滑輪習習題課(有答案和分析)

1、第2節(jié) 滑輪習題課 班級 姓名 1使用如圖所示的裝置提升同一個物體，（不計滑輪重和摩擦）最省力的裝置是（）ABCD2如圖所示的各種情況中，用同樣大小的力F將重物勻速提升，若不計摩擦及繩與滑輪的重力，物重最大的是（）ABCD3如圖所示，物體重20N，在F=4N的拉力作用下，物體能做勻速直線運動，則物體受地面摩擦力的大小為（）A24NB20NC8ND4N4如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為200N的物體，拉力F的大小為30N若不計繩子與滑輪組之間的摩擦，則物體和地面之間的摩擦力大小為（）A30NB45NC60ND300N5如圖所示，分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A，不考慮摩擦，三

2、個力的大小關系是（）AF1F2F3 BF1=F2=F3 CF1F2F3 DF2F1=F36學校旗桿頂裝有定滑輪，這樣做（）A既省力，也改變施力的方向B省力，但不改變施力的方向C既不省力，也不改變施力的方向D不省力，但改變施力的方向7用如圖所示的裝置來提升物體，既能省力又能改變施力方向的裝置是（）ABCD8用動滑輪提升物體，如圖所示，貨物G重200牛，被勻速提升2米，在此過程中，若不計滑輪重力及其他摩擦。求：（1）繩子自由端上升的距離：（2）拉力做的功9如圖所示，將重物勻速提高3m，若物體質(zhì)量為60kg，動滑輪重、繩重及滑輪之間的摩擦不計（g取10N/kg），求：（1）繩自由端移動的距離。（2）

3、拉力F的大小。10如圖所示，用20N的拉力拉動一重為50N的物體勻速上升，現(xiàn)用同樣的滑輪組拉動重為200N的物體上升（g取10N/kg，不計繩重及滑輪之間的摩擦），求：（1）G動（2）（2）拉動重為200N的物體時繩子自由端拉力的大小的大?。?）繩自由端移動的距離。11圖示的裝置中，某人將質(zhì)量為50千克的貨物勻速提升2米，求：手對繩的拉力F。繩拉重物所做的功W12如圖所示，重為100牛的物體在水平方向上以米/秒的速度做勻速直線運動，若物體所受的摩擦力f為20牛，（不計繩與滑輪的摩擦及動滑輪重），求：（1）作用在滑輪上的水平拉力F；（2）拉力F在10秒內(nèi)做的功。13如圖所示，使用滑輪組將一質(zhì)量為

4、60kg的重物提起，求：（1）重物的重力是多少（g取10N/kg）（2）拉力F的大小是多少（若不記滑輪重和摩擦力）14如圖所示的滑輪組，繩重及摩擦不計。若繩子自由端的拉力F是200N，平均每個動滑輪重40N，則貨物重G是多少物體升高1m，繩子自由端拉上多少米15工人利用如圖所示的滑輪在10s內(nèi)將重450N的物體向上勻速提起2m，所用拉力為250N；求：（1）繩子自由端移動的速度為多少（2）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升，不計繩重和摩擦力，拉力應為多大16某人利用圖所示的滑輪組，用力在20s內(nèi)將重為480N的物體勻速提高2m，若不計摩擦和機械重，求：（1）拉力大??；（2）20s內(nèi)

5、繩子自由端移動的距離和速度。17如圖所示，用滑輪組把重為80N的物體勻速提起，試計算：（1）若不計繩重、動滑輪重和摩擦的情況下，拉力F的大小多少牛（2）若不計繩重和摩擦的情況下，動滑輪重為10N，拉力F的大小多少牛（3）若拉力為50N，勻速將物體提高4m，則動滑輪重多少牛繩的自由端移動了多少米18如圖所示的滑輪組，不計拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動摩擦。重物G=100N，每一個滑輪重20N，當繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時，求：（1）重物G對地面的壓力為多少（2）當拉力F為多大時，恰能讓重物G勻速上升（3）若重物G能以s的速度勻速上升，則繩自由端向上運動速度為多少19某人利用如圖所示的滑輪組，用20

