滑轮问题分类-2023年中考物理重点知识点专项复习（原卷版+解析）

第14讲滑轮题型分类

如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（）

A.甲、乙两人用力一样大

B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离

C.乙用力比甲小

D.甲乙使绳索移动的距离相等

1.关于简单机械的使用，说法错误的是（）

使用撬棒可以省力B.使用定滑轮不能省距离

C.使用动滑轮可以省力使用滑轮组既可以省力又可以省距离

2.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

3.如图所示，用下列简单机械，使重力为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦）

4.小明同学按如图所示进行实验操作（不计绳子与滑轮的摩擦），下列几种描述中正确的（）

A.F1<F2<F3B.F]>F2>FSC.F1<F2=FSD.F1=F2=F3

5.某工厂要提升一个笨重的零件，一位工人设计了以下四种方案，其中最省力的是（不计机械重、绳重

和摩擦）（）

6.如图所示，分别使用A、B两滑轮匀速提起重力为10N的同一物体，其中可以看作等臂杠杆

（选填"A”或"B"）；若不计摩擦和滑轮重力，所需竖直向上的拉力乃为No当物体匀速上升时，它

的机械能（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

7.如图所示，物体A所受重力为200N。若滑轮重力和摩擦不计，当分别沿力巳和色，的方向匀速提起

物体A时，则BF2（选填“〉”、”<“或“=”）。若实际拉力巳=240N,则该滑轮的机械效率是

类型二：滑轮组中F,s,n,G物,G动之间的关系

滑轮类型定滑轮动滑轮滑轮组

、\\\\\\\\\

-r、J

装置图r-LTi\

■

G■

F运动的距离（s）和s=hs=2hs=nh

物体G移动的距离

（h）的关系

F和G物之间的关系

尸=加物1

F=G必

（忽略动滑轮自重、物F-G物

绳重和摩擦）

F和G物之间的关系

F第F=1(Gr+Gj

=G物尸

（忽略绳重和摩擦）

【例2】如图每个滑轮的重为225N,重物G的重量为1275N,绳索重及摩擦均不计。

\\\\\\\

绳子股数：用一条直线讲动滑轮和动滑轮分开，和绳子有3个交点，即：n=3

物重：G^=12757V

动滑轮重：G动=225N

F运动的距离（s）和物体G移动的距离（h）的关系：s=3h

F和G别之间的关系（忽略绳重和摩擦）：F=［（G殄+GJ=］（1275N+225N）=1500N

8.如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升力的高度，且每个滑轮的

重力都等于Go（G0<G）,下列说法正确的是（）

A.绳子自由端拉力的大小关系为

B.图甲和图丙中的装置消耗的额外功相等为Go〃

C.图甲和图乙中的装置总功相等为G/i+G成D.三种情况中的装置机械效率都不可能为100%

9.如图所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重都是600N,不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力

F甲为No若将重物提高1m,乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为mo

甲乙

10.如图所示装置，滑轮重8N,其下端吊着22N的物体M,杠杆上A、B、C三点把杠杆四等分，不计摩

擦及绳和杠杆质量，要使杠杆在水平位置静止，在C点施加竖直向上的力下应是No

11.质量是6kg的物体A放在水平桌面上，小科利用如图所示的装置匀速拉动绳子的自由端并在5s内做

了30J的功，物体A运动速度为0.5m/s,不计绳重及滑轮间摩擦。下列判断正确的是（）

\\\\\\\\\\

A.绳子自由端移动的速度是l.Om/s

B.物体A受到的摩擦力大于12N

C.作用在绳子自由端的拉力厂为6N

D.若动滑轮重1.2N,滑轮组的机械效率为90%

12.如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮重2N,物体被提升了0.5m,不计绳重和摩

擦，则绳子的自由端移动的距离是m,绳端的拉力P是N,其中定滑轮的作用是

,该滑轮的机械效率o

13.如图所示，用20牛的拉力/匀速提起物体A,不计摩擦及滑轮重力，A的重力为牛。若物体

A在10秒内上升4米，此过程中拉力/做的功为焦，功率为瓦。

t尸

/

——

A

14.用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，已知每个钩码重0.5N,动滑轮重0.1N,将钩码匀速提升

