12.2滑輪（專題訓練）（解析版）

考點1定滑輪及其工作特點

1.（2023?阿城區(qū)一模）下列實驗探究得出結(jié)論錯誤的是（）

A.實驗探究相互作用力大小的關(guān)系。結(jié)論：相互作用的兩個力大小相等

B.探究壓力作用效果與受力面積關(guān)系。結(jié)論：壓力相同受力面積越小壓力作用效果越明

顯

C.實驗探究重力與質(zhì)晟的關(guān)系。結(jié)論：物體受到的重力與它的質(zhì)審成正比

D.探究定滑輪使用特點,結(jié)論：使用定滑輪可以省力，但不能改變力的方向

【答案】D

【分析】（1）兩個物體之間的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線

上；

（2）壓力一定時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯；

（3）地球上的物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的力是重力，物體受到的重力與它的質(zhì)量

成正比；

（4）定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力的方向.

【解答】解：A、兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一

條直線上，故A相等；

B、壓力相同時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯，故B正確；

C、g是一個常數(shù)，由物體的重力與質(zhì)量的關(guān)系G=mg知，物體受到的重力與它的質(zhì)量

成正比，故C正確；

D、使用定滑輪不能省力，但可以改變力的方向，故D錯誤。

故選：D。

2.（2023?新鄉(xiāng)一模）圖甲是安（陽）羅（山）富速公路黃河特大橋某段的施工現(xiàn)場照片

具中_L作的塔吊上的重物在某一位置時，恰好可以將橫梁視為處于水平平衡狀態(tài)的打桿,

其示意圖如圖乙所示，杠桿五要素已標出，下列說法正確的是（)

甲乙

A.該杠桿為省力杠桿

B.該杠桿為費力杠桿

C.橫梁上使用的定滑輪可以省力

D.塔吊工作時，只有橫梁可以被視為杠桿

【答案】B

【分析】（1）杠桿可分為：省力杠桿、費力杠桿和筆臂杠桿，可以從動力臂和阻力臂的

大小關(guān)系進行判斷，當動力臂大于阻力臂時，是省力杠桿；當動力臂等于阻力臂時，是

等臂杠桿：當動力臂小于阻力臂時，是費力杠桿；

（2）定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，不能省力，可以改變力的方向；

（3）在力的作用下如果能繞著一周定點轉(zhuǎn)動的硬棒就叫杠桿。

【解答】解：AB.由圖可知，塔吊工作時，配重一端的力臂短，吊起重物一端的力臂長,

即動力臂短，阻力臂長，是費力杠桿，故A錯誤、B正確；

C.橫梁上使用的定滑掄不可以省力，可以改變力的方向，故C錯誤；

D.塔吊工作時，符合杠桿定義的部位都可以被視為杠桿，例如上面的滑輪，故D錯誤。

故選：Bo

3.（2023?松江區(qū)二模）物體受到重力為1（）牛，體積為5X10"米3,若用定滑輪勻速提升

該物體（不計摩擦），則所用力的大小為10牛:若將該物體浸沒在水中，受到的浮

力為5牛,重力與浮力的合力方向是寫直向.。

【答案】10;5；豎直向下。

【分析】（1）定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向，不計

摩擦和繩重，拉力等于物體重力；

（2）物體浸沒水中時徘開水的體積等于物體的體枳，利用阿基米德原理F浮=G捫=p^

gV推求物體受到的浮方；

（3）同一直線上反方向二力的合成：合力大小等于兩個力之差，合力的方向與較大的力

的方向相同。

【解答】解：（1）使用定滑輪不能省力，不計摩擦和繩重，拉力F=G=10N；

（2）物體浸沒水中時排開水的體積：

43

Vt|=V=5X1（）m,

物體受到水的浮力：

F浮=「水且丫排=1X103kg/m3X1ON/kgX5X10'4m3=5N；

（3）因為物體受到的浮力、重力的方向相反，

所以物體受合力的大?。?/p>

F^^nG-F^nlON-SNnSN,

核合力的方向與重力方向相同，豎直向下。

故答案為：10；5；豎直向下。

4.（2023春?相城區(qū)校級期中）如圖所示，重為2N的物塊P下方連接有一個重為IN的鉤

碼，上端通過細線繞過輕質(zhì)定滑輪連接一個與物塊P質(zhì)量相同的物塊Q,將它們由靜止

釋放。細線重力及各處的摩擦均不計，鉤碼落地后不彈起。在鉤碼落地前P、Q間細線

拉力F的范圍：2N?3N,在鉤碼落地后物塊P未落地前P、Q間細線拉力F=_2

N?

