12.2 滑轮（专题训练）（解析版）2023-2024学年八年级物理上册同步考点解读与专题训练（人教版）

第第页\o"8.3摩擦力"12.2\o"12.2滑轮"滑轮（专题训练）（解析版）1．（2023•阿城区一模）下列实验探究得出结论错误的是（）A．实验探究相互作用力大小的关系。结论：相互作用的两个力大小相等 B．探究压力作用效果与受力面积关系。结论：压力相同受力面积越小压力作用效果越明显 C．实验探究重力与质量的关系。结论：物体受到的重力与它的质量成正比 D．探究定滑轮使用特点。结论：使用定滑轮可以省力，但不能改变力的方向【答案】D【分析】（1）两个物体之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上；（2）压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；（3）地球上的物体由于受到地球的吸引而产生的力是重力，物体受到的重力与它的质量成正比；（4）定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力的方向。【解答】解：A、两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，故A相等；B、压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显，故B正确；C、g是一个常数，由物体的重力与质量的关系G＝mg知，物体受到的重力与它的质量成正比，故C正确；D、使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故D错误。故选：D。2．（2023•新乡一模）图甲是安（阳）罗（山）高速公路黄河特大桥某段的施工现场照片。其中工作的塔吊上的重物在某一位置时，恰好可以将横梁视为处于水平平衡状态的杠杆，其示意图如图乙所示，杠杆五要素已标出，下列说法正确的是（）A．该杠杆为省力杠杆 B．该杠杆为费力杠杆 C．横梁上使用的定滑轮可以省力 D．塔吊工作时，只有横梁可以被视为杠杆【答案】B【分析】（1）杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，可以从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；（2）定滑轮的实质是等臂杠杆，不能省力，可以改变力的方向；（3）在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。【解答】解：AB．由图可知，塔吊工作时，配重一端的力臂短，吊起重物一端的力臂长，即动力臂短，阻力臂长，是费力杠杆，故A错误、B正确；C．横梁上使用的定滑轮不可以省力，可以改变力的方向，故C错误；D．塔吊工作时，符合杠杆定义的部位都可以被视为杠杆，例如上面的滑轮，故D错误。故选：B。3．（2023•松江区二模）物体受到重力为10牛，体积为5×10﹣4米3，若用定滑轮匀速提升该物体（不计摩擦），则所用力的大小为10牛；若将该物体浸没在水中，受到的浮力为5牛，重力与浮力的合力方向是竖直向下。【答案】10；5；竖直向下。【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，不计摩擦和绳重，拉力等于物体重力；（2）物体浸没水中时排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理F浮＝G排＝ρ水gV排求物体受到的浮力；（3）同一直线上反方向二力的合成：合力大小等于两个力之差，合力的方向与较大的力的方向相同。【解答】解：（1）使用定滑轮不能省力，不计摩擦和绳重，拉力F＝G＝10N；（2）物体浸没水中时排开水的体积：V排＝V＝5×10﹣4m3，物体受到水的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N；（3）因为物体受到的浮力、重力的方向相反，所以物体受合力的大小：F合＝G﹣F浮＝10N﹣5N＝5N，该合力的方向与重力方向相同，竖直向下。故答案为：10；5；竖直向下。4．（2023春•相城区校级期中）如图所示，重为2N的物块P下方连接有一个重为1N的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一个与物块P质量相同的物块Q，将它们由静止释放。细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起。在钩码落地前P、Q间细线拉力F的范围：2N～3N，在钩码落地后物块P未落地前P、Q间细线拉力F＝2N。【答案】2N～3N；2。【分析】图中是定滑轮，定滑轮不能省力，能改变力的方向，根据物块P、钩码、物块Q的重力大小分析解答。【解答】解：观察图可知，该滑轮固定不动，是定滑轮，不能省力，可以改变力的方向；左侧物块P和钩码的总重为2N+1N＝3N，右侧物块Q的重力为2N，所以在钩码落地前P、Q间细线拉力F的范围是2N～3N；在钩码落地后，因物块P未落地前P、Q间细线拉力F＝2N。故答案为：2N～3N；2。5．