0.2m,弹簧测力计示数为0.6N,则绳子自由端移动的距离为_____m,克服动滑轮重力做的额外功为

J，动滑轮的机械效率为。

15.不计绳重和摩擦，若工人用一个重100N的定滑轮，从井中将一个重500N的物体匀速竖直提高4m,

拉力&所做的功为J;若工人使用一个重100N的动滑轮将重500N的物体在4s内匀速竖直提高

4m,工人的拉力&的大小为N,拉力/2做功的功率为Wo

16.工人使用如图所示的滑轮组，在50s内将重1500N的物体A匀速提升1m,拉力F为500N。在此过程

中，不计绳重和轮与轴间的摩擦。求：

（1）绳子自由端的移动速度v缗；

（2）动滑轮的总重G动。

〃/4〃〃

17.小尚同学用如图所示的装置将水送住高处。已知水桶的质量为2kg、容积为18L（lL=lxl（y3m3）。当

匀速提升半桶水时，绳子自由端的拉力为75N。提水过程中克服绳重和摩擦做的额外功始终占总功的

10%o求：

（1）水桶中装半桶水时水的质量；

（2）动滑轮的重力；

（3）用该装置提水时的最大机械效率。

\\\\\\\\

18.如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起，拉力P=200N,货物上升的高度〃与

所用时间/关系的图像如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（）

A.动滑轮的重力G动=20NB.货物上升的速度v=0.4m/s

C.拉力厂的功率尸=80WD.动滑轮的机械效率4=90%

19.如图所示，用滑轮组提升质量为12kg的物体时，物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力歹为

50N«则在提升物体的过程中（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）o下列说法正确的是（）

A.绳子自由端移动的速度为0.6m/s

B.滑轮组提升物体做的有用功为300J

C.拉力做功的功率为30W

D.该滑轮组的机械效率为80%

20.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,若物体在10s内被提升了

6m,不计绳重和摩擦，则拉力尸是N,绳自由端移动的距离是m,物体上升的速

度是m/s,滑轮组的机械效率是（精确到1%）。

类型三：滑轮组中的连线问题

①拉力是物重的n分之一，n是指与动滑轮向连的绳子的段数，n是奇数先连动

滑轮，n是偶数先连定滑轮

②从“内向外”连，绳不能交叉，不能松弛

③要注意人的位置是否适合拉绳子

【例3】小亮家正在装修房子，他计划用如图所示的器材把材料送到二楼窗口去，帮他设计最省力的方

法，并在图中画出滑轮组的绕线。

JL

21.如图所示，请画出人站在地面上利用滑轮组提起物体时的绕绳方法。

22.在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。

23.如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重物A,请你完成滑轮组的绕线。

24.如下图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景，请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果。

25.若用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物，请你用画线代替绳子，画出最省力的绕线方法。

26.如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在300N的拉力作用下，使质量为63kg的建筑材料

以0.2m/s的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求：

(1)请你画出滑轮组的绕线;

(2)拉力的功率；

(3)滑轮组的机械效率；

(4)动滑轮的重力。

////////

类型四：水平方向滑轮组问题

①辨别出水平方向滑轮组中的动滑轮和定滑轮

②物体移动距离和绳端移动距离关系是与竖直方向的滑轮组相同的

③通过拉力做的功可以求出物体移动距离

④水平滑轮组一般是客服摩擦力做功

【例4］如图所示，重为800N的物体，在100N的水平拉力作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向

左运动了2m。在此过程中，物体受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，下列说法正确的是（）

I「F,——

177777777777777777777777777777777/7

A.绳子自由端移动速度为0.4m/s

B.滑轮组对物体的水平拉力为300N

C.该滑轮组的机械效率是80%

D.绳子自由端拉力的功率为40W

27.如图所示，在粗糙水平地面上，用10N的力E沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）木板B静止，木

