮重5N，计算拉力时考虑动滑轮重力，利用（1）的思路求解。
【解答】解：
（1）如图，B静止时，受到拉力F和重力GB，所以F＝GB，
A受到重力GA和拉力F′以及拉力F的作用，在这三个力的作用下，保持静止，
不计滑轮重力与摩擦，
F″＝2F，F″＝F′
所以F′＝4F＝4GB，
所以GA＝F′+F＝4GB+GB＝5GB。
（2）若不计摩擦，G轮＝5N，
F″＝2F+G轮＝2F+5N，F″＝（F′+G轮）＝（F′+5N）
所以2F+5N＝（F′+5N）
解得：F′＝4F+5N＝4GB+5N，
所以GA＝F′+F＝4GB+5N+GB＝5GB+5N。
故答案为：5；5GB+5N。
【点评】本题考查了使用滑轮组物体静止时所受重力的计算，关键是分析出物体的受力情况，重点是知道动滑轮和定滑轮的工作特点。
三．作图题（共4小题）
27．一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
【分析】与动滑轮连接的绳子能分担物体的重力，所以与动滑轮相连的绳子的股数越多越省力，但还要注意对拉力方向的要求。
【解答】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示：
【点评】对于滑轮组的组装与绕线方法，要看清题目的每一个要求，灵活运用看，不能死记硬背最省力的绕线方法。
28．在图中。画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。本题中，要求最省力，属于第二种。
【解答】解：图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
【点评】本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。
29．如图所示，请画出该滑轮组最省力的绕法。
【分析】在滑轮组中，绕过动滑轮绳子的股数越多越省力，经分析可知，绕过动滑轮绳子股数最多为3股，所用力为f。
【解答】解：省力情况取决于动滑轮上绳子股数，图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，绳子的有效股数最多有三股，根据“奇动偶定”的原则，绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上。故绳子的绕法如图所示：
【点评】在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力。
30．如图所示，用滑轮组提升重物，画出最省力的绕法。
【分析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
【解答】解：用滑轮组提升重物，要最省力则动滑轮上绳子的段数最多；
将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子依次绕过各滑轮，此时n＝4，提示重物最省力。如图所示：
【点评】滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数，明确了这一点，滑轮组的绕法就变得非常简单。
四．实验探究题（共3小题）
31．某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时，竖直向上的拉力F的大小的变化情况。他们按图23所示方式用三个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二和表三中。
表一：动滑轮G甲＝5N 表二：动滑轮G乙＝4N 表三：动滑轮G丙＝ 2 N
（1）分析比较表一中F与G物的大小及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体时， 滑轮重力相同，物体重力越大，拉力越大 。
（2）完成表格中数据的填写：序号9中F＝ 6.0 N，表三中G丙＝ 2 N。
（3）分析比较实验序号 1、7、13或2、8、14或3、9、15或4、10或6、12 的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大。
（4）综合分析表一或表二或表三中的 1或6或7或11或12 的数据及相关条件，还可以得出的实验结论是：当 动滑轮重力大于等于物体重力 时，使用动滑轮不能省力。
【分析】（1）表一动滑轮的重力相同，分析被提升物体的重力及拉力的变化得出结论；
（2）根据F＝（G物+G滑）和表格中的数据求出序号9中F和G丙；
（3）根据题干中的结论：使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大；从而找出实验序号；
（4）当G滑≥G物，根据F＝（G物+G滑）≥G物，使用动滑轮不能省力；
当G滑＜G物，根据F＝（G物+G滑）＜G物，使用动滑轮能省力；由此得出答案。
【解答】解：（1）分析表一中动滑轮的重力相同，被提升的物重G物越大，拉力F越大，可得出的初步结论是：
使用动滑轮匀速提起物体时，滑轮重力相同，物体重力越大，拉力越大。
（2）分析比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件，F＝（G物+G滑），