【分析】圖中是定滑輪，定滑輪不能省力，能改變力的方向，根據(jù)物塊P、鉤碼、物塊Q

的重力大小分析解答。

【解答】解：觀察圖可知，該滑輪固定不動，是定滑輪，不能省力，可以改變力的方向；

左側(cè)物塊P和鉤碼的總重為2N+1N=3N,右側(cè)物塊Q的重力為2N,所以在鉤碼落地前

P、Q間細線拉力F的范圍是2N?3N；在鉤碼落地后，因物塊P未落地前P、Q間細線

拉力F=2N。

故答案為：2N?3N；2。

考點2動滑輪及其工作特點

5.（2023?湘西州模擬）如圖所示，在用滑輪將同一物體沿相同水平地面勻速移動時，拉力

分別為F甲、F乙、F丙、F丁，比較它們的大?。ú挥嫽喼丶盎喤c輕繩間的摩擦），

【答案】B

【分析】定滑輪的輪軸是固定的，使用定滑輪不能省力，但可以改變力的方向；

動滑輪的輪軸與物體一起運動，使用動滑輪可以省力。

【解答】解：由圖可知，第一個和第四個滑輪隨物體一起運動，是動滑輪，當水平拉動

時可以省一半的力，而第四個滑輪因為拉力方向不水平，所以力會梢大。

第二個和第三個滑輪是定滑輪，使用該滑輪不能省力，但可以改變力的方向；

所以F乙=F內(nèi)>Fr>F甲，

故選：Bo

6.用一個滑輪提升重為100牛的重物，則拉力大小和方向可能為（不計滑輪繩的重力和摩

擦）（）

①50牛，豎直向下

②5（）牛，豎直向上

③100牛，豎直向上

④100牛，豎直向下

A.①②B.③④C.①③D.②④

【答案】D

【分析】定滑輪的特點：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；

動滑輪的特點：使用動滑輪能省一半力，但費距離。

【解答】解：不計滑輪的重和摩擦時，若滑輪是動滑輪，使用動滑輪能夠省一半的力，

所以需要用的力FI=-1G=AXl（）0N=5（）N,方向豎直向上;

22

若滑輪是定滑輪，可以改變力的方向，但不省力，所以G=F2=1（）ON,方向豎直向下。

故①③錯誤，②④正確。

故選：Do

7.（2023?泗洪縣校級模擬）如圖是液壓起重車的示意圖。使用時液壓桿將起重臂頂起，同

時通過與鋼索連接的電動機工作，可將重物吊起，并安放到需要的地方。起重機如圖處

標注的滑輪是動滑輪（選填“定滑輪”或“動滑輪”）；頂起起重臂時，液壓桿向

上頂起的力大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）重物的重力。

【答案】動滑輪；大于。

【分析】定滑輪工作中不隨物體?起移動，動滑輪工作時和物體?起移動：

杠桿的分類和特點，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂，省力但費距

離;②費力杠桿，動力臂小于阻力臂，費力但省距離：③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，

既不省距離也不省力。

【解答】解：由圖可知，起重機鋼索下的那個滑輪隨著重物一起升降，因此是動滑輪；

由圖可見，液壓起重車的起重臂動力臂小于阻力臂，是一個費力杠桿，使用時費力，故

液壓桿向上頂起的力大于重物的重力。

故答案為：動滑輪；大于。

8.（2022春?修水縣期耒）如圖所示，先將繩子一端固定在墻壁上，再將繩子另一端繞過

很重的鐵桶，在繩子自由端用水平向右的拉力使鐵桶在水平地面上滾動一段距離，此時

鐵桶的模型是滑輪，其滑輪類型是動滑輪,它的優(yōu)點是使用時可以省力（填

“力”或“距離”）O

【答案】動；力。

【分析】使用時，軸隨物體一起移動的滑輪叫做動滑輪；使用動滑輪可以省一半力。

【解答】解?：圖中鐵桶的模型是滑輪，因為使用時軸隨物體一起移動，所以其滑輪類型

是動滑輪；使用動滑輪可以省一半力。

故答案為：動；力。

考點3動滑輪拉力的計算

9.（2023春?金安區(qū)校級期中）如圖用同一滑輪，沿同一水平面拉同一物體做勻速直線運

動，所用的拉力分別為Fi、F2、F3（忽略滑輪重及滑輪與軸之間的摩擦）。下列關(guān)系中

正確的是（）甲乙丙

A.FI>F2>F3B.FI<F2<F3C.F2>FI>F3D.F2<FI<F3

【答案】D

【分析】定滑輪的特點：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；

動滑輪的特點：動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪能省一半力，但

費距離。

【解答】解：不計滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦：

假設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，

左滑輪為定滑輪，F(xiàn)i處于繩端，所以Fi=f；

中滑輪為動滑輪，F(xiàn)2處于繩端，則F2=2*f;

2

右滑輪為動滑輪，滑輪、物體勻速運動，滑輪受到向左的力2r等于向右的拉力F?,即

F3=2f；

故F2VF1VF3；

故選：D。

10.（2022?青山區(qū)校級三模）如圖所示的輕質(zhì)杠桿一端掛有一重為20N的動滑輪，滑輪下

掛的物體重100N,物體與水平地面接觸，接觸面枳為O.ln?。在輕質(zhì)杠桿的A處施加鞋

直向上的力60N,杠桿始終在水平位置靜止，不計繩重和摩擦，下列說法錯誤的是（）

F

A.物體對地面的壓強為30（）Pa

B.動滑輪受平衡力作用

C.若要物體對地的壓力為0,保持A點位置不變，力F的大小為80N

D.若要物體對地的壓力為0,保持力F的大小不變，將A點向右移動

【答案】D

【分析】（1）首先根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩子端的作用，再根據(jù)動滑輪的特點求出動

滑輪對物體的拉力，物體對地面的壓力大小等于物體的重力大小減去受到的拉力大小，

最后根據(jù)p=5求出對地面的壓強；

（2）根據(jù)動滑輪的狀態(tài)分析；

（3）若要物體對地的壓力為0,則動滑輪對物體的拉力為100N,根據(jù)動滑輪的特點和杠

桿的平衡條件，利用（1）的逆過程可求出拉力F此時的大?。?/p>

（4）利用（3）的結(jié)果，結(jié)合杠桿的平衡條件分析。

【解答】解：A.設(shè)杠桿上一個小格長為L,繩子作用在杠桿左端豎直向下的力為F繩，

根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F純X4L=FX3L,即F繩=§F=3x60N=45N；

