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3. 如题3图所示，人对绳的自由端拉力$F$都相等，且物体都处于静止状态，不计滑轮重和摩擦，比较四个物体所受重力最大的是()。
A.$G_{1}$
B.$G_{2}$
C.$G_{3}$
D.$G_{4}$
A.$G_{1}$
B.$G_{2}$
C.$G_{3}$
D.$G_{4}$
答案
C
解析
【解析】
不计滑轮重和摩擦，根据滑轮及滑轮组的省力特点分析：
- 甲图为定滑轮，不省力，故$G_{1}=F$；
- 乙图为动滑轮，省一半力，故$G_{2}=2F$；
- 丙图为滑轮组，有3段绳子承担物重，故$G_{3}=3F$；
- 丁图为滑轮组，有2段绳子承担物重，故$G_{4}=2F$。
比较可知，$G_{3}$最大。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮组省力计算
【点评】
本题考查滑轮及滑轮组的省力特点，解题关键是准确判断承担物重的绳子段数，区分定滑轮与动滑轮的作用差异。
【难度系数】
0.7
不计滑轮重和摩擦，根据滑轮及滑轮组的省力特点分析：
- 甲图为定滑轮，不省力，故$G_{1}=F$；
- 乙图为动滑轮，省一半力，故$G_{2}=2F$；
- 丙图为滑轮组，有3段绳子承担物重，故$G_{3}=3F$；
- 丁图为滑轮组，有2段绳子承担物重，故$G_{4}=2F$。
比较可知，$G_{3}$最大。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮组省力计算
【点评】
本题考查滑轮及滑轮组的省力特点，解题关键是准确判断承担物重的绳子段数，区分定滑轮与动滑轮的作用差异。
【难度系数】
0.7
4. 一个定滑轮和一个动滑轮通过不同的绕线方式，可以组成不同的滑轮组，如题4图所示。请回答：
(1)滑轮组能改变动力的方向，而滑轮组不能改变动力的方向。(甲/乙)
(2)不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，甲滑轮组有段绳子承担物重，$F_{甲}=$；而乙滑轮组有段绳子承担物重，$F_{乙}=$，滑轮组更省力些。(物体重量为$G$)
(3)如果都使物体上升$h$高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动，乙滑轮组的绳端必须向上移动。
(1)滑轮组能改变动力的方向，而滑轮组不能改变动力的方向。(甲/乙)
(2)不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，甲滑轮组有段绳子承担物重，$F_{甲}=$；而乙滑轮组有段绳子承担物重，$F_{乙}=$，滑轮组更省力些。(物体重量为$G$)
(3)如果都使物体上升$h$高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动，乙滑轮组的绳端必须向上移动。
答案
甲
乙
2
$\frac{G}{2}$
3
$\frac{G}{3}$
乙
2h
3h
乙
2
$\frac{G}{2}$
3
$\frac{G}{3}$
乙
2h
3h
解析
【解析】
(1) 甲滑轮组的动力方向向下，与物体上升方向相反，能改变动力的方向；乙滑轮组的动力方向向上，与物体上升方向相同，不能改变动力的方向。
(2) 不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，甲滑轮组有2段绳子承担物重，$F_{甲}=\frac{G}{2}$；乙滑轮组有3段绳子承担物重，$F_{乙}=\frac{G}{3}$，因为$\frac{G}{3}＜\frac{G}{2}$，所以乙滑轮组更省力。
(3) 根据滑轮组绳端移动距离$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数，$h$为物体上升高度），甲滑轮组$n=2$，绳端移动距离为$2h$；乙滑轮组$n=3$，绳端移动距离为$3h$。
【答案】
(1) 甲；乙
(2) 2；$\frac{G}{2}$；3；$\frac{G}{3}$；乙
(3) $2h$；$3h$
【知识点】
滑轮组的方向特性；滑轮组省力计算；滑轮组绳端移动距离计算
【点评】