在序号9中，F＝（G物+G乙）＝×（8N+4N）＝6.0N，
从表三中找一组实验数据，动滑轮G丙＝2F﹣G物＝2×1.5N﹣1N＝2N。
（3）分析比较实验序号 1、7、13或2、8、14或3、9、15或4、10或6、12的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
使用动滑轮匀速提起物体，当G物相等时，G滑越大，F越大。
（4）综合分析表一或表二或表三中的 1或6或7或11或12的数据及相关条件，
当G物＞G滑时，此时拉力F＜G物，使用动滑轮能省力；
当G物≤G滑时，此时拉力F≥G物，使用动滑轮不能省力；
所以，得出的实验结论是：当动滑轮重力大于等于物体重力时，使用动滑轮不能省力。
故答案为：（1）滑轮重力相同，物体重力越大，拉力越大；
（2）6.0； 2；
（3）1、7、13或2、8、14或3、9、15或4、10或6、12；
（4）1或6或7或11或12；滑轮重力大于等于物体重力。
【点评】本题是探究动滑轮省力特点的实验，考查了对实验数据的分析，在分析时注意控制变量法的应用，并注意物理量的变化。
32．滑轮组不但可以省力，而且可以改变力的方向，那么使用滑轮组时，拉力的大小究竟跟什么因素有关呢？某科学兴趣小组同学开展了如下实验探究：
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。
（2）按如图甲所示的方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计读数F1。
（3）按如图乙所示的方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。
请回答下列问题：
（1）表格中▲的内容是 钩码和动滑轮的总重G 。
（2）该小组同学探究的是拉力大小跟 承重绳子股数 因素是否有关。
（3）做甲实验前，某同学将滑轮组按照图丙所示放置绕绳，你认为是否可行，并说出理由 这样会导致绳子之间会相互缠绕，增大摩擦力 。
【分析】（1）根据实验步骤的描述确定▲所代表的内容；
（2）根据控制变量法的要求，哪个因素不同，实验就是探究的哪个因素对物理量的影响，据此解答；
（3）在缠绕滑轮组时，几段绳子必须相互分开，否则会产生很大的摩擦阻力。
【解答】解：（1）根据实验步骤（1）的描述可知，▲所代表的内容是：钩码和动滑轮的总重G；
（2）观察甲乙两图可知，钩码和动滑轮的总重G保持不变，只是承重绳子股数不同，因此该小组同学探究的是拉力大小跟承重绳子股数的关系；
（3）某同学将滑轮组按照图丙所示放置绕绳，不可行，因为：这样会导致绳子之间会相互缠绕，增大摩擦力。
故答案为：（1）钩码和动滑轮的总重G；（2）承重绳子股数；（3）不可以，这样会导致绳子之间会相互缠绕，增大摩擦力。
【点评】理解控制变量法，知道影响滑轮组省力的因素是解决此类题目的关键。
33．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
①甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物， 可以省力 。
②同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力…由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为 0.2 牛。
③分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是： 拉力方向不同 。
④分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是： 拉力与竖直方向角度越大越费力 。
【分析】①结合图比较弹簧测力计的示数和对应的物体重力可得到初步结论；
②根据F＝（G+G′）可求滑轮重G′。
③分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象可知原因；
④通过分析提升相同重力的物体，弹簧测力计的示数得出结论。
【解答】解：①比较了实验序号1、2、3弹簧测力计的示数和对应的物体重力，可知使用动滑轮匀速提起重物，可以省力；
②由F＝（G+G′）得，滑轮的重力G′＝2F﹣G＝2×0.6N﹣1N＝0.2N；
③当提升重物相同时，所用拉力的方向不同，得到的弹簧测力计的示数不同，由此可知拉力方向不同影响拉力的大小；
④观察图片分析数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。
故答案为：①可以省力；②0.2；③拉力方向不同；④拉力与竖直方向角度越大越费力。
【点评】通过实验验证，要掌握动滑轮的特点：使用动滑轮省力，费距离，不改变力的方向。
五．计算题（共4小题）
34．如图所示装置中，A物重力100N，B物重力10N，在B物作用下A物在水平面上做匀速直线运动（不计滑轮重及轮与轴之间的摩擦）。问：
（1）A物体受到的摩擦力是多大？
（2）如果在A物体上加一个水平向左的拉力，使B物体以0.5m/s的速度匀速上升，求拉力的大小和4s内A物体运动的距离。
