九年级物理上册同步考点：11.2滑轮（专题训练）【七大题型】（解析版）

九年级物理上册同步考点：11.2滑轮（专题训练）【七大题型】（解析版）九年级物理上册同步考点：11.2滑轮（专题训练）【七大题型】（解析版）PAGEPAGE1九年级物理上册同步考点：11.2滑轮（专题训练）【七大题型】（解析版）11.2\o"11.2滑轮"滑轮(专题训练)【七大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1\o"定滑轮及其工作特点"定滑轮及其工作特点】 1【题型2\o"动滑轮及其工作特点"动滑轮及其工作特点】 4【题型3\o"动滑轮拉力的计算"动滑轮拉力的计算】 7【题型4\o"滑轮组及其工作特点"滑轮组及其工作特点】 10【题型5\o"轮轴及其他常见简单机械"轮轴及其他常见简单机械】 14【题型6\o"滑轮组的设计与组装"滑轮组的设计与组装】 17【题型7\o"滑轮组中的相关计算"滑轮组中的相关计算】 22【题型1\o"定滑轮及其工作特点"定滑轮及其工作特点】 1．(2023春•长宁区校级期中)关于升国旗时,旗杆顶部的滑轮,以下说法正确的是()A．使用了动滑轮,为了改变用力方向 B．使用了定滑轮,为了改变用力方向 C．使用了动滑轮,为了省力 D．使用了定滑轮,为了省距离【答案】B【分析】使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮.定滑轮不省力,但是可以改变力的方向.【解答】解：升国旗时,旗杆顶部的滑轮轴的位置固定不动,是定滑轮,不能省力,但是可以改变力的方向.故ACD错误,B正确.故选：B.2．(2023春•岳麓区校级月考)如图所示实验装置,甲的重力为10N,乙的重力为9N,静止时不计弹簧测力计自重,则地面对甲的支持力为()A．10N B．9N C．19N D．1N【答案】D【分析】弹簧测力计读数时,多数都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的,此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的这两个力的大小.【解答】解：图中有两个定滑轮,只能改变力的方向,并不省力,不能改变力的大小;乙处于悬吊状态,乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的9N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以甲也对弹簧测力计施加了一个9N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于9N.故地面对甲的支持力为1N.故选：D.3．(2023•常州模拟)如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则F1、F2、F3、F4的大小关系为()A．F1＞F2＞F3＞F4 B．F1＝F2＝F3＝F4 C．F1＜F2＜F3＜F4 D．F1＞F2＞F3＝F4【答案】B【分析】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.【解答】解：定滑轮实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,无论沿哪个方向匀速拉起物体,力的大小都相等,故F1＝F2＝F3＝F4,故B符合题意,ACD不符合题意.故选：B.4．(2023•梅州一模)如图所示,一位体重为600N的学生,利用定滑轮提起重力为200N的物件,定滑轮本质上是等臂杠杆(选填”等臂”、”省力”或”费力”),该学生利用此装置能提起最大物件的重力为600N,他向右行走时,物件匀速上升,绳子拉力F将不变(选填”变大”、”变小”或”不变”),绳子不断裂,不计绳重和滑轮摩擦.【答案】等臂;600;不变【分析】定滑轮不省力,也不省距离,可以改变力的方向;定滑轮实质上是一个等臂杠杆.【解答】解：定滑轮本质上是等臂杠杆,该学生利用此装置能提起最大物件的重力等于他自身的重力,为600N,他向右行走时,物件匀速上升,绳子拉力F将不变.故答案为：等臂;600;不变.5．(2023春•长宁区校级期中)粗糙水平面上一木箱重200牛,当用50牛的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为50牛;当用100牛的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,则木箱受到滑动摩擦力的大小为100牛;若在该木箱下面装上小轮后,同样做匀速直线运动,水平拉力变小,这是因为相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小;若用轻质定滑轮匀速提升该木箱,则所用力的大小为200牛.【答案】50;100;小;200.【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件判断静摩擦力和滑动摩擦力的大小.(2)相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小;(3)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.