第十一章簡單機械第二節(jié)滑輪及其應用

定滑輪與動滑輪基礎夯實1.(2025江蘇宿遷期中)如圖是學生設計的一種垃圾投放裝置

的示意圖,人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋,非常方便、衛(wèi)

生。下列說法中正確的是

()A.該裝置中左邊滑輪是定滑輪,右邊滑輪是動滑輪

C

B.該裝置中的兩個滑輪都屬于動滑輪C.使用該裝置中的滑輪可以改變力的方向D.使用該裝置中的滑輪可以省力解析裝置中的兩個滑輪在使用時軸的位置固定不動,所以

都是定滑輪,A、B錯誤;定滑輪的實質是等臂杠桿,使用時不

能省力但能改變力的方向,C正確,D錯誤。2.(2024四川邛崍期末改編)如圖所示是一種電動升降機的結

構原理圖,A、B、C、D四個滑輪中屬于動滑輪的是_______,定滑輪起到_______________的作用。改變力的方向

A、D解析升降機工作時,B、C滑輪的軸固定不動,所以B、C屬

于定滑輪,定滑輪的作用是改變力的方向;A、D滑輪隨被提升

的物體一起移動,所以A、D屬于動滑輪。

滑輪組3.(2025廣東廣州執(zhí)信中學期中)利用圖中的滑輪組豎直勻速

向上提升重力為12N的物體,動滑輪重力未知但不可忽略不

計,則拉力大小不可能是選項中的

()A.4NB.6.5NC.12ND.15N

A

解析由圖知,滑輪組的繩子的有效股數(shù)為n=3,根據(jù)F=

(G+G動)=

×(12N+G動)=4N+

G動>4N可知,拉力不可能等于4N。4.(2024江蘇鹽城期中)如圖甲,大人、男孩、女孩用兩根相同

圓木棍和一根繩子玩“比力氣”的游戲,圖乙是該游戲裝置

的示意圖。繩的一端固定在一根木棍上,在兩根木棍上繞幾

圈后女孩抓住繩的另一端向外拉,大人、男孩則各握住一根

木棍向外拉,女孩可以輕松把大人和男孩拉到一起(忽略繩與

木棍之間的摩擦)。以下關于三人的拉力大小和運動距離的

說法正確的是

()

A

A.女孩的拉力最小,運動距離最長B.女孩的拉力最大,運動距離也最長C.三人的拉力一樣大,運動距離一樣長D.大人和男孩的拉力一樣,女孩運動距離最長解析每股繩子上的力相等,設力的大小為F,大人的圓木棍上

有六股繩,大人的拉力為6F,男孩的圓木棍上有五股繩,男孩的

拉力為5F,女孩的拉力為F,所以大人的拉力最大,女孩的拉力

最小,省力費距離,所以女孩的運動距離最長,A正確。5.(2024黑龍江牡丹江中考,★☆☆)如圖所示,利用動滑輪提升

物體,使其在10s內勻速上升4m。物體的重力為10N,動滑輪

的重力為2N,不計繩重與摩擦。下列說法正確的是

(

)A.使用動滑輪可以省距離B.物體運動的速度為4m/sC.拉力的大小為5N

D能力提升D.繩子自由端移動的距離為8m解析使用動滑輪可以省力,但費距離,A錯誤;物體在10s內

勻速上升4m,物體運動的速度為v=

=

=0.4m/s,B錯誤;由圖可知,動滑輪繩子的有效股數(shù)n=2,物體的重力為10N,動滑

輪的重力為2N,故拉力的大小為F=

=

=6N,C錯誤;繩子自由端移動的距離為s=nh=2×4m=8m,D正確。6.(2023湖南常德中考,★☆☆)如圖所示小明組裝了甲、乙兩

種滑輪,用來提升同一物體,G物=200N(不計繩重、輪重和摩

擦),要使物體豎直勻速提升2m。下列說法中正確的是(

)D

A.F甲=200N,并向上移動4mB.F甲=100N,并向上移動2mC.F乙=200N,并向上移動1mD.F乙=400N,并向上移動1m解析圖甲中動滑輪可以省一半的力,所以F甲=

G物=

×200N=100N,拉力端移動的距離為s=2h=2×2m=4m,A、B錯誤;