44

因為物體間力的作用是相互的，所以杠桿對繩子豎直向上的拉力為45N,不計繩重和摩

擦，由動滑輪的特點可知，F(xiàn)'繩=2（F動+G動），

2

故作用在動滑輪掛鉤上豎直向下的拉力為：F動=2F'繩-G動=2X45N-20N=70N,

因為物體間力的作用是相互的，所以動滑輪對物體向上的拉力為F'動二70N,

故物體對地面的壓力為：FH^G-F'動=100N-70N=30N,

物體對地面的壓強：p=—=-^-=300Pa,故A正確；

S0.1m2

B.因為杠桿始終在水平位置靜止，所以動滑輪處于靜止狀態(tài)，因此動滑輪處于平衡狀態(tài),

受到的是平衡力，故B正確；

C.若要物體對地的壓力為0,則動滑輪對物體的拉力為100N,可知杠桿對繩子的拉力F〃

繩=工（F'動+G動）=Ax（100N+20N）=60N,

22

因為物體間力的作用是相互的，繩子對杠桿的拉力為60N,根據(jù)杠桿的平衡條件可知，

F6OX4L=F'X3L,即6（）NX4L=F'X3L,解得F'=80N,故C正確；

D.由選項C的分析可知，若要物體對地的壓力為0,作用在杠桿A處的拉力要增大，

若保持拉力不變，根捱杠桿的平衡條件，就要使動力臂長一些，即將A點向左移動，故

D錯誤。

故選：D。

11.（2023春?普陀區(qū)校級期中）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下沿水平方向以1

厘米/秒的速度向左做勻速直線運動，若彈簧測力計的示數(shù)為2牛（不計滑輪重和摩漆）,

物體A受到的摩擦力為牛，拉力F移動的速度v為二厘米/秒。若拉力F增大

為3牛，物體A受到的摩擦力為4牛。

【答案】4；2：4

【分析】圖中滑輪為動滑輪，拉力的大小和彈簧測力計的示數(shù)相等，而物體A做勻速運

動，故所受到的力是平衡力，利用力的平衡可以計算摩擦力的大??；

根據(jù)v=nv物求出繩端移動的速度；根據(jù)滑動摩擦力大小的影響因素分析判斷增大為3N

時，物體A受到的摩擦力大小。

【解答】解：圖中滑輪為動滑輪，

拉力的大小F=F示=2N,

不計滑輪的重力和摩擦，物體A向左做勻速直線運動，水平方向物體A受到的摩擦力：

f=2F=2X2N=4N；

繩端拉力F移動的速度：

v=2VA=2X1cm/s=2cm/s；

若拉力增大為3N,由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以物體A受到的摩擦力不變,

仍為4N。

故答案為：4；2；40

12.（2。22春?洛陽期末）一輛汽午陷進了泥潭，司機按如圖所示的方式安裝滑輪，將汽乍

從泥潭中拉出，此滑輪為動（選填“定”或“動”）滑輪,使用它可以省力（選

填“省力”或“省功”）；若汽車重為1.0X1（）4N,所受阻力為車重的（）.08倍，不計滑

輪重、繩重及機械內(nèi)部的摩擦，則繩端拉力F為400N。

【答案】動；省力；400

【分析】（1）軸不隨物體運動的滑輪是定滑輪；軸隨物體一起運動的滑輪是動滑輪;

（2）使用動滑輪能省一半的力。

【解答】解：如圖所示，圖中的滑輪是動滑輪，可以省力；

不計滑輪重、繩重及機械內(nèi)部的摩擦，圖中人勻速拉動汽車的拉力：F=lf=lx0.08G

22

=_Lx0.08XI.OX104N=400N,則繩子的拉力F為400N。

2

故答案為：動；省力；400。

考點4研究定滑輪和動滑輪的特點

13.（2022秋?梁溪區(qū)校級期中）小明同學在“探究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，裝置

圖如圖甲、乙所示。下列說法錯誤的是（）

A.實驗前，需將彈簧測力計在豎直方向調(diào)零

B.實驗過程中，要沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計

C.探究動滑輪時，彈簧測力計的實際示數(shù)要大于物重的」

D.探究定滑輪時，照圖甲操作覺得讀數(shù)不方便，于是把測力計倒過來，測力計吊環(huán)系在

拉繩上，手拉掛鉤，如圖丙，則測力計的示數(shù)會變大

【答案】D

【分析】（1）彈簧測力計在使用前要在力的方向上調(diào)零；

（2）實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使彈簧測力計的示數(shù)和作用在物體上的拉

力相等；

（3）根據(jù)F=工（G+G動）分析：

n

（4）測力計倒過來使用時，根據(jù)彈簧測力計自身的宣力分析。

【解答】解：

A、彈簧測力計在豎直方向上拉動物體，所以應將彈簧測力計在豎直方向調(diào)零，故A正

確；

B、實驗時，要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣讀數(shù)更穩(wěn)定，便于觀察和記錄，故B

止確；

C、探究動滑輪時，彈簧測力計把動滑輪、物體拉起，根據(jù)F=2（G+G功）可知，彈簧

n

測力計的實際示數(shù)要大于物重的一半，故C正確：

D、把測力計倒過來，測力計吊環(huán)系在拉繩上，手拉掛鉤，由于彈簧測力計具有重力，彈

簧測力計對繩子有一個向下的拉力，使得測力計的示數(shù)變小，故D錯誤。

故選：D。

14.（2021春?張家川縣期末）在研究定滑輪和動滑輪特點時做了如圖所示實驗，若貨物重

5ON,不計滑輪重、繩重和摩擦，將貨物勻速向上拉動1m,則圖甲中拉力Fi=50N：

甲乙

【答案】50；25；2。

【分析】（1）定滑輪的使用特點是：不省力但能改變力的方向。

（2）若不計輪重、繩重和摩擦，使用動滑輪能省一半力，但費距離。拉力F為物重的一

半，繩子自由端移動距離為物體升高高度的2倍。

【解答】解：（1）圖甲中，滑輪為定滑輪，若不計輪重、繩重和摩擦，則拉力F=G=

50N,繩自由端下降距離：s=h=lm；

（2）圖乙，滑輪為動滑輪，若不計輪重、繩重和摩璨，則拉力F'=1G=1X50N=

22

25N5繩自由端上升距離:s'=2h=2Xlm=2m；

故答案為：50；25；2c

15.（2023春?江城區(qū)期中）如圖甲所示是“探究動滑輪工作時的特點”的實驗裝置。

（1）實驗時，應該沿著豎直方向拉繩子自由端,使鉤碼勻速上升:

