12.2滑轮
1、学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升．这是由于旗杆顶部有一个____滑轮，它能改变力的方向，但_____（选填“能”或“不能”）省力．
2、如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1、F2的大小关系是：F1 F2．
3、如图所示，食品夹属于 杠杆（“省力”、“费力”或“等臂”），人们为了省力，制造出多种滑轮，其中能起到省力作用的滑轮是 ．
4、如图所示，不计绳重和摩擦，物重G=550牛，滑轮重为10牛，当物体G匀速上升时，则挂钩B承受拉力为__________牛，挂钩A承受__________牛的拉力，拉力F为__________牛，若绳子自由端向上拉过2米，则物体向上移动__________米．
5、用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度，甲、乙两图的动滑轮重力相同，不计绳重及机械摩擦，图甲中人的拉力F1 图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
6、如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起．使用定滑轮可以 （选填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”）；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小 （选填：“变大”、“变小”或“不变”）
7、使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率．
（1）如图甲，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于 （选填“动滑轮”
或“定滑轮”）
（2）如图乙，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了 ，从而在使用时更加省力．
8、如下图甲、乙装置中各使用一个滑轮。其中甲图中滑轮是_____滑轮，乙图中滑轮是_____滑轮。
9、如图7所示，A、B滑轮的重力与摩擦忽略不计，当用拉力F1在5秒内将重为10牛的物体M匀速提起0.2米时，拉力F1的功率为 瓦。当用拉力F2匀速提起物体M时，拉力F2 F1（选填“大于”、“等于”或“小于”）。若分别用拉力F3与拉力F1将物体M匀速提起相同的高度，则拉力F3所做的功 拉力F1所做的功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
10、认真分析上右图，物体的重力都是20 N，(不考虑摩擦和动滑轮的重力)当物体处于平衡状态时，拉力F的大小分别是FA=________N，FB=________N。
11、有一同学用如图所示的动滑轮，把500N的重物提升了2m，此时动滑轮的机械效率是80%，那么这位同学做的有用功是 J，总功是 J．
12、小明用如图所示的滑轮组将重为600N的物体匀速提升了一段距离，此过程中滑轮组机械效率为80%，不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是 N，动滑轮的重力是 N．
13、利用图中的滑轮组，工人师傅用500N的拉力，在100s内把800N的重物匀速提升10m．在此过程中，拉力做功的功率是 W；若用此滑轮组匀速提升1000N的重物，拉力的大小是 N．（不计绳重和摩擦）
14、小丽用如图装置探究动滑轮的使用特点．使1N的重物以0.3m/s的速度匀速上升,所用拉力为0.7N，此时动滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 W．若不计摩擦，动滑轮没能省一半力的主要原因是 。
15、如图所示，物体重G=50N，在F=5N的拉力作用下向左匀速运动，若不计细绳与滑轮的摩擦，则物体受到地面摩擦力的大小为 N，方向向 ．
16、如图是小李同学设计的拉船靠岸的两个方案,其中用 方案比较费力,如果选用另一方案,则可以 。
17、如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度运动了2s，弹簧测力计的示数为5N。拉力F做功为 J。
18、如图9所示，用F为30N的拉力，通过滑轮组拉着重为200N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动．物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是 ，绳子移动速度为 m/s, 拉力的功率是 W．
19、如图7所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A在内匀速移动了5，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的大小为 N，拉力F的功率为 W。
20、如图所示，是用来锻炼腿部和手臂的肌肉力量健身器材的示意图，重物G为30kg。（g取10N/kg）（1）锻炼手臂的肌肉力量时，绳A端固定不动，手在B处用力拉绳，使重物G上升。此时滑轮O是 ____ （选填“定”或“动”）滑轮，手的拉力至少是 ______ N。
（2）锻炼腿部肌肉力量时，绳B端固定不动，腿在A处用力拉绳，使重物G上升，此
时滑轮O是 ____ （选填“定”或“动”）滑轮，腿的拉力至少是 ______ N。（不考虑轮重和摩擦）
21、关于滑轮，下列说法中正确的是( )
A．使用动滑轮一定可以改变力的方向
B．使用定滑轮一定可以省力
C．定滑轮实质上是一种等臂杠杆
D．动滑轮实质上是一种费力杠杆
22、玉溪卷烟厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了下图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面），其中最省力的方案是（ ）
23、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1，F2，F3，那么，下列关系式中正确的是（ ）
A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
24、如图2所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力及摩擦，则
A．F1＜F2＜F3＜F4 B．F1＞F2＞F3＞F4
