初中科学浙教版九年级上册第4节 简单机械当堂检测题

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浙教版九年级上册第三章第四节
简单机械-滑轮
【同步练习-解析】
一、选择题
1．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们在相同时间内分别将重物G1、G2提髙相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．若，则拉力做的总功相同
B．若，则甲机械效率大于乙机械效率
C．若，则拉力做功的功率相同
D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
【答案】B
【解析】
AB．甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多。若G1=G2，把物体提升相同的高度，则根据W=Gh可知，甲、乙所做的有用功相同，总功等于有用功和额外功之和，所以乙滑轮组的总功较大，由可知甲的机械效率大于乙的机械效率，故A错误，B正确；
C．相同时间内提升相同的高度，由可知物体上升的速度相同，图甲中滑轮组的动滑轮绕3段绳，图乙中滑轮组的动滑轮绕4段绳，则甲、乙绳子自由端的速度分别为
v甲=3v，v乙=4v
若F1＝F2，由P=Fv可知乙图中拉力做功的功率较大，故C错误；
D．用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中的比值发生变化，即机械效率变化，所以D错误。
2．为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（　　）

A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等
C．沿方向1与2匀速拉动配重提升相同高度，拉力所做的功相等
D．用该装置提升更重的物体，机械效率不变
【答案】C
【解析】
A．由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；
B．该滑轮组中n=2，由s=2h可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；
C．如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于，故C正确；
D．用该装置提升更重的物体，有用功变大，额外功不变，则有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。
3．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为的物体。若拉力的大小为，物体和地面之间的摩擦力大为为，点的拉力为则下列关于此滑轮组的机械效率的表达正确的是（　　）

A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
由于物体做匀速直线运动，所以拉力FA和摩擦力f是一对平衡力，即
FA=f
由图知道，由2段绳子与动滑轮相连，则s=2s物，滑轮组的机械效率

4．使用加图滑轮组，在2s内将重为500N的物体沿水平方向匀速移动0.8m，所用水平拉力F为200N，物体受到水平地面的摩擦力f为物重的0.5倍。在此过程中，说法正确的是（　　）

A．物体受到的拉力为400N
B．绳子自由端移动的速度为0.2m/s
C．滑轮组的机械效率为67.5%
D．拉力F的功率为160W
【答案】D
【解析】
A．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力
F拉=f=0.5G=0.5×500N=250N
故A错误；
B．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离
s绳=ns物=2×0.8m=1.6m
绳子自由端沿水平方向移动速度

故B错误；
CD．拉力F做的总功
W总=Fs=200N×1.6m=320J
拉力F的功率

有用功
W有=F拉s物=250N×0.8m=200J
则滑轮组的机械效率

故C错误，D正确。
5．图示甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。关于两套装置，下列说法正确的是（　　）

A．两图中共有2个定滑轮，1个动滑轮
B．甲图装置的主要优点能省力，省距离
C．若提升质量相同的物体，，
D．将相同质量的物体提升相同的高度，两套装置机械效率一样高
【答案】D
【解析】
A．图甲中是动滑轮，图乙中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮，共有1个定滑轮，2个动滑轮，故A错误；
B．甲图装置是动滑轮，主要优点能省力，不能省距离，故B错误；
CD．每个滑轮的质量均相等，绳重和摩擦不计，n1=2，n2=3，提升质量相同的物体，则
F1=(G+G动)
F2=(G+G动)
则
F1＞F2
将相同质量的物体提升相同的高度，由W=Gh可知，有用功相同，使用滑轮组做的额外功等于提升动滑轮做的功，因为每个滑轮的质量均相等，做的额外功相等，总功等于有用功加上额外功，总功相同，由可知η1=η2，故C错误，D正确。
6．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动4m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（　　）