（2）小張記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可得：使用動滑輪可以省力；

實驗次數(shù)123

鉤碼重G/N246

鉤碼上升的距離h/cm555

測力計示數(shù)F/N1.12.13.1

繩端移動的距離s/cm//△

（3）第3次實驗中，繩端移動的距離是10cm：

（4）小張繼續(xù)實驗，棄作出“拉力與鉤碼重的比值隨鉤碼重的變化”圖像，如圖乙所示,

分析圖像可知：鉤碼越重，拉力F與鉤碼重的比值越接近0.5（填數(shù)值）。由此他

推斷得出：使用動滑輪最多可以省一半的力。

【答案】（1）豎直；勻速；（2）省力；（3）10；（4）0.5；一半。

【分析】（1）實驗中應沿豎直向上勻速提升動滑輪，這樣讀數(shù)更精確;

（2）利用動滑輪提升重物時，不僅要克服物體的重力，而且要克服動滑輪的重力。動滑

輪的重力越小，物體越重，拉力F越接近上G：

2

（3）根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離；

（4）根據(jù)圖像得出結(jié)論。

【解答】解：（1）實驗時,為了使室驗結(jié)果準確.應豎直拉動使鉤碼勻速直線卜升C

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，使用動滑輪可以省力；

（3）第3次實驗中，繩子自由端移動的距離為：s=nh=5cmX2=10cm；

（4）根據(jù)圖乙可知：鉤碼越重，拉力F與鉤碼重的比值就越接近0.5.由此推理得出:

在不計動滑輪重時，使用動滑輪可以省一半的力；

故答案為：（1）豎直；勻速；（2）省力；（3）10：（4）0.5；一半。

考點5滑輪組及其工作特點

16.（2023春?寧明縣月考）如圖所示的滑輪組，物體A、B下面分別掛上兩個完全相同的

鉤碼，此時整個裝置處于靜止狀態(tài)，若將兩個相同的鉤碼同時取下，則該裝置會出現(xiàn)（不

A.A會下降B.B會下降C.仍保持靜止D.無法判斷

【答案】A

【分析】定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；動滑輪則能省一半的力（豎直向上勻

速拉動）。

【解答】解：由圖可知左邊的滑輪是動滑輪，右邊的滑輪是定滑輪，物體A、B下面分

別掛上兩個完全相同隹鉤碼，此時整個裝置處于靜止狀態(tài)，不計繩重和摩擦時，

GB+G鉤弼=」（GA+G匆碼+G動），

2

若將兩個相同的鉤碼同時取下，GB<—（GA+G動），

2

所以A要下降，B要上升，故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

17.（2023?臨潼區(qū)模擬）如圖所示是汽車起重機的示意圖，其中A、B組成滑輪組，C桿

伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸。裝

在E里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側(cè)增加的支柱，F(xiàn)為

吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車起重機的敘述中錯誤的是（)

A.滑輪組中A滑輪可以省力

B.當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大

C.當D桿伸長時力F的力博將變大

D.H的作用是工作時以防翻車、避免輪胎受到的壓力過大

【答案】C

【分析】（1）不隨物體一起移動的滑輪是定滑輪，隨物體一起移動的滑輪是動滑輪，定

滑輪可以改變力的方向，動滑輪可以省力；

（2）當C桿伸長時吊臂阻力臂變長，阻力和動力臂不變時，根據(jù)杠桿平衡條件分析解答

力的變化；

（3）當D桿伸長時，物體變高，伸長臂的夾角變大，阻力臂F的力臂將變小；

（4）操縱汽車起重機時，應在車身外側(cè)增加支柱，以防翻車，并避免輪胎受到過大的壓

力，損壞輪胎。

【解答】解：A、A滑輪隨物體一起移動是動滑輪，動滑輪可以省力但不可以改變力的方

向，故A正確；

B、當C桿伸長時吊臂阻力臂變長，在阻力和動力臂一定時，阻力臂越長，動力越大，

根據(jù)物體間力的作用是相互的知，對D桿的壓力將變大，故B正確；

C、當D桿伸長時力，物體變高，阻力臂F的力臂將變小，故C錯誤；

D、操縱汽車起重機時：應在車身外側(cè)增加支柱即H,以防翻車，并避免輪胎受到過大的

壓力，故D正確。

故選：Co

18.（2023?沈陽一模）小明利用家中的衣服掛、礦泉水瓶、小卡片、細線、水等物品探究

二力平衡的條件。如圖甲所示，他將原來處于靜止狀態(tài)的小卡片扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后,

