人教版八年級(jí)物理下冊(cè)同步考點(diǎn)專(zhuān)題訓(xùn)練12.2滑輪(原卷版+解析)

\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"12.2滑輪（原卷版）考點(diǎn)直擊考點(diǎn)直擊典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1滑輪及其工作特點(diǎn)（1）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來(lái)分析；（2）滑輪分類(lèi)：定滑輪和動(dòng)滑輪；定滑輪工作特點(diǎn)：（1）定滑輪使用時(shí)，滑輪的位置固定不變；定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向。（2）定滑輪的特點(diǎn)：通過(guò)定滑輪來(lái)拉鉤碼并不省力，通過(guò)或不通過(guò)定滑輪，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是一樣的，可見(jiàn)，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會(huì)給工作帶來(lái)方便；（3）定滑輪的原理：定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑，根杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)：（1）動(dòng)滑輪使用時(shí)，滑輪隨重物一起移動(dòng)；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，省12（2）動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半力，費(fèi)距離；這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí)，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力，但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離，即費(fèi)了距離；（3）動(dòng)滑輪的原理：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。【典例1】（2021?阿榮旗二模）用定滑輪拉物體，不計(jì)摩擦，當(dāng)沿不同方向?qū)⑽矬w拉起時(shí)，拉力分別為F1、F2、F3，如圖所示，則這三個(gè)力之間的大小關(guān)系正確的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＝F3 D．無(wú)法判斷【典例2】（2021春?興慶區(qū)期末）如圖所示，通過(guò)動(dòng)滑輪勻速提起重物G時(shí)，向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3，則這三個(gè)力大小關(guān)系是（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大【典例3】（2021?中牟縣模擬）某同學(xué)用重為10N的滑輪勻速提升重為90N的物體。不計(jì)繩重，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A．25N B．60N C．50N D．45N【典例4】（2021春?陽(yáng)東區(qū)期中）如圖所示表示三種不同的滑輪組，用它們提起重為G的相同重物，在A端所用的拉力分別為F1＝；F2＝；F3＝。（不計(jì)滑輪本身的重和摩擦）【典例5】（2020?肥東縣二模）小明同學(xué)在學(xué)習(xí)滑輪時(shí)，老師講到：理想的動(dòng)滑輪最多省一半力，其實(shí)省力的多少與拉力和豎直方向的夾角大小有關(guān)，如圖甲所示。小明就此問(wèn)題展開(kāi)如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)探究，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在表格中。序號(hào)123拉力F/N3.03.8（1）如圖丙所示，這是第三步實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，則F3＝N；（2）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論：使用動(dòng)滑輪提升同一重物時(shí)，拉力F與豎直方向的夾角θ越大，需要的拉力F越大。請(qǐng)你從杠桿平衡條件的角度分析其中的原因：?！咀兪接?xùn)練1】（2021?張店區(qū)一模）如圖所示，國(guó)旗桿頂部裝有一個(gè)滑輪，下列說(shuō)法中正確的是（）A．它是定滑輪，用它可以省力 B．它是定滑輪，用它可以改變力的方向 C．它是動(dòng)滑輪，用它可以省功 D．它是動(dòng)滑輪，用它可以省力【變式訓(xùn)練2】（2020?岑溪市一模）如圖所示，一個(gè)重G＝20N的物體在拉力F的作用下被勻速提升了20cm．若不計(jì)滑輪重和摩擦，則拉力F及其向上移動(dòng)的距離s分別為（）A．F＝10N，s＝0.2m B．F＝10N，s＝0.4m C．F＝20N，s＝0.2m D．F＝20N，s＝0.4m【變式訓(xùn)練3】（2019春?惠山區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體，不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N【變式訓(xùn)練4】（2019秋?句容市校級(jí)月考）如圖，物體重10N，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。該滑輪是滑輪，手拉彈簧測(cè)力計(jì)在1位置時(shí)的示數(shù)為N．若手拉彈簧測(cè)力計(jì)在1、2、3三個(gè)不同位置時(shí)的拉力分別是F1、F2、F3，則它們的大小關(guān)系是F1F2F3．這證明使用定滑輪不能改變力的，只能改變力的。【變式訓(xùn)練5】（2020秋?泰興市期中）小明同學(xué)在“研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N使用動(dòng)滑輪時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N11.000.6521.500.932.001.15（1）在研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，按圖甲操作，覺(jué)得讀數(shù)不方便，于是把測(cè)力計(jì)倒過(guò)來(lái)，即測(cè)力計(jì)吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)（選填“大于”、“等于”或“小于”）物體的重力，其原因是（不計(jì)繩重及摩擦）。（2）在研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，按圖乙操作，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F大于物重G的一半，其原因是。如果不更換動(dòng)滑輪，為了使測(cè)出的拉力接近物重的一半，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理的建議。（3）小明在研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)的第二次實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼在2s內(nèi)勻速提高10cm，則拉力做的有用功是J，拉力做功的功率是W，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為。（不計(jì)繩重和摩擦）考點(diǎn)2滑輪組及其工作特點(diǎn)（1）定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費(fèi)距離；（2）使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動(dòng)力F=G物（3）用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動(dòng)的距離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh（n表示承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)）；【典例6】（2021春?雄縣期末）如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為F1和F2．若不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無(wú)法判斷【典例7】（2021?日照二模）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線代替繩子，將兩個(gè)滑輪連成滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起。【變式訓(xùn)練1】（2020秋?