块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了0.5m,滑轮组的机械效率为80%。下

列说法正确的是（）

A.木块A受到的摩擦力为5N

B.地面对木板B的摩擦力为4N

C.5s内绳子拉力对木板B做的功为2J

D.拉力厂的功率为0.5W

28.如图所示，用24N的力/沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速

运动，物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑），

下列说法正确的是（）

仁——......\

p<—二•二BN舟恒/

二：6_LJ

A.物体A受到地面的摩擦力是7N

B.滑轮移动的速度是0.4m/s

C.水平拉力厂的功率是4.8W

D.在2s内绳子对物体A做的功为2.4J

29.遵守公共秩序文明停车是一种美德。在一次拖移违停车辆的过程中，拖车所用的装置可以简化为如图

所示的滑轮组，交警指挥拖车用了10s时间，将水平路面上质量为1.6t的违停车匀速拖离了5m,钢绳自由

端的拉力厂为600N,地面与违停车的摩擦力为车重的0.1倍（不计滑轮重）。则（）

A

A.钢丝绳自由端拉过的长度为15m

B.挂钩A受到的拉力大小为1800N

C.拉力的功率为900W

D.整个装置的机械效率为88.9%

30.如图所示的滑轮组，在拉力厂的作用下，物体A以0」m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的

摩擦力为4.2N,弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为

m,拉力尸的功率为W,滑轮组的机械效率为

31.如图，小明用10N的水平拉力拉着重100N的物体A沿着水平面匀速运动了30cm,若滑轮组的机械

效率是80%,则物体A与水平面之间的滑动摩擦力是No

32.如图所示，B=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左

做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦）。

7弹簧测力计一»房

/,----

,*忖tw*4wn/।----B

3Ij

^i/H/i/ni/i/iiii/iHHiniiniiiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiniiiiiiiiiiiiii

（1）此过程中，弹簧测力计的读数为N；

（2）此过程中，物体A受到地面向（选填“左”或“右”）N的摩擦力;

（3）计算此过程中，B的功率（计算写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤）；（）

（4）如果增大B，物体A是否会运动？如果会，物体A将会向哪个方向运动；如果不会，请说明理由

33.质量为机棱长为。正方体木箱与两个滑轮按如图所示的方式组合。其中滑轮B的作用是

;用力尸拉动绳端，物体向左做匀速直线运动，此时物体所受地面的摩擦力为力则拉力

F=（不计摩擦、绳重及滑轮重）；正方体对水平桌面的压强p=o（都用已知量的

字母表示）

34.如图所示，用水平方向的力厂拉绳子的一端，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力

计的示数为8N。不计滑轮、弹簧测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体A在水平面受到的摩擦力为

N,拉力的功率为Wo

第14讲滑轮题型分类

类型一：定滑轮和动滑轮的实质

滑轮类型定滑轮动滑轮动滑轮

装置图

不改变力的方向，改变力的方向，但

改变力的方向，不

但是可以改变力的是可以改变力的大

改变力的大小，实

实质大小，实质是动力小，实质是动力臂

质是一个等臂杠

臂等于阻力臂的二等于阻力臂的一半

杆。

倍的省力杠杆。的费力杠杆。

【例1】如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确

的是（）

A.甲、乙两人用力一样大

B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离

C.乙用力比甲小

D.甲乙使绳索移动的距离相等

【答案】C

【详解】AC.由甲乙两图可知，甲图的滑轮是定滑轮，乙图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重

