學而優(yōu)教有方PAGEPAGE1二、滑輪目錄【A夯基礎】 1一、定滑輪及其特點 1二、動滑輪及其特點 2三、動滑輪、滑輪組、輪軸的簡單應用 5四、滑輪組及其特點 8五、從杠桿的角度分析輪軸 13六、作圖題 14七、計算題 16八、實驗題 20【B提能力】 22【C鏈中考】 32一、定滑輪及其特點1．如圖所示，分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A，若不計摩擦，關于三個力的大小關系，下列選項中正確的是（）A．F1<F2<F3 B．F1>F2>F3 C．F2>F1=F3 D．F1=F2=F3【答案】D【詳解】因為定滑輪相當于一個等臂杠桿，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D符合題意。故選D。2．如圖是學校旗桿頂上的一個滑輪，升旗時往下拉動繩子，國旗就會上升。下列對于滑輪的說法，正確的是（）A．這是一個定滑輪，可省力 B．這是一個動滑輪，可省力C．這是一個定滑輪，可改變力的方向 D．這是一個動滑輪，可改變力的方向【答案】C【詳解】旗桿頂上滑輪的軸固定在旗桿上，所以該滑輪是一個定滑輪，定滑輪不能省力，其優(yōu)點是可以改變力的方向。故選C。二、動滑輪及其特點3．如圖1所示，用力F勻速提起重為G的物體A．若不計滑輪重及摩擦，關于所用滑輪的種類和力F的大小，正確的判斷是

(

)A．動滑輪，F(xiàn)＝GB．動滑輪，F(xiàn)＝0.5GC．定滑輪，F(xiàn)＝GD．定滑輪，F(xiàn)＝0.5G【答案】B【詳解】如圖所示，提升物體時，滑輪一起上升，為動滑輪，∵不計滑輪重及摩擦，∴F=G=0.5G.故選項B符合題意．選項ACD不符合題意．4．如圖所示，工人用動滑輪勻速提升重物，這樣做（）A．省力，同時也省距離 B．省力，但不改變施力的方向C．既省力，也改變施力的方向 D．既不省力，也不改變施力的方向【答案】B【詳解】由圖得，工人使用的滑輪為動滑輪，動滑輪是省力杠桿，可以省力，但費距離，且不能改變施力的方向，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5．如圖所示，分別利用甲，乙兩滑輪勻速提起兩個重物，圖中甲滑輪可以看成杠桿，使用它的好處是。其中乙為滑輪，F(xiàn)2端拉升4m，則物體升高；不計滑輪重力及摩擦，若拉力F1＝F2，則G1G2（選填“小于”、“等于”或“大于”）。【答案】等臂改變用力方向動2m小于【詳解】[1][2]甲滑輪不隨重物的升降而升降，屬于定滑輪，使用時相當于等臂杠桿，不省力，F(xiàn)1＝G1，但可以改變用力方向。[3][4][5]乙滑輪隨貨物一起升降，為動滑輪，使用時相當于省力杠桿，省一半力所以G2＝2F2。因為拉力F1＝F2，所以G1小于G2。動滑輪省力，同時費距離即物體升高2m。6．用動滑輪提起貨物，分別沿三個不同方向勻速拉繩子，關于三個力的大小關系正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】如圖，分別沿三個不同方向勻速拉繩子，動滑輪兩側(cè)繩子的拉力的合力等于貨物和動滑輪的總重，豎直拉繩子時，拉力為貨物和動滑輪的總重的一半，兩繩子的拉力夾角越大，繩子上的拉力越大，所以，三個力的大小關系為F3>F2>F1故B正確，ACD錯誤。故選B。7．如圖所示，物體A重100牛，在大小為20牛的拉力F的作用下，10秒內(nèi)沿水平地面勻速前進5米，則物體A的速度為米/秒，受到的摩擦力為牛，繩子自由端移動了米。【答案】0.5205【詳解】[1]10秒內(nèi)沿水平地面勻速前進5米，則物體A的速度為[2]由于物體做勻速直線運動，水平面上受到的摩擦力f=F=20N[3]如圖所示，是一個定滑輪，它只能改變力的方向，故繩子自由端移動和物體移動的距離相等，為5米。8．如圖所示使用下列三個裝置分別用F1、F2、F3勻速提起同樣的重物，不計滑輪的重力和摩擦，則F1、F2、F3的大小關系為（）A．F1＜F2＝F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＝F3＜F2 D．F1＜F3＜F2【答案】D【詳解】不計滑輪的重力和摩擦且不計繩重的情況下：左邊的滑輪是動滑輪，能省一半的力，故右邊的滑輪是定滑輪，只能改變力的方向，不省力也不費力，故中間的滑輪是動滑輪，F(xiàn)2作用在動滑輪的軸上，費一倍的力，則所以故選D。9．如圖所示小華組裝了甲、乙兩種滑輪，用來提升同一物體，（不計繩重、輪重和摩擦），要使物體豎直勻速提升1m。則①，②N。若想以更快的速度將物體提升起來，則選用方案（甲/乙），但該方案的缺點是?！