【解答】解：木箱受到50N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是50N,静摩擦力是50N;木箱受到100N水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是100N,滑动摩擦力是100N;在该木箱下面装上小轮后,同样做匀速直线运动,水平拉力变小,这是因为相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小;使用定滑轮不能省力,不计摩擦和绳重,拉力F＝G＝200N.故答案为：50;100;小;200.6．(2023春•浔阳区校级期中)在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用.如图所示,护城河上安装的吊桥,在拉起吊桥过程中,滑轮C属于定(选填”定”或”动”)滑轮,吊桥可看作支点为B(选填”A”、”B”或”C”)点的杠杆.【答案】定;B.【分析】(1)轴固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,但能改变动力的方向;(2)支点：硬棒绕着转动的点叫支点;要判断支点,就要看杠杆绕哪个点转动.【解答】解：在拉起吊桥过程中,滑轮组C的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,不能省力;由图可知,在拉起吊桥过程中,吊桥绕着B点转动,所以护城河上安装的吊桥的支点是B点.故答案为：定;B.【题型2\o"动滑轮及其工作特点"动滑轮及其工作特点】 7．(2023春•天桥区校级期中)如图是滑轮甲和乙,不考虑滑轮重和摩擦,下列说法正确的是()A．甲能改变拉力的方向 B．甲本质是等臂杠杆 C．甲比乙省距离 D．甲比乙省力【答案】D【分析】(1)定滑轮是一个等臂杠杆.定滑轮不能省力,可以改变力的方向.(2)动滑轮是动力臂是阻力臂两倍的杠杆.动滑轮可以省力,不能改变力的方向.【解答】解：A、甲是动滑轮,不能改变力的方向,故A错误;B、甲是动滑轮,本质上是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,可以省力,故B错误;C、动滑轮费距离,定滑轮不省力也不省距离,甲比乙费距离,故C错误;D、甲是动滑轮省力,乙是定滑轮不省力,甲比乙省力,故D正确.故选：D.8．(2022秋•长安区期中)如图所示,用轻质滑轮匀速提升同一重物G,所用拉力最大的是图()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】C【分析】根据定滑轮不省力,动滑轮省一半力的特点进行分析即可.【解答】解：甲、乙都为定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不省力也不费力,即：F＝G;丙为动滑轮,根据动滑轮的特点可知,此时F为重力的2倍,即：F＝2G;丁为动滑轮,此时所用的力为重力的一半,即：F＝;故拉力最大的是丙.故选：C.9．(2022春•交城县期末)工地工人常用如图装置提升重物,主要是利用()A．可以省力 B．可以省距离 C．可以省功 D．可以提高机械效率【答案】A【分析】(1)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省力多费1倍距离;(2)根据功能原理回答;(3)机械效率是有用功占总功的百分比,增大物重可以提高机械效率;动滑轮的重、摩擦等会影响额外功的大小.【解答】解：AB、由图可知,该滑轮随重物一起移动,故该滑轮为动滑轮;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省力多费1倍距离,故A正确,B错误;C、由功能原理可知,使用任何简单机械都不能省功,故C错误;D、由于在提升重物的过程中,克服动滑轮重所做功为额外功,跟不用动滑轮直接提升重物相比,额外功变大,机械效率变低,故D错误.故选：A.10．(2022春•马鞍山期中)如图所示,滑轮重5N,用10N的水平拉力F拉着物体G在水平桌面上做匀速直线运动,则物体G与水平桌面的摩擦力大小为20N,若物体G在4秒内移动0.2米,绳子运动的速度是0.1m/s,不计绳重和摩擦.【答案】20;0.1.【分析】(1)物体G在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力.(2)根据动滑轮的特点可知：绳子移动的速度是物体G移动速度的两倍.【解答】解：用10N的水平拉力F拉着物体G在水平桌面上做匀速直线运动,根据动滑轮的特点,此时动滑轮对物体G向左的拉力为：F'＝2F＝2×10N＝20N;物体G在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力.所以有：f＝F'＝20N;物体G移动的速度为：;绳子运动的速度为v'＝2v＝2×0.05m/s＝0.1m/s.故答案为：20;0.1.11．(2022春•桂林期中)如图所示的滑轮是动滑轮,使用这种滑轮可以省一半力.【答案】动;省一半力.【分析】轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮.动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆(省力杠杆).它不能改变力的方向,但最多能够省一半的力.【解答】解：图中所示滑轮使用时轴的位置随被拉物体一起运动,是动滑轮,使用动滑轮可以省一半力.故答案为：动;省一半力.12．(2022秋•宝山区期中)如图所示,利用轻质动滑轮A(填”定”或”动”)匀速提升重物G.