和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的5所以乙用力比甲小，故A

错误，C正确；

BD.将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高

度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索

移动的距离，故BD错误。

故选C。

1.（2022.陕西汉中.统考一模）关于简单机械的使用，说法错误的是（）

省距离

【答案】D

【详解】A.撬棒是一个费距离省力的杠杆，所以使用撬棒可以省力，故A正确，A不符

合题意；

B.定滑轮实质上是一个等臂杠杆，既不省力也不省距离，但能够改变力的方向，故B正

确，B不符合题意；

C.动滑轮可以可以看作动力臂是阻力臂2倍的杠杆，能省一半的力，所以使用动滑轮可

以省力，故C正确，C不符合题意；

D.使用滑轮组省力的同时费距离，故D错误，D符合题意。

故选D。

2.（2022.广东韶关.统考一模）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

【详解】B所在的滑轮随重物一起移动，为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮不

随重物一起移动，为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，则重力相等，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，所以放手后A下降，B上升。故

ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

3.（2020・山东聊城・统考一模）如图所示，用下列简单机械，使重力为G的物体都处于静

止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦）（）

【答案】B

【详解】不计摩擦，各选项中拉力的大小分别为：

A.由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以F1<G；

B.由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以F2>G；

C.使用定滑轮不省力，所以F3=G；

D.使用动滑轮可以省一半力，所以”=^G；

由以上分析可知，B选项中用力最大，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

4.（2022・江苏盐城•校联考模拟预测）小明同学按如图所示进行实验操作（不计绳子与滑轮

的摩擦），下列几种描述中正确的（）

〃〃//〃〃

F2

A.BV尸2VBB.FI>F2>FSC.FI<F2=FSD.FkFkF3

【答案】D

【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，忽略绳子与滑轮的摩擦，则

Fl、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，故D正

确。

故选D。

5.（2022.广西桂林.统考一模）某工厂要提升一个笨重的零件，一位工人设计了以下四种方

案，其中最省力的是（不计机械重、绳重和摩擦）（）

【答案】D

【详解】A.拉力作用在中点，根据杠杆平衡条件可得，&>：G；

B.动滑轮上有两根绳子承担物体的重力，n=2,F2=^G；

C.使用定滑轮不能省力，绳子拉力等于物体重力，F3=G；

D.动滑轮上有三根绳子承担物体的重力，n=3,Ei=|C=

由于F3>F1>F2>F4,所以F4最小，故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

6.（2022•上海浦东新•统考二模）如图所示，分别使用A、B两滑轮匀速提起重力为10N

的同一物体，其中可以看作等臂杠杆（选填“A”或"B"）；若不计摩擦和滑轮重力,

所需竖直向上的拉力B为N»当物体匀速上升时，它的机械能（选填“增

大,、“不变,，或“减小”）。

【答案】A5增大

【详解】[1]A是定滑轮，可以看作支点在轴心，动力臂、阻力臂分别为半径的等臂杠杆，

不省力，也不省距离。

[2]B是动滑轮，本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆；不计摩擦和滑轮重力，B是动滑轮可

以省一半的力，因此

11

F=-G=-xION=5N

222

⑶物体匀速上升时，速度不变，它的动能不变|；高度升高，势能增加，物体的机械能为动

能与势能之和，故当物体匀速上升时，它的机械能增大。

7.（2022・云南昆明•统考一模）如图所示，物体A所受重力为200N。若滑轮重力和摩擦不

计，当分别沿力西和尸2，的方向匀速提起物体A时，则矽尸2（选填“>"、”<”或

"=“）。若实际拉力句=240N,则该滑轮的机械效率是o

【详解】口]提升物体A时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，而

不省力，故定滑轮拉同一物体A,沿不同方向用的拉力大小相等，所以F1=F2。

⑵由题意可得滑轮的机械效率

W有_Gh_Gh_G200N

薪

W\=Js=Jh=Fx100%-83.3%

圮、

类型二：滑轮组中F,s,n,G物,G动之间的关系

滑轮类型定滑轮动滑轮滑轮组

^\\\\\\\\\//////////

11

由r1

装置图[\

Tr1

巾1

%J£

F运动的距离

(s)和物体G

s=hs=2hs=nh

移动的距离

(h)的关系

F和G物之间的

关系(忽略动—物11

=

F~G/F=-G肠

滑轮自重、绳2物n物

重和摩擦)

