人教版八年級物理下冊同步考點專題訓練12.2滑輪(原卷版+解析)

\o"10.3物體的浮沉條件及應用"12.2滑輪（原卷版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1滑輪及其工作特點（1）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉動的輪子叫滑輪。因為滑輪可以連續(xù)旋轉，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析；（2）滑輪分類：定滑輪和動滑輪；定滑輪工作特點：（1）定滑輪使用時，滑輪的位置固定不變；定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向。（2）定滑輪的特點：通過定滑輪來拉鉤碼并不省力，通過或不通過定滑輪，彈簧測力計的讀數是一樣的，可見，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會給工作帶來方便；（3）定滑輪的原理：定滑輪實質是個等臂杠桿，動力臂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論。動滑輪工作特點：（1）動滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動；動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省12（2）動滑輪的特點：使用動滑輪能省一半力，費距離；這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離大于鉤碼升高的距離，即費了距離；（3）動滑輪的原理：動滑輪實質是個動力臂（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，不計摩擦，當沿不同方向將物體拉起時，拉力分別為F1、F2、F3，如圖所示，則這三個力之間的大小關系正確的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＝F3 D．無法判斷【典例2】（2021春?興慶區(qū)期末）如圖所示，通過動滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3，則這三個力大小關系是（）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）某同學用重為10N的滑輪勻速提升重為90N的物體。不計繩重，則該同學所用拉力F的可能值是（）A．25N B．60N C．50N D．45N【典例4】（2021春?陽東區(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＝。（不計滑輪本身的重和摩擦）【典例5】（2020?肥東縣二模）小明同學在學習滑輪時，老師講到：理想的動滑輪最多省一半力，其實省力的多少與拉力和豎直方向的夾角大小有關，如圖甲所示。小明就此問題展開如圖乙所示的實驗探究，并將所測數據記錄在表格中。序號123拉力F/N3.03.8（1）如圖丙所示，這是第三步實驗時彈簧測力計的示數，則F3＝N；（2）通過分析實驗數據可初步得出結論：使用動滑輪提升同一重物時，拉力F與豎直方向的夾角θ越大，需要的拉力F越大。請你從杠桿平衡條件的角度分析其中的原因：。【變式訓練1】（2021?張店區(qū)一模）如圖所示，國旗桿頂部裝有一個滑輪，下列說法中正確的是（）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．它是動滑輪，用它可以省功 D．它是動滑輪，用它可以省力【變式訓練2】（2020?岑溪市一模）如圖所示，一個重G＝20N的物體在拉力F的作用下被勻速提升了20cm．若不計滑輪重和摩擦，則拉力F及其向上移動的距離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【變式訓練3】（2019春?惠山區(qū)校級月考）如圖所示，某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體，不計摩擦，則該同學所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N【變式訓練4】（2019秋?句容市校級月考）如圖，物體重10N，且處于靜止狀態(tài)。該滑輪是滑輪，手拉彈簧測力計在1位置時的示數為N．若手拉彈簧測力計在1、2、3三個不同位置時的拉力分別是F1、F2、F3，則它們的大小關系是F1F2F3．這證明使用定滑輪不能改變力的，只能改變力的?！咀兪接柧?】（2020秋?泰興市期中）小明同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，實驗裝置如圖所示.實驗次數物重G/N使用動滑輪時測力計的示數F/N11.000.6521.500.932.001.15（1）在研究定滑輪特點時，按圖甲操作，覺得讀數不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數會（選填“大于”、“等于”或“小于”）物體的重力，其原因是（不計繩重及摩擦）。（2）在研究動滑輪特點時，按圖乙操作，記錄數據如表，分析表中的數據發(fā)現，測力計的示數F大于物重G的一半，其原因是。如果不更換動滑輪，為了使測出的拉力接近物重的一半，請?zhí)岢鲆粭l合理的建議。（3）小明在研究動滑輪特點的第二次實驗中，若鉤碼在2s內勻速提高10cm，則拉力做的有用功是J，拉力做功的功率是W，此時動滑輪的機械效率為。（不計繩重和摩擦）考點2滑輪組及其工作特點（1）定滑輪和動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，但要費距離；（2）使用滑輪組時，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，即動力F=G物（3）用滑輪組提升物體時，雖然省了力，但是費了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；設物體升高的距離為h，則繩子自由端移動的距離為s=nh（n表示承擔物重的繩子的段數）；【典例6】（2021春?雄縣期末）如圖所示，甲、乙兩個滑輪組的輪重、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．若不計繩重及摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無法判斷【典例7】（2021?