廣州月考）如圖所示，物重為G的物體在不同簡(jiǎn)單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小關(guān)系是（）A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1【變式訓(xùn)練2】（2021?龍湖區(qū)模擬）如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出人站在地面上利用滑輪組提起物體時(shí)的最省力的繞繩方法?？键c(diǎn)3滑輪組和動(dòng)滑輪繩子拉力的計(jì)算（1）使用滑輪組時(shí)（忽略摩擦阻力）：滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動(dòng)力F=G物+G其中：F拉—拉力，G動(dòng)—?jiǎng)踊喌闹亓?，G物—被提升物體的重力，n—吊住動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)；（2）使用動(dòng)滑輪時(shí)，條件不同，拉力的計(jì)算方法也不同；①物體在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)：當(dāng)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體和動(dòng)滑輪重力之和的n分之一；實(shí)際情況下，動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無(wú)法忽略不計(jì)，那么拉力等于物體重力除以n和機(jī)械效率的乘積．②物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)：當(dāng)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實(shí)際情況下，動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無(wú)法忽略不計(jì)，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機(jī)械效率的乘積．（注：n為滑輪的股數(shù)）。【典例8】（2019春?東湖區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，物體A重60N，當(dāng)滑輪在力F的作用下，以0.4m/s的速度勻速上升時(shí)，物體A的速度為，F(xiàn)的大小為N．（不計(jì)滑輪重及摩擦）【典例9】（2019秋?儀征市校級(jí)月考）小明利用如圖所示的裝置探究滑輪組的特點(diǎn)，他將重為5N的物體勻速提高了1m，每個(gè)滑輪重均為1N，不計(jì)繩重及摩擦，則繩端移動(dòng)距離是m，施加在繩端的拉力F是N，懸掛定滑輪處拉力F′是N．【典例10】（2021?濟(jì)寧模擬）如圖所示裝置，同材質(zhì)的甲、乙兩實(shí)心木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪重力及摩擦，則（）A．甲、乙的體積之比為1：2 B．甲、乙的質(zhì)量之比為1：2 C．甲、乙的密度之比為2：1 D．甲、乙的重力之比為2：1【典例11】（2020春?汝州市期末）如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A勻速向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10?N，不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力f的大小分別是（）A．F＝20?N，f＝20?N B．F＝10?N，f＝20?N C．F＝20?N，f＝10?N D．F＝10?N，f＝10?N【變式訓(xùn)練1】（2020春?新鄉(xiāng)期末）如圖所示的動(dòng)滑輪，把重10N的物體勻速向上拉起，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N，則拉力F＝N，若不計(jì)摩擦，動(dòng)滑輪重是N．若用此滑輪提起20N的物體，拉力F是N．（不計(jì)繩重和摩擦）【變式訓(xùn)練2】（2020春?四會(huì)市期末）如圖所示的滑輪組中，不計(jì)滑輪質(zhì)量，分別掛上A、B兩物體后恰能靜止，則兩物重力關(guān)系為（）A．GA：GB＝1：1 B．GA：GB＝1：2 C．GA：GB＝2：1 D．不好判斷【變式訓(xùn)練3】（2020春?長(zhǎng)葛市期末）如圖所示，拉力F的功率為3.6W，物體A以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速運(yùn)動(dòng)，A與地面間的摩擦力是A重力的0.3倍，不計(jì)滑輪處摩擦和繩重，則（）A．1s內(nèi)重力做功3.6J B．A的重力為120N C．拉力F＝36N D．摩擦力為18N【變式訓(xùn)練4】（2020?思明區(qū)校級(jí)三模）如圖，用100N的力拉著物體A以2m/s的速度在水平面勻速前進(jìn)，若A受到的摩擦力是20N，則B受到的摩擦力是N，B物體的速度是m/s。（不考慮繩子與滑輪之間的摩擦）考點(diǎn)4斜面和輪軸以及滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝滑輪組的設(shè)計(jì)：第一步：確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)。首先算出承擔(dān)所要拉起重物與動(dòng)滑輪的自重所需要的繩子的根數(shù)n，其方法和滑輪組繩子的繞法中的方法相同，然后我們根據(jù)每?jī)筛K子需要一個(gè)動(dòng)滑輪來(lái)確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)。當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=n2；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=n?1第二步：確定定滑輪的個(gè)數(shù)。一般情況下，定滑輪的個(gè)數(shù)由繩子的段數(shù)n和拉力的方向共同決定。當(dāng)n為奇數(shù)且拉力方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)應(yīng)為n+12；拉力的方向向上時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為

n?12．當(dāng)n為偶數(shù)且方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為n2滑輪組繩子的繞法：第一步：確定繞過(guò)動(dòng)滑輪的繩子的根數(shù)。首先根據(jù)題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、要承擔(dān)的重物G物和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)，計(jì)算出承擔(dān)物重所需繩子段數(shù)n=G物2+第二步：確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，開(kāi)始繞繩子；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，開(kāi)始繞繩子。輪軸：（1）輪軸：由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單機(jī)械叫做輪軸。例如汽車(chē)方向盤(pán)、轆護(hù)等。（2）輪軸的實(shí)質(zhì)：輪軸相當(dāng)于一個(gè)杠桿，輪和軸的中心O是支點(diǎn)，作用在輪上的力是動(dòng)力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動(dòng)力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點(diǎn)：因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑，即杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動(dòng)力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過(guò)的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r；斜面：（1）斜面是簡(jiǎn)單機(jī)械的一種，可用于克服垂直提升重物的困難。將物體提升到一定高度時(shí)，力的作用距離和力的大小都取決于傾角。如物體與斜面間摩擦力很小，則可達(dá)到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面長(zhǎng)，h表示斜面高，物重為G．不計(jì)阻力時(shí)，根據(jù)功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長(zhǎng)，則越省力，但越費(fèi)距離。日常生活中常見(jiàn)的斜面，如盤(pán)山公路、螺絲釘上的螺紋等?！镜淅?2】（2019?新寧縣模擬）斜面是一種，使用斜面的好處是，斜面高度一定時(shí)，斜面越使用它就越?！咀兪接?xùn)練1】24．（2021春?香河縣期末）在生產(chǎn)和生活中，經(jīng)常見(jiàn)到這樣的情形，用木板搭斜坡將貨物推上汽車(chē)車(chē)廂，修盤(pán)山公路使汽車(chē)駛上高聳的山峰等。