（2023•湘西州模拟）如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与轻绳间的摩擦），正确的是（）‍A．F甲＝F丁 B．F乙＝F丙 C．F丙＜F丁 D．一样大【答案】B【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：由图可知，第一个和第四个滑轮随物体一起运动，是动滑轮，当水平拉动时可以省一半的力，而第四个滑轮因为拉力方向不水平，所以力会稍大。第二个和第三个滑轮是定滑轮，使用该滑轮不能省力，但可以改变力的方向；所以F乙＝F丙＞F丁＞F甲，故选：B。6．用一个滑轮提升重为100牛的重物，则拉力大小和方向可能为（不计滑轮绳的重力和摩擦）（）①50牛，竖直向下②50牛，竖直向上③100牛，竖直向上④100牛，竖直向下A．①② B．③④ C．①③ D．②④【答案】D【分析】定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，但费距离。【解答】解：不计滑轮的重和摩擦时，若滑轮是动滑轮，使用动滑轮能够省一半的力，所以需要用的力F1＝G＝×100N＝50N，方向竖直向上；若滑轮是定滑轮，可以改变力的方向，但不省力，所以G＝F2＝100N，方向竖直向下。故①③错误，②④正确。故选：D。7．（2023•泗洪县校级模拟）如图是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起，同时通过与钢索连接的电动机工作，可将重物吊起，并安放到需要的地方。起重机如图处标注的滑轮是动滑轮（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；顶起起重臂时，液压杆向上顶起的力大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）重物的重力。【答案】动滑轮；大于。【分析】定滑轮工作中不随物体一起移动，动滑轮工作时和物体一起移动；杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。【解答】解：由图可知，起重机钢索下的那个滑轮随着重物一起升降，因此是动滑轮；由图可见，液压起重车的起重臂动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，使用时费力，故液压杆向上顶起的力大于重物的重力。故答案为：动滑轮；大于。8．（2022春•修水县期末）如图所示，先将绳子一端固定在墙壁上，再将绳子另一端绕过很重的铁桶，在绳子自由端用水平向右的拉力使铁桶在水平地面上滚动一段距离，此时铁桶的模型是滑轮，其滑轮类型是动滑轮，它的优点是使用时可以省力（填“力”或“距离”）。【答案】动；力。【分析】使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮；使用动滑轮可以省一半力。【解答】解：图中铁桶的模型是滑轮，因为使用时轴随物体一起移动，所以其滑轮类型是动滑轮；使用动滑轮可以省一半力。故答案为：动；力。9．（2023春•金安区校级期中）如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3（忽略滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦）。下列关系中正确的是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【分析】定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离。【解答】解：不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：假设物块与地面的摩擦力为f，左滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1＝f；中滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2＝f；右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即F3＝2f；故F2＜F1＜F3；故选：D。10．（2022•青山区校级三模）如图所示的轻质杠杆一端挂有一重为20N的动滑轮，滑轮下挂的物体重100N，物体与水平地面接触，接触面积为0.1m2。在轻质杠杆的A处施加竖直向上的力60N，杠杆始终在水平位置静止，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（）A．物体对地面的压强为300Pa B．动滑轮受平衡力作用 C．若要物体对地的压力为0，保持A点位置不变，力F的大小为80N D．若要物体对地的压力为0，保持力F的大小不变，将A点向右移动【答案】D【分析】（1）首先根据杠杆的平衡条件求出绳子端的作用，再根据动滑轮的特点求出动滑轮对物体的拉力，物体对地面的压力大小等于物体的重力大小减去受到的拉力大小，最后根据p＝求出对地面的压强；（2）根据动滑轮的状态分析；（3）若要物体对地的压力为0，则动滑轮对物体的拉力为100N，根据动滑轮的特点和杠杆的平衡条件，利用（1）的逆过程可求出拉力F此时的大小；（4）利用（3）的结果，结合杠杆的平衡条件分析。