6、0N的拉力在20s內(nèi)將重為G=480N的物體勻速 提高h=2m，若不計摩擦和繩重。求：（1）動滑輪的重力。 （2）繩子自由端移動的速度。（3）若再增加180N的重物，要使物體勻速上升，作用在繩子自由端的拉力為多大參考答案與試題解析一選擇題（共7小題）1使用如圖所示的裝置提升同一個物體，（不計滑輪重和摩擦）最省力的裝置是（）ABCD【分析】根據(jù)滑輪組繩子拉力的計算，由定滑輪的特點和動滑輪的特點對各個選項注意分析即可。【解答】解：在不計滑輪重和摩擦的情況下：A、此圖是定滑輪，由定滑輪的特點可知，不省力，即F=G；B、此圖是動滑輪，由動滑輪的特點可知，省一半的力，即F=G；C、此圖是滑輪組，繞在動滑

7、輪上的繩子有2股，則F=G；D、此圖是滑輪組，繞在動滑輪上的繩子有3股，則F=G。由以上可知：在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是D。故選：D。【點評】此題主要考查滑輪組繩子拉力的計算，定滑輪及其工作特點和動滑輪及其工作特點等知識點，綜合性強，難易程度適中，是一道很典型的題目。2如圖所示的各種情況中，用同樣大小的力F將重物勻速提升，若不計摩擦及繩與滑輪的重力，物重最大的是（）ABCD【分析】定滑輪的特點是能夠改變力的方向，但是不能省力；動滑輪的特點是能夠省一半的力，但是費距離。根據(jù)圖所示滑輪的各種情況的使用，逐個判斷，最后比較即可得知?！窘獯稹拷猓阂驗槎ɑ喌膶嵸|(zhì)是動力臂等于阻力臂的杠桿，所以

8、使用定滑輪不能省力，好處是能夠改變力的方向；因為動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪的好處是能夠省一半的力；如圖中所示：設將重物勻速提升的力為F，若不計摩擦和滑輪重，在A中，拉力是物體重力的一半，即：F=，所以，GA=2F，在B中，拉力等于物體重力，F(xiàn)=GB，在C中，拉力等于物體重力的 ，即：F=，所以，GC=3F，在D中，拉力是物體重力的一半，即：F=，所以，GD=2F，所以物體重力最大的是C。故選：C。【點評】本題考查動滑輪、定滑輪、滑輪組的工作特點和拉力的計算，關鍵是會分析動滑輪上的繩子段數(shù)和動滑輪、定滑輪的工作特點。3如圖所示，物體重20N，在F=4N的拉力作用下，物體能

9、做勻速直線運動，則物體受地面摩擦力的大小為（）A24NB20NC8ND4N【分析】當滑輪組水平使用時，克服的就不是物體的重力，而是物體受到的摩擦力。從圖中可以看出，有2段繩子在拉重物，利用滑輪組的省力公式F=f變形公式f=nF就可以求出摩擦力的大小?！窘獯稹拷猓河蓤D可見，與動滑輪相連的繩子段數(shù)是2，本題中滑輪組克服摩擦力做功，根據(jù)滑輪組省力公式F=f變形公式得：f=2F=2×4N=8N。故選：C。【點評】本題考查使用滑輪組拉力的計算，解題的關鍵是知道水平使用滑輪組時，目的是克服摩擦力做功。4如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為200N的物體，拉力F的大小為30N若不計繩子與

10、滑輪組之間的摩擦，則物體和地面之間的摩擦力大小為（）A30NB45NC60ND300N【分析】首先確定滑輪組由2段繩子與動滑輪相連，n=2，由于不計繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力，則F=f，據(jù)此物物體受到的摩擦力?！窘獯稹拷猓喝鐖D所示，由2段繩子與動滑輪相連，n=2，則F=f，因為物體在水平地面上做勻速運動，所以地面對物體的摩擦力：f=2F=2×30N=60N，故C正確。故選：C?！军c評】本題考查了使用滑輪組拉力的計算，確定n的大小（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的關鍵。5如圖所示，分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A，不考慮摩擦，三個力的大小關系是（）A

11、F1F2F3BF1=F2=F3CF1F2F3DF2F1=F3【分析】定滑輪的特點不省力、但能改變力的方向，定滑輪實質(zhì)是一個等臂杠桿。【解答】解：因為定滑輪相當于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物G，沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物體的重力。故B符合題意。故選：B?！军c評】本題主要考查學生對定滑輪工作特點的了解和掌握，知道定滑輪的特點：不省力但可以改變力的方向。6學校旗桿頂裝有定滑輪，這樣做（）A既省力，也改變施力的方向B省力，但不改變施力的方向C既不省力，也不改變施力的方向D不省力，但改變施力的方向【分析】掌握定滑輪的實質(zhì)及省力特點：實質(zhì)是一