從物理學(xué)的角度分析，它們的物理模型屬于同一種簡(jiǎn)單機(jī)械，即，這種簡(jiǎn)單機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)是。課堂鞏固訓(xùn)練課堂鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2020春?西吉縣校級(jí)期末）用滑輪組勻速提升重物，當(dāng)繩子的自由端被拉下2m時(shí)，物體升高了0.5m，被提升的重物的質(zhì)量為20kg．若不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦阻力，則拉繩子的力應(yīng)為（）A．40N B．49N C．98N D．5N2．（2020?福田區(qū)校級(jí)模擬）下列各圖中利用了動(dòng)滑輪的是（）A．B．C．D．3．（2019?寬城區(qū)模擬）下列說(shuō)法中正確的是（）A．滑輪組的省力情況是由其中的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)決定的 B．剪刀實(shí)際上是兩個(gè)杠桿的組合 C．費(fèi)力杠桿是不好的，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用 D．不論是定滑輪還是動(dòng)滑輪，其輪心都相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn)4．（2019?寧波模擬）如圖所示，滑輪第一次受到F1的作用，第二次受到豎直向上F2的作用，物體的重力為G．在不計(jì)摩擦的情況下，將物體勻速向上提起時(shí)（）A．F1＜F2 B．F2＝G C．F1的力臂為OA D．在F2方向上移動(dòng)的距離為物體上升距離的2倍5．（2021春?高青縣期中）如圖所示，用滑輪裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則省力情況相同的是（）A．①④ B．③④ C．②③ D．①②6．（2020秋?蘇州月考）一名體重600N的舉重運(yùn)動(dòng)員，可舉起1300N的物體，這個(gè)人站在地面上，用如圖裝置提升物體，滑輪重和摩擦均忽略不計(jì)，在下列四個(gè)不同重力的物體中，他能提起的最重的物重是（）A．600N B．1300N C．1900N D．700N二、填空題。7．（2021春?南開(kāi)區(qū)期末）定滑輪實(shí)質(zhì)是杠桿，使用定滑輪可以改變，但它不能。8．（2020秋?宜州區(qū)期末）使用機(jī)械時(shí)，有時(shí)可以省力，有時(shí)可以省距離，但都不能?。槐P(pán)山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設(shè)計(jì)目的是為了。9．（2021?宜城市二模）使用機(jī)械可以極大地減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。（1）如圖甲，工人在鋪設(shè)電纜時(shí)，要在轉(zhuǎn)彎處安裝一組導(dǎo)向輪。這組導(dǎo)向輪屬于（選填“動(dòng)滑輪”或“定滑輪”）。（2）如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃部分靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸，這是為了，從而在使用時(shí)更加省力。10．（2020?黃埔區(qū)一模）如圖所示，我國(guó)古代護(hù)城河上安裝使用的吊橋就是一個(gè)組合機(jī)械，定滑輪的作用是改變，橋可看作一個(gè)杠桿，由圖可知杠桿的支點(diǎn)是（選填“A”、“B”或“C”）點(diǎn)，請(qǐng)分別畫(huà)出人拉動(dòng)吊橋瞬間繩子AB對(duì)橋的拉力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2，根據(jù)，可以判斷橋?qū)儆冢ㄌ睢笆×Α薄ⅰ暗缺邸被颉百M(fèi)力”）杠桿。11．（2021春?嘉定區(qū)期末）如圖所示，分別用力F1、F2勻速提升重為10牛的物體（不計(jì)滑輪重力和摩擦）?；啠ㄟx填“甲”或“乙”）相當(dāng)于等臂杠桿，力F2＝F1；若圖（b）中的物體被豎直提升2米，則繩子自由端上升米，此過(guò)程中，物體的機(jī)械能（選填“變大”、“不變”或“變小”）。12．（2020春?汝南縣期末）如圖所示，不計(jì)動(dòng)滑輪的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，當(dāng)豎直向上的力F＝10N時(shí)，恰能使重物G勻速上升，則重物G＝N，繩固定端拉力為N，重物上升10cm，力F向上移動(dòng)cm。三、作圖題。13．（2021秋?姜堰區(qū)期中）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出使用該滑輪組最省力的繞線方式。四、計(jì)算題。14．（2021春?淮南月考）如圖所示，工人用滑輪組提升質(zhì)量為24kg的物體，使物體在5s內(nèi)勻速上升1m。動(dòng)滑輪的重為20N，求：（不計(jì)繩重及摩擦，g取10N/kg）（1）物體的重力。（2）繩子自由端移動(dòng)的距離和速度。（3）工人所用的拉力。15．（2020春?柳州期末）工人利用如圖所示的兩個(gè)滑輪組成滑輪組，向下拉動(dòng)繩子來(lái)提升貨物。已知貨物重800N．不計(jì)繩重及摩擦。（1）在圖中畫(huà)出繩子的繞法。（2）若忽略動(dòng)滑輪重，工人所用拉力多大？（3）若不可忽略動(dòng)滑輪重，工人實(shí)際所用拉力為500N，動(dòng)滑輪有多重？16．（2020?壽光市模擬）如圖所示，通過(guò)滑輪組用200N的拉力在20s內(nèi)將重為480N的物體勻速提高2m，（不計(jì)繩重和摩擦），求：（1）動(dòng)滑輪重；（2）繩自由端的移動(dòng)速度為多大？（3）若重物再增加150N，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"12.2滑輪（解析版）考點(diǎn)直擊考點(diǎn)直擊典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1滑輪及其工作特點(diǎn)（1）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來(lái)分析；（2）滑輪分類(lèi)：定滑輪和動(dòng)滑輪；定滑輪工作特點(diǎn)：（1）定滑輪使用時(shí)，滑輪的位置固定不變；定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向。（2）定滑輪的特點(diǎn)：通過(guò)定滑輪來(lái)拉鉤碼并不省力，通過(guò)或不通過(guò)定滑輪，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是一樣的，可見(jiàn)，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會(huì)給工作帶來(lái)方便；（3）定滑輪的原理：定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑，根杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)：（1）動(dòng)滑輪使用時(shí)，滑輪隨重物一起移動(dòng)；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，省12（2）動(dòng)滑輪的特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半力，費(fèi)距離；這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí)，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力，但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離，即費(fèi)了距離；（3）動(dòng)滑輪的原理：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿?！镜淅?】（2021?阿榮旗二模）用定滑輪拉物體，不計(jì)摩擦，當(dāng)沿不同方向?qū)⑽矬w拉起時(shí)，拉力分別為F1、F2、F3，如圖所示，則這三個(gè)力之間的大小關(guān)系正確的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＝F3 D．無(wú)法判斷【答案】C。【分析】要解答本題需掌握：定滑輪實(shí)質(zhì)上是一等臂杠桿，只改變力的方向，而不省力?！窘獯稹拷猓阂?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一個(gè)等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故在不計(jì)摩擦的情況下，定滑輪拉同一重物G，沿三個(gè)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A、B、D錯(cuò)誤。故選：C。【典例2】（2021春?興慶區(qū)期末）如圖所示，通過(guò)動(dòng)滑輪勻速提起重物G時(shí)，向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3，則這三個(gè)力大小關(guān)系是（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大【答案】C?！