【解答】解：A．设杠杆上一个小格长为L，绳子作用在杠杆左端竖直向下的力为F绳，根据杠杆的平衡条件可得：F绳×4L＝F×3L，即F绳＝F＝×60N＝45N；因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对绳子竖直向上的拉力为45N，不计绳重和摩擦，由动滑轮的特点可知，F′绳＝（F动+G动），故作用在动滑轮挂钩上竖直向下的拉力为：F动＝2F′绳﹣G动＝2×45N﹣20N＝70N，因为物体间力的作用是相互的，所以动滑轮对物体向上的拉力为F′动＝70N，故物体对地面的压力为：F压＝G﹣F′动＝100N﹣70N＝30N，物体对地面的压强：p＝＝300Pa，故A正确；B．因为杠杆始终在水平位置静止，所以动滑轮处于静止状态，因此动滑轮处于平衡状态，受到的是平衡力，故B正确；C．若要物体对地的压力为0，则动滑轮对物体的拉力为100N，可知杠杆对绳子的拉力F″绳＝（F′动+G动）＝×（100N+20N）＝60N，因为物体间力的作用是相互的，绳子对杠杆的拉力为60N，根据杠杆的平衡条件可知，F60×4L＝F′×3L，即60N×4L＝F′×3L，解得F′＝80N，故C正确；D．由选项C的分析可知，若要物体对地的压力为0，作用在杠杆A处的拉力要增大，若保持拉力不变，根据杠杆的平衡条件，就要使动力臂长一些，即将A点向左移动，故D错误。故选：D。11．（2023春•普陀区校级期中）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平方向以1厘米/秒的速度向左做匀速直线运动，若弹簧测力计的示数为2牛（不计滑轮重和摩擦），物体A受到的摩擦力为4牛，拉力F移动的速度v为2厘米/秒。若拉力F增大为3牛，物体A受到的摩擦力为4牛。【答案】4；2；4【分析】图中滑轮为动滑轮，拉力的大小和弹簧测力计的示数相等，而物体A做匀速运动，故所受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小；根据v＝nv物求出绳端移动的速度；根据滑动摩擦力大小的影响因素分析判断增大为3N时，物体A受到的摩擦力大小。【解答】解：图中滑轮为动滑轮，拉力的大小F＝F示＝2N，不计滑轮的重力和摩擦，物体A向左做匀速直线运动，水平方向物体A受到的摩擦力：f＝2F＝2×2N＝4N；绳端拉力F移动的速度：v＝2vA＝2×1cm/s＝2cm/s；若拉力增大为3N，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体A受到的摩擦力不变，仍为4N。故答案为：4；2；4。12．（2022春•洛阳期末）一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的方式安装滑轮，将汽车从泥潭中拉出，此滑轮为动（选填“定”或“动”）滑轮，使用它可以省力（选填“省力”或“省功”）；若汽车重为1.0×104N，所受阻力为车重的0.08倍，不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦，则绳端拉力F为400N。【答案】动；省力；400【分析】（1）轴不随物体运动的滑轮是定滑轮；轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮；（2）使用动滑轮能省一半的力。【解答】解：如图所示，图中的滑轮是动滑轮，可以省力；不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦，图中人匀速拉动汽车的拉力：F＝f＝×0.08G＝×0.08×1.0×104N＝400N，则绳子的拉力F为400N。故答案为：动；省力；400。13．（2022秋•梁溪区校级期中）小明同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图甲、乙所示。下列说法错误的是（）A．实验前，需将弹簧测力计在竖直方向调零 B．实验过程中，要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计 C．探究动滑轮时，弹簧测力计的实际示数要大于物重的 D．探究定滑轮时，照图甲操作觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，测力计吊环系在拉绳上，手拉挂钩，如图丙，则测力计的示数会变大【答案】D【分析】（1）弹簧测力计在使用前要在力的方向上调零；（2）实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使弹簧测力计的示数和作用在物体上的拉力相等；（3）根据F＝（G+G动）分析；（4）测力计倒过来使用时，根据弹簧测力计自身的重力分析。【解答】解：A、弹簧测力计在竖直方向上拉动物体，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零，故A正确；B、实验时，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样读数更稳定，便于观察和记录，故B正确；C、探究动滑轮时，弹簧测力计把动滑轮、物体拉起，根据F＝（G+G动）可知，弹簧测力计的实际示数要大于物重的一半，故C正确；D、把测力计倒过来，测力计吊环系在拉绳上，手拉挂钩，由于弹簧测力计具有重力，弹簧测力计对绳子有一个向下的拉力，使得测力计的示数变小，故D错误。