日照二模）請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起?！咀兪接柧?】（2020秋?廣州月考）如圖所示，物重為G的物體在不同簡單機械中均處于平衡狀態(tài)（不計機械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小關系是（）A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1【變式訓練2】（2021?龍湖區(qū)模擬）如圖所示，請畫出人站在地面上利用滑輪組提起物體時的最省力的繞繩方法?？键c3滑輪組和動滑輪繩子拉力的計算（1）使用滑輪組時（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，即動力F=G物+G其中：F拉—拉力，G動—動滑輪的重力，G物—被提升物體的重力，n—吊住動滑輪繩子的段數；（2）使用動滑輪時，條件不同，拉力的計算方法也不同；①物體在豎直方向上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體和動滑輪重力之和的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體重力除以n和機械效率的乘積．②物體在水平面上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機械效率的乘積．（注：n為滑輪的股數）?！镜淅?】（2019春?東湖區(qū)校級月考）如圖所示，物體A重60N，當滑輪在力F的作用下，以0.4m/s的速度勻速上升時，物體A的速度為，F的大小為N．（不計滑輪重及摩擦）【典例9】（2019秋?儀征市校級月考）小明利用如圖所示的裝置探究滑輪組的特點，他將重為5N的物體勻速提高了1m，每個滑輪重均為1N，不計繩重及摩擦，則繩端移動距離是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?濟寧模擬）如圖所示裝置，同材質的甲、乙兩實心木塊處于靜止狀態(tài)，不計滑輪重力及摩擦，則（）A．甲、乙的體積之比為1：2 B．甲、乙的質量之比為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勻速向右滑動時，彈簧測力計示數為10?N，不計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【變式訓練1】（2020春?新鄉(xiāng)期末）如圖所示的動滑輪，把重10N的物體勻速向上拉起，彈簧測力計的示數是6N，則拉力F＝N，若不計摩擦，動滑輪重是N．若用此滑輪提起20N的物體，拉力F是N．（不計繩重和摩擦）【變式訓練2】（2020春?四會市期末）如圖所示的滑輪組中，不計滑輪質量，分別掛上A、B兩物體后恰能靜止，則兩物重力關系為（）A．GA：GB＝1：1 B．GA：GB＝1：2 C．GA：GB＝2：1 D．不好判斷【變式訓練3】（2020春?長葛市期末）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動，A與地面間的摩擦力是A重力的0.3倍，不計滑輪處摩擦和繩重，則（）A．1s內重力做功3.6J B．A的重力為120N C．拉力F＝36N D．摩擦力為18N【變式訓練4】（2020?思明區(qū)校級三模）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，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4斜面和輪軸以及滑輪組的設計與組裝滑輪組的設計：第一步：確定動滑輪的個數。首先算出承擔所要拉起重物與動滑輪的自重所需要的繩子的根數n，其方法和滑輪組繩子的繞法中的方法相同，然后我們根據每兩根繩子需要一個動滑輪來確定動滑輪的個數。當n為偶數時，繩子的固定端應拴在定滑輪上，動滑輪的個數N=n2；當n為奇數時，繩子的固定端應拴在動滑輪上，動滑輪的個數N=n?1第二步：確定定滑輪的個數。一般情況下，定滑輪的個數由繩子的段數n和拉力的方向共同決定。當n為奇數且拉力方向向下時，定滑輪的個數應為n+12；拉力的方向向上時，定滑輪的個數為

n?12．當n為偶數且方向向下時，定滑輪的個數為n2滑輪組繩子的繞法：第一步：確定繞過動滑輪的繩子的根數。首先根據題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、要承擔的重物G物和動滑輪的重力G動，計算出承擔物重所需繩子段數n=G物2+第二步：確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當繩子的根數n為偶數時，繩子的固定端應拴在定滑輪上，開始繞繩子；當n為奇數時，繩子的固定端應拴在動滑輪上，開始繞繩子。輪軸：（1）輪軸：由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉的簡單機械叫做輪軸。例如汽車方向盤、轆護等。（2）輪軸的實質：輪軸相當于一個杠桿，輪和軸的中心O是支點，作用在輪上的力是動力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點：因為輪半徑大于軸半徑，即杠桿的動力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動力作用點移動的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r；斜面：（1）斜面是簡單機械的一種，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，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，則可達到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面長，h表示斜面高，物重為G．不計阻力時，根據功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費距離。日常生活中常見的斜面，如盤山公路、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，斜面越使用它就越?！咀兪接柧?】24．（2021春?香河縣期末）在生產和生活中，經常見到這樣的情形，用木板搭斜坡將貨物推上汽車車廂，修盤山公路使汽車駛上高聳的山峰等。