和物之间的

FGF

…物尸4:G物+GJ

关系(忽略绳G物+G动）

重和摩擦)n\

【例2】如图每个滑轮的重为225N,重物G的重量为1275N,绳索重及摩擦均不计。

W'QW

绳子股数：用一条直线讲动滑轮和动滑轮分开，和绳子有3个交点，即：n=

3

物重：G物=1275N

动滑轮重：G动=225N

F运动的距离（s）和物体G移动的距离（h）的关系：s^3h

F和G痴之间的关系（忽略绳重和摩擦）：尸=：（G痴+G，=］（1275N+

2257V）=1500N

8.（2022•陕西渭南•统考一模）如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为

G的物体匀速提升的高度，且每个滑轮的重力都等于Go（G0<G）,下列说法正确的是

（）

A.绳子自由端拉力的大小关系为F/=/2>/3

B.图甲和图丙中的装置消耗的额外功相等为G滴

C.图甲和图乙中的装置总功相等为Gh+Goh

D.三种情况中的装置机械效率都不可能为100%

【答案】B

【详解】A.滑轮组中，动滑轮可以省力，但不可以改变用力方向，定滑轮可以改变用力

方向，但是不能省力。甲图动滑轮上有2股绳，所以F1大小为

1

&=2（G+G。）

乙图没有动滑轮，只有定滑轮，没有起到省力的作用，所以F2大小为

尸2=G

丙图动滑轮上有3股绳，所以F3大小为

1

&§（G+G。）

由题知GO<G,所以绳子自由端拉力的大小关系为

&>&>a

故A错误；

B.图甲和图丙中的装置，做的额外功就是将动滑轮一起提升h的高度，所以图甲和图丙

中的装置消耗的额外功相等，都是GOh,故B正确；

C.图甲装置做的总功是将重物和动滑轮一起提升h的高度，所以做的总功是Gh+GOh；而

图乙装置做的总功是将重物提升h的高度，所以做的总功是Gh,故C错误；

D.图乙的装置，在不计绳重和摩擦的情况下，没有额外功，也就是机械效率达到了

100%,故D错误。

故选Bo

9.（2022•湖南长沙•统考模拟预测）如图所示，用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物，物重

都是600N,不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力/尹为N»若将重物提高1m,

乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为）

【详解】［2］因不计动滑轮重及摩擦，根据F=；G物可得，自由端的拉力

11

尸=元6物=§x600N=200N

⑵根据S=71S物可得，自由端移动的距离

s=ns物=2xlm=2m

10.（2022.安徽•校联考模拟预测）如图所示装置，滑轮重8N,其下端吊着22N的物体

M,杠杆上A、2、C三点把杠杆四等分，不计摩擦及绳和杠杆质量，要使杠杆在水平位置

静止，在C点施加竖直向上的力/应是N»

血

【答案】20

【详解】因动滑轮上有两股绳子承重，故可得动滑轮上的绳子拉力为

11

尸拉=5（G+G动）=2X（22N+8N）=15N

设杠杆上每一格的长度为1,动滑轮上的绳子拉力为杠杆的阻力，由图中可知，阻力F拉

对应的阻力臂为12=41,动力F对应的动力臂为11=31,当杠杆平衡时，由杠杆的平衡条件

可得

Fx4=尸拉x%

解得在C点施加的杠杆的动力为

11.（2022•山东青岛•统考模拟预测）质量是6kg的物体A放在水平桌面上，小科利用如图

所示的装置匀速拉动绳子的自由端并在5s内做了30J的功，物体A运动速度为0.5m/s,不

计绳重及滑轮间摩擦。下列判断正确的是（）

A.绳子自由端移动的速度是1.0m/s

B.物体A受到的摩擦力大于12N

C.作用在绳子自由端的拉力尸为6N

D.若动滑轮重1.2N,滑轮组的机械效率为90%

【答案】ACD

【详解】A.由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=2,所以绳子自由端移动速度为

v=2v物=2x0.5m/s=1.0m/s

故A正确；

B.若不计动滑轮和绳重、不计滑轮与绳之间摩擦，物体A受到的摩擦力为

f=2F=2x6N=12N

由于动滑轮重力G动存在，所以物体A受到的摩擦力f=2F-G动，即小于12N,故B错

误;

