112滑轮课堂练习

【典例1】如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（）A．它是一个动滑轮 B．它可以上下移动C．用它改变力的方向 D．用它改变力的大小【答案】C【详解】升旗时旗杆顶端的滑轮并不随国旗升降，它是一个定滑轮，用力方向与国旗运动的方向相反，故用它改变力的方向。故选C。【变式11】2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。五星红旗升起是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，该滑轮的类型和作用分别是（

）A．定滑轮，改变拉力的方向 B．动滑轮，减小拉力C．定滑轮，增大绳子自由端移动的距离 D．动滑轮，不能省力【答案】A【详解】旗杆顶部是定滑轮，定滑轮的特点是不省力、不省功、也不省距离，但能改变力的方向，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。【变式12】如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（）A．F1较大 B．F2较大C．F3较大 D．三个力一样大【答案】D【详解】如图为定滑轮，本质是一个等臂杠杆，不省力也不费力，所以三个力大小相等，故D正确，ABC错误。故选D。【典例2】如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（）A．既省力，也改变施力的方向B．省力，所用力为200NC．省力，所用力为400ND．不省力，但改变施力的方向【答案】B【详解】AD．使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向，故AD错误；BC．动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省一半的力，不考虑滑轮重绳重和摩擦，所以所用拉力为F=200N，故B正确，C错误。故选B。【变式21】如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为N，拉力移动的距离为m。【答案】动2000.4【详解】[1]如图所示的滑轮，工作时，滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。[2]不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，拉力为[3]拉力移动的距离为【典例3】如图所示，物重30N，滑轮重6N，若不计绳重与摩擦，则挂钩下细绳P承受的拉力为N，拉力F是N。若绳子自由端上升0.8m，则物体会上升m。

【答案】30180.4【详解】[1]因物体重，处于平衡状态，说明挂钩施加的拉力与物体的重力是一对平衡力大小相等为30N，因为力的作用是相互的，所以挂钩受到的拉力为。[2]绳端的拉力为物体和滑轮总重的一半，拉即力所以拉力为。[3]滑轮承重绳子的股数，物体上升的高度【变式31】如图所示，使用滑轮的目的是为了，重6N的物体在的水平拉力作用下，以10cm/s的速度向左匀速运动了5s，则绳子自由端将移动m；物体与地面的摩擦力为N。【答案】省力14【详解】[1]图中为动滑轮，根据动滑轮的特点可知，可以省力，但费距离。[2]已知物体移动的距离为绳子自由端移动的距离为[4]已知绳末端的拉力为2N，由可得，物体受到的摩擦力为【典例4】如图所示，物体A在拉力F作用下向左做匀速直线运动，此时物体A受到水平桌面的摩擦力是5N，（不考虑滑轮重、绳重和滑轮间的摩擦力），则拉力N。【答案】10【解析】【小题1】根据动滑轮为省力、费距离机械可知，两股绳平分动滑轮挂钩上的力，所以挂钩上的拉力为F=2f=2×5N=10N【变式41】如图所示，物重G=5N；绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。不计绳重与摩擦，若滑轮重为1N，使物体上升6cm，则拉力F=N，滑轮向上移动cm。