小卡片的運動狀態(tài)會（選填“會”或“不會”）改變，本實驗中的衣服掛起到了改

變拉力方向的作用，它類似于簡單機械中的定滑輪。小明利用衣服掛組裝的機械可

以將水瓶平穩(wěn)搬運到高處，如圖乙所示，當細線被拉下0.6m時，水瓶上升0.12m。

【答案】會；定滑輪；0.12

【分析】（1）作用在同一個物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條

直線上，這兩個力就是平衡的。

（2）左滑輪不省力，但是可以改變力的方向。

（3）滑輪組有兒段繩子承擔重物和動滑輪，拉力方向上通過的距離就是重物上升高度的

幾倍,即s=nho

【解答】解：小明將原來處于靜止狀態(tài)的小卡片扭轉(zhuǎn)一個角度，兩個力不在同一條直線

上，松手后，小卡片的運動狀態(tài)會改變；本實驗中的衣服掛起到了改變拉力方向的作用，

它類似于簡單機械中的定滑輪。小明利用衣服掛組裝的機械可以將水瓶平穩(wěn)搬運到高處,

如圖乙所示，當細線被拉下0.6m時，此時滑輪組的繩子的段數(shù)n=5,水瓶上升的高度

為：h=^-s=yX0.6m=0.12n

故答案為：會；定滑輪；0.12o

19.（2022秋?臨渭區(qū)期末）使用簡單機械可以給人們的生活帶來便利。

（1）如圖甲，旗桿的頂端安裝一個定滑輪,使用它的好處是能改變力的方向,，

（2）如圖乙，小明和小杰握著兩根較光滑的木棍。小張將繩子的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的距離，握緊木棍站穩(wěn)后，小

張在B處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們。兩根木棍和繩子組成的機械相當

于滑輪組。

甲乙

【答案】（1）定；能改變力的方向；（2）滑輪組。

【分析】（1）使用時，滑輪的位置固定不變的滑輪是定滑輪；滑輪的工作特點是：使用

定滑輪只能改變力的方向，不能省力：

（2）根據(jù)木棍和繩子的使用情況，確定機械的類型是滑輪組，使用滑輪組可以省力。

【解答】解：（1）旗桿上的滑輪為定滑輪，利用它天升國旗，可以改變施加力的方向；

（2）從乙圖的使用情況來看，一根木棍相當于東滑輪，另一根相當于動滑輪，故兩根木

棍和繩子組成的機械相當于滑輪組，小張在圖B處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉

動他們，說明使用滑輪組可以省力。

故答案為：（1）定；能改變力的方向；（2）滑輪組。

20.（2022春?曹縣期末）每年端午節(jié)的時候，各地都要舉行紀念屈原的活動，如圖所示是

某市舉辦龍舟賽來紀念屈原，劃龍舟時所用的槳是費力（填“省力”、“費力”）

杠桿。吊車在樓房建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，如圖所示，吊車內(nèi)部安裝有滑輪組，其作用

是省力（填“省力”、“省距離”、“省功”）。

【答案】費力；省力。

【分析】依據(jù)杠桿的動力臂和阻力博的大小關(guān)系判斷杠桿的類型，當動力臂小于阻力臂

時，杠桿是費力杠桿，費力杠桿費力但省距離；

使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費距離，也不能省功。

【解答】解：

運動員用槳劃船時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿：

吊車內(nèi)部安裝有滑輪組，其作用是省力。

故答案為：費力；省力。

考點6輪軸及其他常見簡單機械

【答案】D

【分析】像搭在汽車車廂上的木板那樣的簡單機械，叫做斜面。

【解答】解：ABC、是一根硬棒繞著固定點轉(zhuǎn)動，為杠桿，故ABC不合題意；

D、盤山公路是應用斜面來省力的，故D符合題意。

故選：Do

22.（2022秋?泗洪縣月考）對圖中所示的幾種簡單機械，下列說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲中裝置中OB是動力臂

B.圖乙中FI>F2>F3

C.圖丙中汽車方向盤也是一種簡單機械

D.圖丙中的裝置是一種等臂杠桿

【答案】C

【分析】（1）力臂是支點到力的作用線的距離，也就是過支點向力的作用線畫垂線；

（2）定滑輪的工作特點是：使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力；

（3）由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉(zhuǎn)的簡單機械叫做輪軸I；

（4）動滑輪的本質(zhì)是動力臂是阻力臂2倍的省力杠桿，使用時可以省一半的力，但是費

距離。

【解答】解：A、圖甲所示裝置中OB與力Fi的作用線不垂直，不是動力臂，故A錯誤；

B、由圖乙可知，圖中滑輪是定滑輪，定滑輪不能省力，所以Fi、F2、F3都與物體重力

相等，所以三種拉法所用拉力一樣大，故B錯誤；

c、圖丙的方向盤是一?個輪軸，它也是一-種簡單機械，故C正確；

D、圖丁所示的是動滑輪，其本質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的杠桿，即省力杠桿，故C錯

誤。

故選：Co

23.（2023?巨野縣一模）機械方便了我們的生活，比如我們使用斜面是為了省力，使

用定滑輪能夠改變力論方向。但是使用任何機械都不能省功。

【答案】省力；省功。

【分析】使用機械的好處是，有的可以：①省力，但費距離；②省距離，但費力：③

改變力的方向；④方便操作；⑤做功快”