当重物匀速上升的速度为1米/秒时,拉力为10牛,则重物的重力为20牛;若以2米/秒的速度匀速提升此重物,则拉力为10牛.【答案】动;20;10.【分析】轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮;由于滑轮A是轻质滑轮,根据F＝G求出G的大小;当重物匀速上升时,是处于平衡状态,据此分析.【解答】解：由图可知,滑轮A的轴随物体一起运动,故滑轮A是动滑轮;根据F＝G可知,G＝2F＝2×10N＝20N;当重物匀速上升的速度为1m/s时,拉力为10N,若以2m/s的速度匀速提升此重物,此时仍然处于平衡状态,故拉力不变,即拉力为10N.故答案为：动;20;10.【题型3\o"动滑轮拉力的计算"动滑轮拉力的计算】 13．(2023春•长宁区校级期中)如图所示,弹簧测力计的示数为10牛,滑轮和绳子的重力、摩擦不计,则拉力F和物体所受的重力分别为()A．20牛、10牛 B．20牛、20牛 C．10牛、10牛 D．10牛、20牛【答案】D【分析】(1)根据拉力F与弹簧测力计的示数相等可求出拉力大小;(2)知道拉力F大小,滑轮的重力和绳子的摩擦不计,根据动滑轮省一半力,可求出物体A的重力.【解答】解：拉力F与弹簧测力计的示数相等,弹簧测力计的示数为10牛,则拉力F＝10N;不计滑轮的重力以及滑轮和绳的摩擦,动滑轮省一半力,拉力F是物体重力的一半,G＝2F＝2×10N＝20N.故选：D.14．(2022秋•灞桥区校级月考)如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s,弹簧测力计的示数为20N,以下说法正确的是()A．M受到地面摩擦力水平向左 B．M受到地面的摩擦力为10N C．拉力F大小为40N D．拉力F跟物体所受摩擦力是一对相互作用力【答案】C【分析】(1)弹簧秤的示数为20N,即绳子对弹簧秤的拉力为20N,因同一根绳子各处的拉力大小相同,所以绳子对物体M的拉力也为20N;物体M向左匀速直线运动,水平方向上M受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由二力平衡的条件分析摩擦力的大小和方向;(2)由图知,拉力F作用在动滑轮轴上,与右侧两段绳子的拉力平衡,据此求出拉力F的大小.【解答】解：ABD、弹簧秤的示数为20N,即绳子对弹簧秤的拉力为20N,因同一根绳子各处的拉力大小相同,所以绳子对物体M的拉力也为20N;物体M向左匀速直线运动,其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以M受到地面的摩擦力f＝F拉＝20N,方向与物体运动方向相反,即水平向右;故ABD错误;C、不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,由图知,拉力F作用在动滑轮轴上,与右侧两段绳子的拉力平衡,则拉力F的大小为：F＝2F示＝2×20N＝40N,故C正确.故选：C.15．(2022春•通榆县期末)如图所示,用一个动滑轮把重,400N的物体匀速提起2m,不计摩擦和动滑轮重,人对绳子的拉力和绳子自由端移动的距离为()A．400N2m B．200N2m C．400N4m D．200N4m【答案】D【分析】使用动滑轮时,不计摩擦和动滑轮重,则省一半的力;绳子自由端移动s＝2h.【解答】解：使用动滑轮时,不计摩擦和动滑轮重,则;绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m.故D正确.故选：D.16．(2023春•长宁区校级期中)如图所示,物体A在力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,已知弹簧测力计2的示数为10牛,则弹簧测力计1的示数为20牛,物体A与地面之间的滑动摩擦力为10牛.(不计滑轮重力与绳的摩擦)【答案】20;10【分析】已知弹簧测力计2的示数为10牛,动滑轮上绳子的拉力等于弹簧测力计2显示,由于物体A做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力与动滑轮上绳子的拉力是一对平衡力,大小相等,据此可求摩擦力;不计滑轮重力与绳的摩擦,拉力等于摩擦力的2倍;可求弹簧测力计1的示数;【解答】解：由题意可知,弹簧测力计2测出了动滑轮上绳子的拉力为10N,则物体A受到拉力F拉＝10N;因为物体A做匀速直线运动,所以物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,则A受到的摩擦力f＝F拉＝10N;图中拉力F作用在动滑轮的轴上,与滑轮左侧两段绳子的拉力平衡,不计滑轮重力与绳的摩擦,弹簧测力计1的示数等于F,则：F＝2F拉＝2×10N＝20N.故答案为：20;10.17．(2023•通城县校级二模)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,均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车的重力为10000N,汽车所受阻力为800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为800N,乙图中人拉动汽车的拉力至少为400N.【答案】800N;400N.【分析】汽车所受阻力为800N,就是说对汽车施加的力至少是800N,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.