2024解析：第十二章滑轮-基础练（解析版）

一、单选题1.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重、轮重和一切摩擦）。下列说法正确的是（）A.拉力F1小于拉力F2B.甲绳子自由端移动速度小于乙绳的C.甲、乙两滑轮组均属于费力的机械D.甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】A．不计绳重及摩擦，因为拉力为且甲滑轮组的绳子承重股数为n1=2，乙滑轮组的绳子承重股数为n2=3，所以甲滑轮组绳端的拉力为乙滑轮组绳端的拉力为因为物体以及动滑轮重力相等，所以F1>F2，故A错误；B．由图与A分析知，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲=2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙=3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；C．使用动滑轮能够省力，为省力杠杆，故C错误；D．因为绳子自由端移动的距离s=nh，提升物体的高度h相同，所以甲滑轮组绳子自由端移动的距离为s1=2h，乙滑轮组绳子自由端移动的距离为s2=3h，则s1≠s2，故D错误。故选B。2.用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，在2秒内两重物均上升2米，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则（）A.手的拉力：F甲=F乙；手乙的功率为60瓦B.手的拉力：F甲<F乙；手乙的功率为120瓦C.手的拉力：F甲>F乙；手乙的功率为60瓦D.手的拉力：F甲>F乙；手乙的功率为120瓦【答案】D【解析】【详解】AB．由图可知，甲滑轮为定滑轮，绳重和摩擦不计，由于使用定滑轮不省力，因此拉力等于物体的重力，即乙滑轮为动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可省一半力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，即因此F甲>F乙，故AB不符合题意。CD．乙滑轮为动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可省一半的力，但费一倍的距离，若将物体提高2米，则绳子自由端移动4米，乙做功为手乙的功率为故C不符合题意，D符合题意。故选D。3.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【解析】【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，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。4.如图，在不计摩擦的情况下，要将物体匀速提升，则F1，F2，F3的大小关系是（）A.F1方向的拉力最小B.F2方向的拉力最小C.F3方向的拉力最小D.三个方向的拉力都一样大【答案】D【解析】【详解】由图可知，此装置为定滑轮，在不计摩擦的情况下，使用定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小，则D符合题意；ABC不符合题意。故选D。5.小李的质量为60kg，可以举起90kg的杠铃，小胖的质量为80kg，可以举起70kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来，比赛结果应是（）A.小李把小胖拉起 B.小胖把小李拉起C.两个都拉不起 D.两个都拉起【答案】B【解析】【详解】小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样，但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关，对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小，由于装置是定滑轮，只改变力的方向，不能省力，所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力，则绳子上的作用力小于小胖的重力，即小胖能把小李拉起，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6.为探究动滑轮和定滑轮的特点，设计了如图所示的两种方式拉升重物，在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度，拉力分别为F1和F2（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（）A.若用定滑轮拉重物，当拉力竖直向下时最省力B.使用动滑轮拉力更小，且做功更少C.用动滑轮提升重物上升h高度，测力计也上升h高度D.使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率【答案】D【解析】【详解】A．定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不计绳重和摩擦时，用定滑轮拉重物，各个方向的拉力都等于物重，故A错误；B．不计绳重与摩擦，使用定滑轮拉力做的功等于克服物体重力做的功，即W1=Gh；使用动滑轮，不计绳重与摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功，即W2=(G+G动)h所以，使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，故B错误；C．动滑轮绳子的有效段数为2，用动滑轮提升重物上升h高度，测力计移动的距离为2h，故C错误；D．