敬鸢浮?0N200乙見解析【詳解】[1]不計繩重、輪重和摩擦，甲圖是動滑輪，拉力的大小[2]不計繩重、輪重和摩擦，乙圖是動滑輪，拉力作用在滑輪的軸上，繩端的拉力是物重的二倍，則F乙=2G物=2×100N=200N[3][4]要提升物體更快，乙圖中動滑輪更適合，物體上升高度是繩子自由端移動的距離的2倍，物體上升的速度是繩子自由度速度的2倍，該方案中繩端的拉力是物重的二倍，比較費力。三、動滑輪、滑輪組、輪軸的簡單應用10．小華用如圖甲所示的方法將被臺風刮倒的樹拉正，A的樹干相當于（選填“動滑輪”、“定滑輪”或“杠桿”）；如圖乙，沿箭頭方向?qū)⑹胱訚L上臺階，石碾子相當于杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）?！敬鸢浮縿踊喪×Α驹斀狻縖1]如圖甲所示的方法將被臺風刮倒的樹拉正，在拉動時，A的樹干和繩子一起運動，起到省力的作用，相當于動滑輪。[2]沿箭頭方向?qū)⑹胱訚L上臺階的過程中，石碾子與臺階的接觸點為支點，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿。11．螺絲刀就是一個輪軸的實例，手柄（選填“粗”或“細”）一些的螺絲刀用起來更省力；螺絲釘上有螺紋，在我們學過的簡單機械中它屬于，螺紋（選填“密”或“稀”）一些的螺絲釘擰起來更省力?！敬鸢浮看中泵婷堋驹斀狻縖1]螺絲刀的動力施加在手柄上，手柄相當于輪，是一個省力的輪軸，手柄粗一些的螺絲刀用起來更省力。[2][3]螺絲釘上的螺紋相當于一個變形的斜面，長度一定時，螺紋越密相當于斜面越長，所以，螺紋密一些的螺絲釘擰起來更省力。12．如圖，小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小紅將繩子一端系在其中一根木棍上，然后依次將繩子繞過兩根木棍，小明和小杰相距一定距離握緊木棍站穩(wěn)后，小紅在圖中B處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們，該實驗說明?！敬鸢浮渴褂没喗M可以省力【詳解】從圖中的使用情況來看，一根木棍相當于定滑輪，另一根相當于動滑輪，所以兩根木棍和繩子組成的機械相當于滑輪組，小紅在圖中B處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們，這說明使用滑輪組可以省力。13．如圖所示，由滑輪、立柱和輪軸組成，搬運巨型石塊的機械中，滑輪的作用是，輪軸的作用是?！敬鸢浮扛淖兞Φ姆较蚴×Α驹斀狻縖1][2]由滑輪、立柱和輪軸組成，搬運巨型石塊的機械中，滑輪是定滑輪，其作用是改變力的方向；動力在輪上，阻力在軸上，由于輪的半徑大于軸的半徑，即動力臂大于阻力臂，因此使用輪軸是省力的。14．機械以各種不同的形式展現(xiàn)在生活中，成為生活中不可或缺的部分，如圖是自行車結(jié)構(gòu)圖，關于其機械的應用，正確的是（）A．螺絲和螺帽：斜面類螺旋簡單機械，費距離B．腳踏板：屬于等臂杠桿C．剎車控制器：屬于杠桿，能省距離D．車龍頭：屬于輪軸，控制自行車的方向并節(jié)省距離【答案】A【詳解】A．螺絲和螺帽屬于斜面類螺旋簡單機械，螺紋增加了斜面的長度，省力費距離，故A正確；B．腳踏板屬于輪軸，相當于一個省力杠桿，省力費距離，故B錯誤；C．剎車控制器動力臂大于阻力臂，是一個省力杠桿，省力費距離，故C錯誤；D．車龍頭屬于輪軸，相當于一個省力杠桿，可以省力的控制自行車的方向但是費距離，故D錯誤。故選A。15．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輛向外拉，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．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【答案】A【詳解】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大，故BCD錯誤，A正確。故選A。16．小艷學習了“滑輪”后，建立了知識結(jié)構(gòu)圖，請你幫她補全空格處的內(nèi)容。（1）；（2）；（3）?！敬鸢浮扛淖兞Φ姆较蚴×Ω軛U滑輪組【詳解】[1]定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，在使用時不省力，但可以改變力的方向。[2]定滑輪的實質(zhì)是省力杠桿，在使用時，最多可以省一半的力，但費2倍的距離。[3]至少有一個定滑輪和一個動滑輪組成的裝置為滑輪組。使用滑輪組可以省力也可以改變力的方向。四、滑輪組及其特點17．如圖所示的裝置處于平衡狀態(tài)，兩物體重力分別為G1、G2。在不計滑輪重、繩重及繩子摩擦時，若物體G2=15N，則G1=N。