本题围绕滑轮组的核心特性展开考查，涵盖动力方向改变、省力情况及绳端移动距离计算，需熟练掌握承担物重的绳子段数的判断方法，属于滑轮组的基础题型，侧重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
(1) 甲滑轮组的动力方向向下，与物体上升方向相反，能改变动力的方向；乙滑轮组的动力方向向上，与物体上升方向相同，不能改变动力的方向。
(2) 不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，甲滑轮组有2段绳子承担物重，$F_{甲}=\frac{G}{2}$；乙滑轮组有3段绳子承担物重，$F_{乙}=\frac{G}{3}$，因为$\frac{G}{3}＜\frac{G}{2}$，所以乙滑轮组更省力。
(3) 根据滑轮组绳端移动距离$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数，$h$为物体上升高度），甲滑轮组$n=2$，绳端移动距离为$2h$；乙滑轮组$n=3$，绳端移动距离为$3h$。
【答案】
(1) 甲；乙
(2) 2；$\frac{G}{2}$；3；$\frac{G}{3}$；乙
(3) $2h$；$3h$
【知识点】
滑轮组的方向特性；滑轮组省力计算；滑轮组绳端移动距离计算
【点评】
本题围绕滑轮组的核心特性展开考查，涵盖动力方向改变、省力情况及绳端移动距离计算，需熟练掌握承担物重的绳子段数的判断方法，属于滑轮组的基础题型，侧重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.8
5. 小乐购买了玩具并自己组装，用到了内六角螺丝和与其配套的内六角扳手，如题5图所示，下列说法错误的是()。
A.内六角螺丝的螺纹是一种类似斜面的机械
B.螺纹密一些的螺丝拧起来会更省力
C.内六角扳手使用过程中相当于轮轴
D.将扳手$M$点插入螺丝孔使用更省力
A.内六角螺丝的螺纹是一种类似斜面的机械
B.螺纹密一些的螺丝拧起来会更省力
C.内六角扳手使用过程中相当于轮轴
D.将扳手$M$点插入螺丝孔使用更省力
答案
D
解析
【解析】
A. 内六角螺丝的螺纹是斜面的变形，属于类似斜面的机械，说法正确；
B. 螺纹越密，相当于斜面的坡度越小，根据斜面原理，坡度越小越省力，因此螺纹密的螺丝拧起来更省力，说法正确；
C. 内六角扳手使用时，相当于轮轴，扳手的长柄为轮，螺丝孔处为轴，说法正确；
D. 轮轴的省力程度与轮的半径有关，轮半径越大越省力，将扳手N点插入螺丝孔时轮半径更大，更省力，M点插入时轮半径小，更费力，该说法错误。
本题要求选错误的选项，故选D。
【答案】
D
【知识点】
斜面的应用、轮轴的特点
【点评】
本题结合生活工具考查斜面和轮轴的力学知识，需理解斜面坡度与省力的关系、轮轴的省力原理，注重物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
A. 内六角螺丝的螺纹是斜面的变形，属于类似斜面的机械，说法正确；
B. 螺纹越密，相当于斜面的坡度越小，根据斜面原理，坡度越小越省力，因此螺纹密的螺丝拧起来更省力，说法正确；
C. 内六角扳手使用时，相当于轮轴，扳手的长柄为轮，螺丝孔处为轴，说法正确；
D. 轮轴的省力程度与轮的半径有关，轮半径越大越省力，将扳手N点插入螺丝孔时轮半径更大，更省力，M点插入时轮半径小，更费力，该说法错误。
本题要求选错误的选项，故选D。
【答案】
D
【知识点】
斜面的应用、轮轴的特点
【点评】
本题结合生活工具考查斜面和轮轴的力学知识，需理解斜面坡度与省力的关系、轮轴的省力原理，注重物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
6. 某人利用如题6图所示的滑轮组，用$200N$的拉力在$20s$内将重$480N$的物体匀速提高$2m$，若不计轴摩擦和绳重：
（1）求动滑轮所受的重力。
（2）求绳子自由端移动的速度。
（3）若再增加$180N$的重物，要使物体匀速上升，作用在绳子自由端的拉力为多大？
（1）求动滑轮所受的重力。
（2）求绳子自由端移动的速度。
（3）若再增加$180N$的重物，要使物体匀速上升，作用在绳子自由端的拉力为多大？
答案
解：
(1) 由图可知承担物重的绳子段数n=3，不计绳重和轴摩擦，根据$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，可得动滑轮的重力：
