112滑轮（分层练习）-2023-2024学年九年级物理上册（苏科版）

11.2滑轮（分层练习）一、单选题1．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（）A．定滑轮可以省力B．定滑轮是等臂杠杆C．只使用动滑轮就会改变力的方向D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离【答案】B【解析】AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确；C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误；D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。故选B。2．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（）A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3【答案】C【解析】使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3=G定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。故选C。3．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（）A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向【答案】C【解析】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。故选C。4．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮自身的重力及摩擦，则（）A．F1＝F2＞F3＝F4 B．F1＝F2＞F4＞F3C．F1＝F2＞F3＞F4 D．F1＞F2＞F3＞F4【答案】B【解析】a、b图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=F2=Gc图用的是动滑轮，能够省一半的力，故，d图用的是动滑轮，拉力与竖直方向有夹角，由于夹角越大，拉力越大，所以，所以F1=F2＞F4＞F3故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5．在日常生活中，能用100N的拉力提起重150N的物体的简单机械是（）①杠杆②斜面③一个定滑轮④一个动滑轮A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④【答案】B【解析】要用100N的拉力要提起重150N的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在杠杆、斜面和动滑轮能达到省力的目的，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用100N的拉力能提起重150N的简单机械是杠杆①、斜面②和动滑轮④。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同，则与地面摩擦力相同，第一幅图为定滑轮，只改变力的方向，则拉力为F1=f第二三幅图为动滑轮，根据绳子段数关系可知，拉力分别为综合可得故选D。7．如图所示，简单机械均不计摩擦，图中，其中最省力的是（）A． B．C． D．【答案】D【分析】(1)图中使用的是滑轮组，n＝2，简单机械的自重、摩擦均不计，拉力FG；(2)图中使用的是轮轴，动力作用在轮上，由杠杆平衡条件可知，FR＝Gr据此求拉力大小；(3)简单机械的自重、摩擦均不计，使用斜面时Fs＝Gh，据此求力F大小；(4)求出动力臂和阻力臂的大小，利用杠杆平衡条件求F的大小。【解析】A．图中使用的是滑轮组，n＝2，简单机械的自重、摩擦均不计，拉力FG，故A不符合题意；B．图中使用的是轮轴，动力作用在轮上，由杠杆平衡条件可知，，拉力FGG，故B不符合题意；C．在直角三角形中，斜面夹角为30°，则斜面高等于斜面长的，由Fs＝Gh得，FGG，故C不符合题意；D．动力臂L1＝1m+2m＝3m阻力臂L2＝1m，由杠杆平衡条件可得FL1＝GL2FG故D符合题意。故选D。8．如图（绳子和滑轮重不计）重为60N的木块，在10N的拉力F作用下，物体在水平路面上以1m/s的速度匀速运动了6s，则（）A．木块与水平路面间的摩擦力为120N B．木块与水平路面间的摩擦力为20NC．在6s内绳子自由端移动了6m D．在6s内绳子自由端移动了18m【答案】B【解析】AB．由滑轮组结构看出绳子和滑轮重不计，作用在绳自由端的拉力等于木块受摩擦力的，木块受到的摩擦力故A不符合题意，B符合题意；CD．由得，物体移动的距离绳子自由端通过的距离故CD不符合题意。故选B。二、填空题9．一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。【答案】5001000【解析】[1]定滑轮匀速吊起500N的重物，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。[2]拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力，则受到的力为F=500N+500N=1000N10．如图所示，物体A和B所受重力都为40牛，其中______图为定滑轮（选填“（a）”或“（b）”），作用是______。若不考虑滑轮重力和绳子的摩擦，当竖直用力分别匀速提起物体A和B时，力FA大小为______牛【答案】（b）改变力的方向20【解析】[1]使用过程中，滑轮轴固定不动的滑轮叫定滑轮。使用过程中，滑轮轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，故B图中的滑轮轴固定不动，是定滑轮。[2]定滑轮在使用过程中，总是绕着固定点转动，也就是说定滑轮是个形状特殊的杠杆，其动力臂和阻力臂始终等于滑轮的半径，大小不变。故使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。