【答案】30【詳解】如圖所示：不計滑輪重、繩重及繩子摩擦時，由公式可知所以G1=2G2=2×15N=30N18．如圖，物體A重，放在水平桌面上，通過繩子和滑輪連接重為的物體B，此時物體A恰能向右勻速直線運動。則A受到的摩擦力是。若在物體A上加一個水平向左的拉力，使物體A沿桌面水平向左勻速直線運動，則所加的拉力的大小為。（不計繩子、滑輪的質(zhì)量以及繩子與滑輪間的摩擦）【答案】36【詳解】[1]由圖示知，在不計繩子、滑輪的質(zhì)量及繩子與滑輪間的摩擦時，物體A受到繩子的拉力F1=GB=×6N=3N此時A勻速向右直線運動，則A受到的摩擦力與繩子的拉力是一對平衡力，所以f1=F1=3N[2]在A上加一個水平向左的拉力F時，A向左做勻速直線運動，此時A在水平方向上的三個力：向左的拉力、繩子向右的拉力及向右的摩擦力，是平衡力，所以向左的拉力F=F1+f1=3N+3N=6N19．小明用圖中滑輪組將5N的物體勻速提升1m，F(xiàn)=2N，忽略繩重和摩擦，下列說法錯誤的是（）A．可以省力但不能改變力的方向B．兩個滑輪均為定滑輪C．繩子自由端移動的距離是3mD．動滑輪重1N【答案】B【詳解】A．由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)n=3，故可以省力，力的方向仍向上，沒有改變力的方向，故A正確，不符合題意；BC．圖中滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成，故B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意；D．物體重為5N，忽略繩重和摩擦，則拉力解得動滑輪的重力G動=1N，故D正確，不符合題意。故選B。20．某場館建設中，采用如圖所示的裝置提升重物，工人師傅站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了2m。已知物體A重400N，每個滑輪重20N，不計繩重與摩擦，下列說法不正確的是（）A．人對繩子的拉力為210NB．繩子自由端移動的距離為6mC．繩子自由端移動的速度為0.8m/sD．使用此滑輪組能改變力的方向【答案】B【詳解】A．由圖可知，繩子承重段數(shù)n=2，人對繩子的拉力為故A正確，不符合題意；B．由圖可知，n=2，物體A在5s內(nèi)勻速上升了2m，則繩子自由端移動的距離為4m，故B錯誤，符合題意；C．繩子自由端移動的速度故C正確，不符合題意；D．不借助滑輪組時，應向上拉動繩子才能使物體A向上移動，借助滑輪組，拉力方向向下，所以使用此滑輪組改變了力的方向，故D正確，不符合題意。故選B。21．如圖所示，若繩重和摩擦不計，動滑輪重不計，物重，則圖甲中的拉力N，圖乙中的拉力N．若甲、乙兩裝置中繩子自由端均移動了1.2m，則甲乙兩裝置中物體被提升的高度之比為?！敬鸢浮?501003∶2【詳解】[1][2]由圖知，，，如果繩重和摩擦不計，動滑輪重不計，則[3]若甲、乙兩裝置中繩子自由端均移動了1.2m，甲裝置中物體被提升的高度為乙裝置中物體被提升的高度為則甲乙兩裝置中物體被提升的高度之比為。22．如圖所示，A，B兩個滑輪中，是動滑輪，在不考慮滑輪重、繩重和摩擦時，物體與桌面的摩擦力是30N，勻速移動物體，拉力F為N?！敬鸢浮緽10【詳解】[1]B隨著物體一起移動，故B是動滑輪。[2]對B進行分析，B受到了三段繩子的拉力，方向向左，還受到了向右的拉力，再對物體進行受力分析，受到了向左的拉力和向右的摩擦力，物體是勻速移動的，故向左的拉力等于摩擦力，其大小為30N，而對B進行分析，向左的三段繩子拉力等于向右的繩子拉力30N，故其中一段繩子的拉力為10N。23．“由物及理，思維建?！?。如圖所示，這是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提升裝置，該提升裝置相當于（填簡單機械名稱）模型；人們借助這種裝置的主要目的是為（選填“省力”、“省距離”或“省功”）；若某同學所用的拉力為300N，不計摩擦和裝置的自重，則摩托車的質(zhì)量為kg。（g取10N/kg）【答案】定滑輪和動滑輪組成的滑輪組省力150【詳解】[1]提升物體時，上面的滾軸的軸固定不動，屬于定滑輪；下面的滾軸和物體一起移動，屬于動滑輪，所以把該裝置看成由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組。[2]利用該裝置既能省力，又能改變力的方向。[3]不計摩擦和裝置的自重，人對繩的拉力為所以G=1500N，則摩托車的質(zhì)量為24．如圖是現(xiàn)代家庭經(jīng)常使用的自動升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下曬干的衣服，其實就是通過一些簡單機械的組合來實現(xiàn)此功能。圖中動滑輪有個，動滑輪（填“能”或“不能”）改變施力的方向。