從物理學的角度分析，它們的物理模型屬于同一種簡單機械，即，這種簡單機械的優(yōu)點是。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（2020春?西吉縣校級期末）用滑輪組勻速提升重物，當繩子的自由端被拉下2m時，物體升高了0.5m，被提升的重物的質量為20kg．若不計動滑輪重和摩擦阻力，則拉繩子的力應為（）A．40N B．49N C．98N D．5N2．（2020?福田區(qū)校級模擬）下列各圖中利用了動滑輪的是（）A．B．C．D．3．（2019?寬城區(qū)模擬）下列說法中正確的是（）A．滑輪組的省力情況是由其中的動滑輪個數決定的 B．剪刀實際上是兩個杠桿的組合 C．費力杠桿是不好的，實際應用中應當盡量避免使用 D．不論是定滑輪還是動滑輪，其輪心都相當于杠桿的支點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．在不計摩擦的情況下，將物體勻速向上提起時（）A．F1＜F2 B．F2＝G C．F1的力臂為OA D．在F2方向上移動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的舉重運動員，可舉起1300N的物體，這個人站在地面上，用如圖裝置提升物體，滑輪重和摩擦均忽略不計，在下列四個不同重力的物體中，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?南開區(qū)期末）定滑輪實質是杠桿，使用定滑輪可以改變，但它不能。8．（2020秋?宜州區(qū)期末）使用機械時，有時可以省力，有時可以省距離，但都不能省；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設計目的是為了。9．（2021?宜城市二模）使用機械可以極大地減輕人們的勞動強度，提高工作效率。（1）如圖甲，工人在鋪設電纜時，要在轉彎處安裝一組導向輪。這組導向輪屬于（選填“動滑輪”或“定滑輪”）。（2）如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃部分靠近轉動軸，這是為了，從而在使用時更加省力。10．（2020?黃埔區(qū)一模）如圖所示，我國古代護城河上安裝使用的吊橋就是一個組合機械，定滑輪的作用是改變，橋可看作一個杠桿，由圖可知杠桿的支點是（選填“A”、“B”或“C”）點，請分別畫出人拉動吊橋瞬間繩子AB對橋的拉力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2，根據，可以判斷橋屬于（填“省力”、“等臂”或“費力”）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（不計滑輪重力和摩擦）?；啠ㄟx填“甲”或“乙”）相當于等臂杠桿，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，此過程中，物體的機械能（選填“變大”、“不變”或“變小”）。12．（2020春?汝南縣期末）如圖所示，不計動滑輪的質量及轉動摩擦，當豎直向上的力F＝10N時，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cm。三、作圖題。13．（2021秋?姜堰區(qū)期中）請在圖中畫出使用該滑輪組最省力的繞線方式。四、計算題。14．（2021春?淮南月考）如圖所示，工人用滑輪組提升質量為24kg的物體，使物體在5s內勻速上升1m。動滑輪的重為20N，求：（不計繩重及摩擦，g取10N/kg）（1）物體的重力。（2）繩子自由端移動的距離和速度。（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滑輪組成滑輪組，向下拉動繩子來提升貨物。已知貨物重800N．不計繩重及摩擦。（1）在圖中畫出繩子的繞法。（2）若忽略動滑輪重，工人所用拉力多大？（3）若不可忽略動滑輪重，工人實際所用拉力為500N，動滑輪有多重？16．（2020?壽光市模擬）如圖所示，通過滑輪組用200N的拉力在20s內將重為480N的物體勻速提高2m，（不計繩重和摩擦），求：（1）動滑輪重；（2）繩自由端的移動速度為多大？（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用"12.2滑輪（解析版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1滑輪及其工作特點（1）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉動的輪子叫滑輪。因為滑輪可以連續(xù)旋轉，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析；（2）滑輪分類：定滑輪和動滑輪；定滑輪工作特點：（1）定滑輪使用時，滑輪的位置固定不變；定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向。（2）定滑輪的特點：通過定滑輪來拉鉤碼并不省力，通過或不通過定滑輪，彈簧測力計的讀數是一樣的，可見，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會給工作帶來方便；（3）定滑輪的原理：定滑輪實質是個等臂杠桿，動力臂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論。動滑輪工作特點：（1）動滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動；動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省12（2）動滑輪的特點：使用動滑輪能省一半力，費距離；這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離大于鉤碼升高的距離，即費了距離；（3）動滑輪的原理：動滑輪實質是個動力臂（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，不計摩擦，當沿不同方向將物體拉起時，拉力分別為F1、F2、F3，如圖所示，則這三個力之間的大小關系正確的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＝F3 D．無法判斷【答案】C。【分析】要解答本題需掌握：定滑輪實質上是一等臂杠桿，只改變力的方向，而不省力?！