故选：D。14．（2021春•张家川县期末）在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验，若货物重50N，不计滑轮重、绳重和摩擦，将货物匀速向上拉动1m，则图甲中拉力F1＝50N；图乙中拉力F2＝25N，绳自由端上升2m。【答案】50；25；2。【分析】（1）定滑轮的使用特点是：不省力但能改变力的方向。（2）若不计轮重、绳重和摩擦，使用动滑轮能省一半力，但费距离。拉力F为物重的一半，绳子自由端移动距离为物体升高高度的2倍。【解答】解：（1）图甲中，滑轮为定滑轮，若不计轮重、绳重和摩擦，则拉力F＝G＝50N，绳自由端下降距离：s＝h＝1m；（2）图乙，滑轮为动滑轮，若不计轮重、绳重和摩擦，则拉力F′＝G＝×50N＝25N，绳自由端上升距离：s′＝2h＝2×1m＝2m；故答案为：50；25；2。15．（2023春•江城区期中）如图甲所示是“探究动滑轮工作时的特点”的实验装置。（1）实验时，应该沿着竖直方向拉绳子自由端，使钩码匀速上升；（2）小张记录的数据如下表所示，分析数据可得：使用动滑轮可以省力；实验次数123钩码重G/N246钩码上升的距离h/cm555测力计示数F/N1.12.13.1绳端移动的距离s/cm//△（3）第3次实验中，绳端移动的距离是10cm；（4）小张继续实验，并作出“拉力与钩码重的比值随钩码重的变化”图像，如图乙所示，分析图像可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值越接近0.5（填数值）。由此他推断得出：使用动滑轮最多可以省一半的力。【答案】（1）竖直；匀速；（2）省力；（3）10；（4）0.5；一半。【分析】（1）实验中应沿竖直向上匀速提升动滑轮，这样读数更精确；（2）利用动滑轮提升重物时，不仅要克服物体的重力，而且要克服动滑轮的重力。动滑轮的重力越小，物体越重，拉力F越接近G；（3）根据s＝nh求出绳端移动的距离；（4）根据图像得出结论。【解答】解：（1）实验时，为了使实验结果准确，应竖直拉动使钩码匀速直线上升。（2）根据表中数据可知，使用动滑轮可以省力；（3）第3次实验中，绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝5cm×2＝10cm；（4）根据图乙可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近0.5．由此推理得出：在不计动滑轮重时，使用动滑轮可以省一半的力；故答案为：（1）竖直；匀速；（2）省力；（3）10；（4）0.5；一半。16．（2023春•宁明县月考）如图所示的滑轮组，物体A、B下面分别挂上两个完全相同的钩码，此时整个装置处于静止状态，若将两个相同的钩码同时取下，则该装置会出现（不计绳重和摩擦）（）A．A会下降 B．B会下降 C．仍保持静止 D．无法判断【答案】A【分析】定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；动滑轮则能省一半的力（竖直向上匀速拉动）。【解答】解：由图可知左边的滑轮是动滑轮，右边的滑轮是定滑轮，物体A、B下面分别挂上两个完全相同的钩码，此时整个装置处于静止状态，不计绳重和摩擦时，GB+G钩码＝（GA+G钩码+G动），若将两个相同的钩码同时取下，GB＜（GA+G动），所以A要下降，B要上升，故A正确，BCD错误。故选：A。17．（2023•临潼区模拟）如图所示是汽车起重机的示意图，其中A、B组成滑轮组，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（）A．滑轮组中A滑轮可以省力 B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大 C．当D杆伸长时力F的力臂将变大 D．H的作用是工作时以防翻车、避免轮胎受到的压力过大【答案】C【分析】（1）不随物体一起移动的滑轮是定滑轮，随物体一起移动的滑轮是动滑轮，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力；（2）当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，阻力和动力臂不变时，根据杠杆平衡条件分析解答力的变化；（3）当D杆伸长时，物体变高，伸长臂的夹角变大，阻力臂F的力臂将变小；（4）操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力，损坏轮胎。【解答】解：A、A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A正确；B、当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的知，对D杆的压力将变大，故B正确；C、当D杆伸长时力，物体变高，阻力臂F的力臂将变小，故C错误；D、操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力，故D正确。