C.5s绳子自由端移动距离为

s=vt=1.0m/sx5s=5.Om

根据W=Fs可得，拉力为

故C正确；

D.因为不计绳重和摩擦时，拉力F=Z（G+G动），所以物体A受到地面的摩擦力为

n

f=nF-G动=2x6N-1.2N=10.8N

即可得滑轮组的机械效率为

_w有介物fs物f1O.8N

n------■xl00%=90%

FsF九s物nF2x6N

w总

故D正确。

故选ACD„

12.（2022.江苏泰州•校考三模）如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮

重2N,物体被提升了0.5m,不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是m,

绳端的拉力E是N,其中定滑轮的作用是，该滑轮的机械效率

【答案】16可以改变用力的方向83.3%

【详解】［1］由图可知，绳子的有效段数n=2,绳子自由端移动距离

s=nh=2x0.5m=lm

⑵不计绳重和摩擦，绳端的拉力

⑶使用定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向。

⑷拉力做的有用功

W有用=Gh=10Nx0.5m=5J

拉力做的总功

W,^,=Fs=6Nxlm=6J

滑轮组的机械效率

W有用5J

rj=——=—x100%x83.3%

W6J

13.（2022・上海・上海市向明初级中学校考模拟预测）如图所示，用20牛的拉力尸匀速提

起物体A,不计摩擦及滑轮重力，A的重力为牛。若物体A在10秒内上升4米，

此过程中拉力/做的功为焦，功率为瓦。

【答案】4016016

【详解】［1］⑵［3］由题意可得，承担动滑轮绳子的段数n=2,匀速提起物体A,则A受力是

二力平衡，所以A的重力是

G=nF=2x20N=40N

物体A上升4m,拉力F移动了8m,故拉力F做的功

W=Fs=Fnh=20Nx2x4m=160J

功率为

W160J

P=—=——=16W

t10s

14.（2022.广东佛山•佛山市华英学校校考一模）用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，