窘獯稹拷猓阂驗槎ɑ喯喈斢谝粋€等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故在不計摩擦的情況下，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A、B、D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2021春?興慶區(qū)期末）如圖所示，通過動滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3，則這三個力大小關系是（）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，分析三個力的力臂的大小后，由杠桿平衡條件分析?！窘獯稹拷猓汗潭ɡK子的一端與動滑輪接觸的地方為支點，各力臂如下：可知，F1的力臂為直徑，力臂最大，F2的力臂較大，F3的力臂最小，由杠桿平衡條件知，當阻力與阻力的力臂的乘積一定時，動力臂越大，動力越小。故三個力的關系為：F1＜F2＜F3。故選：C?！镜淅?】（2021?中牟縣模擬）某同學用重為10N的滑輪勻速提升重為90N的物體。不計繩重，則該同學所用拉力F的可能值是（）A．25N B．60N C．50N D．45N【答案】B?！痉治觥縿踊喌膶嵸|是一個杠桿，不計繩重和摩擦，重物和動滑輪的總重由2段繩子承擔，當沿豎直方向拉動時，動力臂大小等于滑輪的直徑大小，此時拉力F＝（G物+G動）；若斜拉繩子時，動力臂會小于滑輪的直徑，此時力臂變小，所需的的拉力變大，因此會大于物體和動滑輪總重力的一半?！窘獯稹拷猓簞踊喼阅苁∫话氲牧Γ且驗槠湎喈斢诟軛U的變形，輪的直徑相當于動力臂，輪的半徑相當于阻力臂，這樣動力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而這一關系成立的前提條件是：必須豎直向上拉繩子。不計繩重和摩擦，重物和動滑輪的總重由2段繩子承擔，當沿豎直方向拉動時，拉力F＝（G物+G動）＝（90N+10N）＝50N；圖中斜向上拉繩子時，動力臂和阻力臂都會減小，但動力臂會小于阻力臂的二倍，而阻力不變，由杠桿平衡條件可知，動力就會增大，因此所用拉力變大，則拉力F的范圍是F＞50N。故選：B。【典例4】（2021春?陽東區(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＝。（不計滑輪本身的重和摩擦）【答案】G、G、G?！痉治觥肯却_定各個滑輪組承擔物重的繩子股數n，再根據F＝G分析判斷。【解答】解：A圖：n＝3，F＝G；B圖：n＝4，F＝G；C圖：n＝5，F＝G。故答案為：G、G、G。【典例5】（2020?肥東縣二模）小明同學在學習滑輪時，老師講到：理想的動滑輪最多省一半力，其實省力的多少與拉力和豎直方向的夾角大小有關，如圖甲所示。小明就此問題展開如圖乙所示的實驗探究，并將所測數據記錄在表格中。序號123拉力F/N3.03.8（1）如圖丙所示，這是第三步實驗時彈簧測力計的示數，則F3＝4.6N；（2）通過分析實驗數據可初步得出結論：使用動滑輪提升同一重物時，拉力F與豎直方向的夾角θ越大，需要的拉力F越大。請你從杠桿平衡條件的角度分析其中的原因：使用動滑輪提升同一重物時，阻力、阻力臂不變，當拉力F與豎直方向的夾角θ增大時，動力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大?！敬鸢浮浚?）4.6；（2）使用動滑輪提升同一重物時，阻力、阻力臂不變，當拉力F與豎直方向的夾角θ增大時，動力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大?！痉治觥浚?）觀察圖丙的彈簧測力計，確認其量程和分度值，再根據指針位置讀數；（2）在使用動滑輪的過程中，支點在繩與滑輪左邊緣的接觸點，阻力作用點在動滑輪轉軸，動力作用在繩與滑輪的右邊接觸點，分析拉力F與豎直方向的夾角變化時動力臂的變化得出拉力變化?！窘獯稹拷猓海?）彈簧測力計的量程為0～5N，1個大格為1N，分為5個小格，每個小格為0.2N，分度值為0.2N，示數為4.6N，即F3＝4.6N；（2）在圖乙使用動滑輪的過程中，支點在繩與滑輪左邊緣的接觸點，阻力作用點在動滑輪轉軸，動力作用在繩與滑輪的右邊接觸點，使用動滑輪提升同一重物時，阻力、阻力臂不變，當拉力F與豎直方向的夾角θ增大時，動力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大。故答案為：（1）4.6；（2）使用動滑輪提升同一重物時，阻力、阻力臂不變，當拉力F與豎直方向的夾角θ增大時，動力臂減小，由杠桿平衡條件可知拉力增大。【變式訓練1】（2021?張店區(qū)一模）如圖所示，國旗桿頂部裝有一個滑輪，下列說法中正確的是（）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．它是動滑輪，用它可以省功 D．它是動滑輪，用它可以省力【答案】B?！痉治觥枯S的位置固定不動的滑輪為定滑輪，定滑輪實質是等臂杠桿，使用定滑輪不省力，但可以改變用力方向?！窘獯稹拷猓浩鞐U上滑輪的軸固定不動，為定滑輪，使用定滑輪的優(yōu)點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、B正確。故選：B?！咀兪接柧?】（2020?岑溪市一模）如圖所示，一個重G＝20N的物體在拉力F的作用下被勻速提升了20cm．若不計滑輪重和摩擦，則拉力F及其向上移動的距離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中使用的是動滑輪，n＝2，不計滑輪重和摩擦，拉力F＝G；拉力端向上移動的距離s＝2h?！窘獯稹拷猓河蓤D知，使用的是動滑輪，不計滑輪重和摩擦，則拉力F＝G＝×20N＝10N；拉力端向上移動的距離：s＝2h＝2×20cm＝40cm＝0.4m。故選：B?！咀兪接柧?】（2019春?惠山區(qū)校級月考）如圖所示，某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體，不計摩擦，則該同學所用拉力F的可能值是（）A．20N B．25N C．30N D．35N【答案】D?！痉治觥縿踊営袔锥卫K子承擔，拉力就是物體和動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，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錯誤，D正確。故選：D?！咀兪接柧?】（2019秋?句容市校級月考）如圖，物體重10N，且處于靜止狀態(tài)。該滑輪是滑輪，手拉彈簧測力計在1位置時的示數為N．