故选：C。18．（2023•沈阳一模）小明利用家中的衣服挂、矿泉水瓶、小卡片、细线、水等物品探究二力平衡的条件。如图甲所示，他将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，松手后，小卡片的运动状态会（选填“会”或“不会”）改变，本实验中的衣服挂起到了改变拉力方向的作用，它类似于简单机械中的定滑轮。小明利用衣服挂组装的机械可以将水瓶平稳搬运到高处，如图乙所示，当细线被拉下0.6m时，水瓶上升0.12m。【答案】会；定滑轮；0.12【分析】（1）作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就是平衡的。（2）定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。（3）滑轮组有几段绳子承担重物和动滑轮，拉力方向上通过的距离就是重物上升高度的几倍，即s＝nh。【解答】解：小明将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，两个力不在同一条直线上，松手后，小卡片的运动状态会改变；本实验中的衣服挂起到了改变拉力方向的作用，它类似于简单机械中的定滑轮。小明利用衣服挂组装的机械可以将水瓶平稳搬运到高处，如图乙所示，当细线被拉下0.6m时，此时滑轮组的绳子的段数n＝5，水瓶上升的高度为：。故答案为：会；定滑轮；0.12。19．（2022秋•临渭区期末）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。（1）如图甲，旗杆的顶端安装一个定滑轮，使用它的好处是能改变力的方向。（2）如图乙，小明和小杰握着两根较光滑的木棍。小张将绳子的一端系在其中一根木棍上。然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离，握紧木棍站稳后，小张在B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组。【答案】（1）定；能改变力的方向；（2）滑轮组。【分析】（1）使用时，滑轮的位置固定不变的滑轮是定滑轮；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；（2）根据木棍和绳子的使用情况，确定机械的类型是滑轮组，使用滑轮组可以省力。【解答】解：（1）旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；（2）从乙图的使用情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，故两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，小张在图B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，说明使用滑轮组可以省力。故答案为：（1）定；能改变力的方向；（2）滑轮组。20．（2022春•曹县期末）每年端午节的时候，各地都要举行纪念屈原的活动，如图所示是某市举办龙舟赛来纪念屈原，划龙舟时所用的桨是费力（填“省力”、“费力”）杠杆。吊车在楼房建设中发挥了重要作用，如图所示，吊车内部安装有滑轮组，其作用是省力（填“省力”、“省距离”、“省功”）。【答案】费力；省力。【分析】依据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆的类型，当动力臂小于阻力臂时，杠杆是费力杠杆，费力杠杆费力但省距离；使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离，也不能省功。【解答】解：运动员用桨划船时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；吊车内部安装有滑轮组，其作用是省力。故答案为：费力；省力。21．（2022春•武侯区期末）如图所示的简单机械，属于斜面应用的是（）A．扳手 B．食品夹 C．自行车刹车把 D．盘山公路【答案】D【分析】像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械，叫做斜面。【解答】解：ABC、是一根硬棒绕着固定点转动，为杠杆，故ABC不合题意；D、盘山公路是应用斜面来省力的，故D符合题意。故选：D。22．（2022秋•泗洪县月考）对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（）A．图甲中装置中OB是动力臂 B．图乙中F1＞F2＞F3 C．图丙中汽车方向盘也是一种简单机械 D．图丙中的装置是一种等臂杠杆【答案】C【分析】（1）力臂是支点到力的作用线的距离，也就是过支点向力的作用线画垂线；（2）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；（3）由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴；（4）动滑轮的本质是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，使用时可以省一半的力，但是费距离。