無論使用何種機械，無論如何使用機械，都不能省功。

【解答】解：使用機械有時可以省力，有時可以省性離或為了方便，但是使用任何的機

械都不能省功。

故答案為：省力；省功。

24.（2023春?閔行區(qū)校級期中）在沒有起重機的情況下，工人要將木箱搬運上汽車，常用

斜面。為什么不直接將木箱抬上車呢？難道這樣做可以省力嗎？如果能省力那么力的大

小與斜面長度有關(guān)嗎？為了探究拉力大小與斜面長度的關(guān)系，小明選用彈簧測力計、重

4N的物體和長分別為（）.4m、（）.8m、1m的木板進行了三次實驗,每次斜面的高度均為0.2m。

測得沿斜面方向向上的拉力大小分別如圖甲、乙和丙所示。（假設(shè)斜面光滑，不計摩擦）

①初步比較圖中甲、乙與丙及相關(guān)條件可知：拉力隨斜面長度的增大而減小：

②進一步綜合分析比較圖中甲、乙與丙及相關(guān)條件，可知拉力F與斜面長度L的關(guān)系是

高度不變，拉力F與能面長L成反比。

【答案】（1）拉力隨斜面長度的增大而減??；（2）高度不變，拉力F與斜面長L成反

比。

【分析】實驗過程保持斜面的高度不變，不斷增長斜面的長度，來探究拉力.與斜面長度

的關(guān)系。

【解答】解：（1）從實驗數(shù)據(jù)可以看出，彈簧測力計的示數(shù)隨斜面長度的增大而減小。

（2）從數(shù)據(jù)中可以看出，高度不變，斜面的長度增大為原來的2倍，拉力變?yōu)樵瓉淼墓?所

2

以高度不變，拉力F與斜面的長度成反比。

故答案為：（1）拉力隨斜面長度的增大而減??；（2）高度不變，拉力F與斜面長L成

反比。

25.（2022春?長寧區(qū)校級期中）［tl（外圍的）輪和（中間的）軸組成的能繞軸心轉(zhuǎn)動的簡

單機械叫做輪軸。輪軸是杠桿類簡單機械，它可以看成不等臂杠桿。若動力Fi作用在輪

上，阻力F2作用在軸上，動力臂為輪半徑R，阻力臂為軸半徑r，如圖甲（a）所示，此

時為省力杠桿,如螺絲刀的柄是輪，刀桿是軸,反之，若動力Fi作用在軸上，阻

力F2作用在輪上，動力臂為輪半徑r,阻力臂為軸半徑R,如圖甲（b）所示，此時為」

力_杠桿，如甲（c）所示的磨刀具用的砂輪費力（均選填“省力”、“等臂”或

“費力”）。如乙圖明示，以下生活實例中，屬丁輪軸應用的有abc（請將編號填

入空格內(nèi)）。

（a）手搖鉆（b）自行車腳踏板與牙盤（c）汽車方向盤

乙

【答案】省力：費力；費力：abc。

【分析】（1）輪軸的實質(zhì)是一個連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿。

（2）動力作用在輪上省力、費距離，動力作用在軸上費力、省距離。

【解答】解?：若動力F作用在輪上，阻力F2作用在軸上，動力臂為輪半徑R，阻力臂為

軸半徑r,如圖甲（a）所示，根據(jù)杠桿的平衡條件有：FiR=F2r,因為R>r,所以F】V

F2,此時為省力杠桿；

如螺絲刀的柄是輪，刀桿是軸。反之，若動力Fi作用在軸上，阻力F2作用在輪上，動力

臂為輪半徑r,阻力臂為軸半徑R,如圖甲（b）所示，根據(jù)杠桿的平衡條件有：Fir=F2R,

因為rVR,所以FI>F2,此時為費力杠桿。

如甲（c）所示的磨刀具用的砂輪是費力杠桿，因為現(xiàn)力作用在軸上；如乙圖所示，以下

生活實例中，屬于輪軸應用的有abc。它們都屬于輪軸。

故答案為：省力；費力；費力；abc0

26.（2021春?開福區(qū)校級期中）如圖所示，是一個由輪軸和杠桿構(gòu)成的速度控制裝置.大

輪半徑為R=0.25m,小輪半徑為r=0.20m（大、小輪是一個整體），在小輪上繞有細線，

細線下端懸掛重為G=500N的物體，在大輪上方有可繞A點的軸自由轉(zhuǎn)動的輕桿AC,

P是固定在輕桿B點下方的厚度為d=0.05m的制動片，輕桿AC成水平狀態(tài)。已知LAB

=0.40m,LRC=0.60m.制動片與大輪間的動摩擦因數(shù)為0.4,輪的質(zhì)量不計，輪輪無摩

擦。要使物體勻速下落，則：

（1）制動片對大輪的摩擦力為多大？

（2）在C處應施加一個多大的豎直向下的力F?

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】（1）輪軸處于平衡狀態(tài)時，可以列出杠桿的平衡條件，其中動力是物重G,阻

力是摩擦力f，解方程可得出摩擦力。

（2）根據(jù)摩擦力與壓刀之間的關(guān)系可以算出P對輪軸的壓力，再根據(jù)杠桿的平衡條件算

出C處施加的力。

【解答】解：（1）當物體勻速下落時，輪軸處于平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿的平衡條件有：

GXr=fXR,

代入數(shù)據(jù)：500NX0.2Cm=fX0.25m,

解得：f=400No

（2）設(shè)制動片對輪軸的壓力為F壓，摩擦因數(shù)為，則：

f=pF壓，

制動片對輪軸的壓力為：

F壓=工=變型=10D0N。

H0.4

根據(jù)杠桿的平衡條件有：

F壓XLAB=FXLAC?

