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人教版八年级下册12.2 滑轮精品一课一练
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这是一份人教版八年级下册12.2 滑轮精品一课一练，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A.
B.
C.
D.
2. 小雨学习了简单机械后，用100N的力提起了330N的重物，那么他可能使用了（ ）
A. 一根杠杆
B. 一个动滑轮
C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D. 一个定滑轮
3. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. F1＞F2＞F3
B. F3＞F2＞F1
C. F1、F2、F3的大小不能确定
D. 将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等
4. 弹簧秤的绳子跨过定滑轮各挂2千克的钩码时，弹簧秤的示数是（ ）
A. 40牛
B. 20牛
C. 10牛
D. 0牛
5. 如图，分别用力F1、F2、F3拉起钩码，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A. F1较大
B. F2较大
C. F3较大
D. 三个力一样大
6. 升旗时，旗杆顶部装有一个滑轮，下列说法正确的是（ ）
A. 它是定滑轮，可以省力
B. 它是动滑轮，可以改变力的方向
C. 它是定滑轮，可以改变力的方向
D. 它是动滑轮，可以省力
二、多选题
1. 如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1m/s（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（ ）
A. 物体M与地面间的摩擦力为10N
B. 物体M与地面间的摩擦力为20N
C. 水平拉力F做功的功率为20W
D. 1秒内滑轮对物体M做功为10J
2. 如图所示是由相同的滑轮安装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，绳子自由端所受的拉力分别是F甲、F乙，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 甲的拉力是乙的拉力的3倍
B. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
C. 甲装置的机械效率比乙的大
D. 甲拉绳子的功率和乙拉绳子的功率相等
3. 生活中，我们经常看到如图所示的起重机工作，它可以将很重的物体吊起并放到适当的地方，下列说法正确的有（ ）
A. 起重机工作时，放下支脚是为了增大压强
B. 起重机钢绳下的动滑轮是为了省力
C. 起重机的起重臂相当于费力杠杆
D. 起重臂水平转动的过程中，它也对重物做了功
4. 下列关于滑轮和滑轮组的说法中，正确的是（ ）
A. 使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向
B. 使用滑轮组一定比使用动滑轮省力
C. 组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等
D. 滑轮实质上是变形的杠杆
5. 图中甲、乙两物体处于静止状态，甲物体重为G，乙物体重为6G．不计绳重、滑轮重和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A. 绳E对天花板的拉力为G
B. 绳F对天花板的拉力为G
C. 滑轮对乙物体的拉力为2G
D. 地面对乙物体的支持力为4G
三、填空题
1. 如图所示，用动滑轮把重为80N的物体匀速上提，弹簧测力计示数为48N，则拉力为______N．不计摩擦和绳重，动滑轮重为______N。
如图所示，滑轮重、绳重和摩擦均不计，物体重均为100N，与水平面间的摩擦力都是30N，作用于各绳端的拉力分别为F1、F2、F3都使物体在水平面上做匀速直线运动，则甲图中F1=______N，乙图和丙图中F2______F3（选填“＜”、“＞”、或“=”）．
用如图所示的装置，工人用力F将重为100N的物体以0.2m/s的速度匀速提升6m。若不计绳重和摩擦，则这一过程中绳子自由端的速度为______m/s，拉力F的功率为______W。
如图所示，工人用轻质动滑轮匀速提升重物，人的拉力______（大于/等于/小于）物体重力，物体升高的距离______（大于/等于/小于）绳子自由端移动的距离。人拉力做的功______（大于/等于/小于）重物增加的重力势能。
5. 今天，小明是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端。请问：
（1）旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，目的是改变______；
（2）国旗匀速上升过程中国旗的______和______能会逐渐增大。
四、实验探究题
1. 在探究“两类滑轮的作用”时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲进行，后两次按图乙进行，并将测得的数据记录在表格中（忽略绳重及摩擦）。
（1）分析第1、2次的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能______；若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（2）用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这说明滑轮的重力为______N；若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为______N。
2. 小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，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______（选填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是______。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如上表，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______。
第2节 滑轮
【单选题答案】
1. C 2. A 3. D 4. B 5. D
6. C
【解析】
1.