C．F1＝F2＝F3＜F4 D．F1＝F2＝F3＞
F4
25、如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则：（ ）
A．F甲＜F乙＜F丙 B．F甲＞F乙= F丙 C．F甲＞F乙＞F丙 D．F甲=F乙＞F丙
26、如图所示，使用不同的简单机械匀速提升同一物体，忽略机械自身和摩擦，其中最省力的是
27、如图2所示，小明用一动滑轮将一袋重物匀速提升2m，下列分析正确的是
A.重物能被拉起是因为受惯性力的作用
B.手拉绳子的力和绳子拉手的力是一对平衡力
C.重物受到的重力和动滑轮对重物的拉力是一对平衡力
D.重物对动滑轮的拉力小于动滑轮对重物的拉力
28、如右图所示，手用F1 的力直接将物体B 匀速竖直提升h, F1做功为30J；若借助滑轮组
把B 匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30 % ，则（ ）
A．F1
B．F2方向上，绳端移动的距离等于h
C．F2做功为30J
D．此滑轮组省力，却费距离
29、如图所示，用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是（ ）
A．F1与F2大小相等
B．甲中绳的自由端移动的距离比乙大
C．F1做的总功比F2多
D．甲的机械效率比乙高
30、工人用如图8所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳端的拉力F为270N B．拉力F的功率为270W C．额外功为160J D．有用功为1080J
31、在水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，如图6所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1 m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为
A. 20 N 2 W B. 30 N 6 W C. 60 N 2 W
D. 20 N 6 W
32、如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为 （ ）
A. Fs B. Gs C. 2Fs D. （G+F）s
33、如图，质量分别为m1、m2、m3（m1>m2）的物体通过轻绳和弹簧连接起来，三个物体均处于静止状态。不计弹簧自重、绳重和摩擦，关于此装置的说法错误的是
A、绳子对m2的拉力大小为m2g B、绳子对m1的拉力大小为m1g
C、弹簧中拉力大小为（m1—m2）g D、地面对m3的支持力大小为（m2+ m3—m1）g
34、人体重为600N，他想坐在吊篮里用滑轮组匀速拉上去，如图，已知吊篮重240N，不计滑轮重，则他所用的力应为( )
A．280N
B．420N
C．600N
D．
240N
35、为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图1所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．0s～1s内，地面对物体的支持力是10N
B．1s～2s内，拉力F做的功是187.5J
C．2s～3s内，拉力F的功率是100W
D．2s～3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
36、按要求连接滑轮组．
37、如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．
38、图中，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法．
39、用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法．
40、用如图所示的滑轮组从15m深的水中提起底面积为200cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N，问物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断？（取g=10N/kg，不计绳重、滑轮和绳子重）
参考答案
一、填空题
1、定 不能 【解析】升旗时，旗杆顶部的滑轮是固定不动的，故属于定滑轮；它是一个等臂杠杆，因此不能省力.
2、【考点】动滑轮拉力的计算；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点．
【分析】定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；
动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力．
【解答】解：
①图乙的滑轮随物体一起运动，属于动滑轮；
②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；滑轮的自重和摩擦不计，根据动滑轮能够省一半的力，故F2=G； 所以F1＞F2．
故答案为：乙；大于．
3、解：如图所示，食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
根据对不同滑轮的了解可知，定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力；动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用时可以省力．
故答案为：费力；动滑轮．
4、解：（1）因物体重550N，故挂钩B受到的拉力为550N；挂钩A受到的拉力等于绳端的拉力，为物体和滑轮总重的一半，
拉力
F=×（550N+10N）=280N，挂钩A处受到的拉力为280N．
（2）滑轮承重绳子的股数n=2，物体上升的高度h===1m．
故答案为：550；280；280；1．
5、 大于
6、【考点】杠杆的分类；杠杆及其五要素．
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，也不能省距离，但能改变用力的方向．
（2）从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂．
【解答】解：（1）图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向；
（2）吊桥的重心在中点，重力的方向是竖直向下的，在吊起桥的过程中，从支点O到重力的作用线的距离变小，即阻力臂变小．