【解答】解：A、图甲所示装置中OB与力F1的作用线不垂直，不是动力臂，故A错误；B、由图乙可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以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B错误；C、图丙的方向盘是一个轮轴，它也是一种简单机械，故C正确；D、图丁所示的是动滑轮，其本质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，即省力杠杆，故C错误。故选：C。23．（2023•巨野县一模）机械方便了我们的生活，比如我们使用斜面是为了省力，使用定滑轮能够改变力的方向。但是使用任何机械都不能省功。【答案】省力；省功。【分析】使用机械的好处是，有的可以：①省力，但费距离；②省距离，但费力；③改变力的方向；④方便操作；⑤做功快。无论使用何种机械，无论如何使用机械，都不能省功。【解答】解：使用机械有时可以省力，有时可以省距离或为了方便，但是使用任何的机械都不能省功。故答案为：省力；省功。24．（2023春•闵行区校级期中）在没有起重机的情况下，工人要将木箱搬运上汽车，常用斜面。为什么不直接将木箱抬上车呢？难道这样做可以省力吗？如果能省力那么力的大小与斜面长度有关吗？为了探究拉力大小与斜面长度的关系，小明选用弹簧测力计、重4N的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，每次斜面的高度均为0.2m。测得沿斜面方向向上的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。（假设斜面光滑，不计摩擦）①初步比较图中甲、乙与丙及相关条件可知：拉力随斜面长度的增大而减小；②进一步综合分析比较图中甲、乙与丙及相关条件，可知拉力F与斜面长度L的关系是高度不变，拉力F与斜面长L成反比。【答案】（1）拉力随斜面长度的增大而减小；（2）高度不变，拉力F与斜面长L成反比。【分析】实验过程保持斜面的高度不变，不断增长斜面的长度，来探究拉力与斜面长度的关系。【解答】解：（1）从实验数据可以看出，弹簧测力计的示数随斜面长度的增大而减小。（2）从数据中可以看出，高度不变，斜面的长度增大为原来的2倍，拉力变为原来的．所以高度不变，拉力F与斜面的长度成反比。故答案为：（1）拉力随斜面长度的增大而减小；（2）高度不变，拉力F与斜面长L成反比。25．（2022春•长宁区校级期中）由（外围的）轮和（中间的）轴组成的能绕轴心转动的简单机械叫做轮轴。轮轴是杠杆类简单机械，它可以看成不等臂杠杆。若动力F1作用在轮上，阻力F2作用在轴上，动力臂为轮半径R，阻力臂为轴半径r，如图甲（a）所示，此时为省力杠杆，如螺丝刀的柄是轮，刀杆是轴。反之，若动力F1作用在轴上，阻力F2作用在轮上，动力臂为轮半径r，阻力臂为轴半径R，如图甲（b）所示，此时为费力杠杆，如甲（c）所示的磨刀具用的砂轮费力（均选填“省力”、“等臂”或“费力”）。如乙图所示，以下生活实例中，属于轮轴应用的有abc（请将编号填入空格内）。【答案】省力；费力；费力；abc。【分析】（1）轮轴的实质是一个连续旋转的杠杆。（2）动力作用在轮上省力、费距离，动力作用在轴上费力、省距离。【解答】解：若动力F1作用在轮上，阻力F2作用在轴上，动力臂为轮半径R，阻力臂为轴半径r，如图甲（a）所示，根据杠杆的平衡条件有：F1R＝F2r，因为R＞r，所以F1＜F2，此时为省力杠杆；如螺丝刀的柄是轮，刀杆是轴。反之，若动力F1作用在轴上，阻力F2作用在轮上，动力臂为轮半径r，阻力臂为轴半径R，如图甲（b）所示，根据杠杆的平衡条件有：F1r＝F2R，因为r＜R，所以F1＞F2，此时为费力杠杆。如甲（c）所示的磨刀具用的砂轮是费力杠杆，因为动力作用在轴上；如乙图所示，以下生活实例中，属于轮轴应用的有abc。它们都属于轮轴。故答案为：省力；费力；费力；abc。26．（2021春•开福区校级期中）如图所示，是一个由轮轴和杠杆构成的速度控制装置。大轮半径为R＝0.25m，小轮半径为r＝0.20m（大、小轮是一个整体），在小轮上绕有细线，细线下端悬挂重为G＝500N的物体，在大轮上方有可绕A点的轴自由转动的轻杆AC，P是固定在轻杆B点下方的厚度为d＝0.05m的制动片，轻杆AC成水平状态。已知LAB＝0.40m，LBC＝0.60m，制动片与大轮间的动摩擦因数为0.4，轮的质量不计，轮轴无摩擦。要使物体匀速下落，则：（1）制动片对大轮的摩擦力为多大？（2）在C处应施加一个多大的竖直向下的力F？【答案】见试题解答内容【分析】（1）轮轴处于平衡状态时，可以列出杠杆的平衡条件，其中动力是物重G，阻力是摩擦力f，解方程可得出摩擦力。（2）根据摩擦力与压力之间的关系可以算出P对轮轴的压力，再根据杠杆的平衡条件算出C处施加的力。【解答】解：（1）当物体匀速下落时，轮轴处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件有：G×r＝f×R，代入数据：500N×0.20m＝f×0.25m，解得：f＝400N。