解：不计机械自重和摩擦说明不考虑机械效率的问题，即指的是理想状况下：
A、因为F1s=Gh，所以F1==1/2G
B、因为有三段绳子承担物重，所以F2=1/nG=1/3G
C、由杠杆得平衡条件F3×4m=G×1m，所以F3=G=1/4G
D、因为两段绳子拉力都为G，所以F4=2G
四个选项中，提起的是同一物体，故C最小。
故选：C。理想状况下：①斜面上的拉力F=；
②滑轮组绳子末端的拉力F=1/n×G
③根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知动力：F1=由图可知L1：L2=（1m+3m）：1m=4：1，F1=1/4G
④动滑轮的特殊使用方法（物体挂在动滑轮一侧绳子上，拉动滑轮的轮轴）时的拉力：F=2G。
此题主要是考查各种简单机械省力情况及省力的原理。
2.
解：
A、使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，可以省力，且动力臂越长，所需动力越小，当动力臂与阻力臂之比适当时，则可以实现用100牛的力提起330牛的重物，故A符合题意；
B、因为使用动滑轮省一半力，故使用动滑轮时，在不计绳重及摩擦，也不考虑动滑轮重的情况下，提起330牛的重物至少需用力F=1/2×330N=165N＞100N，则使用动滑轮用100牛的力不可能提起330牛的重物，故B不符合题意；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是从动滑轮开始绕绳，此时有三段绳子承担物重，在不计绳重及摩擦，也不考虑动滑轮重的情况下，提起330N的重物所用的力F=1/2×330N=110N＞100N，则使用该用滑轮组用100牛的力不可能提起330牛的重物，故C不符合题意；
D、使用定滑轮不能省力，故使用定滑轮时，用100牛的力无法提起330牛的重物，故D不符合题意。
故选：A。
（1）根据杠杆动力臂与阻力臂的关系进行分析；
（2）根据动滑轮（不计动滑轮重、绳重以及摩擦）省二分之一力进行分析；
（3）先判断出提升物体所用承重绳子的最多条数，通过外力与物重的关系计算出外力的大小；
（4）根据定滑轮既不省力也不费力进行分析。
此题考查了对各个物理机械的省力特点的掌握，特别是动滑轮、滑轮组、定滑轮其省力特点与承担物重的绳子段数有关。
3.
解：
ABC、由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误；
D、如果将钩码提升相同的高度，则拉力端移动的距离也相同，由W=Fs可知，力F1、F2、F3做的功相等，故D正确。
故选：D。
定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。根据公式W=Fs可判断拉力做功的大小。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单。知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
4.
解：
钩码的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，
因为物体间力的作用是相互的，跨过定滑轮，绳子上各挂2kg的钩码，即弹簧测力计两端各受20N的拉力，测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小，即为20N。
故选：B。
使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，根据物体间力的作用是相互的回答。
本题考查了定滑轮的工作特点和弹簧测力计的读数，注意测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小。
5.
解：
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以F1、F2、F3都与钩码总重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大。
故选：D。
定滑轮的本质是等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单。知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
6.
解：
根据滑轮的轴固定不动的特点可知：旗杆顶部的滑轮是定滑轮；定滑轮相当于等臂杠杆，旗杆顶部的定滑轮能改变力的方向，而不能省力，故ABD错误，C正确。
故选：C。
随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，轴固定不动的滑轮叫定滑轮；定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
【多选题答案】
1. BC 2. BC 3. BC 4. AD 5. ACD
【解析】
1.
解：AB、由图知，该滑轮为动滑轮，n=2，弹簧测力计读数为10牛，即水平拉力：F=10N；
若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦，且物体做匀速运动，则物体M与地面间的摩擦力：f=2F=2×10N=20N，故A错误，B正确；
C、绳子自由端移动的速度：v=2v物=2×1m/s=2m/s，
水平拉力F做功的功率：P=Fv=10N×2m/s=20W，故C正确；
D、物体M做匀速直线运动，则动滑轮对物体施加的力F′=f=20N，
1秒内物体M沿水平地面移动的路程：s物=v物t=1m/s×1s=1m，
则动滑轮对物体做功：W=F′s物=20N×1m=20J，故D错误。
故选：BC。
（1）该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可计算摩擦力的大小；
（2）先求绳子自由端移动的速度，根据P=Fv求出水平拉力F做功的功率；
（3）动滑轮对物体施加的力F′=f，根据速度的变形公式求出1秒内物体M沿水平地面移动的路程，然后利用W=Fs公式计算滑轮对物体M做的功。
本题所用滑轮组是水平的，计算过程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍（动滑轮由两股绳子拉着）。
2.