A．160J B．200J C．20J D．180J
【答案】C
【解析】
如图所示，在拉力作用下，该滑轮会向左运动，所以该滑轮为动滑轮，该滑轮为动滑轮，则n=2，已知物体A受到地面的摩擦力f=5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，由于拉力作用在动滑轮的轴上，所以多费一倍的力，省一半的距离，则动滑轮受到的拉力
F=2f=2×5N=10N
物体A在水平方向上匀速移动4m，则拉力F移动的距离
s=×4m=2m
拉力F做的功
W=Fs=10N×2m=20J
7．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A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．如果增大F2，物体A可能向左运动
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．弹簧测力计读数为9N
【答案】B
【解析】
A．由图可知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度
v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s
拉力F2做功功率
P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6W
故A正确，不符合题意；
B，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，仍处于静止状态，故B错误，符合题意；
C，A静止，水平方向受到的力是平衡力，B对A向左的摩擦力
fB=nF2=2×3N=6N
向右的拉力F1=4N，此时向左的摩擦力大于向右的拉力，A不能保存静止状态，所以A受到地面向右的摩擦力，故C正确，不符合题意；
D，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，弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
故D正确，不符合题意。
8．如图所示，质量为10千克的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为20牛时，物体A恰能匀速前进（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计），物体A前进1米所用的时间为10秒。下列说法正确的是（　　）

A．绳子2对墙的拉力为40牛 B．若F减小，物体A对地面的压强减小
C．若F增大，物体A受到的摩擦力增大 D．拉力F的功率为4W
【答案】D
【解析】
A．同一根绳子上的拉力相等，水平拉力F为20N，所以绳子2对墙的拉力为20N，故A错误；
B．若F减小，物体A对地面的压力不变，受力面积不变，由可知物体A对地面的压强不变，故B错误；
C．若F增大，接触面的粗糙程度不变，压力不变，物体A受到的摩擦力不变，故C错误；
D．滑轮组的动滑轮绕2段绳，物体A的速度
=0.1m/s
拉力F的功率为
=Fv绳=20N×2×0.1m/s=4W
故D正确。
9．我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢结果。如图，小明和爸爸妈妈通过一个轻质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600牛。为了胜过爸爸，则小明所使用的拉力及妈妈与地面间的摩擦力至少应达到（不计滑轮重、绳重及滑轮组摩擦）（　　）

A．300牛、600牛 B．300牛、400牛 C．200牛、400牛 D．200牛、600牛
【答案】C
【解析】
以爸爸的一端为动滑轮，对动滑轮进行受力分析可知，受到水平向右的摩擦力为600N，向左受到三股绳子的拉力，所以每股绳子的拉力为200N，由此可知小明所使用的拉力为200N。
以妈妈一端的滑轮为动滑轮，对动滑轮进行受力分析可知，受到妈妈水平向左的摩擦力作用，受到向右的两股绳子的拉力400N，所以妈妈与地面的摩擦力为400N，故C符合题意。
10．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m， 滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　　）

A．动滑轮的重力为5N
B．该滑轮组的机械效率可以达到100%
C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少
D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为的5J
【答案】D
【解析】
A．由图象可知，当物重为10N时，滑轮组的机械效率为50%，不计摩擦，滑轮组的机械效率
η=
动滑轮重力为
G动=
故A错误；
B．使用滑轮组时，不计摩擦，由η可知机械效率不可能达到100%，故B错误；
C．由图可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，与拉力做功的多少无关，故C错误；
D．每次提升重物时，不计摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组做的额外功为
W额=G动h=10N×0.5m=5J
故D正确。
11．如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体b重l0N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦。则下列说法中正确的是（       ）

A．地面受到的摩擦力为12N B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
【答案】D
【解析】
A匀速运动，B保持静止，则A、B所受合力均为零，对B有弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力，则A、B间摩擦力为5N，对A有绳子的拉力等于A、B间摩擦力和A与地面的摩擦力之和，动滑轮上有两段绳子，则当拉力为24N时，绳子对A的拉力为12N，则可求A与地面间摩擦力为
f=12N-5N=7N
物体A的速度为0.2m/s，动滑轮上有两段绳子，则滑轮移动速度为0.1m/s，则拉力功率为
P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W
2s内绳子对物体A做功为
W=F绳s=12N×0.2m/s×2s=4.8J
12．工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N的物体缓慢匀速竖直提升3m，人对绳端的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则(　　)