（2）设制动片对轮轴的压力为F压，摩擦因数为，则：f＝μF压，制动片对轮轴的压力为：F压＝＝＝1000N。根据杠杆的平衡条件有：F压×LAB＝F×LAC，代入数据：1000N×0.40m＝F×（0.40m+0.60m），解得：F＝400N。答：（1）制动片对大轮的摩擦力为400N。（2）在C处应施加一个400N的竖直向下的力F。27．（2023春•顺义区期中）图1弹簧测力计的示数为3.6N；在图2中画出最省力的滑轮组绕线方法。【答案】3.6；见解答。【分析】（1）使用弹簧测力计前应先明确弹簧测力计的量程和分度值，然后根据指针位置读数；（2）图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法，承担重物的绳子的根数越多越省力。【解答】解：（1）读图可知，弹簧测力计最大测量值是5N，即量程为0～5N；1N被分成了5等份，所以分度值是0.2N；指针在3N下第三个格，弹簧测力计的示数F＝3N+3×0.2N＝3.6N；（2）图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕，如图所示：故答案为：3.6；见解答。28．（2022秋•东莞市期末）如图所示，一辆汽车陷入泥坑，现用一滑轮组把它拉出来，请画出最省力的绕法。【答案】见试题解答内容【分析】要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担阻力，更省力。【解答】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。故答案为：29．（2022春•顺德区期末）在图中画出滑轮组提升重物G最省力的绕线方式。【答案】【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：从动滑轮的挂钩开始依由内向外次绕绳子，最后有5段绳子承担物重，是最省力的绕法。如图所示：。30．（2022•海东市一模）如图所示，小明同学利用滑轮组将重物提起，请你画出滑轮组的绕线方式。【答案】见试题解答内容【分析】滑轮组的绕法要求最省力，就要求承担物体重力绳子股数要最多，且人在地面向下拉绳子，同时考虑这两个方面画出滑轮组最省力的绕法。【解答】解：由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。如图所示：31．（2023•碑林区校级三模）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重及摩擦）。下列说法中正确的是（）A．M是动滑轮 B．拉力F＝2G C．拉力F做的功为2Fh D．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同【答案】B【分析】（1）轴随物体一起移动的滑轮是动滑轮，轴固定不动的滑轮是定滑轮；（2）由图可知n＝2，利用不计绳重和摩擦时G＝F求轴端拉力F；（3）由图可知，轴端拉力F移动的距离s＝h，利用W＝Fs求轴端拉力F做的功；（4）由图可知，轴端拉力F移动的速度v＝v物。【解答】解：A、由图可知，M的轴固定不动是定滑轮，故A错误；B、由图可知n＝2，因为不计绳重和摩擦时G＝F，所以轴端拉力：F＝nG＝2G，故B正确；C、由图可知，轴端拉力F移动的距离s＝h＝h，则轴端拉力F做的功：W＝Fs＝F×h＝Fh，故C错误；D、由图可知，轴端拉力F移动的速度v＝v物，故D错误。故选：B。32．（2023春•高州市期中）如图示滑轮组恰处于静止状态。已知每个滑轮重为1N，乙物体的重力为5N，不计绳重和摩擦，则下列说法不正确的是（）A．甲物体的重力是9N B．定滑轮对天花板的拉力是11N C．若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降2m D．若乙物体在匀速下降，则甲物体的速度小于乙物体的速度【答案】C【分析】（1）已知乙物体的重力为5N，可求得动滑轮绳子的拉力，已知每个滑轮重，由F＝（G+G动）可求得甲物体的重力；（2）定滑轮对天花板的拉力等于其两侧绳子的拉力加上滑轮重为；（3）若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降×1m；（4）若乙物体在匀速下降，则甲物体下降的速度等于乙物体的速度的一半。【解答】解：A、已知乙物体的重力为5N，则动滑轮绳子的拉力F＝5N，已知每个滑轮重为G动＝1N，由F＝（G+G动）可得，甲物体的重力：G甲＝2F﹣G动＝2×5N﹣1N＝9N，故A正确；B、定滑轮对天花板的拉力：F拉＝2F+G动＝5N+5N+1N＝11N，故B正确；C、若让乙物体上升1m，则甲物体需要下降×1m＝0.5m，故C错误；D、若乙物体在匀速下降，则甲物体下降的速度等于乙物体的速度的一半，故D正确。故选：C。33．（2023•东莞市校级模拟）如图甲所示是《天工开物》中的一幅图，描述了古代人应用杠杆舂米的情景。图乙是简化的结构示意图，O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重，则脚竖直向下用力F1时，F1至少为20N，此时舂米工具是一个省力（选填“省力”或“费力”）杠杆。