專題提升Ⅱ 有關(guān)滑輪的受力分析（原卷版）

專題提升Ⅱ有關(guān)滑輪的受力分析

學(xué)習(xí)目錄

目錄

模塊一知識(shí)掌握....................................................................................................................................1

知識(shí)點(diǎn)一、滑輪的受力分析（不計(jì)繩重和輪與軸之間的摩擦）..............................................1

知識(shí)點(diǎn)二、滑輪組的繞線方式和受力特點(diǎn)..................................................................................2

知識(shí)點(diǎn)三、滑輪組段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法..................................................................2

知識(shí)點(diǎn)四、n的確定.......................................................................................................................2

【鞏固提高】..........................................................................................................................................5

知識(shí)重點(diǎn)

模塊一知識(shí)掌握

知識(shí)點(diǎn)一、滑輪的受力分析（不計(jì)繩重和輪與軸之間的摩擦）

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知識(shí)點(diǎn)二、滑輪組的繞線方式和受力特點(diǎn)

用同一根繩子繞制的滑輪組中，重物和動(dòng)滑輪所受到的總重力由幾段繩子共同承擔(dān)，在不計(jì)繩重和

1

摩擦的情況下繩子自由端的拉力F（GG），繩子移動(dòng)的距離Snh，繩子自由端移

拉n物動(dòng)物

動(dòng)的速度v繩nv物。

知識(shí)點(diǎn)三、滑輪組段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法

（1.從輪子數(shù)量少的鉤子開(kāi)始；2.動(dòng)定交替；3.就近原則；4.奇動(dòng)偶定）

知識(shí)點(diǎn)四、n的確定

有幾段繩子直接承擔(dān)動(dòng)滑輪的重，則n就等于幾。

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[例題1]（2017?杭州）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運(yùn)

動(dòng)，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒（若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與

滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過(guò)程中（）

A．物體M與地面間的摩擦力為5牛

B．物體M與地面間的摩擦力為10牛

C．水平拉力F做功的功率為20瓦

D．1秒內(nèi)滑輪對(duì)物體M做功為10焦

[例題2]（2022秋?上城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，物體A重120N，實(shí)心物體B的體積是1dm3，此

時(shí)A恰能沿著水平桌面以0.2m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若將B以原速度勻速上升，需要對(duì)A

施加100N水平向左的拉力，則下列選項(xiàng)正確的是（不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重）（）

A．物體B勻速下降的速度是0.1m/s

B．物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)與桌面之間的摩擦力為100N

C．物體B在勻速上升時(shí)，克服B重力做功的功率為2W

D．物體B密度是2.5×103kg/m3

[例題3]（2022秋?濱江區(qū)校級(jí)期中）利用如圖所示的滑輪組，使重80N的物體A沿水平地面勻速

向左移動(dòng)了1m，物體A與地面間摩擦力為30N，不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，則

下列說(shuō)法正確（）

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A．拉力F大小為60N

B．滑輪組掛鉤拉物體A的力為30N

C．該定、動(dòng)滑輪的組合既能省力又可以省距離

D．繩子自由端移動(dòng)的距離為3m

[例題4]（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）工人站在地上利用滑輪組把貨物提起來(lái)，請(qǐng)你把圖中繩子的

繞線方法補(bǔ)充完整。

[例題5]（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）已知每個(gè)滑輪重為100牛，物體重為1200牛、繩子能承受的

最大拉力是300N，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫(huà)出滑輪組的繞線方法。

[例題6]（2022?寧波校級(jí)一模）如圖所示，小金想利用滑輪組用最省力的繩子繞法水平勻速拉動(dòng)物

體A．若地面對(duì)A的摩擦力與A的重力的比值為n，A的比熱為c，A的溫度上升t。（為計(jì)算

方便，假設(shè)摩擦產(chǎn)生的熱都被A吸收）

（1）在答題卷的圖中畫(huà)出滑輪組上繩子的繞法。

（2）在用繩子水平勻速拉動(dòng)物體A的過(guò)程中，若不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦和自重，拉力做的

功物體A克服摩擦做的功（選填大于，小于或等于）

（3）已知物體受到的滑動(dòng)摩擦力和物體間相對(duì)滑動(dòng)的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生

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的內(nèi)能，試推導(dǎo)繩子末端移動(dòng)的距離s＝（請(qǐng)寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程，所得結(jié)果用字母表示）

[例題7]（2022秋?慈溪市月考）如圖是水位裝置的示意圖。該裝置主要由滑輪C、D，物體A、B

以及輕質(zhì)杠桿MN組成。物體A通過(guò)細(xì)繩與滑輪C相連，物體B通過(guò)細(xì)繩與杠桿相連。杠桿

可以繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終在水平位置平衡，且MO：MN＝1：物體B受到的

重力為100N，A的底面積為0.04m2，高1m。當(dāng)物體A恰好浸沒(méi)在水中時(shí)，物體B對(duì)電子秤的

壓力為F1；若水位下降至物體A恰好完全露出水面時(shí)，物體B對(duì)電子秤的壓力為F2，已知：

F1：F2＝6：滑輪重、滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)。求：

（1）物體A完全浸沒(méi)時(shí)，A受到的浮力F浮。

（2）物體A的密度ρA。

（3）當(dāng)物體A有部分浸入水中時(shí)，如果把細(xì)繩由N端向左移動(dòng)到N′處，電子秤的示數(shù)恰好為

零，NN′：MN＝1：6，此時(shí)物體A浸在水中的體積V浸。

【鞏固提高】

1.（2022秋?余杭區(qū)校級(jí)期中）圖中物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做

勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體受到的摩擦力為f，則人對(duì)繩的拉力F的大小等于（）

A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f

2.（2021秋?臨海市期末）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧

測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N（不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F的大小為（）

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A．2NB．4NC．6ND．8N

3.（2020秋?拱墅區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，物體A、B的重分別為20N、10N，滑輪和繩子的重忽

略不計(jì)，滑輪摩擦不計(jì)，此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若用力F向左拉物體

A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）

A．F＝10NB．F＝20NC．F＝30ND．F＝50N

4.（2020秋?越城區(qū)期末）如圖所示，物重為G，在水平拉力F作用下勻速前進(jìn)，物體受到的摩

擦力為f（不計(jì)動(dòng)滑輪重及轉(zhuǎn)軸與滑輪間的摩擦），下列關(guān)系式正確的是（）

?

A．F＝2fB．F＝fC．F=D．F＝f+G

2

5.（2022春?下城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及一

切阻力，用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%，下列判斷正確的是（）

①拉力F1的大小為450N

②用圖乙繞法勻速提升300N重物時(shí)，機(jī)械效率為75%

③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，圖乙繞法機(jī)械效率大

④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，F(xiàn)1、F2做功相等

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A．只有②③正確B．只有①②正確

C．只有②④正確D．只有①②④正確

6.（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，用40N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體

A以0.3m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為10N。不計(jì)滑

輪、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑。下列說(shuō)法正確的是（）

A．物體A受到水平面的摩擦力是20N

B．滑輪移動(dòng)的速度是0.6m/s

C．水平拉力F的功率是6W

D．在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A做的功為48J

7.（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過(guò)滑輪組拉著物體

B，此時(shí)物體B保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用豎直向下4N的力F1拉重為2N的物體A時(shí)，能使物體B

以0.2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)；若只用水平向左的力F2拉物體B時(shí)能使物體A以0.3m/s速度

勻速上升，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦。下列判斷正確的是（）

A．物體B受到的摩擦力為8N

B．拉力F2大小為10N

C．拉力F2的功率為2.4W

D．拉力F1的功率為1.2W

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8.（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的速度

在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為2N（不計(jì)滑輪、測(cè)力計(jì)、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)

軸光滑）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．物體A受到地面水平向右3N的摩擦力

B．物體A受到B的摩擦力是2N

C．滑輪移動(dòng)的速度是0.1m/s

D．拉力F做功功率為4W

9.（2021秋?鄞州區(qū)期末）如圖所示，湖水中有兩艘小船，繩子的一端拴在甲船上，乙船上固定

著滑輪，繩子繞過(guò)滑輪，站在甲船上的人用100N的力拉繩子的自由端。如果在20s內(nèi)甲船向

右勻速移動(dòng)了10m，同時(shí)乙船向左勻速移動(dòng)了4m，則人對(duì)繩子的力做功的功率是（）

A．50WB．140WC．30WD．70W

10.（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，重為120N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速

直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知物體A在水平方向上受到的阻力為物重

的0.1倍，滑輪組機(jī)械效率為80%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)。下列分析計(jì)算正確的是（）

A．10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了4m

B．左側(cè)墻受到滑輪組16牛拉力作用

C．在10s內(nèi)，作用在繩子自由端的拉力F為5牛

D．在10s內(nèi)，拉力F做功的功率為1.2W

11.（2021?杭州二模）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A放在水平桌面上，不計(jì)繩重及繩與輪的摩

擦，動(dòng)滑輪重6N，滑輪下面懸掛一物體B，當(dāng)物體B重8N時(shí)，恰能勻速下滑。用一個(gè)水平向

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左的拉力F作用在物體A，使物體A以1m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為3s。則當(dāng)物

體A向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體B的速度大小是，物體A受到的摩擦力大小是，

拉力F的功率大小是W。

12.（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，用同一個(gè)動(dòng)滑輪先后提升同一物體、使物體以相同的

速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙，若不

計(jì)摩擦、滑輪重和繩重，則F甲F乙、P甲P乙（均選填“＞”或“＝”或“＜”）。

13.（2023春?下城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止，物體

B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及

滑輪和繩子之間的摩擦）。

（1）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為為N；

（2）物體A和地面之間的摩擦力N；

（3）如果增大F2，物體A是否有可能向左運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說(shuō)明理

由。

14.（2022秋?慈溪市月考）如圖所示，木板和木板上的人通過(guò)滑輪組靜止于空中，已知滑輪A的

質(zhì)量mA和滑輪B的質(zhì)

量mB均為5千克，木板質(zhì)量M＝10千克，人的質(zhì)量m＝30千克，不計(jì)摩擦與空氣作用力。則

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此時(shí)人拉繩的力為牛。（g＝10牛/千克）

15.（2021秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，某人站在A處用一根繩子和滑輪組拉小車，請(qǐng)畫(huà)出最

省力的繞線。

16.（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）質(zhì)