A．绳子自由端移动的距离为9m B．动滑轮的重力为200N
C．人通过滑轮组做的有用功为1500J D．克服动滑轮重力所做的功为1200J
【答案】B
【解析】
A.由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即n=2，则绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×3m=6m
故A错误。
B.根据公式

得


故B正确。
C.此过程中，所做有用功为
W有=Gh=800N×3m=2400J
故C错误。
D.克服动滑轮重力做功为
W有=G动h=200N×3m=600J
故D错误。
13．小明到某山区旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械(如图所示)。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。听主人的介绍，小明知道滚轮A、B的质量为5kg。小明对此装置充满好奇，经主人同意后，小明借助该装置，在20秒钟内，用很小拉力就能将质量为80千克的重物匀速提升了3米。下列说法正确的是(　　)

A．该装置可简化看成由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，则属于动滑轮的是滚轮A
B．重物上升3m，绳子自由端下降12m
C．整个过程中，小明所做功的是2700J
D．该过程中，小明做功的功率为127.5W
【答案】D
【解析】
A．提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错误；
B．由图知，n=5，拉力端移动距离
s=5h=5×3m=15m
故B错误；
CD．重物重力
G=mg=80kg×10N/kg=800N
小明对重物做的功
W有=Gh=800N×3m=2400J
动滑轮B的重力
G轮=m轮g=5kg×10N/kg=50N
额外功为
W额=G轮h=50N×3m=150J
不计绳重和摩擦，整个过程中，小明做的功
W总=W有+W额=2400J+150J=2550J
则功率为
P==127.5W
故C错误，D正确。
14．物体A在拉力作用下沿同水平面匀速运动了一段距离s，如图所示，试比较拉力、，及拉力所做的功、的大小。（滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦不计）

A．， B．，
C．， D．，
【答案】B
【解析】
物体A在两种情况下的摩擦力f相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。则

故F2 =4F1，即；
由W＝Fs知道，拉力所做的功分别是


即，故B正确。
15．如图所示，货物G重280N，动滑轮重20N，为使杠杆平衡，则竖直向上的力F的大小为(杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计)(　　)

A．100N B．200N C．300N D．400N
【答案】B
【解析】
物体和动滑轮由2段绳子承担，杠杆A端的力
FA＝(GG动)＝×(280N20N)＝150N
设杠杆的一个小格是l，根据杠杆平衡条件得
FA×OA＝F×OB
150N×4l＝F×3l
解得F＝200N。
16．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　）

A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．绳子拉物体A的功率为1W
D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也将增大
【答案】C
【解析】
A.B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误。
B.物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误。
C.由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，功率为

故C正确。
D.测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，仍为3N，故D错误。
17．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及摩擦。用图甲绕法匀速提升重900N的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（       ）

A．拉力的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%
C．滑轮组中的动滑轮相当于一个省距离的杠杆
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，做功少
【答案】B
【解析】
A．甲滑轮组的n=2，机械效率为

则拉力 F1 的大小为

故A错误。
B．由甲可知，动滑轮重为

乙滑轮组的n=3，用图乙绕法匀速提升 300N 重物时，机械效率为

故B正确。
C．滑轮组中的动滑轮省力，相当于一个省力的杠杆，故C错误。
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，即有用功相同，由机械效率计算式

可知，重物、动滑轮相同时机械效率相同，故两个滑轮组拉力做功也相同，故D错误。
18．一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用了如图所示的装置进行升降。已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了h，不计绳重和轮与轴的摩擦。下列表述正确的是（　　）

