专题提升Ⅱ 有关滑轮的受力分析（原卷版）

专题提升Ⅱ有关滑轮的受力分析

学习目录

目录

模块一知识掌握....................................................................................................................................1

知识点一、滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）..............................................1

知识点二、滑轮组的绕线方式和受力特点..................................................................................2

知识点三、滑轮组段数n的确定及滑轮组绕线方法..................................................................2

知识点四、n的确定.......................................................................................................................2

【巩固提高】..........................................................................................................................................5

知识重点

模块一知识掌握

知识点一、滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）

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知识点二、滑轮组的绕线方式和受力特点

用同一根绳子绕制的滑轮组中，重物和动滑轮所受到的总重力由几段绳子共同承担，在不计绳重和

1

摩擦的情况下绳子自由端的拉力F（GG），绳子移动的距离Snh，绳子自由端移

拉n物动物

动的速度v绳nv物。

知识点三、滑轮组段数n的确定及滑轮组绕线方法

（1.从轮子数量少的钩子开始；2.动定交替；3.就近原则；4.奇动偶定）

知识点四、n的确定

有几段绳子直接承担动滑轮的重，则n就等于几。

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[例题1]（2017•杭州）如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运

动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与

滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（）

A．物体M与地面间的摩擦力为5牛

B．物体M与地面间的摩擦力为10牛

C．水平拉力F做功的功率为20瓦

D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦

[例题2]（2022秋•上城区校级期中）如图所示，物体A重120N，实心物体B的体积是1dm3，此

时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动；若将B以原速度匀速上升，需要对A

施加100N水平向左的拉力，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重）（）

A．物体B匀速下降的速度是0.1m/s

B．物体A向左做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为100N

C．物体B在匀速上升时，克服B重力做功的功率为2W

D．物体B密度是2.5×103kg/m3

[例题3]（2022秋•滨江区校级期中）利用如图所示的滑轮组，使重80N的物体A沿水平地面匀速

向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则

下列说法正确（）

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A．拉力F大小为60N

B．滑轮组挂钩拉物体A的力为30N

C．该定、动滑轮的组合既能省力又可以省距离

D．绳子自由端移动的距离为3m

[例题4]（2022秋•西湖区校级期中）工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的

绕线方法补充完整。

[例题5]（2022秋•西湖区校级期中）已知每个滑轮重为100牛，物体重为1200牛、绳子能承受的

最大拉力是300N，请在如图中画出滑轮组的绕线方法。

[例题6]（2022•宁波校级一模）如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物

体A．若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算

方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）

（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。

（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的

功物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）

（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生

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的内能，试推导绳子末端移动的距离s＝（请写出推导过程，所得结果用字母表示）

[例题7]（2022秋•慈溪市月考）如图是水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D，物体A、B

以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连，物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆

可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：MN＝1：物体B受到的

重力为100N，A的底面积为0.04m2，高1m。当物体A恰好浸没在水中时，物体B对电子秤的

压力为F1；若水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为F2，已知：

F1：F2＝6：滑轮重、滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。求：

（1）物体A完全浸没时，A受到的浮力F浮。

（2）物体A的密度ρA。

（3）当物体A有部分浸入水中时，如果把细绳由N端向左移动到N′处，电子秤的示数恰好为

零，NN′：MN＝1：6，此时物体A浸在水中的体积V浸。

【巩固提高】

1.（2022秋•余杭区校级期中）图中物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做

匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）

A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f

2.（2021秋•临海市期末）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面匀速运动，弹簧

测力计的示数为4N（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F的大小为（）

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A．2NB．4NC．6ND．8N

3.（2020秋•拱墅区校级月考）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽

略不计，滑轮摩擦不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体

A，使物体A向左做匀速直线运动，则（）

A．F＝10NB．F＝20NC．F＝30ND．F＝50N

4.（2020秋•越城区期末）如图所示，物重为G，在水平拉力F作用下匀速前进，物体受到的摩

擦力为f（不计动滑轮重及转轴与滑轮间的摩擦），下列关系式正确的是（）

푓

A．F＝2fB．F＝fC．F=D．F＝f+G

2

5.（2022春•下城区校级期中）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一

切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，下列判断正确的是（）

①拉力F1的大小为450N

②用图乙绕法匀速提升300N重物时，机械效率为75%

③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等

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A．只有②③正确B．只有①②正确

C．只有②④正确D．只有①②④正确

6.（2021秋•慈溪市校级月考）如图所示，用40N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体

A以0.3m/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10N。不计滑

轮、绳子的重力，滑轮的转轴光滑。下列说法正确的是（）

A．物体A受到水平面的摩擦力是20N

B．滑轮移动的速度是0.6m/s

C．水平拉力F的功率是6W

D．在2s内绳子对物体A做的功为48J

7.（2021秋•慈溪市校级月考）如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体

B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下4N的力F1拉重为2N的物体A时，能使物体B

以0.2m/s的速度匀速向右运动；若只用水平向左的力F2拉物体B时能使物体A以0.3m/s速度

匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（）

A．物体B受到的摩擦力为8N

B．拉力F2大小为10N

C．拉力F2的功率为2.4W

D．拉力F1的功率为1.2W

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8.（2023•温州模拟）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度

在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转

轴光滑）。下列说法错误的是（）

A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力

B．物体A受到B的摩擦力是2N

C．滑轮移动的速度是0.1m/s

D．拉力F做功功率为4W

9.（2021秋•鄞州区期末）如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定

着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向

右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人对绳子的力做功的功率是（）

A．50WB．140WC．30WD．70W

10.（2022秋•西湖区校级期中）如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速

直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重

的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（）

A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m

B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用

C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛

D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W

11.（2021•杭州二模）如图所示，质量为2kg的物体A放在水平桌面上，不计绳重及绳与轮的摩

擦，动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下滑。用一个水平向

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左的拉力F作用在物体A，使物体A以1m/s的速度向左做匀速直线运动，时间为3s。则当物

体A向左做匀速运动时，物体B的速度大小是，物体A受到的摩擦力大小是，

拉力F的功率大小是W。

12.（2021秋•慈溪市校级月考）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体、使物体以相同的

速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙，若不

计摩擦、滑轮重和绳重，则F甲F乙、P甲P乙（均选填“＞”或“＝”或“＜”）。

13.（2023春•下城区校级期中）如图所示，F1＝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

滑轮和绳子之间的摩擦）。

（1）弹簧测力计读数为为N；

（2）物体A和地面之间的摩擦力N；

（3）如果增大F2，物体A是否有可能向左运动？请说明理

由。

14.（2022秋•慈溪市月考）如图所示，木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中，已知滑轮A的

质量mA和滑轮B的质

量mB均为5千克，木板质量M＝10千克，人的质量m＝30千克，不计摩擦与空气作用力。则

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此时人拉绳的力为牛。（g＝10牛/千克）

15.（2021秋•西湖区校级期中）如图所示，某人站在A处用一根绳子和滑轮组拉小车，请画出最

省力的绕线。

16.（2021秋•慈溪市校级月考）质