【解答】解：由题知,对汽车施加的力至少是800N,甲图滑轮为定滑轮,则若不考虑动滑轮和绳重、摩擦,则拉力至少为F＝f＝800N;乙图滑轮为动滑轮,拉力至少为,F′＝＝＝400N,比较省力的是乙图.故答案为：800N;400N.18．(2022•上海)用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为16牛的物体A(滑轮自身重力及摩擦忽略不计),滑轮处于静止状态,其实质是一个省力杠杆,力F的大小为8牛,此时物体A所受到的合力大小为0牛.【答案】省力;8;0.【分析】(1)定滑轮的本质是等臂杠杆,不省力,也不省距离;动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,可以省一半的力,但是费距离.(2)当物体受平衡力作用时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态.【解答】解：(1)由图知,该滑轮是动滑轮,其本质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆;(2)滑轮处于静止状态时不计滑轮重,拉力F＝G＝×16N＝8N;(3)物体静止时,受平衡力作用,即物体A所受到的合力大小为0牛.故答案为：省力;8;0.【题型4\o"滑轮组及其工作特点"滑轮组及其工作特点】 19．(2022春•阳城县期末)小华在家帮妈妈晾衣服时,仔细观察了他们家的升降式晾衣架的结构,如图所示.下列关于该晾衣架的说法正确的是()A．该晾衣架的结构是一个杠杆 B．天花板对该晾衣架没有力的作用 C．该晾衣架有2个定滑轮,4个动滑轮 D．使用该晾衣架挂起衣服时可以省力【答案】D【分析】定滑轮和动滑轮的主要区别是：动滑轮会随物体一起运动,定滑轮不随物体运动;利用该装置既能省力,又能改变力的方向.【解答】解：A．该晾衣架的结构是一个滑轮组,故A错误;B．天花板对该晾衣架有拉力的作用,故B错误;C．该晾衣架有4个定滑轮,2个动滑轮,故C错误;D．使用该晾衣架挂起衣服时可以省力,故D正确.故选：D.20．(2022秋•兴化市期末)下列关于滑轮和滑轮组的说法中,完全正确的一组是()①使用定滑轮一定既不省力也不费力;②使用动滑轮有时可能不省力;③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力;④使用滑轮组有时既能省力,又能改变力的方向;⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向;⑥组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目一定要相等.A．①④ B．②⑤⑥ C．②④ D．②④⑥【答案】C【分析】(1)定滑轮可以改变力的方向,但不能省力地拉动物体.(2)动滑轮不可以改变力的方向,理想情况下(忽略动滑轮重、绳重和摩擦力)能够省一半力,但是现实生活中也可能不省力.(3)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.【解答】解：①定滑轮实质是个等臂杠杆,定滑轮不省力也不省距离,但没有说不费力,因为使用过程中还有摩擦力的存在,故①错误;②使用动滑轮时,拉力不但承担物体重力,还要承担动滑轮重和摩擦力,因此使用动滑轮有可能不省力,故②正确;③使用只有两股绳子的滑轮组时,就不比动滑轮省力,还要费力,故③错误;④⑤滑轮组中既有定滑轮,又有动滑轮,省力情况要根据物重、动滑轮重和绳与滑轮之间的摩擦力大小来决定,当物重远大于动滑轮重和摩擦力时,它要省力,可以改变力的方向,当物重小于等于动滑轮重和摩擦力时,滑轮组就不能省力,可以改变力的方向,故④正确,⑤错误;⑥组成滑轮组时,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,故⑥错误.故选：C.21．(2022•乐昌市一模)把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后()A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降【答案】D【分析】利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题.【解答】解：B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升.故选：D.22．(2023•襄阳自主招生)如图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为300N.【答案】见试题解答内容【分析】读图可知,整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担,右侧的拉力则又由第二只滑轮分担.因为整个装置保持静止,所以每只滑轮两侧的力都是相等的.【解答】解：人的重力500N+木板的重力350N+下面的滑轮的重力50N＝900N,读图可知,这900N都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮的自重50N,等于400N．这400N又由两段绳子平均分担,因此,人手处的拉力为200N．于是得出,人对木板的压力＝人的重力500N﹣绳子拉人手的力200N＝300N.故答案为：300.23．