12、個等臂杠桿，所以不省力，但可以改變用力方向?！窘獯稹拷猓憾ɑ唽嵸|(zhì)是一個等臂杠桿，既不省力也不費力，但能改變力的方向。故選：D?！军c評】滑輪實質(zhì)上是能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿，對于定滑輪是一個等臂杠桿，故不省力，但能改變力的方向。7用如圖所示的裝置來提升物體，既能省力又能改變施力方向的裝置是（）ABCD【分析】（1）使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向；使用動滑輪能省力，不能改變力的方向；（2）單獨使用定滑輪或動滑輪都不能既省力、也不能改變力的方向，而滑輪組是動滑輪、定滑輪的組合，可以省力，也可能改變力的方向?！窘獯稹拷猓篈、是定滑輪，只能改變力的方向，不能省力，故該選項不符合題意；B、是動滑輪，只能

13、省力，不能改變力的方向，故該選項不符合題意；C、是滑輪組，與動滑輪相連的有2段繩子，動力的方向向下，可以省力，可以改變力的方向，故該選項符合題意；D、是滑輪組，與動滑輪相連的有3段繩子，動力的方向向上，可以省力，不可以改變力的方向，故該選項不符合題意；故選：C?！军c評】本題考查滑輪組的工作時可以達到既能省力又能改變力的方向的特點，屬于基礎知識的考查。二計算題（共12小題）8用動滑輪提升物體，如圖所示，貨物G重200牛，被勻速提升2米，在此過程中，若不計滑輪重力及其他摩擦。求：（1）繩子自由端上升的距離：（2）拉力做的功【分析】（1）根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，（2）根據(jù)W=Fs求出拉力所做

14、的功?！窘獯稹拷猓海?）動滑輪繩子的有效股數(shù)為2，繩端移動的距離：s=nh=2×2m=4m，（2）動滑輪繩子的有效股數(shù)為2，不計滑輪和繩的重力及其他摩擦，則拉力F的大?。篎=G=×200N=100N；拉力所做的功：W=Fs=100N×4m=400J。故答案為：（1）繩子自由端上升的距離4m；（2）拉力做的功為400J?！军c評】本題考查了動滑輪繩子拉力、功的計算，是一道較為簡單的計算題。9如圖所示，將重物勻速提高3m，若物體質(zhì)量為60kg，動滑輪重、繩重及滑輪之間的摩擦不計（g取10N/kg），求：（1）繩自由端移動的距離。（2）拉力F的大小。【分析】首先判斷出滑輪

15、組承擔總重繩子的段數(shù)，根據(jù)s=nh計算出繩子自由端移動的距離；根據(jù)G=mg計算出物體的重力；動滑輪重、繩重及滑輪之間的摩擦不計，根據(jù)F=G計算出繩子的拉力大小?！窘獯稹拷猓海?）由圖知，有三段繩子承擔總重，即n=3，則繩自由端移動的距離為：s=3h=3×3m=9m；（2）物體的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N；動滑輪重、繩重及滑輪之間的摩擦不計，則拉力為：F=G=×600N=200N。答：（1）繩自由端移動的距離是9m；（2）拉力F的大小是200N?！军c評】本題考查了滑輪組承擔總重繩子段數(shù)的判斷、拉力的計算，以及重力公式的應用，屬于常見題。10如圖

16、所示，用20N的拉力拉動一重為50N的物體勻速上升，現(xiàn)用同樣的滑輪組拉動重為200N的物體上升（g取10N/kg，不計繩重及滑輪之間的摩擦），求：（1）G動（2）拉力F的大?。?）繩自由端移動的距離?！痉治觥浚?）由圖知通過動滑輪繩子的段數(shù)n，不計繩重及滑輪之間的摩擦，由F=（G+G輪）計算動滑輪的重力；（2）由F=（G+G輪）計算拉動重為200N的物體時拉力F的大??；（3）由s=nh計算繩自由端移動的距離?！窘獯稹拷猓海?）由圖知通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，不計繩重及滑輪之間的摩擦，由F=（G+G輪）可得動滑輪的重力：G輪=3FG=3×20N50N=10N；（2）拉動重為200N的