[3]由图知，用于提升物体A的滑轮为动滑轮，直接作用在动滑轮上承担拉力的绳子段数为2。因不计滑轮重及摩擦，所以拉力的大小为11．在生产和生活中，人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如图所示，是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力，这是运用了______（填“斜面”或“轮轴”）；螺丝钉是一种简单机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于______（填“斜面”或“轮轴”），螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。【答案】粗轮轴斜面【解析】[1][2]螺丝刀拧螺丝时使用的是轮轴，轮轴是一种省力机械，支点在轴，螺丝刀手柄越粗动力臂越大越省力。[3]螺丝钉在旋转进入孔中时，螺纹上会受到孔对它的阻力作用，螺丝钉上螺纹就好像是高山上的盘旋公路一样，高山上的盘旋公路是斜面，那么螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面。12．为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，某工人利用如图所示的滑轮组施加了300N拉力在30s的时间内完成任务。此过程中绳子自由端移动的距离为18m，有_____股绳子承担物重。请根据题意在图中画出滑轮组绕绳方法____。如不计摩擦和绳重，动滑轮的重为_____N；如果绳子能承受的最大拉力为450N，那么该滑轮组最大可吊起_____N的物体。【答案】33001050【解析】[1][2]由将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，此过程中绳子自由端移动的距离为18m可知，动滑轮上绳子的段数即有3段绳子承担物重，则滑轮组绕绳从动滑轮开始，如图所示：[3]绳重及摩擦不计，根据可得，动滑轮的重力G动=nFG=3×300N600N=300N[4]如果绳子能承受的最大拉力为450N，最大吊起的物重G′=nF′G动=3×450N300N=1050N13．如图所示，若物体A重1500N，物体A与地面间摩擦力是90N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，拉力F＝______N，物体A移动______m。【答案】301【解析】[1][2]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，绳端的拉力当绳子自由端移动3m时，物体A向左移动的距离三、作图题14．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1的动力臂l1【答案】【解析】定滑轮的相当于等臂杠杆，支点为图中O的位置，动力臂为支点到动力F1的距离l1，图如下15．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1、阻力F2、动力臂l1以及阻力臂l2．()【答案】【解析】定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段(即动力臂l2和阻力臂l1)．如图所示：16．将下图中的滑轮组装为最省力的情形。【答案】【解析】两个定滑轮，两个动滑轮，动滑轮绕5股绳最省力，绕绳的起点在动滑轮上，如下图所示：四、实验题17．小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。实验次数物重G/N测力计的示数F/N11.000.6521.500.9032.001.15（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），其理由是___________。（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如上表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是___________。【答案】变小测力计的重力动滑轮本身有重力【解析】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于钩码的重力。（2）[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力大于物重G的一半。18．同学们共同研究滑轮的特点。（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变___________。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个___________杠杆；（2）他们研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物，如图乙所示。记录的数据如下表。实验序号滑轮重力/N重物重/N弹簧测力计示数/N114≈2.5224≈3.0334≈3.5①通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以省力，但不能改变___________；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在___________（选填“静止”或“拉动”）时读数；②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时，拉力方向对拉力的影响，则需要选择___________滑轮与___________重力的物体来进行实验对比（均选填“相同”或“不同”）。【答案】力的方向等臂力的方向一半拉动相同相同【解析】（1）[1]由图甲知，向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时，弹簧测力计的示数保持不变，且等于物重，所以使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。[2]定滑轮在使用时，动力臂与阻力臂都等于轮的半径，动力与阻力的大小相等，则定滑轮相当于等臂杠杆。