若手拉彈簧測力計在1、2、3三個不同位置時的拉力分別是F1、F2、F3，則它們的大小關系是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?。环较?。【分析】軸固定不變的滑輪是定滑輪，定滑輪的特點是：即不省力也不費力，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：即不省力也不費力，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?！咀兪接柧?】（2020秋?泰興市期中）小明同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，實驗裝置如圖所示.實驗次數物重使用動滑輪時測力計的示數F/NG/N11.000.6521.500.932.001.15（1）在研究定滑輪特點時，按圖甲操作，覺得讀數不方便，于是把測力計倒過來，即測力計吊環(huán)系在拉繩上，用手拉掛鉤，測力計的示數會小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）物體的重力，其原因是測力計有重力（不計繩重及摩擦）。（2）在研究動滑輪特點時，按圖乙操作，記錄數據如表，分析表中的數據發(fā)現，測力計的示數F大于物重G的一半，其原因是動滑輪有重力。如果不更換動滑輪，為了使測出的拉力接近物重的一半，請?zhí)岢鲆粭l合理的建議提升重力更大的物體。（3）小明在研究動滑輪特點的第二次實驗中，若鉤碼在2s內勻速提高10cm，則拉力做的有用功是0.15J，拉力做功的功率是0.09W，此時動滑輪的機械效率為83.3%。（不計繩重和摩擦）【答案】（1）小于；測力計有重力；（2）動滑輪有重力；提升重力更大的物體；（3）0.15；0.09；83.3%。【分析】（1）把測力計倒過來使用時，根據對彈簧測力計進行受力分析可以找到問題所在。（2）使用動滑輪提升重物省一半力，但本題的實驗數據與這一結論有偏差，考查同學對數據產生的誤差進行合理分析的能力.（3）利用W＝Gh求拉力做的有用功；使用動滑輪時承擔物重的繩子股數n＝2，拉力端移動距離s＝2h，利用W＝Fs求拉力做的總功，再利用P＝求拉力做功功率；動滑輪的機械效率等于有用功與總功之比?！窘獯稹拷猓海?）測力計倒過來使用時，彈簧測力計受力情況是：受到向上繩子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力。這時測力計測量的是手向下的拉力，大小等于繩子自由端的拉力與測力計的重力之差。所以在勻速拉動時，根據二力平衡條件可知實驗會造成測量值會小于鉤碼的重力。（2）人在提升重物時把動滑輪也提起了，所以動滑輪本身的重力是存在差異的最主要原因；由于轉軸之間有摩擦，繩也有一定重量，導致拉力增大。如果不更換動滑輪，為了使測出的拉力接近物重的一半，可以換用輕質動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；使用動滑輪時承擔物重的繩子股數n＝2，拉力端移動距離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；動滑輪的機械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%。故答案為：（1）小于；測力計有重力；（2）動滑輪有重力；提升重力更大的物體；（3）0.15；0.09；83.3%。考點2滑輪組及其工作特點（1）定滑輪和動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，但要費距離；（2）使用滑輪組時，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，即動力F=G物（3）用滑輪組提升物體時，雖然省了力，但是費了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；設物體升高的距離為h，則繩子自由端移動的距離為s=nh（n表示承擔物重的繩子的段數）；【典例6】（2021春?雄縣期末）如圖所示，甲、乙兩個滑輪組的輪重、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．若不計繩重及摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無法判斷【答案】B?！痉治觥肯嗤喗M的動滑輪重力相等，提升物體的重力也相等，由圖可知滑輪組繩子的有效股數，不計繩重及軸間摩擦，拉力F＝（G+G動），據此比較繩子自由端受到的拉力大小關系。【解答】解：由題意可知，兩圖中動滑輪的重力G動、物體的重力G都相等，由圖可知，n甲＝3，n乙＝2，不計繩重及軸間摩擦，拉力F1＝（G+G動），F2＝（G+G動），所以，F1＜F2。故選：B。【典例7】（2021?日照二模）請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，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，因此人的動力方向向下，重物運動方向向上，故由兩根繩子承擔物重，繩子固定在定滑輪下面的掛鉤上。【解答】解：人用力往下拉繩使重物升起，說明繩子最后繞過的是定滑輪，按此反向繞線，則繩子的起始端應系在定滑輪下面的掛鉤上，如下圖所示：【變式訓練1】（2020秋?廣州月考）如圖所示，物重為G的物體在不同簡單機械中均處于平衡狀態(tài)（不計機械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小關系是（）A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1【答案】B?！痉治觥坎挥嫏C械自重和摩擦：（1）先判斷處動力臂和阻力臂關系，再根據杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得出力F1和重力G的關系。（2）使用滑輪組時，先判斷出承擔總重繩子的段數n，再根據F2＝G得出力F2和重力G的關系。（3）使用動滑輪，動力作用在軸上，則有F3＝2G?！窘獯稹拷猓翰挥嫏C械自重和摩擦時：（1）第一個圖是等臂杠桿，L1＝L2，由杠桿平衡條件可得F1＝G；（2）第二個圖是滑輪組，承擔總重繩子的段數n＝3，F2＝G；（3）第三個圖是動滑輪，動力作用在軸上，F3＝2G；故F2＜F1＜F3，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！咀兪接柧?】