定滑輪實質(zhì)是一個杠桿，動滑輪實質(zhì)是一個杠桿。（以上兩空均選填“省力”、“費力”或“等臂”）?！敬鸢浮?不能等臂省力【詳解】[1][2]當晾衣架上升時，下面的兩個滑輪與晾衣架一起上升，所以下面的兩個滑輪是動滑輪，動滑輪不能改變力的方向。[3][4]定滑輪的動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，所以定滑輪實際上是等臂杠桿；動滑輪的動力臂等于滑輪的直徑，阻力臂等于滑輪的半徑，所以動滑輪實際上就是動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。五、從杠桿的角度分析輪軸25．古代的汲水裝置——轆轤，由具有共同轉(zhuǎn)軸的大輪和小輪組成。提水時，用力使大輪轉(zhuǎn)動，小輪隨之轉(zhuǎn)動并纏繞井繩，提起水桶。用轆轤提水的某時刻的示意圖如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．正常使用時，圖甲中轆轤可視為費力杠桿B．使用轆轤提水，不僅可以省力，也可以省距離C．圖丙中水龍頭開關，②比①更省力D．家中房門的門把手與轆轤的原理相同【答案】D【詳解】A．轆轤的實質(zhì)是輪軸，動力作用在輪上，動力臂大于阻力臂，可以省力，屬于省力杠桿，故A錯誤；B．省力的機械必定費距離，費力的機械必定省距離，既省力又省距離的機械是不存在的，故B錯誤；C．水龍頭開關的設計應用了輪軸，增大輪的半徑可以增大動力臂，在阻力和阻力臂一定時，可以減小動力，故選擇圖中的①可以更省力，故C錯誤；D．轆轤和家中房門的門把手的設計都應用了輪軸，原理相同，故D正確。故選D。26．如圖甲是《天工開物》中記載的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置一一轆軸(1)圖乙是它提水時的示意圖，為方便提水，應按照（選填“省力”或“費力”）杠桿來設計，支點是點，動力的作用點在點（后兩空選填“A”“B”或“C”）；(2)圖乙中動力臂和阻力臂的之比為5∶1，若，；現(xiàn)將總質(zhì)量為的水和桶從井中勻速提起，人們在搖把末端施加的力至少需要N。(3)圖丙中水龍頭開關的設計也應用了同樣原理，開關選用（選填“①”或“②”）效果更好?！敬鸢浮?1)省力BC(2)75100(3)①【詳解】（1）[1][2][3]轆轤的實質(zhì)是輪軸，為方便提水，動力作用在輪上，即動力的作用點在C點省力；支點是繞著轉(zhuǎn)動的固定點，即B點。（2）[1]圖乙中動力臂和阻力臂的之比為5∶1，阻力臂，動力臂為[2]根據(jù)杠桿的平衡條件有人們在搖把末端施加的力至少需要（3）水龍頭開關的設計也應用了輪軸，增大輪的半徑可以增大動力臂，在阻力和阻力臂一定時，可以減小動力，故選擇圖中的①可以更省力。六、作圖題27．在圖中標出滑輪的支點O，畫出動力F1、阻力F2、動力臂l1以及阻力臂l2．()【答案】【詳解】定滑輪可以繞中間軸轉(zhuǎn)動，所以支點O為定滑輪的軸；拉力是自由端沿繩子斜向下的拉力，過鉤碼重心作豎直向下的重力；過支點O分別作動力作用線和阻力作用線的垂線段(即動力臂l2和阻力臂l1)．如圖所示：28．用一個動滑輪，向上勻速提升重物，若把動滑輪看作是變形的杠桿，請在圖中標出支點O和動力臂L。

【答案】

【詳解】動滑輪的支點O在繩子與邊框的接觸點上，動力F為繩子的拉力，方向向上，過支點O向動力作用線畫垂線，就得到動力臂L，如圖所示：

29．工人站在地面用如圖所示滑輪組提升重物，請畫出工人使用滑輪組的正確繞線。【答案】【詳解】因為滑輪組要求站在地面上人向下拉繩時提升重物，因此在繞繩時，繩子的起點在上方定滑輪的掛鉤上，最終繩子自由端方向應該向下，如圖所示：七、計算題30．如圖所示，物體重180牛，動滑輪重20牛，繩重和摩擦不計．在拉力F的作用下，物體正以0.1米/秒的速度勻速上升．求：（1）拉力F；（2）2分鐘時拉起繩子的長度．（假設繩子足夠長）【答案】(1)100N；(2)24m．【詳解】(1)因為繩重與摩擦不計，所以拉力F==100N；(2)因為動滑輪由兩段繩子吊著物體，則繩自由端的速度是物體速度的2倍，即v繩=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，2分鐘繩子自由端移動的距離為：s繩=v繩t=0.2m/s×2×60s=24m．答：(1)繩的拉力為100N；(2)2分鐘繩子自由端移動的距離為24m．31．如圖所示，重為100牛的物體在水平方向上以0.2米/秒的速度做勻速直線運動，若繩子自由端所受拉力F為10牛，（不計繩與滑輪的摩擦），求：（1）物體所受的摩擦力f的大??；（2）繩子自由端在10秒內(nèi)移動的距離?！