(2022秋•惠山区校级月考)小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示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,小华在图A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,小明受到的拉力小于(选填”大于”、”小于”或”等于”)小杰受到的拉力.【答案】滑轮组;小于【分析】根据木棍和绳子的使用情况,确定机械的类型,小明和小杰拉力的大小与绳子的段数有关,绳子段数越多,拉力越大,根据与木棍相连的绳子段数比较小明和小杰的拉力大小.【解答】解：由图可见,从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组,小明那端木棍有6段绳子相连,小杰那端木棍有7段绳子相连,拉力的大小与绳子的段数有关,绳子段数越多,拉力越大,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力.故答案为：滑轮组;小于.24．(2021春•咸阳期末)如图所示的电梯模型中A是定(选填”定”或”动”)滑轮,使用它的好处是能改变力的方向(选填”大小”或”方向”);图中电动机拉绳速度是电梯厢运动速度的2倍.【答案】定;方向;2.【分析】如图所示的滑轮组是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,固定不动的滑轮为定滑轮,和物体一起运动的滑轮为动滑轮;此滑轮组的绳子股数为2股,在相同时间内,绳子自由端移动的距离为电梯厢运动距离的2倍,因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍.【解答】解：图中A滑轮固定不动,因此它是定滑轮,使用定滑轮改变了力的方向,所以电梯厢将上升;滑轮组的绳子股数为2股,因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍.故答案为：定;方向;2.【题型5\o"轮轴及其他常见简单机械"轮轴及其他常见简单机械】 25．(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.26．(2021春•顺平县期末)人类用智慧创造了机械,机械改变着我们的生活.下列关于机械的说法正确的是()A．汽车方向盘是常见的轮轴,既不省力也不费力 B．要多使用省力的机械,不使用费力的机械 C．杠杆使用不方便,滑轮使用方便 D．盘山公路是特殊的斜面,是省力机械【答案】D【分析】(1)轮轴是一种省力的机械,结合汽车方向盘的特点可做出判断;(2)生产过程中是使用省力机械还是费力机械,是使用杠杆还是使用滑轮要看实际情况而定;(3)斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物的困难.将物体提升到一定高度时,力的作用距离和力的大小都取决于倾角.【解答】解：A、汽车方向盘是常见的轮轴,其轮半径大于轴半径,可以达到省力的作用,故A错误;BC、生产过程中要看实际需要选择杠杆的类型,故BC错误;D、盘山公路是特殊的斜面,可用于克服垂直提升重物的困难,力的作用距离和力的大小都取决于斜面倾角,是省力机械,故D正确.故选：D.27．(2023•章丘区一模)甲图盘山公路修得弯弯曲曲,其主要目的是省力(选填”省力”或”省距离”),乙图是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景,手柄粗(选填”粗”或”细”)一些的螺丝刀用起来更省力.【答案】省力;粗.【分析】(1)盘山公路相当于斜面,属于简单机械;(2)螺丝刀的手柄相当于轮轴,其实质是省力杠杆,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂.【解答】解：(1)盘山公路相当于斜面,汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰时,费了距离省了力;(2)螺丝刀的手柄是轮轴,其实质是省力杠杆,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂,轴半径一定时,轮半径越大越省力,即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力.故答案为：省力;粗.28．(2022秋•靖江市期末)如图甲所示是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面,使用它可以省力.图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图乙(乙/丙)钉子,为了将它钉进木块,应该用拧(敲/拧)的方式更好.【答案】斜面;力;乙;拧.【分析】(1)使用斜面可以省力,斜面越平缓,越省力,但同时越费距离;(2)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关.【解答】解：(1)盘山公路相当于简单机械中斜面,斜面加长了运动距离,但可以省力,故盘山公路修成了斜面形;(2)图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度,使用斜面可以省力,所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙;为了将它钉进木块,使用时用拧的比较好,拧的时候,相当于沿斜面向上运动的过程,可以省力.若用敲的方式,一圈圈螺纹相当于增加了接触面的粗糙程度,会使摩擦力变大,敲起来更费力.