痉治觥空页鲋c(diǎn)，分析三個(gè)力的力臂的大小后，由杠桿平衡條件分析。【解答】解：固定繩子的一端與動(dòng)滑輪接觸的地方為支點(diǎn)，各力臂如下：可知，F(xiàn)1的力臂為直徑，力臂最大，F(xiàn)2的力臂較大，F(xiàn)3的力臂最小，由杠桿平衡條件知，當(dāng)阻力與阻力的力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小。故三個(gè)力的關(guān)系為：F1＜F2＜F3。故選：C?！镜淅?】（2021?中牟縣模擬）某同學(xué)用重為10N的滑輪勻速提升重為90N的物體。不計(jì)繩重，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A．25N B．60N C．50N D．45N【答案】B?！痉治觥縿?dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)杠桿，不計(jì)繩重和摩擦，重物和動(dòng)滑輪的總重由2段繩子承擔(dān)，當(dāng)沿豎直方向拉動(dòng)時(shí)，動(dòng)力臂大小等于滑輪的直徑大小，此時(shí)拉力F＝（G物+G動(dòng)）；若斜拉繩子時(shí)，動(dòng)力臂會(huì)小于滑輪的直徑，此時(shí)力臂變小，所需的的拉力變大，因此會(huì)大于物體和動(dòng)滑輪總重力的一半。【解答】解：動(dòng)滑輪之所以能省一半的力，是因?yàn)槠湎喈?dāng)于杠桿的變形，輪的直徑相當(dāng)于動(dòng)力臂，輪的半徑相當(dāng)于阻力臂，這樣動(dòng)力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而這一關(guān)系成立的前提條件是：必須豎直向上拉繩子。不計(jì)繩重和摩擦，重物和動(dòng)滑輪的總重由2段繩子承擔(dān)，當(dāng)沿豎直方向拉動(dòng)時(shí)，拉力F＝（G物+G動(dòng)）＝（90N+10N）＝50N；圖中斜向上拉繩子時(shí)，動(dòng)力臂和阻力臂都會(huì)減小，但動(dòng)力臂會(huì)小于阻力臂的二倍，而阻力不變，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力就會(huì)增大，因此所用拉力變大，則拉力F的范圍是F＞50N。故選：B?！镜淅?】（2021春?陽(yáng)東區(qū)期中）如圖所示表示三種不同的滑輪組，用它們提起重為G的相同重物，在A端所用的拉力分別為F1＝；F2＝；F3＝。（不計(jì)滑輪本身的重和摩擦）【答案】G、G、G。【分析】先確定各個(gè)滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，再根據(jù)F＝G分析判斷?！窘獯稹拷猓篈圖：n＝3，F(xiàn)＝G；B圖：n＝4，F(xiàn)＝G；C圖：n＝5，F(xiàn)＝G。故答案為：G、G、G?！镜淅?】（2020?肥東縣二模）小明同學(xué)在學(xué)習(xí)滑輪時(shí)，老師講到：理想的動(dòng)滑輪最多省一半力，其實(shí)省力的多少與拉力和豎直方向的夾角大小有關(guān)，如圖甲所示。小明就此問(wèn)題展開(kāi)如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)探究，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在表格中。序號(hào)123拉力F/N3.03.8（1）如圖丙所示，這是第三步實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，則F3＝4.6N；（2）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論：使用動(dòng)滑輪提升同一重物時(shí)，拉力F與豎直方向的夾角θ越大，需要的拉力F越大。請(qǐng)你從杠桿平衡條件的角度分析其中的原因：使用動(dòng)滑輪提升同一重物時(shí)，阻力、阻力臂不變，當(dāng)拉力F與豎直方向的夾角θ增大時(shí)，動(dòng)力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大。【答案】（1）4.6；（2）使用動(dòng)滑輪提升同一重物時(shí)，阻力、阻力臂不變，當(dāng)拉力F與豎直方向的夾角θ增大時(shí)，動(dòng)力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大。【分析】（1）觀察圖丙的彈簧測(cè)力計(jì)，確認(rèn)其量程和分度值，再根據(jù)指針位置讀數(shù)；（2）在使用動(dòng)滑輪的過(guò)程中，支點(diǎn)在繩與滑輪左邊緣的接觸點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)在動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)軸，動(dòng)力作用在繩與滑輪的右邊接觸點(diǎn)，分析拉力F與豎直方向的夾角變化時(shí)動(dòng)力臂的變化得出拉力變化。【解答】解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N，1個(gè)大格為1N，分為5個(gè)小格，每個(gè)小格為0.2N，分度值為0.2N，示數(shù)為4.6N，即F3＝4.6N；（2）在圖乙使用動(dòng)滑輪的過(guò)程中，支點(diǎn)在繩與滑輪左邊緣的接觸點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)在動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)軸，動(dòng)力作用在繩與滑輪的右邊接觸點(diǎn)，使用動(dòng)滑輪提升同一重物時(shí)，阻力、阻力臂不變，當(dāng)拉力F與豎直方向的夾角θ增大時(shí)，動(dòng)力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大。故答案為：（1）4.6；（2）使用動(dòng)滑輪提升同一重物時(shí)，阻力、阻力臂不變，當(dāng)拉力F與豎直方向的夾角θ增大時(shí)，動(dòng)力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大。【變式訓(xùn)練1】（2021?張店區(qū)一模）如圖所示，國(guó)旗桿頂部裝有一個(gè)滑輪，下列說(shuō)法中正確的是（）A．它是定滑輪，用它可以省力 B．它是定滑輪，用它可以改變力的方向 C．它是動(dòng)滑輪，用它可以省功 D．它是動(dòng)滑輪，用它可以省力【答案】B?！痉治觥枯S的位置固定不動(dòng)的滑輪為定滑輪，定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，使用定滑輪不省力，但可以改變用力方向。【解答】解：旗桿上滑輪的軸固定不動(dòng)，為定滑輪，使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以改變力的方向，但不能省力也不能省距離，使用定滑輪不能省功，故ACD錯(cuò)、B正確。故選：B。【變式訓(xùn)練2】（2020?岑溪市一模）如圖所示，一個(gè)重G＝20N的物體在拉力F的作用下被勻速提升了20cm．若不計(jì)滑輪重和摩擦，則拉力F及其向上移動(dòng)的距離s分別為（）A．F＝10N，s＝0.2m B．F＝10N，s＝0.4m C．F＝20N，s＝0.2m D．F＝20N，s＝0.4m【答案】B?！痉治觥繄D中使用的是動(dòng)滑輪，n＝2，不計(jì)滑輪重和摩擦，拉力F＝G；拉力端向上移動(dòng)的距離s＝2h?！窘獯稹拷猓河蓤D知，使用的是動(dòng)滑輪，不計(jì)滑輪重和摩擦，則拉力F＝G＝×20N＝10N；拉力端向上移動(dòng)的距離：s＝2h＝2×20cm＝40cm＝0.4m。故選：B。【變式訓(xùn)練3】（2019春?惠山區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體，不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N【答案】D。【分析】動(dòng)滑輪有幾段繩子承擔(dān)，拉力就是物體和動(dòng)滑輪總重的幾分之一?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，物體與滑輪的總重力由兩段繩子承擔(dān)，又由于兩根繩子的拉力的方向不平行，所以由力的合成可得：2F＞G滑輪+G物＝10N+50N＝60N，即：F＞30N，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。【變式訓(xùn)練4】（2019秋?句容市校級(jí)月考）如圖，物體重10N，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。該滑輪是滑輪，手拉彈簧測(cè)力計(jì)在1位置時(shí)的示數(shù)為N．若手拉彈簧測(cè)力計(jì)在1、2、3三個(gè)不同位置時(shí)的拉力分別是F1、F2、F3，則它們的大小關(guān)系是F1F2F3．這證明使用定滑輪不能改變力的，只能改變力的?！敬鸢浮慷ǎ?0；＝；＝；大小；方向?！痉治觥枯S固定不變的滑輪是定滑輪，定滑輪的特點(diǎn)是：即不省力也不費(fèi)力，但能改變力的方向?！窘獯稹拷猓河蓤D可知該滑輪是定滑輪，定滑輪特點(diǎn)：即不省力也不費(fèi)力，但能改變力的方向。所以F1＝F2＝F3＝G＝10N。故答案為：定；10；＝；＝；大小；方向。【變式訓(xùn)練5】（2020秋?