A．有用功为m1gh，动滑轮上升的距离为h
B．额外功为m1gh，动滑轮重为2F-m2g
C．有用功为m2gh，滑轮组的机械效率为
D．总功为3Fh，人拉绳子移动的距离为3h
【答案】C
【解析】
由图可知作用在动滑轮上的绳子有2段。
A．有用功为
W有用=G物h=m2gh
动滑轮上升的距离和吊篮上升的高度相等，所以动滑轮上升的距离为h，故A错误；
B．不计绳重和轮与轴的摩擦，额外功包括克服动滑轮和吊篮重力做的功，m1gh是克服吊篮重力做的功，绳子自由端的拉力
F=(G物+G1+G动)
动滑轮的重力
G动=2F-G物-G1= 2F-m1g-m2g
故B错误；
C．总功为
W总=Fs=F×2h=2Fh
滑轮组的机械效率为

故C正确；
D．作用在动滑轮上的绳子有2段，绳子拉下的长度是2h，故D错误。
19．如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（　　）

A．218N B．220N
C．210N D．236N
【答案】C
【解析】
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡．则人的拉力

20．小李用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他做的功至少为（       ）

A．100J B．200J C．300J D．500J
【答案】B
【解析】
滑轮右端的绳子原长为3m，大伟从定滑轮正下方沿水平方向移动4m，则移动后绳长为
，
所以绳子自由端移动的距离
，
则物体被提高的高度为
，
滑轮为定滑轮，不省力，若不计绳重和摩擦，他至少做的功
。
21．如图所示，利用轻质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。若物体和地面之间的摩擦力大小为 30N，则 A 处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（　　）

A．30N、50% B．30N、70% C．60N、50% D．60N、70%
【答案】A
【解析】
物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，已知物体受到的摩擦力为f=30N，所以A处的拉力大小为
FA=f=30N
由图可知，由2段绳子与动滑轮相连，则绳子自由端移动的距离s=2s物，而
F=30N，f=30N
该滑轮组的机械效率为

22．如图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）。则下列说法中正确的是（　　）

A．F的大小为30N
B．2s内拉力F所做的功是12J
C．A物体滑动时受到的摩擦力为20N
D．当物体B以0.1m/s上升时，物体A向左运动速度为0.2m/s
【答案】B
【解析】
AC．由图知，n=3，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时， A受到的摩擦力等于B对A的拉力，即

拉动A向左运动时，A受力如图

故拉力F为
F=f+F拉=10N+10N=20N
故AC错误；
B．2s内B上升的高度
h= vt=0.1m/s×2s=0.2m
2s内拉力F移动的距离
s=3h=3×0.2m=0.6m
2s内拉力F所做的功
W=Fs=20N×0.6m=12J
故B正确；
D．由图知，n=3，当物体B以0.1m/s上升时，物体A移动的速度
vA=3vB=3×0.1m/s=0.3m/s
故D错误。
23．如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人对绳子的力做功的功率是（       ）

A．50W B．100W C．140W D．70W
【答案】C
【解析】
甲船向右移动了10m，乙船向左移动了4m，以甲为参照物乙向左移动了
10m+4m=14m
有两段绳子拉乙船，故绳子自由端总共移动
s=14m×2=28m
故人拉绳子的功率

24．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．45 B．75 C．90 D．135
【答案】B
【解析】
动滑轮上的绳子有4股，则在动滑轮上绳子的拉力

则在轮轴所需的动力最小

二、填空题
25．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_______N。（不计绳重，轮重和摩擦）

【答案】     50     25
【解析】
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
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

26．如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求


（1）编号为______（选填“①”或“②”）的曲线能反映此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系。
（2）除通过改变G物提高械效率外，提高该滑轮组的械效率的具体方法还有：______。
（3）动滑轮的重力为______牛。
【答案】     ①     减小动滑轮的重力（或减小动滑轮质量）     100
【解析】
（1）物体越重，则有用功越多，则机械效率越大，故①曲线符合题意。
（2）提高滑轮组的机械效率还可以采取减少额外功的办法，例如：减小动滑轮的重力。
（3）根据图中曲线可知，当物体重力为100N的时候，滑轮组的机械效率为50%，
绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，滑轮组的机械效率

解的
G动=100N
27．如图所示，滑轮规格相同、重均为60N。工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦，物体重为______N，工人拉动绳子做功的功率为______W。此过程中，滑轮组的机械效率为______%。