解：
由题知，重物质量相同、重力相同，设其大小为G，物体在相等时间内匀速提升相同的高度、升高的速度相同，设其大小为v，
图甲：因为两个都是定滑轮，若不计绳重和摩擦，所以F1=G，绳子的速度v1=v，拉力端移动的距离s1=h，
甲拉绳子的功率P1=F1v=Gv，
甲装置的机械效率：
η1==1；
图乙：因为是一个定滑轮、一个动滑轮，n=2，若不计绳重和摩擦，所以F2=1/2（G+G动），绳子的速度v2=2v，拉力端移动的距离s2=2h，
乙拉力功率P2=F2v2=1/2（G+G动）×2v=（G+G动）v；
乙装置的机械效率：
η2=＜1。
可见：
A、甲的拉力不等于乙的拉力的2倍或3倍，故A错；
B、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍，故B正确；
C、甲装置的机械效率比乙的大，故C正确；
D、甲拉绳子的功率小于乙拉绳子的功率，故D错。
故选：BC。
图甲两个滑轮都是定滑轮，因此s=h，F=G；图乙中，一个是动滑轮，另一个是定滑轮，因此，s=2h，F=1/2G；分别表示出自由端移动的速度和物体移动速度的关系、拉力的功率，以及考虑滑轮质量时滑轮组的机械效率，通过比较进行判断。
本题是一道综合计算题，考查了两种滑轮组拉力、拉力功率、机械效率、拉力移动速度的计算，要求灵活运用滑轮组的特点、功率公式。
3.
解：A、起重机工作时，放下支脚是通过增大受力面积来减小压强；故A错误；
B、起重机钢绳下的动滑轮是为了省力；故B正确；
C、从图中可看出，起重机的起重臂是一个杠杆，此杠杆的动力臂小于阻力臂；是费力杠杆；故C正确；
D、起重臂水平转动的过程中，力的方向竖直向上，而通过的距离在水平方向上；故它对重物不做功；故D错误；
故选：BC。
（1）压强大小与受力面积和压力大小有关；压力越大、压强越大；受力面积越小、压强越大。
（2）使用动滑轮的好处是能够省力；
（3）根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，动力臂小于阻力臂，就是费力杠杆；
（4）功包含两个必要因素：作用在物体上的力，在力的方向上通过一段距离。
此题考查了力学的多个知识点；运用改变压强的方法、简单机械的特点、做功的条件等知识可做出选择。
4.
解：A、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组能省力，当用向下的拉力提升重物时，又能改变动力的方向，故A正确；
B、使用只有两股绳子的滑轮组时，其省力情况与使用动滑轮相同，故B错误；
C、组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目不一定要相等。故C错误；
D、滑轮实质上是一个变形的杠杆，根据轴的位置是否固定，滑轮分为定滑轮和动滑轮。故D正确。
故选：AD。
滑轮组结合了定滑轮和动滑轮，这样既可以改变力的方向，又能省力地拉动物体。滑轮组中动滑轮用的越多越省力。滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绕过它们的绳索组成，滑轮组中定滑轮和动滑轮的个数不一定相等，根据需要安排滑轮的个数。
本题考查滑轮组的工作特点，要结合现实生活去分析问题，不要总是停留在理想情况下。
5.
解：
A、由图知，左侧滑轮为动滑轮，右侧为定滑轮，不计绳重、滑轮重和摩擦，同一滑轮两侧绳子拉力应该是相等的，E绳的拉力FE=G甲=G，即绳E对天花板的拉力为G，故A正确；
B、绳F对天花板的拉力为FF=2G甲=2G，故B错误；
C、动滑轮上有2段绳子，所以滑轮对乙物体的拉力为F乙=2G甲=2G，故C正确；
D、物体乙静止，乙受到的重力、拉力和地面对它的支持力三个力平衡，地面对乙物体的支持力为F支=6G-2G=4G，故D正确。
故选：ACD。
由图滑轮组装置处于静止状态，左侧滑轮为动滑轮，右侧为定滑轮，根据滑轮特点分析绳E对天花板的拉力、绳F对天花板的拉力、绳子对乙的力的大小，根据平衡力计算乙受到的支持力大小。
本题考查了定滑轮和动滑轮的特点和平衡力的应用，关键是根据同一滑轮两侧绳子拉力是相等的求出绳子对乙的拉力大小。
【填空题答案】
1. 48 16
2. 30 ＜
3. 0.2 20
4. 小于 小于 大于
5. 力的方向 高度 重力势
【解析】
1.
解：动滑轮两段绳子上的拉力相等，所以F=48N。
根据F=1/2（G动+G物）得：
G动=2F-G物=2×48N-80N=16N
故答案为：48；16。
解决此题要明白在使用动滑轮提升物体时，不仅要克服物体的重力，同时也要克服动滑轮的重力，并且绳端移动的距离是物体上升高度的2倍。
此题考查是动滑轮的机械效率，动滑轮由两段绳子承担物重，并且每段绳子上的力相等。
2.