泰興市期中）小明同學(xué)在“研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重使用動(dòng)滑輪時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/NG/N11.000.6521.500.932.001.15（1）在研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，按圖甲操作，覺(jué)得讀數(shù)不方便，于是把測(cè)力計(jì)倒過(guò)來(lái)，即測(cè)力計(jì)吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）物體的重力，其原因是測(cè)力計(jì)有重力（不計(jì)繩重及摩擦）。（2）在研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，按圖乙操作，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F大于物重G的一半，其原因是動(dòng)滑輪有重力。如果不更換動(dòng)滑輪，為了使測(cè)出的拉力接近物重的一半，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理的建議提升重力更大的物體。（3）小明在研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)的第二次實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼在2s內(nèi)勻速提高10cm，則拉力做的有用功是0.15J，拉力做功的功率是0.09W，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為83.3%。（不計(jì)繩重和摩擦）【答案】（1）小于；測(cè)力計(jì)有重力；（2）動(dòng)滑輪有重力；提升重力更大的物體；（3）0.15；0.09；83.3%?！痉治觥浚?）把測(cè)力計(jì)倒過(guò)來(lái)使用時(shí)，根據(jù)對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行受力分析可以找到問(wèn)題所在。（2）使用動(dòng)滑輪提升重物省一半力，但本題的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與這一結(jié)論有偏差，考查同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行合理分析的能力.（3）利用W＝Gh求拉力做的有用功；使用動(dòng)滑輪時(shí)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2，拉力端移動(dòng)距離s＝2h，利用W＝Fs求拉力做的總功，再利用P＝求拉力做功功率；動(dòng)滑輪的機(jī)械效率等于有用功與總功之比。【解答】解：（1）測(cè)力計(jì)倒過(guò)來(lái)使用時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)受力情況是：受到向上繩子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。這時(shí)測(cè)力計(jì)測(cè)量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測(cè)力計(jì)的重力之差。所以在勻速拉動(dòng)時(shí)，根據(jù)二力平衡條件可知實(shí)驗(yàn)會(huì)造成測(cè)量值會(huì)小于鉤碼的重力。（2）人在提升重物時(shí)把動(dòng)滑輪也提起了，所以動(dòng)滑輪本身的重力是存在差異的最主要原因；由于轉(zhuǎn)軸之間有摩擦，繩也有一定重量，導(dǎo)致拉力增大。如果不更換動(dòng)滑輪，為了使測(cè)出的拉力接近物重的一半，可以換用輕質(zhì)動(dòng)滑輪或提升重力更大的物體；（3）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝1.5N×0.1m＝0.15J；使用動(dòng)滑輪時(shí)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2，拉力端移動(dòng)距離s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，拉力做的總功：W總＝Fs＝0.9N×0.2m＝0.18J，拉力做功功率：P＝＝＝0.09W；動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%。故答案為：（1）小于；測(cè)力計(jì)有重力；（2）動(dòng)滑輪有重力；提升重力更大的物體；（3）0.15；0.09；83.3%?？键c(diǎn)2滑輪組及其工作特點(diǎn)（1）定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費(fèi)距離；（2）使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動(dòng)力F=G物（3）用滑輪組提升物體時(shí)，雖然省了力，但是費(fèi)了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動(dòng)的距離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh（n表示承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)）；【典例6】（2021春?雄縣期末）如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為F1和F2．若不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無(wú)法判斷【答案】B?！痉治觥肯嗤喗M的動(dòng)滑輪重力相等，提升物體的重力也相等，由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，不計(jì)繩重及軸間摩擦，拉力F＝（G+G動(dòng)），據(jù)此比較繩子自由端受到的拉力大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓河深}意可知，兩圖中動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)、物體的重力G都相等，由圖可知，n甲＝3，n乙＝2，不計(jì)繩重及軸間摩擦，拉力F1＝（G+G動(dòng)），F(xiàn)2＝（G+G動(dòng)），所以，F(xiàn)1＜F2。故選：B。【典例7】（2021?日照二模）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線代替繩子，將兩個(gè)滑輪連成滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起。【分析】人用力往下拉繩使重物升起，因此人的動(dòng)力方向向下，重物運(yùn)動(dòng)方向向上，故由兩根繩子承擔(dān)物重，繩子固定在定滑輪下面的掛鉤上?！窘獯稹拷猓喝擞昧ν吕K使重物升起，說(shuō)明繩子最后繞過(guò)的是定滑輪，按此反向繞線，則繩子的起始端應(yīng)系在定滑輪下面的掛鉤上，如下圖所示：【變式訓(xùn)練1】（2020秋?廣州月考）如圖所示，物重為G的物體在不同簡(jiǎn)單機(jī)械中均處于平衡狀態(tài)（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小關(guān)系是（）A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1【答案】B。【分析】不計(jì)機(jī)械自重和摩擦：（1）先判斷處動(dòng)力臂和阻力臂關(guān)系，再根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得出力F1和重力G的關(guān)系。（2）使用滑輪組時(shí)，先判斷出承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n，再根據(jù)F2＝G得出力F2和重力G的關(guān)系。（3）使用動(dòng)滑輪，動(dòng)力作用在軸上，則有F3＝2G?！窘獯稹拷猓翰挥?jì)機(jī)械自重和摩擦?xí)r：（1）第一個(gè)圖是等臂杠桿，L1＝L2，由杠桿平衡條件可得F1＝G；（2）第二個(gè)圖是滑輪組，承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n＝3，F(xiàn)2＝G；（3）第三個(gè)圖是動(dòng)滑輪，動(dòng)力作用在軸上，F(xiàn)3＝2G；故F2＜F1＜F3，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。【變式訓(xùn)練2】（2021?龍湖區(qū)模擬）如圖所示，請(qǐng)畫(huà)出人站在地面上利用滑輪組提起物體時(shí)的最省力的繞繩方法?！痉治觥吭谑褂没喗M提升重物時(shí)，既要考慮到它的省力情況，還應(yīng)注意動(dòng)力的施力方向。