故答案为：斜面;力;乙;拧.29．(2022春•赤坎区校级期末)小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如：指甲钳、剪刀、钥匙等.将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个轮轴(选填”杠杆”、”滑轮”或”轮轴”),属于省力(选填”省力”或”费力”)机械.锁芯中加入铅笔芯粉可以起润滑作用,锁芯间摩擦减小(选填”增大”或”减小”),能使本来难打开的锁很容易打开.【答案】轮轴;省力;减小.【分析】钥匙被手握的位置属于轮轴的轮,插入钥匙孔的部分属于轮轴的轴;减小摩擦的方法有：减小接触面粗糙程度和减小压力.【解答】解：钥匙相当于一个轮轴;钥匙插入钥匙孔的部分是轴,手握的位置是轮,因为动力作用在轮上,所以钥匙属于省力机械,锁芯中加入铅笔芯粉可以起润滑作用,接触面变得光滑,锁芯间摩擦减小,能使本来难打开的锁很容易打开.故答案为：轮轴;省力;减小.【题型6\o"滑轮组的设计与组装"滑轮组的设计与组装】 30．(2023•周口模拟)如图所示,一个质量为50kg的人站在水平面上,他想通过如图所示的滑轮组对上面的弹簧进行拉力测试,需要对弹簧产生最大2100N的力,请画出他最省力的绕绳方法.(动滑轮重力不计)【答案】如图见解答.【分析】根据滑轮组的使用方法,与动滑轮相连的绳子股数越多,越省力,当人站立地面上,向下的拉力大于人体重力时,被拉起,不可能拉动物体,由此确定绕绳子的方法.【解答】解：一个质量为50kg的人站在水平面上,能够施加的最大向下的拉力F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N,两个滑轮组成的滑轮组的绳子股数最多n＝3,F'＝3F＝3×500N＝1500N＜2100N;因而不可能在弹簧上产生2100N的力,他想通过如图所示的滑轮组对上面的弹簧进行拉力测试,需要对弹簧产生最大2100N的力,只能向上拉动绳子,故从人手开始连线,绕绳子,如图所示;故答案为：如图见解答.31．(2023春•舒城县校级期中)小明用滑轮组向左移动重物,请你画出图中滑轮组的最省力的绕绳方法,并作出重物受到地面摩擦力的示意图.【答案】【分析】①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物重,更省力.②汽车沿水平地面向左做匀速直线运动,处于平衡状态,所以它在水平方向受到的力为平衡力.注意平衡力大小相等方向相反,作用在同一条直线上.【解答】解：动滑轮上最多有三段绳子时拉力最小最省力;重物相对于地面向左运动,因此地面对重物的摩擦力方向水平向右,如图所示：32．(2023•蚌山区校级二模)如图所示,小亮运用滑轮组将装修材料运输到楼上,请你用笔画线帮他组装好滑轮组.​【答案】【分析】滑轮组可以省力也可以改变力的方向,根据题目对拉力方向的要求进行解答.【解答】解：由图可知,小亮站在地面上,要想运用滑轮组将装修材料运输到楼上,拉力方向向下,所以要从动滑轮的上挂钩绕起,依次绕过下面的定滑轮、动滑轮和上面的定滑轮,如图所示：33．(2023•灞桥区校级三模)建筑工人在A处,使用如图所示的滑轮组提升物体,试在图中画出最省力的绕线方法.【答案】【分析】滑轮组绕绳时既要考虑到省力情况,也要注意到人所处的位置.【解答】解：由图可知,绳子端拉力方向向上,要画出最省力的绕线方法,则绳子首先系在动滑轮的上挂钩上,然后依次绕过定滑轮、动滑轮,最终由3根绳子承担物重,如右图所示：34．(2022•淮安区校级开学)画出工人站在地上拉物体最省力的绕法.【答案】见解答图【分析】滑轮组的绕法要求最省力,要考虑承担物重的绳子股数越多、越省力,同时要考虑工人在地面向下拉绳子,从这两个方面分析画出滑轮组最省力的绕法.【解答】解：由题知,工人站在地面拉动绳子,工人拉力方向向下,从工人的手向上绕绳,绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,最后固定在定滑轮的下挂钩上,n＝2,最省力,如图所示：35．(2023•白云区一模)如图是变速自行车链条、飞轮和链条轮部分的构造图(A为飞轮,B为链条轮,C为脚蹬).(1)在图中作出力F1与F2的力臂l1和l2;(2)保持链条在飞轮上的位置不变,在同样的路况下自行车匀速前进时,链条轮的链条调至3(选填”1”、”2”或”3”)最省力,理由是轮半径不变时,轴半径越小越省力.【答案】(1);(2)3;轮半径不变时,轴半径越小越省力.【分析】(1)已知动力和阻力,根据力臂的画法,先确定支点O,再过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段,即可画出动力臂和阻力臂.(2)知道链条轮和脚蹬构成轮轴,由轮轴的原理进行分析.【解答】解：(1)根据杠杆的五要素,链条轮的轴心O为杠杆的支点,脚在脚踏板C上的力F1为动力,链条对链条轮的拉力F2为阻力,两个力臂作图如下：.(2)链条轮和脚蹬构成轮轴,由F1R＝F2r可知,轮半径R不变,轴半径r越小越省力,由图可知,调至3时轴半径最小,最省力.故答案为：(1);(2)3;轮半径不变时,轴半径越小越省力.36．(2022春•丰南区期末)一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮,借助位于汽车正前方不远处的大树将汽车从泥潭中拉出,请在图中画出最省力的绳子绕法,并标出拉力的方向.