解：
滑轮重力和摩擦均不计，滑轮重、绳重和摩擦均不计，甲中为定滑轮，乙、丙中为动滑轮，三种状态下拉力分别为
则图甲，拉力F1等于摩擦力，F1=f=30N；
图乙：拉力F2是摩擦力的一半，F2=15N；
图丙：拉力F3等于摩擦力的2倍，F3=2f=2×30N=60N；
则乙图和丙图中F2＜F3．
故答案为：30；＜。
滑轮重力和摩擦均不计，图甲中，滑轮为定滑轮，拉力等于摩擦力；图乙中，滑轮是动滑轮，动滑轮上有两段绳子，拉力是摩擦力的一半；图丙中，滑轮是动滑轮，动滑轮上有两端绳子，拉力是动滑轮上两端绳子拉力的合力，即拉力是摩擦力的2倍。
本题考查动滑轮上绳子拉力的计算，关键知道定滑轮和动滑轮的工作特点，重点是会分析动滑轮上的绳子段数。
3.
解：由图可知：使用的是定滑轮，则绳子自由端的速度与物体的速度相同为0.2m/s；
使用的是定滑轮，不能省力，若不计绳重和摩擦，则拉力F=G=100N，
根据P=Fv可得：
拉力F做功的功率P=Fv=100N×0.2m/s=20W。
故答案为：0.2；20。
（1）由于使用的是定滑轮，使用的是定滑轮，绳子自由端的速度与物体的速度相同；
（2）使用定滑轮，若不计绳重和摩擦，拉力F=G，可利用公式P=Fv计算出拉力F做功的功率。
本题考查了定滑轮的特点、功和功率的计算，是一道综合性题目。
4.
解：工人用轻质动滑轮匀速提升重物，因为动滑轮可以剩省一半的力，所以人的拉力小于物体的重力；
因为动滑轮省一半的力却费2倍的距离，所以物体上升的高度小于绳子自由端移动的距离；
工人用动滑轮匀速提升物体时，根据能量守恒可知，人的拉力做功，使得物体和滑轮的重力势能都增大，所以人拉力做功等于滑轮和物体增加的重力势能之和，则人拉力做的功大于滑轮增加的重力势能；
故答案为：小于；小于；大于。
（1）根据动滑轮的特点分析拉力与物体重力的大小关系。
（2）根据动滑轮省一半的力，费距离判断绳子长度变化。
此题考查了动滑轮的特点，难度不大。
5.
解：国旗杆上的滑轮为定滑轮，所以利用它来升国旗，可以改变改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大；速度越来不变，动能不变。
故答案为：（1）力的方向；（2）高度；重力势。
（1）使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。
（3）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能就越大。
解决此类问题要结合定滑轮的特点及重力势能和动能的影响因素进行分析，属于力学基础知识的考查。
【探究题答案】
1. 省力 不变 匀速 0.4 1.7
2. 变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力
【解析】
1.
解：（1）第1、2次的数据中拉力不变，则说明使用定滑轮不能省力；但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。
（2）用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，根据F=1/2（G物+G轮）可得：
滑轮的重力G动=2F-G物=2×0.7N-1N=0.4N；
若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为F=1/2（G+G轮）=1/2（3N+0.4N）=1.7N。
故答案为：（1）省力；不变；（2）匀速；0.4；1.7。
（1）定滑轮的使用特点是：不省力但能改变力的方向。
（2）知道弹簧测力计做匀速运动，物体受力才平衡。在理想状态下使用动滑轮能省一半力，但费距离。实际上使用动滑轮时，由于动滑轮重力不能忽略，则绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半。
本题考查定滑轮、动滑轮的工作特点，关键是知道不计绳重和摩擦，使用动滑轮时绳子的拉力F=1/2（G+G动），属于基础题目。
2.
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，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钩码的重力。
（2）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。
故答案为：（1）变小；测力计的重力；
（2）动滑轮本身有重力。
（1）把测力计倒过来使用时，根据对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在。
（2）使用动滑轮提升重物省一半力，但本题的实验数据与这一结论有偏差，考查同学对数据产生的误差进行合理分析的能力。
本题考查了学生对实验测量数据的分析能力，属实验评估类题目范畴。使用动滑轮提重物，人对绳自由端施加的动力受多方面因素的影响，忽略绳重、摩擦、动滑轮重时，动力是物重的一半。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
实验
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
一、单选题
1. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A.
B.
C.
D.