已知每个钩码重0.5N,动滑轮重0.1N,将钩码匀速提升0.2m,弹簧测力计示数为0.6N,

则绳子自由端移动的距离为m,克服动滑轮重力做的额外功为J,动滑轮的机

械效率为o

【答案】0.40.0283.3%

【详解】［1］由图可知，承担重物的绳子股数n=2,自由端移动的距离为

s=nh=2x0.2m=0.4m

⑵在提升物体的过程中，克服动滑轮重力做的额外功为

W额=6动h=0.1Nx0.2m=0.02J

［3］有用功为

W^■=Gh=2x0.5Nx0.2m=0.2J

总功为

W总=Fs=O.6NxO.4m=0.24J

机械效率为

卬有用0.2J

r]=—x100%=——x100%=83.3%

勿总0・24

15.（2022•陕西西安•校考三模）不计绳重和摩擦，若工人用一个重100N的定滑轮，从井

中将一个重500N的物体匀速竖直提高4m,拉力6所做的功为J；若工人使用一个

重100N的动滑轮将重500N的物体在4s内匀速竖直提高4m,工人的拉力F2的大小为

N,拉力/2做功的功率为W„

【答案】2000300600

【详解】[1J使用定滑轮不省力也不费力，不省距离也不费距离，不计摩擦和绳重时，拉力

6=6物=500N

拉力&做功

%=Rs】=Ft/i=500Nx4m=2000J

⑵使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦时，拉力

11

F2=-（G物+G轮）=2x（500N+10ON）=300N

[3]绳子自由端移动距离

s2=2h=2x4m=8m

拉力尸2做功

W2=F2s2=300Nx8m=2400J

拉力F2做功的功率

W2400J

P=—2=——=600W

t4s

16.（2022.北京海淀・北京市师达中学校考一模）工人使用如图所示的滑轮组，在50s内将

重1500N的物体A匀速提升1m,拉力厂为500N。在此过程中，不计绳重和轮与轴间的摩

擦。求：

（1）绳子自由端的移动速度v组

（2）动滑轮的总重G动。

〃/,〃〃

【答案】(1)0.08m/s；(2)500N

【详解】解：（1）物体上升的速度为

s物1m

v^=T=50；=0-02m/s

由图可知，承担物重绳子的股数为n=4,则绳子自由端的移动速度为

v绳=nv绳=4x0.02m/s=0.08m/s

（2）物体重为1500N,拉力为500N,不计绳重和轮与轴间的摩擦。动滑轮的总重为

G动=1^-6物=4x500N-1500N=500N

答：（1）绳子自由端的移动速度v绳为0.08m/s；

（2）动滑轮的总重G动是500N。

17.（2022.新疆乌鲁木齐.统考一模）小尚同学用如图所示的装置将水送住高处。己知水桶

的质量为2kg、容积为18L（lL=lxl（y31n3）。当匀速提升半桶水时，绳子自由端的拉力为

75N。提水过程中克服绳重和摩擦做的额外功始终占总功的10%。求：

（1）水桶中装半桶水时水的质量；

（2）动滑轮的重力；

（3）用该装置提水时的最大机械效率。

【答案】(1)9kg；(2)25N；(3)72%

【详解】解：(1)水桶中装半桶水时水的体积为

1

V1=-xl8L=9L=9x1(T3m3

水的密度为p水=1.0xl03kg/m3,由p=£可知水的质量为

ml=pzjCVl=l.OxlO3kg/m3x9xlO-3m3=9kg

(2)半桶水的重力为

Gl=mlg=9kgx10N/kg=90N

水桶的质量为m桶=2kg,水桶的重力大小为

G桶=01桶g=2kgx10N/kg=20N

若动滑轮的重力大小为G动，提升高度为h时，拉力做的有用功为

W有=6坨

对动滑轮做的额外功为

W动=6动h

对水桶做的额外功为

W桶=6桶h

由图可知绳子段数为2,则绳子自由端移动的距离为

s=2h

拉力大小为F1=75N,拉力做的总功为

W总=Fls

满足

W有+W动+W桶+10%W总=亚总

整理可得

G动=2Flx90%-G-G桶=75Nx2x90%-90N-20N=25N

(3)当桶中装满水时该装置的机械效率可以达到最大值，此时水的体积为

V=18L=0.018m3

水的重力为

G=mg=pzKVg=l.OxlO3kg/m3xO.O18m3xlON/kg=18ON

若提升的水的高度为h,此时满足关系

Gh+G桶h+G动h+10%Fs=Fs

整理可得

仃+6桶+6动180N+20N+25N

F=-----------------=-------------------------=125N

90%x290%x2

此时的机械效率为

勿有Gh180Nxh

片丁刘=125NX2.=72%

答：(1)水桶中装半桶水时水的质量为9kg；

(2)动滑轮的重力为25N；

(3)用该装置提水时的最大机械效率为72%。

18.(2022•山东青岛•统考中考真题)如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重360N的货物

匀速提起，拉力尸=200N,货物上升的高度〃与所用时间t关系的图像如图乙所示，不计

A.动滑轮的重力G动=20NB.货物上升的速度v=0.4m/s

C.拉力F的功率P=80WD.动滑轮的机械效率77=90%

【答案】BD

【详解】A.一共有2段绳子分担动滑轮和重物的总重力，故动滑轮的重力

G动=2F—G物=2x200N-360N=40N

故A错误;