圖乙中拉力作用在動滑輪的軸上,拉力F乙=2G物=2×200N=400

N,拉力端移動的距離為s'=

h=

×2m=1m,C錯誤,D正確。7.【跨學科·日常生活】(2025江西南昌期中,★★☆)如圖所示

為一種手搖升降晾衣架示意圖,繩子的尾端繞在一個固定在

墻壁的旋輪上,旋轉搖柄可以使晾衣架升降。假設在升降過

程中衣架和橫桿保持水平,動滑輪、衣架與桿總重是10N,現(xiàn)

晾衣架上晾有4kg的衣服,晾衣架上升50cm,用時10s。g取10

N/kg,不計繩重和摩擦,則下列說法正確的是

()

B

A.圖中天花板上四個滑輪的作用是省力B.搖柄處繩子拉力為12.5NC.該過程中衣服上升的速度為1m/sD.該過程中手搖升降晾衣架的功率為2W解析由圖可知,天花板上的四個滑輪的軸不隨物體一起移

動,是定滑輪,不能省力,只能改變力的方向,A錯誤;衣服的重力

G1=mg=4kg×10N/kg=40N,滑輪組繩子的有效股數(shù)n=4,動滑

輪、衣架與桿及衣服的總重力G=G1+G2=40N+10N=50N,不

計繩重及摩擦時,搖柄處繩子的拉力F=

G=

×50N=12.5N,B正確;衣服上升的速度v1=

=

=0.05m/s,C錯誤;手搖升降晾衣架的繩子自由端移動的速度v2=4v1=4×0.05m/s=0.2m/s,

其功率P=Fv2=12.5N×0.2m/s=2.5W,D錯誤。8.【跨學科·工程實踐】(2024山東威海中考,★★☆)(多選)利

用簡單機械設計健身器材,要求如下:始終豎直向下勻速拉動

拉環(huán),拉力大小范圍為200~400N;拉力在豎直方向移動的最大

距離為0.6m時,配重在豎直方向移動的距離不超過2m;配重

質量為15kg(杠桿、滑輪、繩子、拉環(huán)的質量和摩擦均不計,

滑輪組繩子長度足夠長,g取10N/kg)。下列方案不符合設計

要求的是

(

)

AD

解析配重的重力G配=m配g=15kg×10N/kg=150N。A中杠桿

的動力臂為0.5m,則拉力在豎直方向移動的最大距離為0.5m

<0.6m,不符合設計要求,A符合題意;B中杠桿的動力臂為0.7

m,阻力臂為1.4m,由杠桿平衡條件得F2×0.7m=G配×1.4m,解

得F2=300N,由幾何關系可知,拉環(huán)向下移動0.6m時,配重移動

的距離為s2=

×0.6m=1.2m<2m,符合設計要求,B不符合題意;C中滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,滑輪、繩子、拉環(huán)的質

量和摩擦均不計,則拉力F3=2G配=2×150N=300N,拉環(huán)在豎直

方向移動0.6m時,配重在豎直方向移動的距離s3=2×0.6m=1.2m,符合設計要求,C不符合題意;D中滑輪組繩子的有效股數(shù)n

=3,滑輪、繩子、拉環(huán)的質量和摩擦均不計,則拉力F4=3G配=3

×150N=450N,超過拉力的范圍,不符合設計要求,D符合題意。9.(2025安徽池州期中,★★☆)如圖所示,一滑輪下端懸吊一個

重100N的物體,滑輪重2N,在拉力F的作用下使物體M在2s內

上升了4m,繩的重力和摩擦不計,滑輪上升的速度是v=______m/s,拉力F所做的功W=_________J。

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1

解析由題圖可知,動滑輪繩子的有效股數(shù)n=2,則滑輪在2s

內移動的距離為2m,故動滑輪上升的速度v=

=

=1m/s,物體重100N,滑輪重2N,F=100N×2+2N=202N,拉力F所做的功

W=Fs=202N×2m=404J。10.(2024安徽淮南期中)如圖所示是吊裝工具示意圖,杠桿AB

的支點為O,物體M為重5000N的配重,OA∶OB=1∶2,每個滑

輪重100N。重700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動

繩子,杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計。求:(1)工人對地面的壓力。(2)物體M對地面的壓力。素養(yǎng)提優(yōu)解析

(1)工人用300N的力豎直向下勻速拉動繩子時,繩子對

工人豎直向上的拉力也等于300N,工人對地面的壓力等于地

面對工人的支持力,F1=F支=G人-F拉=700