【解答】解：因?yàn)榛喗M要求人站在地面上提升重物，因此，在繞繩時(shí)，最終的繩子自由端方向應(yīng)該向下，從定滑輪的掛鉤上開(kāi)始，然后依次繞過(guò)動(dòng)滑輪、定滑輪，由兩段繩子承擔(dān)物重，如圖所示：考點(diǎn)3滑輪組和動(dòng)滑輪繩子拉力的計(jì)算（1）使用滑輪組時(shí)（忽略摩擦阻力）：滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動(dòng)力F=G物+G其中：F拉—拉力，G動(dòng)—?jiǎng)踊喌闹亓Γ珿物—被提升物體的重力，n—吊住動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)；（2）使用動(dòng)滑輪時(shí)，條件不同，拉力的計(jì)算方法也不同；①物體在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)：當(dāng)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體和動(dòng)滑輪重力之和的n分之一；實(shí)際情況下，動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無(wú)法忽略不計(jì)，那么拉力等于物體重力除以n和機(jī)械效率的乘積．②物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)：當(dāng)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實(shí)際情況下，動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無(wú)法忽略不計(jì)，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機(jī)械效率的乘積．（注：n為滑輪的股數(shù)）?！镜淅?】（2019春?東湖區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，物體A重60N，當(dāng)滑輪在力F的作用下，以0.4m/s的速度勻速上升時(shí)，物體A的速度為0.8m/s，F(xiàn)的大小為120N．（不計(jì)滑輪重及摩擦）【答案】0.8m/s；120。【分析】（1）根據(jù)v物＝2v求出物體A的速度；（2）不計(jì)滑輪重及摩擦，根據(jù)F＝2G求出拉力大小。【解答】解：物體移動(dòng)速度v物＝2v＝2×0.4m/s＝0.8m/s；拉力F＝2G＝2×60N＝120N。答案：0.8m/s；120?！镜淅?】（2019秋?儀征市校級(jí)月考）小明利用如圖所示的裝置探究滑輪組的特點(diǎn)，他將重為5N的物體勻速提高了1m，每個(gè)滑輪重均為1N，不計(jì)繩重及摩擦，則繩端移動(dòng)距離是2m，施加在繩端的拉力F是3N，懸掛定滑輪處拉力F′是10N．【答案】2；3；10?！痉治觥浚?）由圖知，n＝2，繩子自由端移動(dòng)的距離s＝nh；（2）不計(jì)繩重及摩擦，繩子自由端的拉力F＝（G+G動(dòng)）；（3）設(shè)作用在定滑輪的繩子為n′，懸掛定滑輪處拉力：F＝n′F+G定。【解答】解：（1）由圖知，n＝2，繩端移動(dòng)距離s＝2h＝2×1m＝2m；（2）不計(jì)繩重及摩擦，繩端拉力F＝（G+G動(dòng)）＝（5N+1N）＝3N；（3）滑輪組處于平衡狀態(tài)，以定滑輪為研究對(duì)象，其受到向上的拉力F′、向下的重力G定和向下的3段繩子的拉力3F，由力的平衡條件可得，懸掛定滑輪處拉力F′＝3F+G定＝3×3N+1N＝10N，所以F′的大小為10N。故答案為：2；3；10。【典例10】（2021?濟(jì)寧模擬）如圖所示裝置，同材質(zhì)的甲、乙兩實(shí)心木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪重力及摩擦，則（）A．甲、乙的體積之比為1：2 B．甲、乙的質(zhì)量之比為1：2 C．甲、乙的密度之比為2：1 D．甲、乙的重力之比為2：1【答案】D?！痉治觥坑蓤D可知，同材質(zhì)的甲、乙兩實(shí)心木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪重力及摩擦，有兩股繩子承擔(dān)G甲，即n＝2，滑輪組上繩端的拉力F＝G乙，所以2G乙＝G甲，ρ乙＝ρ甲，根據(jù)重力的計(jì)算式可知甲、乙的質(zhì)量之比，再根據(jù)密度的公式可知甲、乙的體積之比?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n＝2；甲、乙兩實(shí)心木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪組上繩端的拉力F＝G乙，不計(jì)滑輪重力及摩擦，繩端的拉力F＝G甲，所以G乙＝G甲，則G甲：G乙＝2：1，根據(jù)重力公式可知甲、乙的質(zhì)量之比為m甲：m乙＝G甲：G乙＝2：1，由題意可知ρ甲：ρ乙＝1：1，根據(jù)V＝可得體積之比為V甲：V乙＝m甲：m乙＝2：1，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！镜淅?1】（2020春?汝州市期末）如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A勻速向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10?N，不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力f的大小分別是（）A．F＝20?N，f＝20?N B．F＝10?N，f＝20?N C．F＝20?N，f＝10?N D．F＝10?N，f＝10?N【答案】C?！痉治觥勘绢}為動(dòng)滑輪的使用，繩子兩端的力的和等于軸的力，再由二力平衡的條件分析?！窘獯稹拷猓簣D中實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)滑輪，繩子兩端的力相等，都為10N，軸上的力F等于繩子兩端的力的和為20N；物體勻速運(yùn)動(dòng)，則繩子對(duì)物體的拉力和地面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等為10N。故選：C?！咀兪接?xùn)練1】（2020春?新鄉(xiāng)期末）如圖所示的動(dòng)滑輪，把重10N的物體勻速向上拉起，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N，則拉力F＝6N，若不計(jì)摩擦，動(dòng)滑輪重是2N．若用此滑輪提起20N的物體，拉力F是11N．（不計(jì)繩重和摩擦）【答案】6；2；11?！痉治觥浚?）繩子可以大小不變的傳遞拉力，根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知拉力的大小；（2）動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)n＝2，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，根據(jù)F＝（G物+G動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力?！窘獯稹拷猓海?）繩子可以大小不變的傳遞拉力，故拉力F＝6N；（2）動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)n＝2，∵不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，F(xiàn)＝（G物+G動(dòng)），∴動(dòng)滑輪重G動(dòng)＝nF﹣G物＝2×6N﹣10N＝2N。若用此滑輪提起20N的物體時(shí)，根據(jù)F＝（G物+G動(dòng)）＝（20N+2N）＝11N。故答案為：6；2；11?！咀兪接?xùn)練2】（2020春?四會(huì)市期末）如圖所示的滑輪組中，不計(jì)滑輪質(zhì)量，分別掛上A、B兩物體后恰能靜止，則兩物重力關(guān)系為（）A．GA：GB＝1：1 B．GA：GB＝1：2 C．GA：GB＝2：1 D．不好判斷【答案】C?！痉治觥扛鶕?jù)動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)分析：定滑輪不省力，動(dòng)滑輪省一半力?！窘獯稹拷猓憾ɑ喌睦K子兩端的力相等，動(dòng)滑輪中繩子上的力是軸上力的一半。故有GA：GB＝2：1。故選：C?！咀兪接?xùn)練3】（2020春?長(zhǎng)葛市期末）如圖所示，拉力F的功率為3.6W，物體A以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速運(yùn)動(dòng)，A與地面間的摩擦力是A重力的0.3倍，不計(jì)滑輪處摩擦和繩重，則（）A．1s內(nèi)重力做功3.6J B．A的重力為120N C．拉力F＝36N D．摩擦力為18N【答案】D?！痉治觥浚?）根據(jù)做功的兩個(gè)必要因素確定重力做功的多少；（2）已知作用在動(dòng)滑輪上的繩子條數(shù)為n和拉力的功率，根據(jù)v′＝nv求出繩子自由端的速度，然后直接利用P＝＝＝Fv即可求出拉力F；（3）對(duì)A進(jìn)行受力分析，即f＝2F；（4）根據(jù)f＝0.3G即可求出重力?！窘獯稹拷猓篈、因?yàn)橹亓Φ姆较蜇Q直向下，而物體在豎直方向沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力沒(méi)有做功，即重力做功為0J；故A錯(cuò)誤；BCD、由圖知n＝2，則繩子自由端的速度v′＝2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s，根據(jù)P＝＝＝Fv可得拉力：F＝＝＝9N；故C錯(cuò)誤；不計(jì)滑輪處摩擦和繩重，由F＝f可得物體受到的摩擦力：f＝2F＝2×9N＝18N；故D正確；由題知f＝0.3G，則A的重力：G＝＝＝60N．