B.由乙图可知，货物上升的速度

h4m

—=0.4m/s

t10s

故B正确；

C.绳子自由端的速度为

u绳=2u物=2x0.4m/s=0.8m/s

拉力F的功率

WFs

P=—=—=Fu绳子=200NX0.8m/s=160W

故C错误；

D.动滑轮的机械效率

“有GhGhG360N

〃=jx100%=-x100%=—x100%=—x100%=-~——x100%=90%

加总FsFnhnF2x200N

故D正确。

故选BD。

19.（2022•山东滨州.统考中考真题）如图所示，用滑轮组提升质量为12kg的物体时，物体

在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中（不计绳重和摩

擦，g=10N/kg）o下列说法正确的是（）

A.绳子自由端移动的速度为0.6m/s

B.滑轮组提升物体做的有用功为300J

C.拉力做功的功率为30W

D.该滑轮组的机械效率为80%

【答案】ACD

【详解】A.由图可知，承担物体的绳子有3段，所以绳子自由端移动的距离

s=3h=3x2m=6m

则绳子自由端移动的速度为

s6m

VA«=-=--=0.6m/s

电t10s

故A正确；

B.物体所受的重力为

G=mg=12kgxl0N/kg=120N

滑轮组提升物体做的有用功为

W^=Gh=120Nx2m=240J

故B错误；

C.拉力所做的总功为

W^=Fs=50Nx6m=300J

则拉力做功的功率为

W300J

P=—=——=30W

t10s

故C正确;

D.该滑轮组的机械效率为

W有240J

〃='x100%=而x100%=80%

忠

故D正确。

故选ACD

20.（2022•山东淄博・统考中考真题）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,若物体在10s内被提升了6m,不计绳重和摩擦，则拉力厂是

N,绳自由端移动的距离是m,物体上升的速度是

.m/s,滑轮组的机械效率是（精确到1%）。

120.689%

【详解】［1］由图可知，n=2,不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力

11

F=一(G+G动)=5(400N+50N)=225N

n

⑵绳子自由端移动的距离

s—nh—2x6m=12m

［3］重物的速度

h6m

v=-=——=0.6m/s

t10s

［4］滑轮组的机械效率

%Gh400Nx6m

ri=-----x100%=—x100%=————x100%=89%

“总Fs225NX12m

类型三：滑轮组中的连线问题

①拉力是物重的n分之一，n是指与动滑轮向连的绳子的段数，n是

奇数先连动滑轮，n是偶数先连定滑轮

②从“内向外”连，绳不能交叉，不能松弛

③要注意人的位置是否适合拉绳子

【例3】小亮家正在装修房子，他计划用如图所示的器材把材料送到二楼窗口去，帮他设

计最省力的方法，并在图中画出滑轮组的绕线。

【详解】人站在地面上向下拉绳子，且是最省力的方式，绳子固定在动滑轮的挂钩上，所

以此滑轮组的绳子股数有3股

21.（2022•陕西汉中•统考一模）如图所示，请画出人站在地面上利用滑轮组提起物体时的

绕绳方法。

【详解】要求人站在地面上提升重物，因此绕绳时，最终的绳子自由端方向应向下，从定

滑轮的挂钩上开始，然后依次绕过动滑轮、定滑轮，由两段绳子承担物重，如图所示：

22.（2022•江苏苏州•统考一模）在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。

【答案】_

【详解】由图示知，当绳子固定在定滑轮上时，逐一绕过动滑轮和定滑轮后，承重绳子为

2根。绳子固定在动滑轮上，逐一绕过定滑轮和动滑轮，承重绳子为3根。所以第二种绕

线方法更省力，作图如下：

23.（2022•陕西・陕西师大附中校考模拟预测）如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重物

A,请你完成滑轮组的绕线。

///////

【详解】滑轮组的绕线，要一动一定连接，不重复，不交叉，由图得，已经画出拉力的连

线，因此应该从拉力连线开始往里画，绕线如图所示：

亡

24.（2022・四川泸州•统考二模）如下图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景，请在图中画出

绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果。

【详解】由图示知道，此滑轮组绕线时，可将绳子固定在定滑轮上，此时承重绳子为2

根；还可将绳子固定在动滑轮上，此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力，应将绳子固

定在动滑轮上，连线如下

F/

25.（2022・广东中山•统考一模）若用一个定滑轮和两个动滑