使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功，由于做功时间相同，根据可知，使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率，故D正确。故选D。二、填空题7.如图所示，利用轻质_____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_____牛；若以2米/秒的速度匀速提升此重物，则拉力为_____牛。【答案】①.动②.20③.10【解析】【详解】[1]由图可知，滑轮A的轴随物体一起运动，故滑轮A是动滑轮。[2]轻质滑轮重力可不计，根据可知重物的重力为G=2F=2×10N=20N[3]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，此时物体仍然处于平衡状态，故拉力不变，即拉力为10N。8.如图所示，物体A重10牛，在拉力F=8牛作用下，以1米/秒的速度匀速向右运动，物体A受到的摩擦力大小为_____牛，拉力F的功率为_____瓦。（不计轮与轴之间的摩擦）【答案】①.4②.4【解析】【详解】[1]由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，因为不计绳重和摩擦，所以绳子对物体A的拉力因为物体A做匀速直线运动，所以物体A受到的摩擦力f=F绳=4N[2]拉力移动的速度则拉力做功的功率9.甲图盘山公路修得弯弯曲曲，利用了___________的原理，其主要目的是___________（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___________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。【答案】①.斜面②.省力③.粗【解析】【详解】[1][2]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。[3]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。10.如图所示，在旗杆上升起一面国旗，使用的是______（定/动）滑轮，它可以______，不能______。【答案】①.定②.改变力的方向③.省力【解析】【详解】[1][2][3]国旗旗杆上的滑轮固定在旗杆的顶端不动，为定滑轮，它相当于一个等臂杠杆，所以利用它来升国旗，不能省力，但可以改变力的方向。11.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】①.乙②.甲③.2④.110【解析】【详解】[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12.如图所示，动滑轮是变形杠杆，其支点是___________，如果物体重100N，动滑轮重20N，绳子摩擦不计，物体G匀速上升时，拉力F=___________N。如果绳子的自由端移动距离是4m，则物体上升的距离是___________m。【答案】①.A②.60③.2【解析】【详解】[1]由于动滑轮是变形杠杆，根据杠杆结构特点可知，图中动滑轮的支点是A点。[2]由图可知，滑轮由2根绳子承担的物重，所以摩擦和绳重不计，则人在绳子自由端加的拉力为[3]当绳子自由端向上移动的距离是s=4m，重物则匀速上升的距离为13.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】①.22②.5【解析】【详解】[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三、作图题14.画出图中绕绳子的方法，使其最省力（不计摩擦及滑轮重）。【答案】【解析】【详解】两个滑轮组成的滑轮组的绳子的绕法有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮；要求最省力，则是动滑轮上绳子股数多的那种，即是第二种，如下图所示：15.画出提升重物时最省力的绕绳方法。【答案】【解析】【详解】对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：一是绳子先系在定滑轮的下挂钩上，用这种绕法时滑轮组上的滑轮都使用，有四股绳子承担物重；不计绳重、摩擦以及动滑轮重时，拉力是滑轮组提升物重的四分之一；二是绳子先系在动滑轮的上挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮没有使用，这种绕法只能有三股绳子承担物重，不计绳重、摩擦以及动滑轮重时，拉力是滑轮组提升物重的三分之一；由此可知，滑轮组最省力的绕法是承担物重绳子股数最多的第一种，如图所示16.如图，某人站在A处用一根绳子和三个滑轮提起物体B，画出最省力的绕线。【答案】【解析】【详解】图中给出了三个滑轮，两个固定在上面，一个在下面不固定，也就是两个定滑轮和一个动滑轮，人站在A处，提起重物B，需要向下用力，即利用右边的定滑轮改变力的方向，但右边的定滑轮不能省力，为达到最省力的目的，绳子的有效段数应最多，可知，滑轮组有效段数最多为3，绳子先从下面的动滑轮开始连接，然后依次绕过左边上面的定滑轮、下面的动滑轮、右边上面的定滑轮，如下图所示：四、实验题17.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”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）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；（2）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______；（3）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。______【答案】①.可省力②.要多移动距离③.（d）④.【解析】【详解】（1）[1]根据表中数据可知，图（a）中，测力计示数为0.98N，即钩码的重力为0.98N，图（b）中测力计示数为1.02N，在图（c）中，测力计示数为0.55N，因拉力F=0.55N<G=0.98N故使用动滑轮的好处是可省力。