（2）①[3]图乙中，提升重物时，需要向上拉动绳子，即拉力向上来提升重物，所以使用动滑轮不能改变力的方向。[4]由表格数据知，每组滑轮与重物的总重力与测力计示数的关系1N+4N=2×2.5N2N+4N=2×3.0N3N+4N=2×3.5N即，在不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力时，用动滑轮匀速竖直提起同一重物，弹簧测力计的示数等于提升重力的一半。[5]在实验中，要探究拉动时，拉力与提升物重的关系，应匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡，且在拉动时，读出测力计的示数。②[6][7]要探究拉力方向对拉力的影响，应用控制变量法，应选择相同的滑轮与相同重力的物体进行实验，操作过程中，只改变拉力的方向。19．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示：钩码重G/N钩码升高高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4（1）在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码_______；（2）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是_______；（3）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是_______；（4）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_______，所以在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择滑轮组；（5）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。_______【答案】匀速上升省力改变力的方向费距离【解析】（1）[1]在分别使用两种滑轮提升钩码时，应沿竖直方向拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，处于平衡状态，只有这样，弹簧测力计对绳子的拉力的大小才是不变的，弹簧测力计的示数不变，才能快速准确测出拉力的大小。（2）[2]在实验（c）中，拉力F=0.55N<G=0.98N故使用动滑轮时省力。（3）[3]比较图（a）（b），观察弹簧测力计拉力的方向，要向上提升物体，使用定滑轮可以向下拉绳子，施加向下的拉力，所以使用定滑轮的好处是改变用力的方向。（4）[4]钩码升高高度都为0.2m时，（b）中测力计移动的距离为0.2m，（c）中测力计移动的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。（5）[5]要使得绕线方式最省力，则承担物重的绳子股数要最多，图（d）中，承担物重的绳子股数最多为3，所以要从动滑轮上面的挂钩绕起，绕线方式如图所示五、计算题20．如图所示，用滑轮组将重100N的物体匀速提高5m，用时10s，每个滑轮重是20N，绳重、摩擦不计，试求：（1）提起物体所用拉力是多少？

（2）绳自由端移动的距离是多少？（3）绳自由端移动的速度？【答案】（1）40N；（2）15m；（3）1.5m/s【解析】解：（1）如图，滑轮组由3股绳承担物重，货物与动滑轮的总重力提起物体所用拉力（2）绳子自由端移动距离（3）绳子自由端移动的速度答：（1）提起物体所用拉力是40N；

（2）绳子自由端移动的距离是15m；（3）绳子自由端移动的速度为1.5m/s。21．工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：（1）动滑轮的重力；（2）钢绳自由端移动的距离；（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。【答案】（1）100N；（2）18m；（3）400N【解析】解：（1）由图示可知，滑轮组承担重量的绳子股数为n＝3，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，由可得，动滑轮的重力G动＝3FG＝3×300N800N＝100N（2）已知建材上升的高度为6m，则钢绳自由端移动的距离s＝3h＝3×6m＝18m（3）滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为答：（1）动滑轮的重力为100N；（2）钢绳自由端移动的距离为18m；（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。一、单选题1．如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起，已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（）A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数FB．C．F1的力臂为OAD．【答案】C【解析】A．在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误；B．由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力是阻力的一半，即故B错误；C．力臂是支点到力的作用线的距离，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C正确；D．在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即，故D错误。故选C。2．用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是（）A．6次 B．7次 C．8次 D．9次【答案】B【解析】根据图示可知，n＝3，而绳子能承受的最大拉力为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则一次吊运大米的重力由G＝mg可得，一次吊运大米的质量一次吊运大米的袋数为所以一次吊运大米的袋数为4袋，则至少需要吊运的次数因此需要7次才能吊运完。