敬鸢浮浚?）20N；（2）4m【詳解】解：（1）滑輪是動滑輪，不計滑輪自重和滑輪繩子間的摩擦，則拉力，則物體A與地面間的滑動摩擦力f=2F=2×10N=20N（2）物體移動的速度0.2m/s，則繩子自由端移動速度為物體移動速度的2倍，為0.4m/s，所以繩子自由端在10秒內(nèi)移動的距離為s=vt=0.4m/s×10s=4m答：（1）物體所受的摩擦力f的大小為20N。（2）繩子自由端在10秒內(nèi)移動的距離為4m。32．工人用如圖所示的滑輪組運送建材上樓，每次運送量不定，滑輪與鋼繩間的摩擦力及繩重忽略不計。若某一次工人將重800N的建材勻速豎直向上提升了6m，所用的拉力為300N，求：（1）動滑輪的重力；（2）鋼繩自由端移動的距離；（3）當所運送建材的重為1100N時，工人作用在繩子上的拉力?！敬鸢浮浚?）100N；（2）18m；（3）400N【詳解】解：（1）由圖示可知，滑輪組承擔重量的繩子股數(shù)為n＝3，滑輪與鋼繩間的摩擦力及繩重忽略不計，由可得，動滑輪的重力G動＝3F-G＝3×300N-800N＝100N（2）已知建材上升的高度為6m，則鋼繩自由端移動的距離s＝3h＝3×6m＝18m（3）滑輪與鋼繩間的摩擦力及繩重忽略不計，當所運送建材的重為1100N時，工人作用在繩子上的拉力為答：（1）動滑輪的重力為100N；（2）鋼繩自由端移動的距離為18m；（3）當所運送建材的重為1100N時，工人作用在繩子上的拉力為400N。33．如圖所示，一個邊長為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個重500N的人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來。求：（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法；（3）如果人對繩子的實際拉力是320N，動滑輪的重力是多少？人對地面的壓力是多少？【答案】（1）1000Pa；（2）見解析；（3）320N，180N【詳解】解：（1）正方體與地面的接觸面積為重物在水平面上，對地面的壓力為則對地面的壓強為（2）要想使人所用的拉力最小，且該滑輪組向下用力，應從動滑輪開始繞。如圖所示。（3）由第二問知，重物相當于三股繩子拉著，可列式解得如果人對繩子的實際拉力是320N，則繩子對人的拉力也是320N，所以，人對地面的壓力答：（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是1000Pa；（2）滑輪組上繩子的繞法如圖；（3）如果人對繩子的實際拉力是320N，動滑輪的重力是320N；人對地面的壓力是180N。八、實驗題34．在“探究使用定滑輪和動滑輪工作時的特點”的實驗中：(1)在探究定滑輪工作的特點時，照圖乙操作，覺得讀數(shù)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(shù)（變大/變小/不變）；(2)在探究動滑輪工作特點時，先測出鉤碼和動滑輪的總重力，然后按照圖丙組裝動滑輪，實驗時，向上拉彈簧測力計，使鉤碼上升，讀出彈簧測力計的示數(shù)。該實驗至少要測量三組數(shù)據(jù)的目的是。【答案】(1)變小(2)勻速豎直勻速為了得到普遍的規(guī)律【詳解】（1）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（大小等于鉤碼重），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(jù)二力平衡條件可知實驗會造成測量值會小于向上繩子的拉力即鉤碼重。所以，測力計的示數(shù)變小。（2）[1][2]在探究動滑輪工作的特點時，由于繩子拉起動滑輪和物體，故先測出物體的總重力，然后按照圖丙組裝動滑輪，實驗時，應勻速豎直向上拉彈簧測力計，使鉤碼勻速上升，讀出彈簧測力計的示數(shù)。[3]實驗至少要測量三組數(shù)據(jù)的目的是為了得到普遍的規(guī)律，防止偶然性的發(fā)生。35．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(shù)物重G/N使用動滑輪時測力計的示數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)據(jù)如表，分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測力計的示數(shù)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?！