（2）[2]由表中数据，把钩码升高的高度均为0.2m，（b）和（c）中测力计移动的距离分别为0.2m和0.4m，因把钩码升高的高度0.2m小于0.4m，可知：使用动滑轮要多移动离。[3]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，既省力也要改变力的方向，则应选择由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组（d）。（3）[4]由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，绳子的有效段数可为2或3，要求画出最省力的绕线方式，故绳子的有效段数为3，绳子的一端先从动滑轮的挂钩上连起，如下所示：五、计算题18.如图所示，一个正方体重力为640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。（不计摩擦及绳重；机械系统和绳子强度足够大，不会断裂）求：（1）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；（2）用（1）的绕法，此人匀速提起640N的正方体时，人对绳子的实际拉力为220N，若人的体重为600N，那么他用此滑轮组提升物体的重力最大为多少N？【答案】（1）（2）1780N【解析】【详解】解：（1）要想使人所用的拉力最小，动滑轮绕三段绳，从动滑轮的上挂钩开始向上绕起，依次绕过下面的定滑轮、下面的动滑轮、上面的定滑轮，如图所示：（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，不计摩擦及绳重，动滑轮的重力G动=nF-G=3×220N-640N=20N因人施加的拉力不大于自身的重力，所以，人拉绳的最大拉力F大=G人=600N此时提升物体重力最大，则G大=nF大-G动=3×600N-20N=1780N答：（1）见解析；（2）用此滑轮组提升物体的重力最大为1780N。一、单选题（2022·广东·中考真题）19.分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（）A. B.C. D.

【答案】A【解析】【详解】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。故选A。（2021·山东淄博·中考真题）20.现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A.使用这个滑轮能省力B.甲拉力大小等于乙拉力大小C.甲拉力做功大于乙拉力做的功D.甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度【答案】B【解析】【分析】【详解】A．图中滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，不能省力，故A错误；B．不计绳重和摩擦，使用定滑轮不省力，所以两个拉力的大小都等于物体的重力，甲拉力大小等于乙拉力大小，故B正确；C．使重物在相同的时间内匀速上升相同高度，甲乙拉力相等，甲乙拉力移动的距离相等，由W=Fs可知甲拉力做的功等于乙拉力做的功，故C错误；D．使重物在相同的时间内匀速上升相同高度，甲乙拉力移动的距离相等，由可知，甲拉力使绳自由端移动的速度等于乙拉力使绳自由端移动的速度，故D错误。故选B。（2021·广东深圳·中考真题）21.如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了20cm，拉力如图所示，下列说法正确的是（）A.甲中，绳端移动的距离为60cm B.乙中，拉力的功率为1.7WC.甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中，动滑轮的重力为2N【答案】A【解析】【分析】【详解】AC．从甲图可以看到，在动滑轮与定滑轮的中间画一条虚线，虚线往下，有三条绳子吊着动滑轮，即甲中，动滑轮由三根绳子吊着，故C错误；再由题意可知，物体A在2s内拉升了20cm，三条绳子吊着动滑轮，则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度三倍，即甲中，绳端移动的距离为60cm，故A正确；B．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，则乙图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度两倍，即相同的时间2s，那么乙图中绳端移动的速度根据可知，乙中拉力的功率乙中拉力的功率是1.8W；故B错误；D．从乙图可以看到，绳端的拉力是9N，两条绳子托着动滑轮，设动滑轮的重力，物体A的重力是17N，则代入数据可得解得乙中，动滑轮的重力为1N；故D错误。故选A。（2021·辽宁·中考真题）22.用如图所示的滑轮组，匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体，手的拉力为20N，物体移动的速度为0.1m/s，物体受到地面的摩擦力为32N，不计绳重、滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率为80% B.动滑轮重为5NC.拉力的功率为2W D.10s内物体的重力做功为35J【答案】A【解析】【分析】【详解】A．滑轮组的机械效率为故A正确；B．动滑轮重为故B错误；C．拉力的功率为故C错误；D．