故B錯(cuò)誤。故選：D?！咀兪接?xùn)練4】（2020?思明區(qū)校級(jí)三模）如圖，用100N的力拉著物體A以2m/s的速度在水平面勻速前進(jìn)，若A受到的摩擦力是20N，則B受到的摩擦力是40N，B物體的速度是4m/s。（不考慮繩子與滑輪之間的摩擦）【答案】40；4。【分析】（1）分析物體水平方向上受到的力，根據(jù)平衡力條件求出物體受到的摩擦力。（2）B移動(dòng)的速度和A移動(dòng)速度的關(guān)系是：vB＝nvA?！窘獯稹拷猓阂阎篎＝100N，fA＝20N，vA＝2m/s，n＝2（1）因?yàn)槲矬w在水平面上勻速前進(jìn)，所以fA+2fB＝F，所以B與地面的摩擦力：fB＝（F﹣fA）＝（100N﹣20N）＝40N；（2）B運(yùn)動(dòng)的速度：vB＝2vA＝2×2m/s＝4m/s。故答案為：40；4?？键c(diǎn)4斜面和輪軸以及滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝滑輪組的設(shè)計(jì)：第一步：確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)。首先算出承擔(dān)所要拉起重物與動(dòng)滑輪的自重所需要的繩子的根數(shù)n，其方法和滑輪組繩子的繞法中的方法相同，然后我們根據(jù)每?jī)筛K子需要一個(gè)動(dòng)滑輪來(lái)確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)。當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=n2；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=n?1第二步：確定定滑輪的個(gè)數(shù)。一般情況下，定滑輪的個(gè)數(shù)由繩子的段數(shù)n和拉力的方向共同決定。當(dāng)n為奇數(shù)且拉力方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)應(yīng)為n+12；拉力的方向向上時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為

n?12．當(dāng)n為偶數(shù)且方向向下時(shí)，定滑輪的個(gè)數(shù)為n2滑輪組繩子的繞法：第一步：確定繞過(guò)動(dòng)滑輪的繩子的根數(shù)。首先根據(jù)題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、要承擔(dān)的重物G物和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)，計(jì)算出承擔(dān)物重所需繩子段數(shù)n=G物2+第二步：確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上，開(kāi)始繞繩子；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上，開(kāi)始繞繩子。輪軸：（1）輪軸：由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單機(jī)械叫做輪軸。例如汽車(chē)方向盤(pán)、轆護(hù)等。（2）輪軸的實(shí)質(zhì)：輪軸相當(dāng)于一個(gè)杠桿，輪和軸的中心O是支點(diǎn)，作用在輪上的力是動(dòng)力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動(dòng)力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點(diǎn)：因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑，即杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動(dòng)力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過(guò)的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r；斜面：（1）斜面是簡(jiǎn)單機(jī)械的一種，可用于克服垂直提升重物的困難。將物體提升到一定高度時(shí)，力的作用距離和力的大小都取決于傾角。如物體與斜面間摩擦力很小，則可達(dá)到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面長(zhǎng)，h表示斜面高，物重為G．不計(jì)阻力時(shí)，根據(jù)功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長(zhǎng)，則越省力，但越費(fèi)距離。日常生活中常見(jiàn)的斜面，如盤(pán)山公路、螺絲釘上的螺紋等?！镜淅?2】（2019?新寧縣模擬）斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用斜面的好處是省力，斜面高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)使用它就越省力。【答案】簡(jiǎn)單機(jī)械；省力；長(zhǎng)；省力?！痉治觥恐啦⒄莆崭鞣N機(jī)械，斜面也是一種常用的機(jī)械，使用斜面比較省力。在高度一定的情況下，斜面越長(zhǎng)，則坡度越緩，越省力?！窘獯稹拷猓盒泵媸且环N簡(jiǎn)單機(jī)械，使用斜面可以省力。當(dāng)斜面的高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)，則坡度越緩，則越省力。故答案為：簡(jiǎn)單機(jī)械；省力；長(zhǎng)；省力。【變式訓(xùn)練1】24．（2021春?香河縣期末）在生產(chǎn)和生活中，經(jīng)常見(jiàn)到這樣的情形，用木板搭斜坡將貨物推上汽車(chē)車(chē)廂，修盤(pán)山公路使汽車(chē)駛上高聳的山峰等。從物理學(xué)的角度分析，它們的物理模型屬于同一種簡(jiǎn)單機(jī)械，即斜面，這種簡(jiǎn)單機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)是省力?！敬鸢浮啃泵妫×??！痉治觥勘P(pán)山公路、用木板搭斜坡，都是要使物體向高處運(yùn)動(dòng)，所以我們可以從斜面模型上分析。使用斜面可以省力，斜面越平緩，越省力，但同時(shí)越費(fèi)距離；不僅不省功，還要多做額外功（克服摩擦做功）?！窘獯稹拷猓盒泵婺Ｐ图娱L(zhǎng)了運(yùn)動(dòng)距離，但可以省力，故盤(pán)山公路修成了斜面形；在使用斜面時(shí)，要多做額外功（克服摩擦做功），所以不省功。故答案為：斜面，省力。課堂鞏固訓(xùn)練課堂鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2020春?西吉縣校級(jí)期末）用滑輪組勻速提升重物，當(dāng)繩子的自由端被拉下2m時(shí)，物體升高了0.5m，被提升的重物的質(zhì)量為20kg．若不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦阻力，則拉繩子的力應(yīng)為（）A．40N B．49N C．98N D．5N【答案】B?！痉治觥坎挥?jì)動(dòng)滑輪重力和摩擦阻力，則有幾段繩子在拉重物，拉繩子的力就是重物重力的幾分之一。而有幾段繩子在拉，可由繩端移動(dòng)距離和物體移動(dòng)距離看出。【解答】解：繩子自由端被拉下2m時(shí)，物體升高了0.5m，則n＝＝4，說(shuō)明有4段繩子在拉重物。故拉力為物體重力的四分之一，即：F＝G＝mg＝×20kg×9.8N/kg＝49N故選：B。2．（2020?福田區(qū)校級(jí)模擬）下列各圖中利用了動(dòng)滑輪的是（）A． B． C． D．【答案】C?！痉治觥扛鶕?jù)動(dòng)滑輪會(huì)隨物體一起運(yùn)動(dòng)，定滑輪不隨物體運(yùn)動(dòng)分析?！窘獯稹拷猓篈、B、D中滑輪是固定不動(dòng)的，是定滑輪；C中的滑輪與物體一起運(yùn)動(dòng)，是動(dòng)滑輪。故選：C。3．（2019?寬城區(qū)模擬）下列說(shuō)法中正確的是（）A．滑輪組的省力情況是由其中的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)決定的 B．剪刀實(shí)際上是兩個(gè)杠桿的組合 C．費(fèi)力杠桿是不好的，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用 D．不論是定滑輪還是動(dòng)滑輪，其輪心都相當(dāng)于杠桿的支點(diǎn)【答案】B?！痉治觥浚?）滑輪組的省力情況由承擔(dān)動(dòng)滑輪及重物的繩子的根數(shù)決定；（2）剪刀以可以轉(zhuǎn)動(dòng)的軸為支點(diǎn)，兩個(gè)刀片均相當(dāng)于一個(gè)杠桿；（3）省力杠桿雖可以省力，但費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿雖費(fèi)力，但可以省距離；（4）定滑輪的實(shí)質(zhì)是以軸為支點(diǎn)的等臂杠桿；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是輪的一邊為支點(diǎn)的省力杠桿?！