（2021?龍湖區(qū)模擬）如圖所示，請畫出人站在地面上利用滑輪組提起物體時的最省力的繞繩方法。【分析】在使用滑輪組提升重物時，既要考慮到它的省力情況，還應注意動力的施力方向?！窘獯稹拷猓阂驗榛喗M要求人站在地面上提升重物，因此，在繞繩時，最終的繩子自由端方向應該向下，從定滑輪的掛鉤上開始，然后依次繞過動滑輪、定滑輪，由兩段繩子承擔物重，如圖所示：考點3滑輪組和動滑輪繩子拉力的計算（1）使用滑輪組時（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，即動力F=G物+G其中：F拉—拉力，G動—動滑輪的重力，G物—被提升物體的重力，n—吊住動滑輪繩子的段數；（2）使用動滑輪時，條件不同，拉力的計算方法也不同；①物體在豎直方向上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體和動滑輪重力之和的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體重力除以n和機械效率的乘積．②物體在水平面上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機械效率的乘積．（注：n為滑輪的股數）?！镜淅?】（2019春?東湖區(qū)校級月考）如圖所示，物體A重60N，當滑輪在力F的作用下，以0.4m/s的速度勻速上升時，物體A的速度為0.8m/s，F的大小為120N．（不計滑輪重及摩擦）【答案】0.8m/s；120。【分析】（1）根據v物＝2v求出物體A的速度；（2）不計滑輪重及摩擦，根據F＝2G求出拉力大小?！窘獯稹拷猓何矬w移動速度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?儀征市校級月考）小明利用如圖所示的裝置探究滑輪組的特點，他將重為5N的物體勻速提高了1m，每個滑輪重均為1N，不計繩重及摩擦，則繩端移動距離是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。【分析】（1）由圖知，n＝2，繩子自由端移動的距離s＝nh；（2）不計繩重及摩擦，繩子自由端的拉力F＝（G+G動）；（3）設作用在定滑輪的繩子為n′，懸掛定滑輪處拉力：F＝n′F+G定?！窘獯稹拷猓海?）由圖知，n＝2，繩端移動距離s＝2h＝2×1m＝2m；（2）不計繩重及摩擦，繩端拉力F＝（G+G動）＝（5N+1N）＝3N；（3）滑輪組處于平衡狀態(tài)，以定滑輪為研究對象，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?！镜淅?0】（2021?濟寧模擬）如圖所示裝置，同材質的甲、乙兩實心木塊處于靜止狀態(tài)，不計滑輪重力及摩擦，則（）A．甲、乙的體積之比為1：2 B．甲、乙的質量之比為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，同材質的甲、乙兩實心木塊處于靜止狀態(tài)，不計滑輪重力及摩擦，有兩股繩子承擔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，根據重力的計算式可知甲、乙的質量之比，再根據密度的公式可知甲、乙的體積之比。【解答】解：由圖可知，動滑輪上繩子的段數n＝2；甲、乙兩實心木塊處于靜止狀態(tài)，滑輪組上繩端的拉力F＝G乙，不計滑輪重力及摩擦，繩端的拉力F＝G甲，所以G乙＝G甲，則G甲：G乙＝2：1，根據重力公式可知甲、乙的質量之比為m甲：m乙＝G甲：G乙＝2：1，由題意可知ρ甲：ρ乙＝1：1，根據V＝可得體積之比為V甲：V乙＝m甲：m乙＝2：1，故A、B、C錯誤，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勻速向右滑動時，彈簧測力計示數為10?N，不計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中實質是一個動滑輪，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；物體勻速運動，則繩子對物體的拉力和地面對物體的摩擦力是一對平衡力，大小相等為10N。故選：C。【變式訓練1】（2020春?新鄉(xiāng)期末）如圖所示的動滑輪，把重10N的物體勻速向上拉起，彈簧測力計的示數是6N，則拉力F＝6N，若不計摩擦，動滑輪重是2N．若用此滑輪提起20N的物體，拉力F是11N．（不計繩重和摩擦）【答案】6；2；11?！痉治觥浚?）繩子可以大小不變的傳遞拉力，根據彈簧測力計的示數可知拉力的大?。唬?）動滑輪繩子的有效股數n＝2，不計摩擦和繩重時，根據F＝（G物+G動）求出動滑輪的重力?！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）動滑輪繩子的有效股數n＝2，∵不計摩擦和繩重時，F＝（G物+G動），∴動滑輪重G動＝nF﹣G物＝2×6N﹣10N＝2N。若用此滑輪提起20N的物體時，根據F＝（G物+G動）＝（20N+2N）＝11N。故答案為：6；2；11?！咀兪接柧?】（2020春?四會市期末）如圖所示的滑輪組中，不計滑輪質量，分別掛上A、B兩物體后恰能靜止，則兩物重力關系為（）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踊喓投ɑ喌奶攸c分析：定滑輪不省力，動滑輪省一半力?！窘獯稹拷猓憾ɑ喌睦K子兩端的力相等，動滑輪中繩子上的力是軸上力的一半。故有GA：GB＝2：1。故選：C?！咀兪接柧?】（2020春?長葛市期末）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動，A與地面間的摩擦力是A重力的0.3倍，不計滑輪處摩擦和繩重，則（）A．1s內重力做功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?）根據做功的兩個必要因素確定重力做功的多少；（2）已知作用在動滑輪上的繩子條數為n和拉力的功率，根據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A進行受力分析，即f＝2F；（4）根據f＝0.3G即可求出重力?！窘獯稹拷猓篈、因為重力的方向豎直向下，而物體在豎直方向沒有移動距離，所以重力沒有做功，即重力做功為0J；故A錯誤；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P＝＝＝Fv可得拉力：F＝＝＝9N；故C錯誤；不計滑輪處摩擦和繩重，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錯誤。