故选B。3．某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是（）实验次数物重G拉力F11.0N0.65N21.5N0.90N32.0N1.15NA．实验失败，停止实验B．查阅资料，了解结论的适用条件C．改进实验条件，重新实验D．与同学分析可能的原因【答案】A【解析】课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力、不考虑绳与滑轮摩擦的情况下得出的，在实际的实验中应当考虑动两个因素对结果的影响，故最不可取的是“实验失败，停止实验”，其它三个选项是可取的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4．如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（）A．150N B．200N C．300N D．400N【答案】B【解析】因滑轮自重20N，提升物体需要的拉力由于力的作用是相互的，所以杠杆左端受到的拉力F′＝F拉＝150N因OA∶OB＝3∶4由杠杆的平衡条件得F′×OB＝F×OA即故选B。5．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（）A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10NB．B物体下落速度为1m/sC．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15ND．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动【答案】B【解析】A．由图知，动滑轮上有2段绳子承担物重，所以由物体间力的作用是相互的规律可知，物体A受到的拉力为FA'＝FA＝15N此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为f＝FA'＝15N故A错误；B．由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为故B正确；CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的滑动摩擦力大小不变，方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F＝f+FA'＝15N+15N＝30N则要使物体A向左做加速直线运动，由二力平衡的知识可知，向左拉物体A的力F拉＞30N，故CD错误。故选B。6．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA:OB＝1:2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（）A．A点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600NC．建筑材料P上升的速度为3m/s D．物体M对地面的压力为4500N【答案】D【解析】AD．以定滑轮为研究对象，它受到向下的重力和三段绳子向下的拉力，由于定滑轮处于平衡状态，所以，定滑轮受到A点向上的拉力大小为FA=G定+3F=100N+3×300N=1000N因力的作用是相互的，则A点受到向下的拉力为1000N，即FA′=FA=1000N，故A错误；根据杠杆的平衡条件：FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，所以因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′=FB=500N；物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为FM支持=GMFB′=5000N500N=4500N因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力FM压=FM支持=4500N故D正确；B．由图可知，动滑轮由两段绳子吊着，即n=2，且滑轮组摩擦均不计，建筑材料P重GP=2FG动=2×300N100N=500N故B错误；C、物重P由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度故C错误。故选D。二、填空题7．如图所示，物重G=10N，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2N，使物体上升10cm，则拉力F=___________N，滑轮向上移动___________cm。【答案】225【解析】[1][2]图中所示滑轮为动滑轮，使用时费力省距离，拉力为滑轮向上移动的距离为8．同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则_____（选填“甲”或“乙”）滑轮组更省力，_____（选填“甲”或“乙”）滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s甲=_____m，拉力F乙=_____N（不计绳重和摩擦）。【答案】乙甲2110【解析】[1]由图可知，甲图中动滑轮上绳子股数n甲=2，乙图中动滑轮上绳子股数n乙=3，根据可知，吊起同一物体用乙图所示滑轮组更省力。[2]由图可知，使用甲图的滑轮组向上吊起物体，拉力的方向向下，所以甲图的滑轮组能改变力的方向。[3]把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离[4]物体重300N，如果不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为30N，则拉力9．如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO=2BO，配重的重力为100N，小明体重为500N，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，滑轮重力为G滑轮，求：（1）滑轮M是__________（填“动”或“定”）滑轮；（2）滑轮的重力__________；（3）将配重改为120N，小明能否将配重拉起，通过计算说明理由__________。