窘獯稹拷猓篈、滑輪組的省力情況由承擔(dān)動(dòng)滑輪及重物的繩子的根數(shù)決定，如果繩子的根數(shù)為n，則繩子末端拉力F＝（G物+G動(dòng)），并不是由動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)決定，故A錯(cuò)誤；B、剪刀的兩個(gè)刀片均相當(dāng)于一個(gè)杠桿，它們共用一個(gè)支點(diǎn)，故B說(shuō)法正確；C、省力杠桿和費(fèi)力杠桿沒(méi)有優(yōu)劣之分，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇使用，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、定滑輪相當(dāng)于輪心為支點(diǎn)的杠桿，但動(dòng)滑輪的支點(diǎn)不在輪心，而在輪與固定繩相接觸的輪邊上。故D錯(cuò)誤。故選：B。4．（2019?寧波模擬）如圖所示，滑輪第一次受到F1的作用，第二次受到豎直向上F2的作用，物體的重力為G．在不計(jì)摩擦的情況下，將物體勻速向上提起時(shí)（）A．F1＜F2 B．F2＝G C．F1的力臂為OA D．在F2方向上移動(dòng)的距離為物體上升距離的2倍【答案】D?！痉治觥縿?dòng)滑輪在使用的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂；根據(jù)力臂的大小判定力的大小，根據(jù)力臂的定義和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)分析?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，在提升動(dòng)滑輪的過(guò)程中，由力臂的定義可知，F(xiàn)1的力臂要小于F2的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力和阻力臂不變的情況下，動(dòng)力臂越小，動(dòng)力越大，即F1＞F2；故A錯(cuò)誤；B、在不計(jì)摩擦的情況下，用F2提升物體時(shí)，動(dòng)力臂是阻力的2倍，則F2＝（G+G動(dòng)），故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，連接OA的直線與F1的力的作用線不垂直，根據(jù)力臂定義可知，OA不是F1的力臂，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知，繩子自由端移動(dòng)的距離是物體上升高度的2倍，故D正確。故選：D。5．（2021春?高青縣期中）如圖所示，用滑輪裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則省力情況相同的是（）A．①④ B．③④ C．②③ D．①②【答案】A。【分析】①使用動(dòng)滑輪能省力一半力；②使用定滑輪不能省力；③滑輪組的省力情況由承擔(dān)物重的繩子段數(shù)決定?！窘獯稹拷猓喝舨挥?jì)滑輪自重及摩擦，①是動(dòng)滑輪，省一半力，F(xiàn)1＝G；②是定滑輪，單獨(dú)使用都不能省力，F(xiàn)2＝G；③滑輪組有三段繩子承擔(dān)物重故F3＝G；④滑輪組有二段繩子承擔(dān)物重故F4＝G。則省力情況相同的是①④。故選：A。6．（2020秋?蘇州月考）一名體重600N的舉重運(yùn)動(dòng)員，可舉起1300N的物體，這個(gè)人站在地面上，用如圖裝置提升物體，滑輪重和摩擦均忽略不計(jì)，在下列四個(gè)不同重力的物體中，他能提起的最重的物重是（）A．600N B．1300N C．1900N D．700N【答案】A?！痉治觥坑蓤D可知該裝置是定滑輪，人站在地面上，他的手用力達(dá)到600N的時(shí)候，根據(jù)力的作用是相互的可知，繩對(duì)人力達(dá)到600N，此時(shí)人已經(jīng)對(duì)地面沒(méi)有力的作用，據(jù)此分析判斷?！窘獯稹拷猓河蓤D可知該裝置是定滑輪，定滑輪不省力，因?yàn)槿说捏w重為600N，人能施加的最大拉力F＝600N，滑輪重和摩擦均忽略不計(jì)，他能提起最重的物重：G＝F＝600N。故選：A。二、填空題。7．（2021春?南開(kāi)區(qū)期末）定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，使用定滑輪可以改變力的方向，但它不能省力。【答案】等臂；力的方向?！痉治觥浚?）定滑輪是等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂，也就是說(shuō)動(dòng)力等于阻力；（2）使用定滑輪不省力、但能改變用力方向；【解答】解：（1）定滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿，屬于等臂杠桿；（2）因?yàn)槎ɑ喪堑缺鄹軛U，故其動(dòng)力等于阻力，所以使用定滑輪不省力，但能改變力的方向；故答案為：等臂；力的方向。8．（2020秋?宜州區(qū)期末）使用機(jī)械時(shí)，有時(shí)可以省力，有時(shí)可以省距離，但都不能省功；盤(pán)山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設(shè)計(jì)目的是為了省力?！敬鸢浮抗?，省力?！痉治觥坑晒Φ脑碇?，使用任何機(jī)械都不會(huì)省功，省力的費(fèi)距離，費(fèi)力的省距離?！窘獯稹拷猓海?）我們使用機(jī)械時(shí)，有時(shí)省力，但要費(fèi)距離；有時(shí)省距離，但要費(fèi)力；但都不能省功；（2）盤(pán)山公路利用的是斜面這種機(jī)械，要多走距離，但可以省力。故答案為：功，省力。9．（2021?宜城市二模）使用機(jī)械可以極大地減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。（1）如圖甲，工人在鋪設(shè)電纜時(shí)，要在轉(zhuǎn)彎處安裝一組導(dǎo)向輪。這組導(dǎo)向輪屬于定滑輪（選填“動(dòng)滑輪”或“定滑輪”）。（2）如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃部分靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸，這是為了減小阻力臂，從而在使用時(shí)更加省力?！敬鸢浮慷ɑ?；減小阻力臂。【分析】（1）使用時(shí)滑輪的軸固定不動(dòng)的是定滑輪，滑輪和物體一起移動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪。定滑輪實(shí)質(zhì)上是一等臂杠桿，只改變力的方向，而不省力；（2）對(duì)杠桿分類(lèi)：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿?！窘獯稹拷猓海?）工人在鋪設(shè)電纜時(shí)，在轉(zhuǎn)彎處安裝一組導(dǎo)向輪，這組滑輪的軸是固定不動(dòng)，不隨貨物升降的，所以是定滑輪，因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力；（2）尖嘴鉗的刀刃部分靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸是為了通過(guò)減小阻力臂，達(dá)到省力的目的。故答案為：定滑輪；減小阻力臂。10．（2020?黃埔區(qū)一模）如圖所示，我國(guó)古代護(hù)城河上安裝使用的吊橋就是一個(gè)組合機(jī)械，定滑輪的作用是改變力的方向，橋可看作一個(gè)杠桿，由圖可知杠桿的支點(diǎn)是C（選填“A”、“B”或“C”）點(diǎn)，請(qǐng)分別畫(huà)出人拉動(dòng)吊橋瞬間繩子AB對(duì)橋的拉力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2，根據(jù)F1L1＝F2L2，可以判斷橋?qū)儆谑×Γㄌ睢笆×Α?、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿?！敬鸢浮苛Φ姆较?；C；如上圖所示；F1L1＝F2L2；省力。【分析】（1）定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向；（2）杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)叫做支點(diǎn)；（3）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離；阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離；（3）杠桿的分類(lèi)：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿?！窘獯稹拷猓海?）圖中使用了定滑輪A，不能省力，但可以改變力的方向；（2）由圖可知吊橋繞著C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以吊橋杠桿的支點(diǎn)在C點(diǎn)；（3）從支點(diǎn)C分別向動(dòng)力作用線和阻力作用線作垂線段，可得拉力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2，如圖所示（4）根據(jù)F1L1＝F2L2，在勻速拉起吊橋時(shí)，由于它的動(dòng)力臂L1大于阻力臂L2，所以吊橋?qū)儆谑×Ω軛U；故答案為：力的方向；C；如上圖所示；F1L1＝F2L2；省力。11．（2021春?嘉定區(qū)期末）如圖所示，分別用力F1、F2勻速提升重為10牛的物體（不計(jì)滑輪重力和摩擦）。滑輪甲（選填“甲”或“乙”）相當(dāng)于等臂杠桿，力F2＝0.5F1；若圖（b）中的物體被豎直提升2米，則繩子自由端上升4米，此過(guò)程中，物體的機(jī)械能變大（選填“變大”、