【分析】（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。
（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力；利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的2倍，求出A移动的距离。
【解答】解：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f＝F拉＝2GB＝2×10N＝20N。
（2）拉动A向左运动时，A受力如图，
F＝f+F拉＝20N+20N＝40N；
由题意可知：B运动的距离为：sB＝vt＝0.5m/s×4s＝2m，则sA＝sB＝×2m＝1m。
答：（1）A物体受到的摩擦力是20N；（2）拉力的大小为40N；4s内A物体运动的距离为1m。
【点评】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。
35．如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图。已知已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石板的规格为100cm×50cm×2cm，升降机吊框的重力是600N．AB：BC＝1：8，B处为液压机，此时液压机支撑杆对B点的力正好竖直，不计滑轮和钢丝绳及AC杆的重力，不计摩擦，在提升3块大理石作业中：
（1）求每块大理石的重力。
（2）在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1m/s，则在2min内吊车将大理石提升的高度是多少？
（3）B点液压机支撑杆上承受了多大的力？
【分析】（1）求出每块大理石的体积，利用m＝ρV求出其质量，再利用G＝ng求重力；
（2）由图知，n＝3，吊车钢丝绳的拉动速度等于石块提升速度的3倍，可求大理石上升的速度，利用s＝vt求在2min内吊车将大理石板提升的高度；
（3）液压机支撑杆对B点的力正好竖直，在支撑杆的支点为A，动力臂为AE，阻力臂为AD，根据三角形的相似关系可求力臂之比；利用杠杆平衡条件求B点液压机支撑杆上承受的力。
【解答】解：
（1）每块大理石板的体积：
V＝100cm×50cm×2cm＝10000cm3＝0.01m3，
由ρ＝可得，每块大理石的质量：
m＝ρV＝2.8×103kg/m3×0.01m3＝28kg，
每块大理石的重力：
G＝mg＝28kg×10N/kg＝280N；
（2）由图知，n＝3，吊车钢丝绳的拉动速度v绳＝3v石，则大理石上升的速度：
v石＝v绳＝×0.1m/s＝m/s，
由v＝可得，在2min内吊车将大理石板提升的高度：
h＝v石t＝m/s×2×60s＝4m；
（3）如图，液压机支撑杆对B点的力正好竖直，在支撑杆的支点为A，动力臂为AE，阻力臂为AD，
因为AB：BC＝1：8，所以AB：AC＝1：9，
因为Rt△ABE∽Rt△ACD，
所以AE：AD＝AB：AC＝1：9，
不计滑轮和钢丝绳及AC杆的重力，不计摩擦，AC杆受到阻力：
F阻＝G总+G吊筐＝3G+600N＝3×280N+600N＝1440N，
由杠杆平衡条件可得：
F×AE＝F阻×AD，
则B点液压机支撑杆上承受的力：
F＝＝＝12960N。
答：（1）每块大理石的重力为280N。
（2）在2min内吊车将大理石提升的高度是4m。
（3）B点液压机支撑杆上承受了12960N的力。
【点评】本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、速度公式、杠杆平衡条件的应用，难点在第三问，利用三角形的相似关系求出力臂之比是关键。
36．如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g＝10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
【分析】（1）首先我们先来判断承担重物的绳子股数，很明显绳子股数是4，接着我们要思考，这4段绳子承担的是物重吗？物体A浸没在水中，必然要受到水对它的浮力，所以这4段绳子承担的是重力（包括动滑轮重、绳重及摩擦）和浮力的差值。这是解答本题的关键。然后根据滑轮组机械效率的计算公式η＝，由s＝nh，推导得出得：F＝，而F浮＝ρ液V排g。
（2）“滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N”也就告诉了我们绳子的拉力按350N进行计算。同样，根据上面的公式即可求出F浮，继而求出V排，再用V物减去V排即为露出水面的体积
【解答】解：由题意可知绳子股数是4，物体重力G物＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N，物体体积V物＝60dm3＝0.06m3
（1）物体A浸没在水中，受到了水对他施加的竖直向上的浮力
：F浮＝ρ水V物g＝1.0×103kg/m3×0.06m3×10N/kg＝600N。
此时机械效率：
η＝＝，
由此公式可得：
F＝＝＝250N；
（2）由图可知，F＝（G﹣F浮+G动），G动＝nF﹣G+F浮＝4×250N﹣1400N+600N＝200N，
“滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N”即此时拉力F′＝350N
设物体露出水面部分体积为V露，则有：
F′＝（G﹣ρ水g（V﹣V露）+G动），nF′+ρ水g（V﹣V露）＝G+G动
代入数据，4×350N+1×103kg/m3×10N/kg（0.06m3﹣V露）＝1400N+200N，
解得：
V露＝4×10﹣2m3；
此时排开液体的体积：
V′排＝V物﹣V露＝0.06m3﹣0.04m3＝0.02m3，
此时物体A受到的浮力是：
F′浮＝ρ水gV′排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N。
答：（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是250N；
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，而滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N，当物体露出水面体积为4×10﹣2m3时，绳子会断；此时A受到的浮力为200N。
【点评】这道题是浮力和机械效率综合在一起的计算题，是我们初中力学中比较难的题目。
37．如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，物体A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重，绳重及滑轮装置摩擦，则物体B与底面间的摩擦力为多大？
【分析】因为用200N拉物体在水平面上匀速向左运动，设F为拉力，F1为绳子拉物体的力，可得F＝f+F1，
由题意“A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，”可求得f，然后可得F1，
因为是同一根绳，所以B受拉力等于B受摩擦力。
【解答】解：
由题意知，用200N拉物体在水平面上匀速向左运动，设F为拉力，F1为绳子拉物体的力，则F＝f+F1，
由题意可知F1＝4f，则F＝f+F1＝f+4f＝5f＝200N，
解得f＝40N，则F1＝4f＝4×40N＝160N，
因为是同一根绳，所以B受拉力＝＝80N，
则B与地面间的摩擦力等于B受拉力为80N。
答：物体B与底面间的摩擦力为80N。
【点评】本题考查了动滑轮的特点、二力平衡条件的应用，关键是公式及其变形的灵活运用。
六．解答题（共3小题）
38．利用图中的滑轮组，用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法。
【分析】要解决此题，需要掌握滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一。
首先根据拉力和物重确定绳子的段数，后确定绳子的绕法。
【解答】解：此滑轮组承担物重的绳子的段数为：
n＝＝＝4
同时用力方向向下。
故答案为：
【点评】此题主要考查了滑轮组绕法，先确定与动滑轮连接的绳子的股数，然后根据“奇动偶定”绕线。
39．阅读短文，回答问题：轮轴
在生产、生活中，人们会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮子和轴构成。
（1）辘轳（如图1所示）就是轮轴的一种，它的侧面图如图2所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图虚线所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，井绳对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的侧面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是 省力 杠杆。
（2）动手探究：
选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验，如：圆珠笔芯（可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯，如图3所示），若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
①左手捏紧笔头，右手旋转笔管，则左手不能使笔头部分保持不被旋转。
②左手捏紧笔管，右手旋转笔头，则左手能使笔管部分保持不被旋转。
③当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手费距离。
④根据以上实验圆珠笔芯也相当于轮轴，笔管相当于 A （填“A轮”或“B轴”），笔头相当于 B （填“A轮”或“B轴”），所以使用轮轴时，当轮带动轴，则 A （填“A省”或“B费”）力，但 B （填“A省”或“B费”）距离。
（3）应用：
①通过以上学习，判断图4中不是轮轴的实例 D ；
②体重相同、力气一样的A和B两同学在玩游戏。A握住球棒的细端，B握住球棒的粗端，如图5所示，各自向相反方向拧，获胜者是 B 。