2. 小雨学习了简单机械后，用100N的力提起了330N的重物，那么他可能使用了（ ）
A. 一根杠杆
B. 一个动滑轮
C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D. 一个定滑轮
3. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. F1＞F2＞F3
B. F3＞F2＞F1
C. F1、F2、F3的大小不能确定
D. 将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等
4. 弹簧秤的绳子跨过定滑轮各挂2千克的钩码时，弹簧秤的示数是（ ）
A. 40牛
B. 20牛
C. 10牛
D. 0牛
5. 如图，分别用力F1、F2、F3拉起钩码，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A. F1较大
B. F2较大
C. F3较大
D. 三个力一样大
6. 升旗时，旗杆顶部装有一个滑轮，下列说法正确的是（ ）
A. 它是定滑轮，可以省力
B. 它是动滑轮，可以改变力的方向
C. 它是定滑轮，可以改变力的方向
D. 它是动滑轮，可以省力
二、多选题
1. 如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1m/s（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（ ）
A. 物体M与地面间的摩擦力为10N
B. 物体M与地面间的摩擦力为20N
C. 水平拉力F做功的功率为20W
D. 1秒内滑轮对物体M做功为10J
2. 如图所示是由相同的滑轮安装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，绳子自由端所受的拉力分别是F甲、F乙，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 甲的拉力是乙的拉力的3倍
B. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
C. 甲装置的机械效率比乙的大
D. 甲拉绳子的功率和乙拉绳子的功率相等
3. 生活中，我们经常看到如图所示的起重机工作，它可以将很重的物体吊起并放到适当的地方，下列说法正确的有（ ）
A. 起重机工作时，放下支脚是为了增大压强
B. 起重机钢绳下的动滑轮是为了省力
C. 起重机的起重臂相当于费力杠杆
D. 起重臂水平转动的过程中，它也对重物做了功
4. 下列关于滑轮和滑轮组的说法中，正确的是（ ）
A. 使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向
B. 使用滑轮组一定比使用动滑轮省力
C. 组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等
D. 滑轮实质上是变形的杠杆
5. 图中甲、乙两物体处于静止状态，甲物体重为G，乙物体重为6G．不计绳重、滑轮重和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A. 绳E对天花板的拉力为G
B. 绳F对天花板的拉力为G
C. 滑轮对乙物体的拉力为2G
D. 地面对乙物体的支持力为4G
三、填空题
1. 如图所示，用动滑轮把重为80N的物体匀速上提，弹簧测力计示数为48N，则拉力为______N．不计摩擦和绳重，动滑轮重为______N。
如图所示，滑轮重、绳重和摩擦均不计，物体重均为100N，与水平面间的摩擦力都是30N，作用于各绳端的拉力分别为F1、F2、F3都使物体在水平面上做匀速直线运动，则甲图中F1=______N，乙图和丙图中F2______F3（选填“＜”、“＞”、或“=”）．
用如图所示的装置，工人用力F将重为100N的物体以0.2m/s的速度匀速提升6m。若不计绳重和摩擦，则这一过程中绳子自由端的速度为______m/s，拉力F的功率为______W。
如图所示，工人用轻质动滑轮匀速提升重物，人的拉力______（大于/等于/小于）物体重力，物体升高的距离______（大于/等于/小于）绳子自由端移动的距离。人拉力做的功______（大于/等于/小于）重物增加的重力势能。
5. 今天，小明是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端。请问：
（1）旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，目的是改变______；
（2）国旗匀速上升过程中国旗的______和______能会逐渐增大。
四、实验探究题
1. 在探究“两类滑轮的作用”时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲进行，后两次按图乙进行，并将测得的数据记录在表格中（忽略绳重及摩擦）。
（1）分析第1、2次的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能______；若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（2）用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这说明滑轮的重力为______N；若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为______N。
2. 小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，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______（选填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是______。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如上表，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______。
第2节 滑轮
【单选题答案】
1. C 2. A 3. D 4. B 5. D
6. C
【解析】
1.
解：不计机械自重和摩擦说明不考虑机械效率的问题，即指的是理想状况下：
A、因为F1s=Gh，所以F1==1/2G
B、因为有三段绳子承担物重，所以F2=1/nG=1/3G
C、由杠杆得平衡条件F3×4m=G×1m，所以F3=G=1/4G
D、因为两段绳子拉力都为G，所以F4=2G
四个选项中，提起的是同一物体，故C最小。
故选：C。理想状况下：①斜面上的拉力F=；
②滑轮组绳子末端的拉力F=1/n×G
③根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知动力：F1=由图可知L1：L2=（1m+3m）：1m=4：1，F1=1/4G
④动滑轮的特殊使用方法（物体挂在动滑轮一侧绳子上，拉动滑轮的轮轴）时的拉力：F=2G。
此题主要是考查各种简单机械省力情况及省力的原理。
2.