代入數(shù)據(jù)：1000NX0.40m=FX（0.40m+0.60m）,

解得：F=400No

答：（1）制動片對大輪的摩擦力為400No

（2）在C處應施加一個400N的豎直向下的力F。

考點7滑輪組的設(shè)計與組裝

27.（2023春?順義區(qū)期中）圖1彈簧測力計的示數(shù)為3.6N：在圖2中畫出最省力的

滑輪組繞線方法。

圖1圖2

【答案】3.6；見解答。

【分析】（1）使用彈簧測力計前應先明確彈簧測力計的量程和分度值，然后根據(jù)指針位

置讀數(shù)；

（2）圖中滑輪組由一個動滑輪和一個定滑輪組成，有兩種繞線方法，承擔重物的繩子的

根數(shù)越多越省力。

【解答】解：（1）讀圖可知，彈簧測力計最大測量值是5N,即量程為0?5N；1N被分

成了5等份，所以分度值是0.2N；指針在3N下第三個格，彈簧測力計的示數(shù)F=3N+3

X0.2N=3.6N；

（2）圖中滑輪組有兩種繞線方法，一種是由兩根繩子承擔重物，一種是由三根繩子承擔

重物，要想最省力，應選用「根繩子承擔的繞法，即從動滑輪開始纏繞，如圖所示：

故答案為：3.6；見解答。

28.（2022秋?東莞市期末）如圖所示，一?輛汽車陷入泥坑，現(xiàn)用一滑輪組把它拉出來，請

畫出最省力的繞法。

9

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】要解決此題，需要知道滑輪組的繞線方法。可以從定滑輪或動滑輪繞起。要知

道從動滑輪繞起比從定滑輪繞起多中間一根繞線承擔阻力，更省力。

【解答】解?：只有一個動滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后繞

過左邊的定滑輪，再繞過動滑輪。

故答案為：

29.（2022春?順德區(qū)期末）在圖中回出滑輪組提升重物G最省力的繞線方式。

【答案】應J

【分析】滑輪組的省力情況取決于承擔物重的繩子論段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動

滑輪，段數(shù)越多越省力。

【解答】解：從動滑輪的掛鉤開始依由內(nèi)向外次繞繩子，最后有5段繩子承擔物重，是

最省力的繞法。如圖所示：

30.（2022?海東市一模）如圖所示，小明同學利用滑輪組將重物提起，請你畫出滑輪組的

繞線方式。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】滑輪組的繞法要求最省力，就要求承擔物體重力繩子股數(shù)要最多，且人在地面

