1、9.2 滑轮 一、选择题 1.如图所示的装置中，物体 G1重为 100N，物体 G2重为 10N，当 G1不加外力时，G2恰能匀速下降。若在 G1上加水平向左的拉力（如图虚线所示），恰能让 G1匀速向左运动，则拉力 F 为（不计拉绳的重及摩擦）（）。A.10N B.20N C.50N D.110N【答案】B。【解析】当 G1不加外力时，因为 G2匀速下降，根据定滑轮的特点可知，G1受到的摩擦力 f=G2=10N。当 G1受到拉力水平向左匀速运动时，摩擦力的方向虽然变了，但大小不变，所以拉力F=f+G2=10N+10N=20N。故选 B。2.如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀
2、速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是 F1、F2、F3，这三个力作用点移动距离分别是 S1、S2、S3，移动速度分别为 V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（）。A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4；B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4；D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:1【答案】B。【解析】由图可见，本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功，假设物体与水平面的摩擦力f，物体移动的速度为 v0，运动的时间为 t，则对这三个图分析可得：（1）甲
3、图：滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力 F1=f；拉力的作用点移动的速度 v1=v0，作用点移动的距离 S1=v0t。（2）乙图：滑轮为动滑轮，因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆，省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力fF212；但是费 2 倍的距离，拉力的作用点移动的速 v2=2v0，作用点移动的距离 S2=2v0t。（3）丙图：滑轮为动滑轮，拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是个费力杠杆，费 2倍的力，省 2 倍的距离，因此 F3=2f,拉力的作用点移动的速度0321 vv，作用点移动的距离tvS0321;综上分析可知：F1：F2：
4、F3=f：21 f：2f=2：1：4；v1：v2：v3=v0：2v0：21 v0=2：4：1；S1：S2：S3=v0t：2v0t：21 v0t=2：4：1。故选 B。3.弹簧秤 A 和 B 及滑轮组均处于静止状态，F=10N，若不考虑秤重，滑轮重及摩擦，弹簧秤 A 和 B 的示数分别为（）。A.30N 和 30N B.30N 和 20N C.20N 和 20N D.20N 和 30N【答案】B。【解析】由图可知，A、B 两个弹簧测力计所连接的滑轮 nA=3，nB=2；因为 F=10N，故 A弹簧测力计的示数为 30N，B 弹簧测力计的示数是 20N。4.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计
5、滑轮自重及摩擦，则最省力的是（）。【答案】C。【解析】A 和 D 都能省一半的力，B 不省力，只有 C 用物重的 1/3 的力就能将重物提起，故 C 是正确的。二、填空题 5.如图所示，在竖直向上大小为 10N 力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升。已知重物 A 上升速度为 0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为和。【答案】5N、0.1m/s。【解析】根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G=10N，则 G=5N；F 移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物 A 上升速度为 0.2m/s，F 上升的
6、速度就是 0.1m/s。故答案为：5N、0.1m/s。6.如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力 F1、F2和 F3方向匀速提起同一物体时，则 F1、F2、F3的大小关系是 。【答案】乙；F1=F3F2。【解析】不计摩擦和动滑轮重；用F1的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，故F1=G。用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能够省一半的力，故F2=。用F3的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F3=G。故答案为：乙；F1=F3F2。7.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车
7、从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小 800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为，乙图中人拉动汽车的拉力至少为，其中比较省力的是图。（绳与滑轮间的摩擦不计）。【答案】800N、400N、乙。【解析】使用一个动滑轮可以省一半的力，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。甲图滑轮为定滑轮，F=f=800N；乙图滑轮为动滑轮，F=400N，比较省力的是乙图。故答案：800N、400N、乙。三、综合题 8.定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。（1）请在图中标出这只杠杆的支点,画出拉力,钩码重力及它们的力臂(保留作图痕迹)。（2
8、）若不计摩擦、滑轮重与绳子重，请用杠杆平衡条件推证：F=G。【解析】（1）在外力作用下，杠杆可以绕某一固定点转动，根据杠杆的定义中的某一固定点确定支点 O；手作用在绳子上的力为拉力 F，过钩码的重心作竖直向下的力即重力；最后根据力臂的定义画出相应的力臂；（2）从图中找出动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆平衡条件的即可验证拉力和钩码重力的关系。（1）定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点 O 为定滑轮的轴；拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；过支点 O 分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂 L2和阻力臂 L1），如图所示。（2）由几何知识知：l1=l2=R（R 为滑轮半径