解：
A、使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，可以省力，且动力臂越长，所需动力越小，当动力臂与阻力臂之比适当时，则可以实现用100牛的力提起330牛的重物，故A符合题意；
B、因为使用动滑轮省一半力，故使用动滑轮时，在不计绳重及摩擦，也不考虑动滑轮重的情况下，提起330牛的重物至少需用力F=1/2×330N=165N＞100N，则使用动滑轮用100牛的力不可能提起330牛的重物，故B不符合题意；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是从动滑轮开始绕绳，此时有三段绳子承担物重，在不计绳重及摩擦，也不考虑动滑轮重的情况下，提起330N的重物所用的力F=1/2×330N=110N＞100N，则使用该用滑轮组用100牛的力不可能提起330牛的重物，故C不符合题意；
D、使用定滑轮不能省力，故使用定滑轮时，用100牛的力无法提起330牛的重物，故D不符合题意。
故选：A。
（1）根据杠杆动力臂与阻力臂的关系进行分析；
（2）根据动滑轮（不计动滑轮重、绳重以及摩擦）省二分之一力进行分析；
（3）先判断出提升物体所用承重绳子的最多条数，通过外力与物重的关系计算出外力的大小；
（4）根据定滑轮既不省力也不费力进行分析。
此题考查了对各个物理机械的省力特点的掌握，特别是动滑轮、滑轮组、定滑轮其省力特点与承担物重的绳子段数有关。
3.
解：
ABC、由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误；
D、如果将钩码提升相同的高度，则拉力端移动的距离也相同，由W=Fs可知，力F1、F2、F3做的功相等，故D正确。
故选：D。
定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。根据公式W=Fs可判断拉力做功的大小。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单。知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
4.
解：
钩码的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，
因为物体间力的作用是相互的，跨过定滑轮，绳子上各挂2kg的钩码，即弹簧测力计两端各受20N的拉力，测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小，即为20N。
故选：B。
使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，根据物体间力的作用是相互的回答。
本题考查了定滑轮的工作特点和弹簧测力计的读数，注意测力计的示数等于挂钩一侧的拉力大小。
5.
解：
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以F1、F2、F3都与钩码总重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大。
故选：D。
定滑轮的本质是等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单。知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
6.
解：
根据滑轮的轴固定不动的特点可知：旗杆顶部的滑轮是定滑轮；定滑轮相当于等臂杠杆，旗杆顶部的定滑轮能改变力的方向，而不能省力，故ABD错误，C正确。
故选：C。
随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，轴固定不动的滑轮叫定滑轮；定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。
【多选题答案】
1. BC 2. BC 3. BC 4. AD 5. ACD
【解析】
1.
解：AB、由图知，该滑轮为动滑轮，n=2，弹簧测力计读数为10牛，即水平拉力：F=10N；
若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦，且物体做匀速运动，则物体M与地面间的摩擦力：f=2F=2×10N=20N，故A错误，B正确；
C、绳子自由端移动的速度：v=2v物=2×1m/s=2m/s，
水平拉力F做功的功率：P=Fv=10N×2m/s=20W，故C正确；
D、物体M做匀速直线运动，则动滑轮对物体施加的力F′=f=20N，
1秒内物体M沿水平地面移动的路程：s物=v物t=1m/s×1s=1m，
则动滑轮对物体做功：W=F′s物=20N×1m=20J，故D错误。
故选：BC。
（1）该滑轮为动滑轮，拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可计算摩擦力的大小；
（2）先求绳子自由端移动的速度，根据P=Fv求出水平拉力F做功的功率；
（3）动滑轮对物体施加的力F′=f，根据速度的变形公式求出1秒内物体M沿水平地面移动的路程，然后利用W=Fs公式计算滑轮对物体M做的功。
本题所用滑轮组是水平的，计算过程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍（动滑轮由两股绳子拉着）。
2.