故答案为：改变动力的方向；变小．
7、解：（1）工人在铺设电缆时，在转弯处安装一组导向轮，这组滑轮的轴是固定不动，不随货物升降的，所以是定滑轮；
（2）尖嘴钳的刀刃部分靠近转动轴是为了通过减小阻力臂，达到省力的目的．
故答案为：（1）定滑轮；（2）减小阻力臂．
8、动 定
9、0.4；等于；等于。
10、 20 10
11、【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率．
【分析】（1）知道物重和提升的高度，利用W有=Gh求提起重物所做的有用功；
（2）已经求得有用功，还知道动滑轮的机械效率，再利用机械效率的公式η
=
【解答】解：
（1）提起重物所做的有用功：W有用=Gh=500N×2m=1000J； 求总功．
（2）根据η
=可得总功：
W总
=
==1250J；
故答案为：1000；1250．
12、【分析】（1）由图知承担物重的绳子股数n=3，滑轮组的机械效率η=（2）不考虑绳重及摩擦，
F=（G+G轮），据此求动滑轮重力．
【解答】解：
（1）由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h， ===据此求拉力；
滑轮组的机械效率η=则拉力：
F===250N； ===，
（2）不考虑绳重及摩擦，
F=（G+G轮），
则动滑轮重力：
G轮=3F﹣G=3×250N﹣600N=150N．
故答案为：250；150．
【点评】本题确定n的大小（承担物重的绳子股数）是突破口，利用好两个公式：一是滑轮组的机械效率η=二是不考虑绳重及摩擦，F=（G+G轮）．
13、解：拉力做的功W=FS=F2h=500N×2×10m=10000J，拉力做功的功率是P==
动滑轮的重力G动=2F﹣G1=2×500N﹣800N=200N，
，=100W，
当物体重为G2=1000N时，
F1===600N．
故答案为：100；600．
14、动滑轮有重力 71% 0.42 2.2
15、【考点】动滑轮拉力的计算；动滑轮及其工作特点．
【分析】由图知：是动滑轮，作用在动滑轮上的绳子有2股，拉力的作用是克服物体与地面之间的摩擦力，不计细绳与滑轮的摩擦，拉力
F=
【解答】解： f，据此求摩擦力和大小和方向．
由图可知，是水平使用动滑轮，不计细绳与滑轮的摩擦，拉力
F=f，则物体受到的摩擦力f=2F=2×5N=10N，方向水平向右．
故答案为：10；右．
16、乙 省力
解析:当使用简单机械时,如果从省距离方面考虑,此时会使用费力机械,如题干乙图;甲图是动滑轮,可以省力,但不能省距离。
17、8
18、66.7% 1.2 36
19、10；12.5
20、①动 600 ②定 300
二、选择题
21、C解：AD、动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮省力但不能改变力的方向，故AD错误；
BC、定滑轮的本质是等臂杠杆，使用时既不省力也不费力，优点是可以改变力的方向；故B错误，C正确； 故选C．
22、C
23、D．
【点评】此题考查的知识点是滑轮组绳子拉力的计算，解答此题的关键是首先分清定滑轮和动滑轮，然后再根据其工作特点作出判断．
24、D
25、A
26、D
27、C
28、A
29、解：由图知，甲是定滑轮，乙是动滑轮；
A、
F1=G F2=G，拉力F1和F2大小不相等，A错误；
B、乙省力但费距离，故乙中绳的自由端移动的距离比甲大，B错误；
C、F1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功，F2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功，所以F2做的功较多，C错误；
D、把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用动滑轮做的总功多，机械效率η
=
故选D．
，故甲的机械效率比乙大，D正确． 11
30、B
31、D
32、 C 【解析】动滑轮由2段绳子承重，则拉力移动的距离是物体移动距离的2倍，即L=2s，拉力做的功W=FL=2Fs.
33、A
34、A解：将人、吊篮看作一个整体，
∵匀速提升吊篮，
∴3F=G吊篮+G人=240N+600N=840N，
∴人的拉力：
F=×840N=280N．
故选A．
35、B．
【点评】本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键．
三、作图题
36、（1）F=G，所以绳子的股数为n=2，绳子固定在定滑轮上，绕制如下图：
（2）F=G，所以绳子的股数为n=3，绳子固定在动滑轮上，绕制如下图：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，假设有n股绳子在拉重物，若n为奇数，则绳子是系在动滑轮的挂钩上开始绕；若n为偶数，则绳子是系在定滑轮的挂钩上开始绕．
37、【考点】滑轮组的设计与组装．
【分析】最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多，先分析出应由3段绳子承担物重，才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案．
【解答】解：从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子条数为3，是最省力的绕法，如图所示：
12
38、 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．
故答案为：
．
39、解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示．
四、计算题
40、解：物体质量m=ρv=2.5×103kg/m3×200×10﹣4m2×2m=100kg，
物体重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
绳子被拉断时物体所受的浮力F浮=G﹣T=1000N﹣2×350N=300N，
绳子被拉断时物体排开水的体积，V排
=
==0.03m3，
绳子被拉断时物体浸入水中的长度h为：
h=
物体上升的高度为：L=H﹣h=15m﹣1.5m=13.5m， ==1.5m，
绳子被拉断所用的时间
t===67.5s．
答：绳子被拉断所用的时间为67.5s．
【点评】本题考查重力、质量、浮力、体积、时间等的计算，根据是公式及其变形的灵活运用，难点是求物体上升的高度，解题过程中要注意单位的换算．
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