【答案】     240     120     80
【解析】
不计绳重及轮轴间摩擦，根据
F＝（G+G动）
可得
G＝nF﹣G动＝2×150N﹣60N＝240N
拉力端移动距离
s＝2h＝2×8m＝16m
拉力F做功
W总＝Fs＝150N×16m＝2400J
功率
P＝＝＝120W
提升物体做功
W有＝Gh＝240N×8m＝1920J
机械效率
η＝×100%＝×100%＝80%
28．如图所示，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。若不计摩擦和绳重，则：

（1）甲图中滑轮相当于一个___________（填省力或费力）杠杆；       
（2）比较大小：F甲___________F乙   、P甲___________P乙（填“>”或“<”或“=”）
【答案】     费力     >     <
【解析】
（1）甲：将左侧滑轮和绳子接触的位置看作支点，此时动力臂为滑轮的半径，阻力臂为滑轮的直径。因为动力臂小于阻力臂，所以为费力杠杆。
（2）①甲：滑轮受到向下的拉力2个和自己的重力，向上的拉力F甲。根据二力平衡的知识得到
F甲=G动+2G物
乙：滑轮受到向下的拉力G物和自身重力G动   ， 向上的两个拉力F乙。根据二力平衡的知识得到
2F乙=G物+G动
解得

比较可知
F甲>F乙
②两个物体上升的速度相同，则甲中拉力移动的速度为 ，乙中拉力移动的速度为2v。根据公式P=Fv得到，二者的功率之比
P甲：P乙=[（G动+2G物）×]：（×2v)=(G动+G物）：（G动+G物）
即
P甲 29．如图所示，分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体G匀速提升相同的高度h，已知两次拉力之比F甲∶F乙=5∶3，则这两个过程中，有用功之比W甲∶W乙=_________，两个滑轮的机械效率之比η甲∶η乙=___________。

【答案】     1∶1     6∶5
【解析】
物重相同，物体升高高度相同，由可知
W甲∶W乙=1∶1
由

可得

30．如图所示，用滑轮装置将物体A、B、C静止悬挂，已知A、B、C所受的重力分别等于GA、GB、GC，绳的物重不计。

（1）如果不计滑轮重力与摩擦，要使整个装置处于平衡，则GA=______GC。
（2）如果每一个滑轮的重力等于GA，在不考虑摩擦的情况下______。
【答案】     0.5     1∶1∶5
【解析】
（1）如图所示：

以滑轮1和2为研究对象，可以得到
GB=GA
以滑轮3和4为研究对象，可以得到
GC=4GB=4×GA=2GA
GA=0.5GC
（2）每一个滑轮的重力等于GA，以滑轮1和2为研究对象，可以得到
GB=(GA+GA)=GA
以滑轮3和4为研究对象，可以得到
GC+GA=2(2GB+GA)=6GA
GC=5GA
GA∶GB∶GC=1∶1∶5
三、简答题
31．如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深15m，物体重G= 7000N，汽车重G车= 30000N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2500N。若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦，求：
（1）汽车匀速前进的距离；
（2）动滑轮重力；
（3）将物体从井底拉至井口的过程中，滑轮组对重物所做的功；
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率。

【答案】（1）45m；（2）500N；（3）1.05×105J；（4）7500W
【解析】
解：（1）由图知
n=3
汽车匀速前进距离
s=3h=3×15m=45m
（2）根据

可知

（3）滑轮组对重物所做的功
W=Gh= 7000N×15m=1.05×105J
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率

答：（1）汽车匀速前进的距离为45m；
（2）动滑轮重力为500N；
（3）滑轮组对重物所做的功为1.05×105J；
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率为7500W。
32．如图甲所示装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问：
（1）动滑轮的重力为多少？
（2）第2s内拉力F的功率为多少？
（3）此装置最多能匀速运载多重的货物？

【答案】（1）5N；（2）40W；（3）80N
【解析】
解：（1）由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力
F=10N
由图
n=2
忽略绳重及摩擦，拉力，则动滑轮重力
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
（2）由图丙可知，第2s内A上升的速度
vA=2m/s
拉力端移动速度
v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率