【分析】轮轴是一种省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，属于省力杠杆。
【解答】解：（1）轮轴的实质相当于杠杆。其支点在轴心，阻力作用在轴上，动力作用在轮上，如下图：
由图知，动力臂远大于阻力臂，所以轮轴时一个省力杠杆。
（2）用铅笔探究轮轴的实验时，笔管相当于轮，而笔头相当于轴。因此使用轮轴时，当轮带动轴，轮半径远大于轴半径，省力但费距离。
（3）螺丝刀、方向盘和扳手在使用时都是轮轴，羊角锤在使用时属于杠杆；体重相同、力气一样的A和B两同学，A握住球棒的细端，B握住球棒的粗端，B端半径大省力，A端半径小费力，因此B同学获胜。
故答案为：（1）如上图；省力；（2）A；B；A；B；（3）①D；②B。
【点评】此题主要考查了探究轮轴的省力特点及其实质的实验，并考查了杠杆示意图的画法，用学生身边的物品做实验，学生更容易接受。
40．为了探究滑轮在不同工作情况时的使用特点，某小组同学利用不同的滑轮将重为10牛的物体匀速提起，滑轮的工作情况和实验数据如下表所示。
（1）分析比较实验序号1和2和3可得出的初步结论是：使用相同定滑轮匀速提升同一重物时，用力方向 不同，拉力大小不变 。
（2）分析比较实验序号4、5和6中拉力大小与滑轮重力之间的相关数据，可得出的初步结论是： 使用不同动滑轮匀速提升同一重物时，用力方向不变，拉力大小随滑轮重力增大而增大 。
（3）分析比较实验序号 6、7和9 中拉力大小与拉力和竖直方向的夹角之间的关系，可以得到的结论是： 使用同一动滑轮匀速提升不同重物时，拉力大小随拉力与竖直方向夹角的增大而增大 。
（4）依据第（3）小题的结论可推断实验序号8中拉力大小的范围为 7.2～8.0 牛。
【分析】（1）由定滑轮的特点可知定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；
（2）动滑轮的实质是省力杠杆，绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半；
（3）分析比较实验序号6、7和9中动力臂的大小变化得出结论；
（4）实验序号8中拉力与竖直方向夹角介于7和9之间。
【解答】解：
（1）定滑轮的本质是等臂杠杆，分析比较实验序号1、2、3可知：使用定滑轮并不省力，但可以改变力的方向；
（2）动滑轮的实质是省力杠杆，实验序号4、5和6中，忽略绳子及滑轮间的摩擦力，绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半，因此使用动滑轮匀速提升相同重物时，滑轮的重力越大，拉力越大；竖直向上的拉力等于滑轮与物体总重的一半；
（3）实验序号6、7和9中，拉力F的方向向右倾斜越来越大，动力臂越来越小，拉力将越来越大；
（4）验序号8中拉力与竖直方向夹角介于7和9之间，实验序号8中拉力大小的范围为7.2N到8.0N之间。
故答案为：（1）不同，拉力大小不变；（2）使用不同动滑轮匀速提升同一重物时，用力方向不变，拉力大小随滑轮重力增大而增大；（3）6、7和9；使用同一动滑轮匀速提升不同重物时，拉力大小随拉力与竖直方向夹角的增大而增大；（4）7.2～8.0。
【点评】此题为探究性题目，探究了定滑轮、动滑轮的工作特点，只有灵活运用所学的知识才能解答此类问题。实验
序号
G物（牛）
F
（牛）
实验
序号
G物（牛）
F
（牛）
实验
序号
G物（牛）
F
（牛）
1
4
4.5
6
2
3.0
11
1
1.5
2
6
5.5
7
4
4.0
12
2
2.0
3
8
6.5
8
6
5.0
13
4
3.0
4
10
7.5
9
8
14
6
4.0
5
12
8.5
10
10
7.0
15
8
5.0
实验
▲
承重绳子股数
弹簧测力计的拉力（牛）
甲
乙
表一（甲小组）
表二（乙小组）
表三（丙小组）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.3
实验
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
滑轮工作
情况
定滑轮
动滑轮
滑轮重力（牛）
1
1
1
1
2
3
3
3
3
拉力（牛）
10
10
10
5.5
6.0
6.5
7.2
8.0
实验
序号
G物（牛）
F
（牛）
实验
序号
G物（牛）
F
（牛）
实验
序号
G物（牛）
F
（牛）
1
4
4.5
6
2
3.0
11
1
1.5
2
6
5.5
7
4
4.0
12
2
2.0
3
8
6.5
8
6
5.0
13
4
3.0
4
10
7.5
9
8
14
6
4.0
5
12
8.5
10
10
7.0
15
8
5.0
实验
▲
承重绳子股数
弹簧测力计的拉力（牛）
甲
乙
表一（甲小组）
表二（乙小组）
表三（丙小组）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.3
实验
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
滑轮工作
情况
定滑轮
动滑轮
滑轮重力（牛）
1
1
1
1
2
3
3
3
3
拉力（牛）
10
10
10
5.5
6.0
6.5
7.2
8.0