解：
由题知，重物质量相同、重力相同，设其大小为G，物体在相等时间内匀速提升相同的高度、升高的速度相同，设其大小为v，
图甲：因为两个都是定滑轮，若不计绳重和摩擦，所以F1=G，绳子的速度v1=v，拉力端移动的距离s1=h，
甲拉绳子的功率P1=F1v=Gv，
甲装置的机械效率：
η1==1；
图乙：因为是一个定滑轮、一个动滑轮，n=2，若不计绳重和摩擦，所以F2=1/2（G+G动），绳子的速度v2=2v，拉力端移动的距离s2=2h，
乙拉力功率P2=F2v2=1/2（G+G动）×2v=（G+G动）v；
乙装置的机械效率：
η2=＜1。
可见：
A、甲的拉力不等于乙的拉力的2倍或3倍，故A错；
B、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍，故B正确；
C、甲装置的机械效率比乙的大，故C正确；
D、甲拉绳子的功率小于乙拉绳子的功率，故D错。
故选：BC。
图甲两个滑轮都是定滑轮，因此s=h，F=G；图乙中，一个是动滑轮，另一个是定滑轮，因此，s=2h，F=1/2G；分别表示出自由端移动的速度和物体移动速度的关系、拉力的功率，以及考虑滑轮质量时滑轮组的机械效率，通过比较进行判断。
本题是一道综合计算题，考查了两种滑轮组拉力、拉力功率、机械效率、拉力移动速度的计算，要求灵活运用滑轮组的特点、功率公式。
3.
解：A、起重机工作时，放下支脚是通过增大受力面积来减小压强；故A错误；
B、起重机钢绳下的动滑轮是为了省力；故B正确；
C、从图中可看出，起重机的起重臂是一个杠杆，此杠杆的动力臂小于阻力臂；是费力杠杆；故C正确；
D、起重臂水平转动的过程中，力的方向竖直向上，而通过的距离在水平方向上；故它对重物不做功；故D错误；
故选：BC。
（1）压强大小与受力面积和压力大小有关；压力越大、压强越大；受力面积越小、压强越大。
（2）使用动滑轮的好处是能够省力；
（3）根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，动力臂小于阻力臂，就是费力杠杆；
（4）功包含两个必要因素：作用在物体上的力，在力的方向上通过一段距离。
此题考查了力学的多个知识点；运用改变压强的方法、简单机械的特点、做功的条件等知识可做出选择。
4.
解：A、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组能省力，当用向下的拉力提升重物时，又能改变动力的方向，故A正确；
B、使用只有两股绳子的滑轮组时，其省力情况与使用动滑轮相同，故B错误；
C、组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目不一定要相等。故C错误；
D、滑轮实质上是一个变形的杠杆，根据轴的位置是否固定，滑轮分为定滑轮和动滑轮。故D正确。
故选：AD。
滑轮组结合了定滑轮和动滑轮，这样既可以改变力的方向，又能省力地拉动物体。滑轮组中动滑轮用的越多越省力。滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绕过它们的绳索组成，滑轮组中定滑轮和动滑轮的个数不一定相等，根据需要安排滑轮的个数。
本题考查滑轮组的工作特点，要结合现实生活去分析问题，不要总是停留在理想情况下。
5.
解：
A、由图知，左侧滑轮为动滑轮，右侧为定滑轮，不计绳重、滑轮重和摩擦，同一滑轮两侧绳子拉力应该是相等的，E绳的拉力FE=G甲=G，即绳E对天花板的拉力为G，故A正确；
B、绳F对天花板的拉力为FF=2G甲=2G，故B错误；
C、动滑轮上有2段绳子，所以滑轮对乙物体的拉力为F乙=2G甲=2G，故C正确；
D、物体乙静止，乙受到的重力、拉力和地面对它的支持力三个力平衡，地面对乙物体的支持力为F支=6G-2G=4G，故D正确。
故选：ACD。
由图滑轮组装置处于静止状态，左侧滑轮为动滑轮，右侧为定滑轮，根据滑轮特点分析绳E对天花板的拉力、绳F对天花板的拉力、绳子对乙的力的大小，根据平衡力计算乙受到的支持力大小。
本题考查了定滑轮和动滑轮的特点和平衡力的应用，关键是根据同一滑轮两侧绳子拉力是相等的求出绳子对乙的拉力大小。
【填空题答案】
1. 48 16
2. 30 ＜
3. 0.2 20
4. 小于 小于 大于
5. 力的方向 高度 重力势
【解析】
1.
解：动滑轮两段绳子上的拉力相等，所以F=48N。
根据F=1/2（G动+G物）得：
G动=2F-G物=2×48N-80N=16N
故答案为：48；16。
解决此题要明白在使用动滑轮提升物体时，不仅要克服物体的重力，同时也要克服动滑轮的重力，并且绳端移动的距离是物体上升高度的2倍。
此题考查是动滑轮的机械效率，动滑轮由两段绳子承担物重，并且每段绳子上的力相等。
2.