重力与移动的距离垂直，不做功，10s内物体的重力做功为零，故D错误。故选A。（2021·湖南邵阳·中考真题）23.如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（）A.1.6W B.8W C.3.2W D.16W【答案】C【解析】【分析】【详解】物体速度v1=0.2m/s，绳子移动速度为弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为故C符合题意。故选C。（2016·四川眉山·中考真题）24.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重力和摩擦），其中最省力的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】A．由图知，是两个动滑轮，各能省一半的力，所以；B．由图知，是动滑轮，不能省力，可以省距离，所以F2=2G；C．由图知，是动滑轮，由二段绳子承担，所以；D．由图知，是动轮组，由三段绳子承担，所以。故选A。二、填空题（2022·贵州黔西·中考真题）25.如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为___________N；用这种方法使用滑轮是为了___________。【答案】①.8②.省力【解析】【详解】[1]由图可知，绕在动滑轮上绳子的有效股数n=2，则物体A受到的拉力为F1=2F=2×4N=8N[2]动滑轮可以省一半力，但不可以改变动力方向。（2022·上海·中考真题）26.用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为20牛的物体A，滑轮处于静止状态，相当于一个__________杠杆，力F的大小为____________牛，此时物体A所受到的合力大小为_______________牛。【答案】①.省力②.10③.0【解析】【详解】[1]如图所示，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮，省一半的力，相当于一个省力杠杆。[2]一共有2段绳子分担动滑轮重，故动滑轮省一半的力，力F的大小为[3]滑轮处于静止状态，则物体A也处于静止状态，处于平衡状态，故合力为0。（2022·广西贺州·中考真题）27.如图所示的滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F=______N，可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。【答案】①.动②.50【解析】【详解】[1]如图所示，提升重物时，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮。[2]动滑轮省一半的力，故竖直向上的拉力为（2021·四川广元·中考真题）28.如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10s内被匀速提升了2m，物体所受重力G=720N，人对绳子水平向右的拉力F=300N，物体被拉起时上升的速度是___________m/s；人匀速拉动绳子的功率是___________W。【答案】①.0.2②.180【解析】【分析】【详解】[1]由可知，物体上升的速度为[2]由图可知，绳子的股数为3，则绳子端移动的速度为由可知，人匀速拉动绳子的功率是（2021·湖北恩施·中考真题）29.如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。【答案】①.20②.210【解析】【分析】【详解】[1]此过程克服物体重力做的功为[2]若动滑轮重10N，则（2018·云南曲靖·中考真题）30.如图所示，体重为500N的小强站在水平地面上，竖直向下拉动绳子使600N的物体匀速上升2m，绳端向下移动的距离为_____m；若不计绳重，滑轮重及摩擦，小强对地面的压力是_____N。【答案】①.4②.200【解析】【详解】[1]由图可知，有2段绳子承担物重，则绳端向下移动的距离s=nh=2×2m=4m[2]若不计绳重，滑轮重及摩擦，则绳子的拉力F==300N人拉绳的力和绳子拉人的力是一对相互作用的力，大小相等，人受到绳子竖直向上的拉力、地面向上的支持力和向下的重力而静止，所以F支+F=G人F支=G人-F=500N-300N=200N因支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，所以，小强对地面的压力F压=F支=200N（2018·辽宁盘锦·中考真题）31.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F是_____N，其中定滑轮的作用是_____。【答案】①.1②.6③.改变力的方向【解析】【详解】[1]由图知n=2，绳子自由端移动的距离[2]滑轮组承担物重的绳子股数n=2，因为绳重和摩擦不计，所以绳端的拉力[3]根据定滑轮的特点可知，使用定滑轮，可以改变力的方向。三、实验题（2022·甘肃兰州·中考真题）32.小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见下表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。（1）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑___________；（2）在实验过程中，提升重物时应该注意沿竖直方向___________拉动。动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为___________（选填“A”、“B”或“C”）点。实验次数物重G/N弹簧测力计示数F/N11.00.721.51.032.01.3【答案】①.滑轮的自重②.匀