如图丙所示，工人用两个相同的滑轮构成滑轮组提升900N的重物，已知每个滑轮重为100N，忽略绳重及摩擦，人对绳的拉力为500N。（g取10N/kg）【答案】20；省力；500。【分析】（1）根据杠杆平衡条件计算即可得出F1的大小；根据动力臂和阻力臂的大小判断杠杆类型。（2）动滑轮上连着两段绳子，因忽略绳重和摩擦，根据F＝（G物+G动）可计算出拉力。【解答】解：（1）当脚竖直向下用力时，如图所示动力臂为OC，阻力臂为OD，如图所示：F1•OC＝G•OD，F1•OB•cosθ＝G•OA•cosθ，F1•OB＝G•OA，F1×1m＝50N×0.4m，F1＝20N；故脚竖直向下用力F1为至少为20N；此时阻力臂OD小于动力臂OC，所以是省力杠杆；（2）动滑轮上连着两段绳子，因忽略绳重和摩擦，根据F＝（G物+G动）可得，人对绳的拉力：F＝（G物+G动）＝×（900N+100N）＝500N。故答案为：20；省力；500。34．（2022春•东莞市校级期中）如图所示，这是家用手摇晾衣架，A是定滑轮；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝30N。摇柄上刻有花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。【答案】定；30；接触面的粗糙程度。【分析】（1）定滑轮使用时，轴的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；（2）从图中可知n＝4，若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，根据F＝G总可知静止时绳的拉力；（3）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。【解答】解：A滑轮为定滑轮，作用是改变用力的方向；从图中可知n＝4，若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，根据F＝G总可知静止时绳的拉力F＝G总＝×120N＝30N；摇柄上刻有花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故答案为：定；30；接触面的粗糙程度。35．（2023春•东湖区期中）搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，不计绳重及摩擦。求：（1）拉力移动的距离；（2）动滑轮的重；（3）若用该滑轮组同时匀速直线拉4个这样的物体，拉力为多大？【答案】（1）拉力移动的距离为9m；（2）动滑轮的重为30N；（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为170N。【分析】根据图示得出滑轮组绳子的有效股数；（1）利用s＝nh求得拉力移动的距离；（2）不计绳重及摩擦时，根据F＝（G+G动）的变形公式即可求出动滑轮的重力；（3）根据F＝（G+G动）即可求出拉力的大小。【解答】解：由图可知，n＝3；（1）拉力移动的距离s＝nh＝3×3m＝9m；（2）不计绳重及摩擦时，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重：G动＝3F﹣G＝3×50N﹣120N＝30N；（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，则拉力：F′＝×（4G+G动）＝×（4×120N+30N）＝170N。答：（1）拉力移动的距离为9m；（2）动滑轮的重为30N；（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为170N。36．（2023•浠水县校级二模）如图所示是小明从5m水深的井里提水的装置，桶的容积为3×10﹣3m3，每个滑轮重5N，在匀速提起桶的过程中，桶露出水面前的拉力为7.5N，完全露出水面后，拉力变为25N（绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计，g＝10N/kg）。求：（1）水井底受到水的压强；（2）桶的质量；（3）桶的材料密度。【答案】（1）水底受到水的压强4×104Pa；（2）桶的质量为1.5kg；（3）桶的密度3×103kg/m3。【分析】（1）知道水深和水的密度，利用液体压强求水底受到水的压强；（2）知道桶的容积，可以利用密度公式和重力公式求桶中的水重；知道桶露出水面后的拉力，不计绳重和摩擦，根据提升物体时绳端的拉力：F＝（G+G动），计算出滑轮组提升桶的力，水重加上桶重等于滑轮组提升桶的力，再利用重力公式求桶的质量；（3）在水中匀速提起桶的过程中的拉力，不计绳重和摩擦，根据提升物体时绳端的拉力：F＝（G+G动），计算此时出滑轮组提升桶的力，利用“称重法”求桶在水中受浮力，再利用阿基米德原理求排开水的体积，即桶的体积，最后利用密度公式求桶材料的密度。【解答】解：（1）水底受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa。（2）桶中水的质量：m＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×3×1