向下拉繩子，同時考慮這兩個方面畫出滑輪組最省力的繞法。

【解答】解：由圖可以看出，人站在地面拉動繩子，因此繩子的拉動方向應向下，因此

確定自由端的繩子，然后依次向內(nèi)繞。如圖所示：

考點8滑輪組中的相關(guān)計算

31.（2023?碑林區(qū)校級三模）由于熱脹冷縮，戶外的導線在夏天會變得松弛，冬天又拉得

很緊。某些地方用如圖所示的滑輪組來控制導線的松緊程度。某次導線對滑輪N的拉力

為F,配重水泥塊（重為G）被勻速拉升的高度為h（不考慮滑輪自重，繩重及摩擦）。

下列說法中正確的是（）

A.M是動滑輪

B.拉力F=2G

C.拉力F做的功為2Fh

D.拉力F移動的速度與配重G上升的速度相同

【答案】B

【分析】（I）軸隨物體一起移動的滑輪是動滑輪，軸固定不動的滑輪是定滑輪；

（2）由圖可知n=2,利用不計繩重和摩擦時G=^F求軸端拉力F；

（3）由圖可知，軸端拉力F移動的距離s=lh,利用W=Fs求軸端拉力F做的功；

n

（4）由圖可知，軸端拉力F移動的速度v=2v物。

n

【解答】解：A、由圖可知，M的軸固定不動是定滑輪，故A錯誤；

B、由圖可知n=2,因為不計繩重和摩擦時6=^^,所以軸端拉力：F=nG=2G,故B

n

正確：

C、由圖可知，軸端拉力F移動的距離s=~lh=2h,則軸端拉力F做的功：W=Fs=F

n2

xAh=Aph,故C錯誤；

22

D、由圖可知，軸端拉力F移動的速度v=_lv物，故D錯誤。

n

故選：Bo

32.（2023春?高州市期中）如圖示滑輪組恰處丁靜止狀態(tài)。已知每個滑輪重為1N,乙物

體的重力為5N,不計繩重和摩擦，則下列說法不正確的是（）

A.甲物體的重力是9N

B.定滑輪對天花板的拉力是UN

C.若讓乙物體上升1m,則甲物體需要下降2m

D.若乙物體在勻速下降，則甲物體的速度小于乙物體的速度

【答案】C

【分析】（1）已知乙物體的重力為5N,可求得動滑輪繩子的拉力，己知每個滑輪重，

FhF=A（G+G動）可求得甲物體的重力：

n

（2）定滑輪對天花板的拉力等于其兩側(cè)繩子的拉力加上滑輪重為；

（3）若讓乙物體上升1m,則甲物體需要下降」Xlm：

2

（4）若乙物體在勻速下降，則甲物體下降的速度等亍乙物體的速度的一半。

【解答】解：A、已知乙物體的重力為5N,則動滑輪繩子的拉力F=5N,已知每個滑輪

重為G動=1N,由F=L（G+G動）可得，甲物體的揖力：

n

G甲=2F-G動=2X5N-1N=9N,故A正確；

B、定滑輪對天花板的拉力：

F拉=2F+G動=5N+5NTN=11N,故B正確；

C、若讓乙物體上升1m,則甲物體需要下降?lxim=0.5m,故C錯誤；

2

D、若乙物體在勻速下降，則甲物體下降的速度等于乙物體的速度的一半，故D正確。

故選：Co

33.（2023?東莞市校級模擬）如圖甲所示是《天工開物》中的一幅圖，描述了古代人應用

杠桿舂米的情景。圖乙是簡化的結(jié)構(gòu)示意圖，O為固定轉(zhuǎn)軸，A處連接著布球，腳踏桿

的B處可使石球升高，抬起腳，石球會落下去擊打稻谷。石球重50N,不計摩擦和桿重,

則腳豎直向下用力Fi時，門至少為20N,此時舂米工具是一個省力（選填“省

力”或“費力”）杠桿，如圖丙所示，工人用兩個相同的滑輪構(gòu)成滑輪組提升900N的重

物，已知每個滑輪重為100N,忽略繩重及摩擦，人對繩的拉力為500N。（匕取10N/kg）

【分析】（I）根據(jù)杠桿平衡條件計算即可得出Fi的大小；根據(jù)動力臂和阻力臂的大小

判斷杠桿類型。

（2）動滑輪上連著兩段繩子，因忽略繩重和摩擦，根據(jù)F=2（G沏+G動）可計算出拉

n

力。

【解答】解：（1）當腳豎直向卜用力時，如圖所不動力皆為0C,阻力臂為0D,如圖

所示：

Fi?OC=G?OD,

Fi,OB*cos0=G*OA*cos0,

Fi*OB=G*OA,

FiXim=50NX0.4m,

Fi=20N；故腳豎直向下用力F］為至少為20N；

此時阻力臂0D小于動力臂0C,所以是省力杠桿；

（2）動滑輪上連著兩段繩子，因忽略繩重和摩擦，

根據(jù)（G物+G＞可得，人對繩的拉力：F=A（G物+GG=Ax（900N+100N）

nn2

=500No

故答案為：20：省力：500o

34.（2022春?東莞市校級期中）如圖所示，這是家用手搖晾衣架，A是定滑輪:若

衣服和晾衣架的總重為120N,不計動滑輪重、繩重及摩擦，靜止時繩的拉力F=30No

搖柄上刻有花紋，這是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。

天花板

搔柄

晾衣架??

7TTT7

【答案】定；30；接觸面的粗糙程度。

【分析】（1）定滑輪使用時，軸的位置固定不變；定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不

費力，但可以改變作用力方向；

（2）從圖中可知n=4,若衣服和晾衣架的總重為120N,不計動滑輪重、繩重及摩擦，

根據(jù)F=1G總可知靜止時繩的拉力；

n

（3）增大摩擦力的方法：在接觸面粗糙程度一定時，通過增大壓力來增大摩擦力：在壓

力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。

【解答】解：A滑輪為定滑輪，作用是改變用力的方向；

從圖中可知n=4,

若衣服和晾衣架的總重為120N,不計動滑輪重、繩重及摩擦，根據(jù)F=」-G總可知靜止

n

時繩的拉力

F=AG&=AXI2ON=3ON；

44

搖柄上刻有花紋是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。

故答案為：定；30；接觸面的粗糙程度。

35.（2023春?東湖區(qū)期中）搬運工人用如圖所示的滑輪組將一個重120N的物體勻速提升

3m,所用的拉力為50N,不計繩重及摩擦。求：

（1）拉力移動的距離：

（2）動滑輪的重：

（3）若用該滑輪組同時勻速直線拉4個這樣的物體，拉力為多大？

【答案】（1）拉力移動的距離為9m：

（2）動滑輪的重為30N；

（3）若用該滑輪組同時拉4個這樣的物體，拉力為：70N。

【分析】根據(jù)圖示得出滑輪組繩子的有效股數(shù)；

（1）利用s=nh求得拉力移動的距離;

（2）不計繩重及摩擦時，根據(jù)F=」（G+G動）的變形公式即可求出動滑輪的重力；

n

（3）根據(jù)F=2（G+G動）即可求出拉力的大小。

n

【解答】解：由圖可知，n=3；

（1）拉力移動的距離s=nh=3X3m=9m；

（2）不計繩重及摩擦時，由F=」（G+G動）可得，動滑輪的重：

n

G動=3F-G=3X50N?120N=30N；

（3）若用該滑輪組同時拉4個這樣的物體，則拉力：

F'=-lx（4G+GRJ）=-1X（4X120N+30N）=170No

33

答：（1）拉力移動的距離為9m；

（2）動滑輪的重為30N；

（3）若用該滑輪組同時拉4個這樣的物體，拉力為

.（2023??離水縣校級二模）如圖所示是小明從5m水深的井里提水的裝置，桶的容積為3

Xl（）-3m3,每個滑輪重5N,在勻速提起桶的過程中，桶露出水面前的拉力為7.5N,完

全露出水面后，拉力變?yōu)?5N（繩子與滑輪間的摩擦及繩重不計，g=10N/kg）求：

（1）水井底受到水的壓強；

（2）桶的質(zhì)量；

（3）桶的材料密度。

【答案】（1）水底受到水的壓強4Xl（）4pa；

（2）桶的質(zhì)量為1.5kg；

（3）桶的密度3Xl（）3kg/m3。

【分析】（1）知道水深和水的密度，利用液體壓強求水底受到水的壓強:

（2）知道桶的容積，可以利用密度公式和重力公式求桶中的水重；知道桶露出水面后的

拉力，不計繩重和摩擦，根據(jù)提升物體時繩端的拉力：F=1（G+G動），計算出滑輪組

n

提升桶的力，水重加上桶重等于滑輪組提升桶的力，再利用重力公式求桶的質(zhì)量；

（3）在水中勻速提起桶的過程中的拉力，不計繩重和摩擦，根據(jù)提升物體時繩端的拉力：

F=1（G+G動），計算此時出滑輪組提升桶的力，利用“稱重法”求桶在水中受浮力，

n

再利用阿基米德原理求排開水的體積，即桶的體積，最后利用密度公式求桶材料的密度。

【解答】解：（1）水底受到水的壓強：

p=pgh=1.0Xl（）3kg/m5X10N/kgX5m=5X104Pa<.

（2）桶中水的質(zhì)量:

m=p水V水=LOX103kg/m3X3X103m3=3kg；

桶中水的重力：

G水=1118=31<8乂10N/kg=3（）N

不