故選：D?！咀兪接柧?】（2020?思明區(qū)校級三模）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，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?！痉治觥浚?）分析物體水平方向上受到的力，根據平衡力條件求出物體受到的摩擦力。（2）B移動的速度和A移動速度的關系是：vB＝nvA。【解答】解：已知：F＝100N，fA＝20N，vA＝2m/s，n＝2（1）因為物體在水平面上勻速前進，所以fA+2fB＝F，所以B與地面的摩擦力：fB＝（F﹣fA）＝（100N﹣20N）＝40N；（2）B運動的速度：vB＝2vA＝2×2m/s＝4m/s。故答案為：40；4。考點4斜面和輪軸以及滑輪組的設計與組裝滑輪組的設計：第一步：確定動滑輪的個數。首先算出承擔所要拉起重物與動滑輪的自重所需要的繩子的根數n，其方法和滑輪組繩子的繞法中的方法相同，然后我們根據每兩根繩子需要一個動滑輪來確定動滑輪的個數。當n為偶數時，繩子的固定端應拴在定滑輪上，動滑輪的個數N=n2；當n為奇數時，繩子的固定端應拴在動滑輪上，動滑輪的個數N=n?1第二步：確定定滑輪的個數。一般情況下，定滑輪的個數由繩子的段數n和拉力的方向共同決定。當n為奇數且拉力方向向下時，定滑輪的個數應為n+12；拉力的方向向上時，定滑輪的個數為

n?12．當n為偶數且方向向下時，定滑輪的個數為n2滑輪組繩子的繞法：第一步：確定繞過動滑輪的繩子的根數。首先根據題目中的條件，如繩子能承受的最大拉力F、要承擔的重物G物和動滑輪的重力G動，計算出承擔物重所需繩子段數n=G物2+第二步：確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當繩子的根數n為偶數時，繩子的固定端應拴在定滑輪上，開始繞繩子；當n為奇數時，繩子的固定端應拴在動滑輪上，開始繞繩子。輪軸：（1）輪軸：由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉的簡單機械叫做輪軸。例如汽車方向盤、轆護等。（2）輪軸的實質：輪軸相當于一個杠桿，輪和軸的中心O是支點，作用在輪上的力是動力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點：因為輪半徑大于軸半徑，即杠桿的動力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動力作用點移動的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r；斜面：（1）斜面是簡單機械的一種，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，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，則可達到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面長，h表示斜面高，物重為G．不計阻力時，根據功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費距離。日常生活中常見的斜面，如盤山公路、螺絲釘上的螺紋等?！镜淅?2】（2019?新寧縣模擬）斜面是一種簡單機械，使用斜面的好處是省力，斜面高度一定時，斜面越長使用它就越省力。【答案】簡單機械；省力；長；省力?！痉治觥恐啦⒄莆崭鞣N機械，斜面也是一種常用的機械，使用斜面比較省力。在高度一定的情況下，斜面越長，則坡度越緩，越省力?！窘獯稹拷猓盒泵媸且环N簡單機械，使用斜面可以省力。當斜面的高度一定時，斜面越長，則坡度越緩，則越省力。故答案為：簡單機械；省力；長；省力?！咀兪接柧?】24．（2021春?香河縣期末）在生產和生活中，經常見到這樣的情形，用木板搭斜坡將貨物推上汽車車廂，修盤山公路使汽車駛上高聳的山峰等。從物理學的角度分析，它們的物理模型屬于同一種簡單機械，即斜面，這種簡單機械的優(yōu)點是省力?！敬鸢浮啃泵?，省力?！痉治觥勘P山公路、用木板搭斜坡，都是要使物體向高處運動，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，但同時越費距離；不僅不省功，還要多做額外功（克服摩擦做功）。【解答】解：斜面模型加長了運動距離，但可以省力，故盤山公路修成了斜面形；在使用斜面時，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。課堂鞏固訓練課堂鞏固訓練一、選擇題。1．（2020春?西吉縣校級期末）用滑輪組勻速提升重物，當繩子的自由端被拉下2m時，物體升高了0.5m，被提升的重物的質量為20kg．若不計動滑輪重和摩擦阻力，則拉繩子的力應為（）A．40N B．49N C．98N D．5N【答案】B。【分析】不計動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，可由繩端移動距離和物體移動距離看出?！窘獯稹拷猓豪K子自由端被拉下2m時，物體升高了0.5m，則n＝＝4，說明有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)校級模擬）下列各圖中利用了動滑輪的是（）A． B． C． D．【答案】C。【分析】根據動滑輪會隨物體一起運動，定滑輪不隨物體運動分析?！窘獯稹拷猓篈、B、D中滑輪是固定不動的，是定滑輪；C中的滑輪與物體一起運動，是動滑輪。故選：C。3．（2019?寬城區(qū)模擬）下列說法中正確的是（）A．滑輪組的省力情況是由其中的動滑輪個數決定的 B．剪刀實際上是兩個杠桿的組合 C．費力杠桿是不好的，實際應用中應當盡量避免使用 D．不論是定滑輪還是動滑輪，其輪心都相當于杠桿的支點【答案】B?！痉治觥浚?）滑輪組的省力情況由承擔動滑輪及重物的繩子的根數決定；（2）剪刀以可以轉動的軸為支點，兩個刀片均相當于一個杠桿；（3）省力杠桿雖可以省力，但費距離；費力杠桿雖費力，但可以省距離；（4）定滑輪的實質是以軸為支點的等臂杠桿；動滑輪實質是輪的一邊為支點的省力杠桿?！窘獯稹拷猓篈、滑輪組的省力情況由承擔動滑輪及重物的繩子的根數決定，如果繩子的根數為n，則繩子末端拉力F＝（G物+G動），并不是由動滑輪的個數決定，故A錯誤；B、剪刀的兩個刀片均相當于一個杠桿，它們共用一個支點，故B說法正確；C、省力杠桿和費力杠桿沒有優(yōu)劣之分，應該根據實際需要來選擇使用，故C說法錯誤；D、定滑輪相當于輪心為支點的杠桿，但動滑輪的支點不在輪心，而在輪與固定繩相接觸的輪邊上。