17、物體時繩子自由端拉力：F=（G+G輪）=×（200N+10N）=70N；（3）繩自由端移動的距離：s=3h=3×=。答：（1）動滑輪重G動=10N；（2）拉力F的大小為70N；（3）繩自由端移動的距離為?！军c評】本題考查了滑輪組中動滑輪重、繩子自由端拉力以及繩子自由端通過距離的計算，正確找到通過動滑輪繩子段數(shù)和用好不計摩擦和繩重，拉力F=（G+G輪）是解題的關鍵。11圖示的裝置中，某人將質(zhì)量為50千克的貨物勻速提升2米，求：手對繩的拉力F。繩拉重物所做的功W【分析】（1）使用定滑輪不能省力；（2）根據(jù)公式W=Gh求繩拉重物所做的功。【解答】解：（1）由圖可知，該裝置為定滑輪

18、，此時的拉力等于物體的重力，則F=G=mg=50kg×kg=490N；（2）繩拉重物所做的功W=Gh=490N×2m=980J；答：手對繩的拉力F為490N；繩拉重物所做的功為980J。【點評】本題考查定滑輪的特點及功計算，關鍵是定滑輪特點的運用，難度不大，屬于簡單的計算題。12如圖所示，重為100牛的物體在水平方向上以米/秒的速度做勻速直線運動，若物體所受的摩擦力f為20牛，（不計繩與滑輪的摩擦及動滑輪重），求：（1）作用在滑輪上的水平拉力F；（2）拉力F在10秒內(nèi)做的功?！痉治觥扛鶕?jù)二力平衡的條件可知，動滑輪對物體A的拉力等于水平面對物體A的摩擦力，然后可以根據(jù)動滑輪的

19、省力特點計算出拉力F的大小，然后利用W=FS，即可求出拉力對物體做的功?！窘獯稹拷猓海?）物體A在水平面做勻速直線運動，則動滑輪對物體A的拉力F拉與摩擦力f是一對平衡力，所以，F(xiàn)拉=f=20N，則物體A對動滑輪的拉力大小為F=20N；根據(jù)動滑輪的特點可得繩端拉力F為：F=F=×20N=10N；（2）如圖使用動滑輪拉動物體，用一半的力，繩子自由端移動二倍的距離。所以彈簧測力計移動的速度：v=2vA=2×s=1m/s，10s拉力端點移動的距離：s=vt=1m/s×10s=10m，拉力做功：W=Fs=10N×10m=100J。答：（1）作用在滑輪上的水平拉力F

20、為10N；（2）拉力F在10秒內(nèi)做的功為100J?！军c評】用如圖動滑輪拉動物體時，繩子自由端移動的距離是物體移動距離的2倍，移動速度是物體移動速度的2倍，用力是對物體拉力的二分之一。13如圖所示，使用滑輪組將一質(zhì)量為60kg的重物提起，求：（1）重物的重力是多少（g取10N/kg）（2）拉力F的大小是多少（若不記滑輪重和摩擦力）【分析】（1）由G=mg計算重物的重力；（2）滑輪組有幾段繩子承擔物體重，繩子自由端拉力就是物體重的幾分之一?！窘獯稹拷猓海?）重物的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N；（2）由圖可知，通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，不計滑輪重和摩擦力，所以拉力F的大

21、?。篎=G=×600N=200N。答：（1）重物的重力是600N；（2）拉力F的大小是200N?！军c評】本題考查重力和滑輪組繩子拉力的計算，關鍵是找到通過動滑輪繩子的段數(shù)。14如圖所示的滑輪組，繩重及摩擦不計。若繩子自由端的拉力F是200N，平均每個動滑輪重40N，則貨物重G是多少物體升高1m，繩子自由端拉上多少米【分析】由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=5，則繩子自由端移動距離等于物體上升高度的5倍；繩重及摩擦不計，拉力F=（G+G動總），據(jù)此求貨物重?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，n=5，繩重及摩擦不計，拉力F=（G+G動總），則貨物重力：G=5FG動總=5×200N40

22、N×2=920N；物體升高1m，則繩子移動的距離：s=5h=5×1m=5m。答：貨物重G是920N；物體升高1m，繩子自由端拉上5m?！军c評】本題考查了使用滑輪組時拉力端移動距離和貨物重力的計算，確定使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)）是關鍵。15工人利用如圖所示的滑輪在10s內(nèi)將重450N的物體向上勻速提起2m，所用拉力為250N；求：（1）繩子自由端移動的速度為多少（2）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升，不計繩重和摩擦力，拉力應為多大【分析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)v=求出繩子自由端移