【答案】动20N所需拉力大于小明的重力【解析】（1）[1]滑轮M在使用过程中，其轴心向上移动，故为动滑轮。（2）[2]配重在地面保持静止状态，绳子对它的拉力为F拉=GF压对动滑轮进行受力分析可知，它受到向上的拉力F，向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉，可得FA=2F拉+G动=2×(100NF压)+G动根据杠杆的平衡条件得到F×AO=F×OB结合AO=2BO，F压=50N时F=240N有[2×(100N50N)+G动]×2=240N×1解得G动=20N；（3）[3]据图可知，当配重对地面的压力恰好为零时，连接配重的绳子上拉力为F=G配重=120N则施加在A点的拉力为根据杠杆的平衡条件得则小明体重G小明=500N<520N所以，小明不能将配重拉起。三、计算题10．如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个重500N的人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法；（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是多少？人对地面的压力是多少？【答案】（1）1000Pa；（2）见解析；（3）320N，180N【解析】解：（1）正方体与地面的接触面积为重物在水平面上，对地面的压力为则对地面的压强为（2）要想使人所用的拉力最小，且该滑轮组向下用力，应从动滑轮开始绕。如图所示。（3）由第二问知，重物相当于三股绳子拉着，可列式解得如果人对绳子的实际拉力是320N，则绳子对人的拉力也是320N，所以，人对地面的压力答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是1000Pa；（2）滑轮组上绳子的绕法如图；（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是320N；人对地面的压力是180N。11．如图所示，以O为支点的水平轻质杠杆ON的M点处悬挂一边长为0.2m的正方体合金块A。A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的正方体B，B放置在水平地面上；已知OM∶ON＝1∶3。一个重为640N的人站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104Pa。当人用力拉住绳通过滑轮组使杠杆水平平衡时，A对B的压强为1.4×104Pa，人对水平地面的压强变为1.45×104Pa。若每个滑轮重为20N，g取10N/kg。求：（1）人对绳的拉力？（2）合金块A的密度？（3）当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。求此时物体B对地面的压强。【答案】（1）60N；（2）5.5×103kg/m3；（3）7.5×103Pa【解析】解：（1）根据可得人与地面的接触面积则当人用力拉住绳通过滑轮组时，人对水平地面的压力由于人处于平衡状态，根据力的合成可得，拉力（2）当人用力拉住绳通过滑轮组时，根据滑轮组的使用特点可知则动滑轮对杠杆N的拉力由于杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得，则AB之间的受力面积根据可得，A对B的压力由于A处于静止状态，则根据力的合成可得金属块A的重力则A的体积所以（3）当人用80N的拉力拉绳时，动滑轮对杠杆N的拉力为当杠杆在水平位置平衡，即则A对B的压力已知A和B是由同种材料制成的，则B的体积则所以此时物体B对地面的压强为答：（1）人对绳的拉力是60N；（2）合金块A的密度是5.5×103kg/m3；（3）当人用80N的拉力拉绳时，杠杆仍水平平衡。此时物体B对地面的压强为7.5×103Pa。12．用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置（如图所示），整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD=1∶2，A的体积为0.02m3，A重为450N，B重为300N，不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力。【答案】（1）200N；（2）230N【解析】解：（1）当水位上涨到A的上表面时，A浸没在水中，所以A排开水的体积为V排=VA=0.02m3所以A受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（2）水位上涨过程中，当A物体露出水面时，A排开水的体积为物体A此时受到的浮力为F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N物体A受到浮力、重力和滑轮组的拉力，三力平衡，所以滑轮组的拉力为F′=GAF浮′=450N80N=370N根据力的作用的相互性可知，物体A对滑轮组拉力F′′=F′=370N不计绳重与摩擦，用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N，则动滑轮的重力为G动=3FG=3×50N100N=50N滑轮组绳子自由端的拉力为根据力的作用的相互性可知，绳子转自由端对杠杆C端拉力与杠杆C端受到拉力大小相等，大小F=140N。杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，由杠杆平衡条件有Fc·OC=F·OD变形带入数据，解得绳子对D端拉力为70N，所以B物体受到拉力为FB拉=F=70NB物体受到的拉力、电子秤的支持力与B的重力平衡，所以B受到的支持力为F支=GBFB拉=300N70N=230N所以电子秤受到B物体对它的压力大小等于230N。答：（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力为200N；（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力为230N。四、实验题13．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。