（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力

则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N；
当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；
所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力
FB=GA+G货物=95N
此装置最多能匀速运载货物的重力
G货物=FB-GA=95N-15N=80N
答：（1）动滑轮的重力为5N。
（2）第2s内拉力F的功率为40W。
（3）此装置最多能匀速运载80N的货物。
33．如图甲所示，重为8N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m；拉力F做的功随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍（不计绳重及摩擦），求：
（1）拉力F的功率；
（2）拉力F大小；
（3）动滑轮的重。

【答案】（1）；（2）；（3）1N
【解析】
解：（1）由图像知，拉力做的功W=2.5J时，所用的时间是5s，所以拉力F的功率为

（2）绳子拉下的长度为
s=2h=2×0.5m=1m
作用在绳子上的拉力为

（3）物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力
f=0.5G=0.5×8N=4N
物体A做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是平衡力，物体A受到的拉力
FA=f=4N
滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及摩擦，动滑轮的重力
G轮=2F-FA=2.5N×2-4N=1N
答：（1）拉力F的功率是0.5W；
（2）拉力F大小是2.5N；
（3）动滑轮的重是1N。
34．工人用如图所示的滑轮组送货物上楼，每次运送量不定。匀速提升货物时，滑轮组的机械效率（η）随货物重量变化如图乙所示。（滑轮和钢绳的摩擦力、绳重、箱子重忽略不计，g取10牛/千克）

（1）箱子底部所能承受的最大压强为2千帕，底面积为0.5平方米，请计算所放货物的最大质量是多少？
（2）匀速拉动400牛货物，使其上升2米，请计算拉力所做的功为多少？
（3）当滑轮组的机械效率为60％时，计算所运送货物的重力。
【答案】（1）100kg；（2）1600J；（3）600N
【解析】
解：（1）货物重力为
G=F=pS=2000Pa0.5m2=1000N
货物质量为
m==100kg
（2）有用功为 W有=Gh=400N2m=800J
拉力做功为 W拉==1600J
（3）当η=50%时，机械效率为 η=
所以 50%=
解的 G轮=400N
当η=60%时，可得 60%=
所以 G物=600N
答：（1）所放货物的最大质量是100kg；
（2）拉力所做的功为1600J；
（3）当滑轮组的机械效率为60％时，计算所运送货物的重力为600N。
35．如图所示，动滑轮的重力为20牛，用该滑轮组提升质量为50千克的物体，使物体以0.2米／秒的速度匀速上升，g取10N/kg(不计轮轴的摩擦)求：

(1)人对绳子的拉力F的大小。
(2)拉力做功的功率。
(3)若人的体重为500牛，则物体匀速上升时人对地面的压力为多少牛。
【答案】(1)260N；(2)104W；(3)240N
【解析】
解：(1)由图可知，滑轮组承担重物的绳子股数n=2

所以拉力
==500N=260N
(2)物体移动的速度，绳子自由端移动的速度
=2
拉力的功率
P=Fv=260N104W
(3)物体匀速上升时，人拉绳子，人受力平衡
G
=500N
=240N
答：(1)人对绳子的拉力F的大小为260N；
(2)拉力做功的功率为104W；
(3)若人的体重为500N，则物体匀速上升时人对地面的压力为240N。
36．如图所示，物体A的质量m＝50kg，在拉力F的作用下，物体A以2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。

求：(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小。
(2)拉力F的大小。
(3)物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。
【答案】(1)20N；(2)40N；(3)400J
【解析】
解：(1)因做匀速直线运动，物体A处于平衡状态，绳子的拉力等于物体A与水平面间摩擦力f，则
f=F示=20N
(2)由动滑轮的特点可知，作用在动滑轮轴上的拉力等于作用在轮上力的二倍，即
F=2f=2×20N=40N
(3)由图可知，n=2，所以

拉力F所做的功
W=Fs=40N×10m=400J
答：(1)物体A与水平面间摩擦力f为20N；
(2)拉力F为40N；
(3)物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功是400J。