故D錯誤。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．在不計摩擦的情況下，將物體勻速向上提起時（）A．F1＜F2 B．F2＝G C．F1的力臂為OA D．在F2方向上移動的距離為物體上升距離的2倍【答案】D?！痉治觥縿踊喸谑褂玫倪^程中，動力臂大于阻力臂；根據力臂的大小判定力的大小，根據力臂的定義和動滑輪的特點分析?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，在提升動滑輪的過程中，由力臂的定義可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根據杠桿平衡條件可知，在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂越小，動力越大，即F1＞F2；故A錯誤；B、在不計摩擦的情況下，用F2提升物體時，動力臂是阻力的2倍，則F2＝（G+G動），故B錯誤；C、由圖可知，連接OA的直線與F1的力的作用線不垂直，根據力臂定義可知，OA不是F1的力臂，故C錯誤；D、根據動滑輪的特點可知，繩子自由端移動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物重的繩子段數決定。【解答】解：若不計滑輪自重及摩擦，①是動滑輪，省一半力，F1＝G；②是定滑輪，單獨使用都不能省力，F2＝G；③滑輪組有三段繩子承擔物重故F3＝G；④滑輪組有二段繩子承擔物重故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的舉重運動員，可舉起1300N的物體，這個人站在地面上，用如圖裝置提升物體，滑輪重和摩擦均忽略不計，在下列四個不同重力的物體中，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，他的手用力達到600N的時候，根據力的作用是相互的可知，繩對人力達到600N，此時人已經對地面沒有力的作用，據此分析判斷。【解答】解：由圖可知該裝置是定滑輪，定滑輪不省力，因為人的體重為600N，人能施加的最大拉力F＝600N，滑輪重和摩擦均忽略不計，他能提起最重的物重：G＝F＝600N。故選：A。二、填空題。7．（2021春?南開區(qū)期末）定滑輪實質是等臂杠桿，使用定滑輪可以改變力的方向，但它不能省力?！敬鸢浮康缺郏涣Φ姆较??！痉治觥浚?）定滑輪是等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，也就是說動力等于阻力；（2）使用定滑輪不省力、但能改變用力方向；【解答】解：（1）定滑輪的實質是動力臂等于阻力臂的杠桿，屬于等臂杠桿；（2）因為定滑輪是等臂杠桿，故其動力等于阻力，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）使用機械時，有時可以省力，有時可以省距離，但都不能省功；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設計目的是為了省力。【答案】功，省力?！痉治觥坑晒Φ脑碇溃褂萌魏螜C械都不會省功，省力的費距離，費力的省距離。【解答】解：（1）我們使用機械時，有時省力，但要費距離；有時省距離，但要費力；但都不能省功；（2）盤山公路利用的是斜面這種機械，要多走距離，但可以省力。故答案為：功，省力。9．（2021?宜城市二模）使用機械可以極大地減輕人們的勞動強度，提高工作效率。（1）如圖甲，工人在鋪設電纜時，要在轉彎處安裝一組導向輪。這組導向輪屬于定滑輪（選填“動滑輪”或“定滑輪”）。（2）如圖乙，尖嘴鉗是常用的電工工具，刀刃部分靠近轉動軸，這是為了減小阻力臂，從而在使用時更加省力?！敬鸢浮慷ɑ?；減小阻力臂?！痉治觥浚?）使用時滑輪的軸固定不動的是定滑輪，滑輪和物體一起移動的滑輪是動滑輪。定滑輪實質上是一等臂杠桿，只改變力的方向，而不省力；（2）對杠桿分類：動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿，動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿，動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿?！窘獯稹拷猓海?）工人在鋪設電纜時，在轉彎處安裝一組導向輪，這組滑輪的軸是固定不動，不隨貨物升降的，所以是定滑輪，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；（2）尖嘴鉗的刀刃部分靠近轉動軸是為了通過減小阻力臂，達到省力的目的。故答案為：定滑輪；減小阻力臂。10．（2020?黃埔區(qū)一模）如圖所示，我國古代護城河上安裝使用的吊橋就是一個組合機械，定滑輪的作用是改變力的方向，橋可看作一個杠桿，由圖可知杠桿的支點是C（選填“A”、“B”或“C”）點，請分別畫出人拉動吊橋瞬間繩子AB對橋的拉力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2，根據F1L1＝F2L2，可以判斷橋屬于省力（填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿。【答案】力的方向；C；如上圖所示；F1L1＝F2L2；省力?！痉治觥浚?）定滑輪的實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向；（2）杠桿繞著轉動的固定點叫做支點；（3）動力臂：從支點到動力作用線的距離；阻力臂：從支點到阻力作用線的距離；（3）杠桿的分類：動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿；動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點轉動，所以吊橋杠桿的支點在C點；（3）從支點C分別向動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F1L1＝F2L2，在勻速拉起吊橋時，由于它的動力臂L1大于阻力臂L2，所以吊橋屬于省力杠桿；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（不計滑輪重力和摩擦）?；喖祝ㄟx填“甲”或“乙”）相當于等臂杠桿，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，此過程中，物體的機械能變大（選填“變大”、