【答案】见试题解答内容【分析】由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,最省力是绕法就是由3段绳子来承担总的阻力,据此可选择绕绳的方法.【解答】解：由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,最省力是绕法就是由3段绳子来承担总的阻力,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：【题型7\o"滑轮组中的相关计算"滑轮组中的相关计算】 37．(2023•沙依巴克区模拟)星星同学用如图所示的装置运送物体A,下列说法正确的是()A．图中的动滑轮相当于一个费力杠杆 B．图中的定滑轮只能改变拉力的方向 C．绳子自由端下拉1m,物体A上升3m D．质量为60kg的星星同学利用此滑轮组可以提起200kg的物体A【答案】B【分析】(1)动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆;(2)定滑轮的实质是等臂杠杆,能改变力的方向,但不能改变力的大小;(3)由图知,n＝2,拉力端移动距离s＝nh;(4)向下拉动绳子时,工人提供的最大拉力等于自身重力;不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大,利用G＝mg求提升最大质量;若考虑绳重、动滑轮重和摩擦,能提升的物体的最大质量更小.【解答】解：A、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆,故A错误;B、定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,故B正确;C、由图知,n＝2,拉力端移动距离s＝nh,若绳子自由端下拉1m,则物体A上升h＝＝＝0.5m,故C错误;D、工人向下拉绳子时,绳子会对人施加向上的拉力,为避免人被绳子拉上去,人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N;不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×600N＝1200N,则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝120kg,若考虑绳重、动滑轮重和摩擦,能提升的物体的最大质量更小,所以质量为60kg的星星同学不能利用此滑轮组提起200kg的物体A,故D错误.故选：B.38．(2023春•沙坪坝区期中)如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物,绳子自由端的拉力是15N,2s内绳子的自由端移动了6m,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是()A．2s内,物体升高了2m B．物体移动的速度为3m/s C．动滑轮重5N D．若使用该滑轮组匀速提升10N的重物,绳子自由端的拉力F为10N【答案】D【分析】(1)首先判断出滑轮组承担总重的绳子的段数n,由s＝nh计算出物体上升的高度;(2)根据v＝计算出物体上升的速度;(3)由图知,n＝2,不计绳重和摩擦,拉力F＝(G+G动),据此求动滑轮的重力;(4)由图知,n＝2,绳子自由端的拉力F＝(G+G动).【解答】解：A、滑轮组有2段绳子承担总重,物体上升的高度h＝＝3m,故A错误;B、物体上升的速度v＝＝＝1.5m/s,故B错误;C、由图知,n＝2,不计绳重和摩擦,拉力F＝(G+G动),则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×15N﹣20N＝10N,故C错误;D、由图知,n＝2,物体重G′＝10N时,绳子自由端的拉力：F′＝(G′+G动)＝×(10N+10N)＝10N,故D正确.故选：D.39．(2023•灞桥区校级三模)如图所示,用F将重为100N的物体沿水平匀速移动10cm(不计滑轮重和各种摩擦力),物体受到地面的摩擦力是20N,下列判断正确的是()A．拉力F为50N B．拉力F为10N C．绳子自由端移动距离为30cm D．该滑轮组能省力但不能改变力的方向【答案】B【分析】(1)根据物体运动状态判断物体的受力情况是关键;物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用,分析准确哪个力和哪个力是平衡力很关键;(2)使用滑轮组时,省力情况要根据承担物体摩擦力的绳子段数来判断.(3)定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组．使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离.【解答】解：AB、由图中的滑轮组可看出,物体受到的摩擦力由2段绳子承担;在不计滑轮与绳重、及滑轮与绳之间的摩擦的条件下,摩擦力f与拉力F的关系是：f＝2F,则F＝＝＝10N,故A错误,B正确;C、绳子自由端移动距离为：s＝2×10cm＝20cm,故C错误;D、该滑轮组由定滑轮和动滑轮组成,既能省力也能改变力的方向,故D错误.故选：B.40．(2023春•潮州期中)如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),下列关系式正确的是()A．F1＝2G B．3F2＝G C．2F3＝G D．F4＝2G【答案】C【分析】不计机械自重和摩擦.