敬鸢浮啃∮跍y力計有重力動滑輪有重力增加物重【詳解】（1）[1][2]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(jù)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）[3]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(zhuǎn)軸之間有摩擦，繩也有一定重量，導致拉力增大。[4]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(zhì)動滑輪或提升重力更大的物體。36．閱讀材料，回答問題。物理學中把機械對重物施加的力與人對機械施加的力的比值叫作機械效益（用“MA”表示），根據(jù)機械效益可以比較省力程度。那么，滑輪組的機械效益與哪些因素有關呢？小明提出三個猜想：猜想一：與物體重力大小有關；猜想二：與吊起動滑輪的繩子股數(shù)有關；猜想三：與動滑輪重力大小有關；小明組裝了如圖甲、乙、丙所示的滑輪組，其中圖甲、乙中每個滑輪的質(zhì)量為m1，圖丙中每個滑輪的質(zhì)量m2，m1＝2m2，利用這三個滑輪組進行實驗，測得5組數(shù)據(jù)，再將圖丙的滑輪先后更換兩次，測得2組數(shù)據(jù)。不計繩重和摩擦，實驗數(shù)據(jù)如下表。序號物重G/N吊起動滑輪的繩子股數(shù)n拉力F/N機械效益MA1624.01.52825.01.631026.01.74833.32.45842.53.26843.02.77843.52.3(1)由1、2、3三次數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：；(2)分析數(shù)據(jù)可知，當其它條件相同時，機械效益與吊起動滑輪繩子股數(shù)的定量關系是；(3)第三次實驗是為了探究機械效益MA與動滑輪重的關系?！敬鸢浮?1)其它條件相同時，物重越大，滑輪組的機械效益越大(2)(3)5、6、7【詳解】（1）由表中1、2、3三次數(shù)據(jù)可知，其它條件相同時，物重越大，滑輪組的機械效益越大。（2）分析2、4、5三次數(shù)據(jù)可知，當其它條件相同時，吊起動滑輪的繩子股數(shù)越大，機械效益越高，且機械效益與吊起動滑輪的繩子股數(shù)的比值為定值0.8，則機械效益與吊起動滑輪繩子股數(shù)成正比，定量關系是。（3）根據(jù)控制變量法可知探究機械效益與動滑輪重的關系需改變動滑輪的重，控制其它條件相同，由題意可知5、6、7三次實驗是為了探究機械效益與動滑輪重的關系。一、單選題1．小李的質(zhì)量為50kg，可以舉起80kg的杠鈴；小胖的質(zhì)量為70kg，可以舉起60kg的杠鈴。他們兩人通過如圖所示的裝置來比賽，雙方都竭盡全力，看誰能把對方拉起來。比賽結(jié)果應是（）A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起 C．兩個都拉不起 D．兩個都拉起【答案】B【詳解】小李和小胖雖然他們能舉起的杠鈴重力不一樣，但向下拉動定滑輪上的繩子的拉力與他們的胳膊的舉力無關，對繩子的拉力最大能達到自身的重力的大小，由于裝置是定滑輪，只改變力的方向，不能省力，所以繩子上的作用力最大只能等于重力較小的小李的重力，則繩子上的作用力小于小胖的重力，即小胖把小李拉起。故選B。2．小明去健身房用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手部肌肉。使用時，若繩a處固定不動，手在b處需用力Fb拉繩，使重物G勻速上升；若繩b處固定不動，腿在a處需用力Fa拉繩，使重物G勻速上升。不計繩重和摩擦，則（）

A．Fb＝Fa B．Fb＝2Fa C．Fb＜2Fa D．Fb＞2Fa【答案】D【詳解】當繩b處固定不動，腿在a處用力Fa拉繩時，該圖中所有滑輪均為定滑輪，不計繩重和摩擦，則由圖知，當繩a處固定不動，手在b處用力Fb拉繩時，a處的拉力F拉和物體的重力G相等，物體G勻速上升時，中間的滑輪處于平衡狀態(tài)，不計繩重和摩擦，中間的滑輪受向上的拉力Fb、2段繩子向下的拉力2F拉和中間滑輪向下的重力G動，則由二力平衡條件可得即故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。3．如圖所示，光滑的地面上有一足夠長的木板，在木板的右端連著一個滑輪（不計繩與滑輪間的摩擦），木板上面放置一個小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計。當拉力為5時，木板恰能向右做勻速直線運動。如果小木塊上表面加上一個鉤碼，然后把拉力增大到8時才能使木板繼續(xù)向右做勻速直線運動，則下列分析正確的是（