解：
滑轮重力和摩擦均不计，滑轮重、绳重和摩擦均不计，甲中为定滑轮，乙、丙中为动滑轮，三种状态下拉力分别为
则图甲，拉力F1等于摩擦力，F1=f=30N；
图乙：拉力F2是摩擦力的一半，F2=15N；
图丙：拉力F3等于摩擦力的2倍，F3=2f=2×30N=60N；
则乙图和丙图中F2＜F3．
故答案为：30；＜。
滑轮重力和摩擦均不计，图甲中，滑轮为定滑轮，拉力等于摩擦力；图乙中，滑轮是动滑轮，动滑轮上有两段绳子，拉力是摩擦力的一半；图丙中，滑轮是动滑轮，动滑轮上有两端绳子，拉力是动滑轮上两端绳子拉力的合力，即拉力是摩擦力的2倍。
本题考查动滑轮上绳子拉力的计算，关键知道定滑轮和动滑轮的工作特点，重点是会分析动滑轮上的绳子段数。
3.
解：由图可知：使用的是定滑轮，则绳子自由端的速度与物体的速度相同为0.2m/s；
使用的是定滑轮，不能省力，若不计绳重和摩擦，则拉力F=G=100N，
根据P=Fv可得：
拉力F做功的功率P=Fv=100N×0.2m/s=20W。
故答案为：0.2；20。
（1）由于使用的是定滑轮，使用的是定滑轮，绳子自由端的速度与物体的速度相同；
（2）使用定滑轮，若不计绳重和摩擦，拉力F=G，可利用公式P=Fv计算出拉力F做功的功率。
本题考查了定滑轮的特点、功和功率的计算，是一道综合性题目。
4.
解：工人用轻质动滑轮匀速提升重物，因为动滑轮可以剩省一半的力，所以人的拉力小于物体的重力；
因为动滑轮省一半的力却费2倍的距离，所以物体上升的高度小于绳子自由端移动的距离；
工人用动滑轮匀速提升物体时，根据能量守恒可知，人的拉力做功，使得物体和滑轮的重力势能都增大，所以人拉力做功等于滑轮和物体增加的重力势能之和，则人拉力做的功大于滑轮增加的重力势能；
故答案为：小于；小于；大于。
（1）根据动滑轮的特点分析拉力与物体重力的大小关系。
（2）根据动滑轮省一半的力，费距离判断绳子长度变化。
此题考查了动滑轮的特点，难度不大。
5.
解：国旗杆上的滑轮为定滑轮，所以利用它来升国旗，可以改变改变施加力的方向；国旗匀速上升过程中，高度增大，国旗的重力势能逐渐增大；速度越来不变，动能不变。
故答案为：（1）力的方向；（2）高度；重力势。
（1）使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。
（3）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能就越大。
解决此类问题要结合定滑轮的特点及重力势能和动能的影响因素进行分析，属于力学基础知识的考查。
【探究题答案】
1. 省力 不变 匀速 0.4 1.7
2. 变小 测力计的重力 动滑轮本身有重力
【解析】
1.
解：（1）第1、2次的数据中拉力不变，则说明使用定滑轮不能省力；但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。
（2）用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，根据F=1/2（G物+G轮）可得：
滑轮的重力G动=2F-G物=2×0.7N-1N=0.4N；
若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为F=1/2（G+G轮）=1/2（3N+0.4N）=1.7N。
故答案为：（1）省力；不变；（2）匀速；0.4；1.7。
（1）定滑轮的使用特点是：不省力但能改变力的方向。
（2）知道弹簧测力计做匀速运动，物体受力才平衡。在理想状态下使用动滑轮能省一半力，但费距离。实际上使用动滑轮时，由于动滑轮重力不能忽略，则绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半。
本题考查定滑轮、动滑轮的工作特点，关键是知道不计绳重和摩擦，使用动滑轮时绳子的拉力F=1/2（G+G动），属于基础题目。
2.
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，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钩码的重力。
（2）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。
故答案为：（1）变小；测力计的重力；
（2）动滑轮本身有重力。
（1）把测力计倒过来使用时，根据对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在。
（2）使用动滑轮提升重物省一半力，但本题的实验数据与这一结论有偏差，考查同学对数据产生的误差进行合理分析的能力。
本题考查了学生对实验测量数据的分析能力，属实验评估类题目范畴。使用动滑轮提重物，人对绳自由端施加的动力受多方面因素的影响，忽略绳重、摩擦、动滑轮重时，动力是物重的一半。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
实验
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
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