表一（甲小组）表二（乙小组）表三（丙小组）实验序号物体的重力（牛）弹簧测力的示数（牛）实验序号物体的重力（牛）弹簧测力的示数（牛）实验序号物体的重力（牛）弹簧测力计的示数（牛）11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.4（1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，_______；（2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_______牛；（3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_______；（4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：_______。【答案】可以省力0.2拉力方向不同拉力方向与竖直方向夹角越大越费力【解析】（1）[1]从表格中可以看出，每组数据中弹簧测力计的读数都要小于重物的重力，所以使用动滑轮匀速提起重物，可以省力。（2）[2]因为提升重物的过程中相当于两根绳子在提升动滑轮，则由题中资料可知，拉力的表达式为将第1次的实验数据代入到上式，求得G动=2F1G1=2×0.6N1N=0.2N（3）[3]当提升相同重物时，所用拉力的方向不同，得到的弹簧测力计的示数不同，由此可知拉力方向不同影响拉力的大小。（4）[4]观察图片并分析数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，且测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。14．小亮同学骑车上学途中，要冲上一段坡路，他思考：物块以一定的速度v0从斜面底端冲上斜坡后运动的最大距离L与哪些因素有关？认真思考后提出以下猜想：猜想一：可能与物块的质量m有关；猜想二：可能与物块的速度v0有关；猜想三：可能与斜面的倾角θ有关；他选用若干相同材料的长方体物块和同一斜面进行实验。将物块从斜面的底端以速度v0沿斜面向上运动，测得冲上斜面后运动的最大距离L，改变相关条件，多次实验，并将实验数据记录在下表中：表一：m1=0.2kg表二：m2=0.4kg序号倾角θv0（m/s）L（m）序号倾角θv0（m/s）L（m）18°10.056688°20.226328°20.2263916°30.4500316°30.45001016°40.8000416°30.41561123°40.7390523°30.36001253°51.0000653°40.64001368°51.0352768°40.66261483°51.1547（1）分析比较序号2与8或3与9的数据及相关条件可知，猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）；（2）为验证猜想二，可选择序号2与___________的数据进行分析，得出的初步结论是：同一物块，沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动，上滑的最大距离L与物块速度v0___________（选填“有关”或“无关”）；（3）小亮分析了表一、表二中数据后，得出的结论是同一物块，在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行，斜面倾角θ越大，上滑的最大距离L越小，你认为他的观点是___________的（选填正确”或“不正确”）判断的依据是___________；（4）小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。由此提出新的猜想上滑的最大距离L还可能与___________有关；（5）下列探究活动与小亮的研究方法不相同的是___________A．探究影响浮力大小的因素

B．探究二力平衡的条件C．探究定滑轮工作时的特点

D．探究阻力对物体运动的影响【答案】错误1有关不正确分析比较序号12、13、14的数据得出，当以相同的速度v0沿斜面向上滑行时，斜面倾角θ越大，上滑的最大距离L越大接触面的粗糙程度C【解析】（1）[1]2与8或3与9的数据可知，斜面的倾角和速度v0相同，而物块的质量不同，由于冲上斜面后运动的最大距离L相同，说明物块冲上斜面后运动的最大距离L与物块的质量m无关，所以猜想一错误的。（2）[2]猜想二是说明物块冲上斜面后运动的最大距离L可能与物块的速度v0有关，要验证猜想二，需控制物块的质量、斜面的倾角相同，改变物块从斜面的底端的速度v0，所以可以选择序号2与1的数据进行分析。[3]由序号2与1的数据可知，物块的质量、斜面的倾角相同，物块冲上斜面时的速度不同，在斜面上滑行的距离也不同，说明同一物块，沿相同倾角的同一斜面由底端向上运动，上滑的最大距离L与物块速度v0有关。（3）[4][5]分析比较表一序号为4和5的数据，同一物块，在同一斜面底端以相同的速度v0沿斜面向上滑行，斜面倾角θ越大，上滑的最大距离L越小，但分析比较表二序号12、13、14的数据得出，当以相同的速度v0沿斜面向上滑行时，斜面倾角θ越大，上滑的最大距离L越大，所以他的观点是不正确。（4）[6]小亮观察到速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时，路面越粗糙，汽车滑行的距离越短。路面粗糙程度不同，汽车滑行的距离不同，所以可以猜想上滑的最大距离L还可能与接触面的粗糙程度有关。（5）[7]在小亮的研究活动中，采用了控制变量法。A．影响浮力大小的因素是液体的密度和排开液体的体积，在研究浮力大小与液体密度（或排开液体的体积）关系时，控制排开液体的体积（或液体密度）相同，采用了控制变量法，故A不符合题意；B．两个力要平衡，需要满足四个条件，探究二力平衡的条件时，每次只改变一个因素，保持其它因素不变，采用的是控制变量法，故B不符合题意；C．探究定滑轮工作时的特点，选用轻绳进行实验，忽略绳重及摩擦对实验的影响，忽略次要因素，突出主要研究问题，采用了模型法，没有采用控制变量法，故C符合题意；D．研究阻力对物体运动的影响，要控制物体运动到水平面时速度相同，用到了控制变量法，故D不符合题意。故选C。一、综合题1．阅读短文，回答问题。变速自行车的奥秘变速自行车可以