23、動的速度；（2）不計繩重和摩擦力，根據(jù)F=（G+G動）求出動滑輪的重力，再根據(jù)F=（G+G動）求出用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升時拉力的大小。【解答】解：（1）由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=nh=2×2m=4m，繩子自由端移動的速度：v=s；（2）不計繩重和摩擦力，由F=（G+G動）可得，動滑輪的重力：G動=nFG=2×250N450N=50N，用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升時拉力的大小：F=（G+G動）=×（900N+50N）=475N。答：（1）繩子自由端移動的速度為s；（2）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升

24、，拉力應為475N?！军c評】本題考查了滑輪組繩子拉力的速度和拉力的計算，利用好“s=nh”和“F=（G+G動）”是關鍵。16某人利用圖所示的滑輪組，用力在20s內(nèi)將重為480N的物體勻速提高2m，若不計摩擦和機械重，求：（1）拉力大?。唬?）20s內(nèi)繩子自由端移動的距離和速度?！痉治觥浚?）因不計摩擦和機械重，根據(jù)F=G進行計算；（2）已知重物由3段繩子承擔，利用s=3h可求得繩子自由端移動的距離，再利用速度公式求解繩子自由端移動的速度?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，重物由3段繩子承擔，因不計摩擦和機械重，則拉力F=G=×480N=160N，（2）自由端移動的距離s=3h=3×

25、;2m=6m，速度v=s。答：（1）拉力大小為160N；（2）20s內(nèi)繩子自由端移動的距離為6m，速度為s?！军c評】此計算拉力時不需要考慮到動滑輪自身的重力，弄清物體重由幾股繩子承擔是關鍵。17如圖所示，用滑輪組把重為80N的物體勻速提起，試計算：（1）若不計繩重、動滑輪重和摩擦的情況下，拉力F的大小多少牛（2）若不計繩重和摩擦的情況下，動滑輪重為10N，拉力F的大小多少牛（3）若拉力為50N，勻速將物體提高4m，則動滑輪重多少牛繩的自由端移動了多少米【分析】（1）在不計繩重、動滑輪重、摩擦的情況下，有幾段繩子承擔物重，拉力就是物重的幾分之一，即F=G物；（2）根據(jù)圖示確定通過動滑輪繩子的段數(shù)

26、，然后根據(jù)有幾段繩子在拉重物，拉力就是重物和動滑輪總重的幾分之一計算拉力；（3）滑輪組結構不變，則動滑輪重不變，利用s=nh可求繩子移動的距離?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，有兩段繩子承擔物重，即n=2。（1）拉力為：F=G物=×80N=40N；（2）由圖通過動滑輪繩子的段數(shù)n=2，不計繩重和摩擦，繩子自由端的拉力：F=（G+G動）=×（80N+10N）=45N；（3）滑輪組結構不變，動滑輪的重力也不變，跟拉力大小無關，即G動=10N；繩的自由端移動的距離，s=nh=2×4m=8m。（1）若不計繩重、動滑輪重和摩擦的情況下，拉力F的大小為40N；（2）若不計繩重和摩擦的情

27、況下，動滑輪重為10N，拉力F的大小為45N；（3）若拉力為50N，勻速將物體提高4m，則動滑輪重為10N；繩的自由端移動了8m。【點評】本題考查了滑輪組繩子拉力、運動距離的計算，在繩重及摩擦不計時，靈活運用公式F=（G+G動）是本題的關鍵，常見題目。18如圖所示的滑輪組，不計拉線質(zhì)量及滑輪轉(zhuǎn)動摩擦。重物G=100N，每一個滑輪重20N，當繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時，求：（1）重物G對地面的壓力為多少（2）當拉力F為多大時，恰能讓重物G勻速上升（3）若重物G能以s的速度勻速上升，則繩自由端向上運動速度為多少【分析】根據(jù)物體的重力和滑輪的重力計算出總重力，數(shù)出連在動滑輪上的繩子的股數(shù)，可計算出對物體和動滑輪的總拉力，進而可計算出物體對地面的壓力；根據(jù)力的平衡的知識即可計算出能讓重物G勻速上升的拉力；根據(jù)動滑輪及其工作特點即可得出繩自由端向上運動速度?！窘獯稹拷猓海?