）A．彈簧測力計的示數(shù)將增大3B．小木塊相對于木板始終是靜止的C．彈簧測力計的示數(shù)將增大6D．小木塊所受的摩擦力方向為水平向左【答案】C【詳解】AC．依題意可知，木板受到向左的拉力大小等于彈簧的拉力，由于木板前后勻速直線運動，木板受到向左的力等于向右的力，向左的力即木塊對木板的摩擦力，木塊相對于地面靜止，受向左的拉力和木板對木塊向右的摩擦力，木板對木塊的摩擦力與木塊對木板的摩擦力是相互作用力，大小相等。所以彈簧的拉力彈簧測力計示數(shù)的增量A錯誤，C正確；B．木板運動時，小木塊相對于木板是運動的，B錯誤；D．小木塊所受的摩擦力和彈簧的拉力是一對平衡力，所以小木塊所受的摩擦力方向為水平向右，D錯誤。故選C。4．如圖所示，不計繩子的質(zhì)量和一切摩擦作用，整個系統(tǒng)處于靜止平衡狀態(tài)。重物G1=100N，每一個滑輪重力均為20N，則下列說法正確的是（）A．b處繩子的拉力為50NB．G2=280NC．e處繩子的拉力為140ND．G2=200N【答案】C【詳解】A．由圖知，a、b、c、d在同一根繩上，拉力相同；e、f在同一根繩上，拉力相同；G1由兩根繩子承擔則b處繩子的拉力為故A錯誤；C．e處繩子的拉力為故C正確；BD．G2由兩根繩子加上f承擔，則則故B、D錯誤。故選C。5．某建筑工人利用3個相同的滑輪組成滑輪組提升水平面上重900N、底面積為的正方體貨箱，貨箱20s內(nèi)勻速上升4m，工人所用拉力F為400N（不計繩重和摩擦），則下列選項中錯誤的是（

）A．人拉繩子的速度為0.2m/sB．動滑輪的重力為300NC．此段時間內(nèi)，左側(cè)定滑輪對頂墻的拉力為1100ND．當工人所用拉力為200N時，貨箱對地面的壓強為【答案】A【詳解】A．由圖得繩子移動的距離為人拉繩子的速度為故A錯誤，符合題意；B．不計繩重和摩擦動滑輪的重力為故B正確，不符合題意；C．此段時間內(nèi)，左側(cè)定滑輪對頂墻的拉力為故C正確，不符合題意；D．當工人所用拉力為200N時，重物與動滑輪受到的拉力為貨箱受到的拉力為貨箱對地面的壓力為貨箱對地面的壓強為故D正確，不符合題意。故選A。二、填空題6．將物體A、B置于如圖所示的裝置中，物體B恰好勻速下降，已知A重，底面積為200cm2，B重，底面積為300cm2，則A對地面的壓強為Pa，A受到地面的摩擦力為N；若對A施加一個水平向左的拉力F，剛好使A在原來的水平面上勻速向左運動，則拉力F大小為N。（不計繩重、滑輪重及繩子與滑輪間的摩擦）【答案】30002040【詳解】[1]如圖所示，A重，底面積為200cm2，因為A是做勻速直線運動，因此受力平衡，在豎直方向上，重力等于支持力，A對水平面的壓力也等于支持力，即A對水平面的壓力等于重力，根據(jù)公式可得A對水平面的壓強為[2]如圖所示，物體A和B通過動滑輪相連，動滑輪上有2段繩子，已知B重10N，物體B恰好勻速下降，則A勻速向右運動，說明物體A處于平衡狀態(tài)，則A所受地面的摩擦力與動滑輪的鉤子拉A的力是一對平衡力，即[3]若對A施加一個水平向左的拉力F，剛好使A在原來的水平面上勻速向左運動，該過程中，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，仍為20N，此時物體A受到三個力的作用：水平向左的拉力F，水平向右的拉力2GB，水平向右的摩擦力20N，所以水平剛好使A勻速向左運動，則拉力為7．滑輪在日常生活中十分常見?？茖W興趣小組發(fā)現(xiàn)了一個密封起來的滑輪組（僅密封盒背后有測力計連接繩子自由端），每個滑輪重力相同，忽略繩重與摩擦。組員小明十分好奇密封盒中的滑輪個數(shù)，于是不斷改變物重G并多次實驗記錄數(shù)據(jù)如下表，結(jié)合信息回答下列問題：實驗序號123物重G/N100020004000測力計示數(shù)F/N300500900(1)密封盒中滑輪組繩子自由端的F＝N（僅物重G用字母表示）；(2)若測力計上寫有“量程0～1000N分度值50N”，則物重G的取值范圍為?！敬鸢浮?1)(2)0～4500N【詳解】（1）設該滑輪組繩子承重段數(shù)為n、滑輪組的重力為，由表中數(shù)據(jù)可得解得，。則密封盒中滑輪組繩子自由端的拉力為。（2）測力計量程0～1000N，則有解得。所以物重G的取值范圍為0～4500N。三、計算題8．用如圖所示的滑輪組將重100N的物體勻速提升2m，拉力F為50N；如果將該滑輪組與其它部件組合成一監(jiān)控水庫水位的模擬裝置（如圖所示），整個模擬裝置是由長方體A和B、滑輪組、輕質(zhì)杠桿CD、電子秤等組成。杠桿始終在水平位置平衡。已知OC∶OD=1∶2，A的體積為0.02m3，A重為450N，B重為300N，不計繩重與摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）水位上漲到A的上表面時，A受到的浮力；（2）水位上漲過程中，當A物體五分之三露出水面時，電子秤所受的壓力?！