第一个图,使用的是等臂杠杆,由杠杆平衡条件可得力F1与G关系;第二个图,使用两个定滑轮组,不省力;第三个图,使用动滑轮,动力作用在轴上,F3＝2G;第四个图,使用的斜面＝sin30°＝,根据FL＝Gh求解.【解答】解：不计机械自重和摩擦.由第一个图可知,L1＝L2,由杠杆平衡条件可得F1＝G,故A错误;由第二个图可知,两个滑轮都是定滑轮,F2＝G,故B错误;由第三个图可知,使用一个动滑轮、一个定滑轮,n＝2,动力作用在轴上,F3＝G,即2F3＝G,故C正确;由第四个图可知,使用的斜面＝sin30°＝,因为FL＝Gh,所以F4＝G,故D错误.故选：C.41．(2023•官渡区一模)(多选)如图所示,站在吊篮上的人对绳子施加恒定拉力F.已知人和吊篮质量均为m,不计轮重、绳重及摩擦.下列说法正确的是()A．当F＝0时,地面对吊篮的支持力为2mg B．当F＝mg时,吊篮恰好离开地面 C．当吊篮恰好离开地面时,工人对吊篮压力为0 D．当F＝mg时,吊篮所受合力为0【答案】AB【分析】(1)根据人和吊篮的总重力与地面对吊篮的支持力为平衡力进行解答;(2)把吊篮、动滑轮和人看做一个整体,由图可知有3股绳子承担总重,可以求出绳子的拉力;(3)当吊篮恰好离开地面时,工人对吊篮压力等于重力和拉力的差;(4)当F＝mg时,吊篮受到向上的拉力为：F拉吊＝2mg,人对吊篮的压力等于0,F拉吊＞G吊篮,吊篮所受合力不为0.【解答】解：A、人和吊篮质量均为m,则,G人＝G吊篮＝mg,当F＝0时,人和吊篮的总重力与地面对吊篮的支持力为平衡力,地面对吊篮的支持力F支＝G总＝G人+G吊篮＝2mg,故A正确;B、不计轮重、绳重及摩擦,由图可知有3股绳子承担人和吊篮的总重,所以绳子的拉力：F拉＝G总＝mg,故B正确;C、当吊篮恰好离开地面时,工人对吊篮压力F压＝G﹣F拉＝mg﹣mg＝,故C错误;D、当F＝mg时,吊篮受到向上的拉力为：F拉吊＝2mg,人对吊篮的压力等于0,F拉吊＞G吊篮,吊篮所受合力不为0,故D错误.故选：AB.42．(2022•桐梓县模拟)(多选)如图所示,重为100N的物体A在水平向右的拉力F＝30N的作用下,在水平面上10s内匀速移动了6m,运动过程中,滑轮与轻绳均水平,滑轮与绳子重力及滑轮的摩擦均不计,下列说法正确的是()A．物体与地面之间的摩擦力为10N B．物体A移动的速度为0.6m/s C．拉力F移动的速度为0.2m/s D．轻绳C点受到的拉力大小为15N【答案】ABC【分析】(1)如图所示,物体在水平方向上做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力,然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点,求出绳子末端拉力与摩擦力之间的关系;(2)知道A移动的距离和时间,根据v＝计算A的速度;(3)根据动滑轮的工作特点,计算拉力移动的距离,根据v＝计算拉力F移动的速度.(4)由图可知三股绳承担拉力F,据此计算C点的拉力.【解答】解：A、滑轮组是由三股绳子承担动滑轮,所以绳子拉A的力FA＝F＝×30N＝10N,A做匀速直线运动,受到的摩擦力f＝FA＝10N,故A正确;B、物体A移动的速度v＝＝＝0.6m/s,故C正确;C、拉力F在10s内移动的距离sF＝s＝×6m＝2m,拉力F移动的速度vF＝＝＝0.2m/s,故C正确;D、轻绳C点受到的拉力FC＝F＝×30N＝10N,故D错误.故选：ABC.43．(2023•费县二模)工人用如图所示的滑轮组来提升货物,已知货物重400N,每个滑轮重50N,若不计绳重和摩擦,则拉力F是225N,该滑轮组中,滑轮A的作用主要是改变力的方向.【答案】225;改变力的方向.【分析】(1)由图知,n＝2,不计绳重和摩擦,拉力F＝(G+G动);(2)轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮,使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向;随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,使用动滑轮可以省力一半,但不能改变力的方向.【解答】解：(1)由图知,n＝2,不计绳重和摩擦,拉力F＝(G+G动)＝×(400N+50N)＝225N;(2)滑轮A的轴的位置固定不动,为定滑轮,使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向.故答案为：225;改变力的方向.44．(2023•仁和区二模)图中的每个滑轮重0.5N,物体A重6N,托板重1N.在2s的时间内,拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中,不计滑轮轴摩擦和绳重,则：(1)拉力F的大小为2N.(2)物体A上升的速度为0.15m/s.(3)天花板对定滑轮拉力大小为4.5N.【答案】(1)2;(2)0.15;(3)4.5.【分析】(1)由图知,滑轮组由4段绳子承担物重,不计滑轮轴摩擦和绳重,故F＝G总;(2)重物提升的距离h＝s,由得物体A上升的速度;(3)天花板对定滑轮的拉力F拉＝2F+G定.【解答】解：(1)题图中与托板相连的两个滑轮为动滑轮,共有4股绳子跨过动滑轮,提升总重力G＝GA+G滑轮+G托板＝6N+0.5N+0.5N+1N＝8N,不计滑轮轴摩擦和绳重,作用在绳端的力为;(2)绳端移动的距离s和物体上升的距离h的关系是s＝nh,物体上升的高度,由得物体A上升的速度为;(3)定滑轮对天花板的拉力等于两股绳对定滑轮的拉力加上定滑轮的重力,即T＝2N+2N+0.5N