9、），根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，即 Fll=Gl2，得：F=G。一、选择题 1.（2017临沂）如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是（）。【答案】D。【解析】筷子、食品夹使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，A、B 不符合题意；定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变动力的方向，不省不费距离，C 不符合题意；动滑轮能省一半力，但要费一倍的距离，D 符合题意。2.（2017黄冈）如图所示，物体 M 放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着 M 向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为 10N。若在 M 上加放一物块 m 可保持 M 向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子
10、的自由端施加一拉力，则 F（）。AM 运动时受到向左的摩擦力；B加放 m 前，M 受到 10N 的摩擦力；C加放 m 前，M 受到 20N 的摩擦力；D加放 m 后，力 F保持 10N 不变【答案】B。【解析】力 F 通过一个动滑轮拉着 M 向左匀速运动时，F 的大小等于弹簧测力计的示数，并且 M 受到向左 210N=20N 的拉力作用，而 M 受到向右的摩擦力与向左的力为平衡力，因此加放 m 前 M 受到 20N 的摩擦力，故 AC 错误，B 正确。若在 M 上加放一个物体 m，在绳自由端施加力 F使 M 和 m 向左匀速运动，此时物体 m不受摩擦力作用，由于物体对地面的压力增大，所以 M
11、受到地面的压力增大，故力 F大于10N，故 D 错误。故选 B。3.如图所示，重物 G=300N，动滑轮重 40N，要使重物匀速上升 3m，不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（）。AF=640N，并向上移动 6m；BF=640N，并向上移动 1.5m；CF=340N，并向上移动 6m；DF=150N，并向上移动 l.5m【答案】B。【解析】这是动滑轮的一种特殊使用方法，它的特点是费 2 倍的力却省一半的距离；所以，施加的力 F=2G=2300N+40N=640N，拉力作用点移动的距离 S=12h=123m=1.5m。故选 B。4.如图所示滑轮组，挂上 a，b 两个物体后恰好静止，若不计滑轮重和
12、摩擦，现在在 a，b 物体上再分别挂上一个质量相等的小钩码，则装置将会出现（）。A.a 下降 B.a 上升 C.仍保持静止 D.无法判断【答案】B。【解析】由图可知左边的滑轮是动滑轮，右边的滑轮是定滑轮；如果在 a 上加挂一个小钩码，则需要一个等于钩码重力一半大小的拉力向上拉动滑轮；在b上加挂一个等质量的钩码后，通过定滑轮的拉力大于所需要的拉力，所以a要上升，即选项 ACD 都不符合题意。故选 B。二、填空题 5.如图所示，物重 10，手拉弹簧测力计在 C 位置时示数为；若手拉弹簧测力计在、三个不同位置时，拉力A、B、C的大小关系是。【答案】10、FA=FB=FC。【解析】使用定滑轮能改变用力
13、方向，但不能省力；不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，拉力F=G，据此分析回答。因为使用的是定滑轮，不计绳重和摩擦，所以拉力F=G=10N，因为使用定滑轮时，能改变用力方向，但不能省力，所以FA=FB=FC。故答案为：10、FA=FB=FC。6.如图所示，当物体 A 在滑轮作用下沿水平面匀速运动时，弹簧测力计甲示数为 30N，则测力计乙示数为 N，A 受到的摩擦力为_N（测力计及滑轮重不计）。【答案】60、60。【解析】（1）甲的示数等于拉力 F，乙的示数等于物体受到的拉力，所以乙的示数为：2F，即 60N。（2）物体受到的拉力是 60N，此拉力与摩擦力是平衡力，故摩擦力是 60N。故答案是：60、
14、60。7.（2019长沙市雨花区中考一模）如图所示，水平面上放有一个内盛 12cm 水深的溢水杯，杯口高为 20cm，现有高为 30cm 的柱形实心 B 物体的下表面与水平面平行，在水不溢出的前提下进行下列操作：通过滑轮的调节使 B 浸入水中的深度为 10cm 时，绳子自由端的拉力为 25N，溢水杯对水平面的压强为 P1；使 B 浸入水中的深度为 12cm 时，绳子自由端的拉力为 24N，溢水杯对水平面的压强为 P2，两次的压强差为 100Pa（不计滑轮重、容器的重力及厚度、绳重及摩擦，g10N/kg）则：（1）B 放入水中之前对溢水杯底的压强为 Pa；（2）B 的重力为 N；（3）把 B 从
15、滑轮上解下来放入内盛 12cm 水深的溢水杯中，溢水杯对水平面的压强为 Pa。【答案】1.2103；60；4000。【解析】（1）B 放入水中之前水深 12cm，即 h12cm0.12m，则：p 水gh1.0103kg/m310N/kg0.12m1.2103Pa；（2）使 B 浸入水中的深度为 10cm 时，根据动滑轮的使用特点可知：动滑轮对物体 B 的拉力为 F12F225N50N；物体 B 的浮力 F 浮 1GF1；即：水gV 排 1GF1 B 浸入水中的深度为 12cm 时，根据动滑轮的使用特点可知：动滑轮对物体 B 的拉力为 F22F224N48N；物体 B 的浮力 F 浮 2GBF2
16、；即：水gV 排 2GBF2 根据可得：水gV 排F1F2，所以，V 排2104m3，由于 B 物体浸入水的深度变化量h 浸12cm10cm2cm2102m，根据V 排SBh 浸可得：B 物体的底面积 SB1102m2，所以，由式可得：GB 水gV 排1+F1 水gSBh 浸1+F11.0103kg/m310N/kg1102m20.1m+50N60N；（3）由于溢水杯对水平面的两次的压强差为 100Pa根据 p 液gh 可知：深度的变化量h1102m，所以，容器的底面积为 S 容2102m2；盛 12cm 水深的溢水杯中水的体积为：V 水S 容h 水2102m20.12m2.4103m3；由于
17、杯口高为 20cm，柱形实心 B 物体高为 30cm，所以，把 B 从滑轮上解下来放入内盛 12cm 水深的溢水杯中，物体 B 和水在杯中的总体积为：V 总S 容h 杯2102m20.2m4103m3；所以，B 放入溢水杯中后杯中的水的体积为：V 水V 总SBh 杯4103m31102m20.2m2103m3；由于 V 水V 水，所以，把 B 从滑轮上解下来放入内盛 12cm 水深的溢水杯中，溢水杯的水溢出部分水，则此时杯中的水的重力为 G 水m 水g 水gV 水1.0103kg/m310N/kg2103m320N；溢水杯对水平面的压力 FGB+G 水60N+20N80N，压强 p4000Pa。故答案为：1.2103；60；4000。