敬鸢浮浚?）200N；（2）230N【詳解】解：（1）當水位上漲到A的上表面時，A浸沒在水中，所以A排開水的體積為V排=VA=0.02m3所以A受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（2）水位上漲過程中，當A物體露出水面時，A排開水的體積為物體A此時受到的浮力為F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N物體A受到浮力、重力和滑輪組的拉力，三力平衡，所以滑輪組的拉力為F′=GA-F浮′=450N-80N=370N根據(jù)力的作用的相互性可知，物體A對滑輪組拉力F′′=F′=370N不計繩重與摩擦，用如圖所示的滑輪組將重100N的物體勻速提升2m，拉力F為50N，則動滑輪的重力為G動=3F-G=3×50N-100N=50N滑輪組繩子自由端的拉力為根據(jù)力的作用的相互性可知，繩子轉(zhuǎn)自由端對杠桿C端拉力與杠桿C端受到拉力大小相等，大小FC=140N。杠桿始終在水平位置平衡，O為支點，由杠桿平衡條件有Fc·OC=FD·OD變形代入數(shù)據(jù)，解得繩子對D端拉力為70N，所以B物體受到拉力為FB拉=FD=70NB物體受到的拉力、電子秤的支持力與B的重力平衡，所以B受到的支持力為F支=GB-FB拉=300N-70N=230N所以電子秤受到B物體對它的壓力大小等于230N。答：（1）水位上漲到A的上表面時，A受到的浮力為200N；（2）水位上漲過程中，當A物體五分之三露出水面時，電子秤所受的壓力為230N。四、綜合題9．閱讀短文，回答問題。變速自行車的奧秘變速自行車可以通過調(diào)節(jié)不同的“擋位”來應對不同的路面情況﹣﹣需要爬坡時，可以降低擋位，此時會感覺自己騎起來“更輕松”，到了下坡時，可以提升擋位，此時會感覺自己“騎得更快”。這之中的奧秘在哪里呢，讓我們一起來探究吧！如圖1所示是變速自行車的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，它與普通自行車的區(qū)別在于，它的后齒輪由多個半徑不同的齒輪共同組成（普通自行車的后齒輪只有一個）。選擇不同的擋位時，自行車的鏈條會調(diào)整到相應擋位的后齒輪上：選擇低擋位時，鏈條調(diào)整到半徑較大的齒輪上，選擇高擋位時，鏈條調(diào)整到半徑較小的齒輪上。自行車的前齒輪和腳踏板構(gòu)成一個輪軸型的杠桿結(jié)構(gòu)，動力是人給腳踏板的蹬力，阻力是鏈條對前齒輪的拉力，動力臂是腳踏板到軸心的長度，阻力臂是前齒輪半徑，此時動力臂大于阻力臂，因此是一個省力杠桿。自行車的后齒輪和后車輪構(gòu)成另一個輪軸型的杠桿結(jié)構(gòu)，動力是鏈條對后齒輪的拉力，阻力是地面給后車輪的摩擦力，動力臂是后齒輪半徑，阻力臂是后車輪半徑，此時動力臂小于阻力臂。騎自行車時，人踩腳踏板一圈，前齒輪跟著轉(zhuǎn)動一圈，帶動鏈條轉(zhuǎn)動的長度為前齒輪的周長。與此同時，鏈條帶動后齒輪轉(zhuǎn)動，由于后齒輪的半徑小于前齒輪，為了保證鏈條轉(zhuǎn)動的長度相同，后齒輪必須轉(zhuǎn)過的圈數(shù)大于前齒輪。后齒輪的半徑越小，它轉(zhuǎn)過的圈數(shù)就越多。后齒輪同時帶動后車輪轉(zhuǎn)動，它們轉(zhuǎn)動的圈數(shù)保持一致。因此，后齒輪越小，腳踩一圈，后車輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)越多，即自行車前進的距離越長。在爬坡時，自行車受到的摩擦阻力較大，因此需要把后齒輪的半徑（動力臂）調(diào)整得大一些，以達到相對省力的效果。在下坡時，自行車受到的摩擦阻力較小，此時為了讓自行車更快前進，可以將后齒輪的半徑調(diào)小。（1）自行車驅(qū)動結(jié)構(gòu)中，后齒輪和后車輪組成一個（省力/費力/等臂）杠桿；（2）請在圖2中畫出最省力時，人腳對腳踏板的力F（作用點面在腳踏板中心），以及這個力對應的力臂L；（提示：腳可以向各個方向用力踩腳踏板，腳踏板可以通過旋轉(zhuǎn)來適應腳的用力方向。）（3）爬坡時，應將鏈條調(diào)整至半徑較（大/?。┑暮簖X輪上，從而達到相對省力的目的；（4）前齒輪和后齒輪在共同工作時，其特征是；A．相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)相同B．相同時間帶動鏈條轉(zhuǎn)動的長度相同C．相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)和帶動鏈條轉(zhuǎn)動的長度均相同D．相同時間轉(zhuǎn)過的圈數(shù)和帶動鏈條轉(zhuǎn)動的長度均