【答案】113【详解】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，不计绳重与摩擦，则拉力滑轮向上移动的距离【典例5】下图是滑轮甲和乙，不考虑滑轮重和摩擦，下列说法正确的是（）A．甲是动滑轮，可以省力 B．乙是定滑轮，可以省力C．甲是动滑轮，能改变拉力的方向 D．乙是定滑轮，可以省距离【答案】A【详解】AC．图中甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，可以省力，故A正确，C错误；BD．乙是定滑轮，相当于等臂杠杆，定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，故BD错误；故选A。【变式51】如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。【答案】可以改变作用力方向2小于【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；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）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，省一半力多费1倍距离。【详解】如图所示甲为定滑轮，乙为动滑轮。[1]图中使用甲滑轮的好处是，可以改变作用力方向。[2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高2m。[3]定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故F1=G1动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故则G2=2F2故G1<G2.【变式62】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F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＝F2＞F3【答案】C【详解】不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，假设物块与地面的摩擦力为f，由于第一个图中滑轮为定滑轮，使用过程不省力，故F1＝f第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F2＝2f第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则故F2＞F1＞F3，故C正确。故选C。【变式63】如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】B【详解】A．由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以，故A不符合题意；B．由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以，故B符合题意；C．使用定滑轮，，故C不符合题意；D．使用动滑轮，，故D不符合题意。故选B。【典例7】将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。【答案】【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：【变式71】如图所示，某人用滑轮组提起物体，请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。【答案】【详解】图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两段绳子承担物重，另一种是由三段绳子承担物重；要想最省力，应选用三段绳子承担物重的绕法，即绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后依次绕线，如图所示：【变式72】如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子【答案】【详解】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，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图所示【典例8】用如图所示的滑轮组水平拉动物体，用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。【答案】【详解】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，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：【变式81】小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。【答案】【详解】因为要最省力，所以选择两个动滑轮的滑轮组，连接如下图所示：【变式82】用滑轮组提升重600N的物体，假设绳重和摩擦均不计，动滑轮重30N，在图中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F大小。【答案】【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示：【变式83】请用细绳把图滑轮连接起来，使我们提起物体的拉力是重力的。【答案】【详解】由题意知，要求提起物体的拉力是重力的，则动滑轮上绳子的根数为3，根据偶定奇动，绳子应从动滑轮开始，如图所示：【典例9】用如图所示的装置提升重为600N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重，下列说法正确的是（）A．两个滑轮均为动滑轮 B．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为300NC．若人将绳子匀速拉过2m，物体也上升2m D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向【答案】B【详解】A．由图可知，此装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，故A错误；B．由图得不计摩擦和滑轮与绳的自重，拉力为故B正确；C．物体上升2m，则绳子的自由端会通过故C错误；D．由图可知，使用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。故选B。【变式91】若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】如图所示，A．动滑轮上绕两段绳，则绳子自由端的拉力为；B．两个定滑轮，不省力，不省距离，则绳子自由端的拉力为G；C．动滑轮上绕3段绳，则绳子自由端的拉力为；D．动滑轮上绕两段绳，则绳子自由端的拉力为；综上所述，B选项中的滑轮组最不省力，最省距离，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。【变式92】郭郭利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组，向下拉动绳子来提升货物，已知货物重600N。不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为350N。（1）在图中画出绳子的绕法；（2）现将重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大；（3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力多大？【答案】（1）；（2）425N；（3）300N【详解】解：（1）如图所示，人在地面上，人给绳子的拉力只能是向下的，那么绳子的固定端只能固定在定滑轮上，绕过动滑轮，再绕定滑轮绕入水中，故如图所示：（2）已知货物重600N，不计绳重及摩擦且不忽略动滑轮重的情况下，郭郭实际所用拉力为350N，则动滑轮的重力为现将重物再增加，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为（3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力答：（2）现将重物再增加，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为425N；（3）若忽略动滑轮重，郭郭所用拉力为300N。【变式93】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，小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子，两根木棍和绳子组成的机械相当于，小明受到的拉力是N，小杰受到的拉力是N。

【答案】滑轮组600700【详解】[1]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。[2]小华在图中A处拉绳子的另一端用100N力拉绳子，由图可知小明那端木棍有6段绳子相连，因此小明受到的拉力F=100N×6=600N[3]小杰那端木棍有7段绳子相连，因此小杰受到的拉力F'=100N×7=700N【典例10】如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为N。【答案】14【详解】当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则当A向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以A受到向右的摩擦力为f′=f=7NB对A的拉力不变，F拉=7N，A做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力为【典例11】如图所示是“一动一定”滑轮组，a、b为两个弹簧测力计，不计滑轮重，绳重及摩擦，当匀速提升G=600N的重物时，a、b两弹簧测力计的示数分别为（）A．600N

200N B．600N

300N C．400N

300N D．400N

200N【答案】D【详解】由图示知，滑轮组承重绳子的根数为3，不计滑轮重、绳重及摩擦时，弹簧测力计b的示数匀速提升重物时，由平衡条件知道，a弹簧测力计向上的拉力等于两股绳子向下的拉力和，即a弹簧测力计的示数Fa=2Fb=2×200N=400N故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。【典例12】体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要

N的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为