$ G_{动}=3F-G=3×200\,\mathrm{N}-480\,\mathrm{N}=120\,\mathrm{N}$
(2) 绳子自由端移动的距离：
$ s=nh=3×2\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$
绳子自由端移动的速度：
$ v=\frac{s}{t}=\frac{6\,\mathrm{m}}{20\,\mathrm{s}}=0.3\,\mathrm{m/s}$
(3) 增加重物后，总重力：
$ G'=480\,\mathrm{N}+180\,\mathrm{N}=660\,\mathrm{N}$
不计绳重和轴摩擦，此时绳子自由端的拉力：
$ F'=\frac{1}{3}(G'+G_{动})=\frac{1}{3}×(660\,\mathrm{N}+120\,\mathrm{N})=260\,\mathrm{N}$
(1) 由图可知承担物重的绳子段数n=3，不计绳重和轴摩擦，根据$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，可得动滑轮的重力：
$ G_{动}=3F-G=3×200\,\mathrm{N}-480\,\mathrm{N}=120\,\mathrm{N}$
(2) 绳子自由端移动的距离：
$ s=nh=3×2\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$
绳子自由端移动的速度：
$ v=\frac{s}{t}=\frac{6\,\mathrm{m}}{20\,\mathrm{s}}=0.3\,\mathrm{m/s}$
(3) 增加重物后，总重力：
$ G'=480\,\mathrm{N}+180\,\mathrm{N}=660\,\mathrm{N}$
不计绳重和轴摩擦，此时绳子自由端的拉力：
$ F'=\frac{1}{3}(G'+G_{动})=\frac{1}{3}×(660\,\mathrm{N}+120\,\mathrm{N})=260\,\mathrm{N}$
解析
【解析】
(1) 由图可知承担物重的绳子段数$n=3$，不计绳重和轴摩擦，根据$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，可得动滑轮的重力：
$G_{动}=3F-G=3×200\,\mathrm{N}-480\,\mathrm{N}=120\,\mathrm{N}$
(2) 绳子自由端移动的距离：
$s=nh=3×2\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$
绳子自由端移动的速度：
$v=\frac{s}{t}=\frac{6\,\mathrm{m}}{20\,\mathrm{s}}=0.3\,\mathrm{m/s}$
(3) 增加重物后，总重力：
$G'=480\,\mathrm{N}+180\,\mathrm{N}=660\,\mathrm{N}$
不计绳重和轴摩擦，此时绳子自由端的拉力：
$F'=\frac{1}{3}(G'+G_{动})=\frac{1}{3}×(660\,\mathrm{N}+120\,\mathrm{N})=260\,\mathrm{N}$
【答案】
(1) 动滑轮所受的重力为$\boldsymbol{120N}$；
(2) 绳子自由端移动的速度为$\boldsymbol{0.3m/s}$；
(3) 作用在绳子自由端的拉力为$\boldsymbol{260N}$。
【知识点】
滑轮组拉力计算、速度公式应用
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算，需先确定承担物重的绳子段数，熟练运用滑轮组拉力公式与速度公式，注意题干中不计绳重和摩擦的条件的应用。
【难度系数】
0.7
(1) 由图可知承担物重的绳子段数$n=3$，不计绳重和轴摩擦，根据$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$，可得动滑轮的重力：
$G_{动}=3F-G=3×200\,\mathrm{N}-480\,\mathrm{N}=120\,\mathrm{N}$
(2) 绳子自由端移动的距离：
$s=nh=3×2\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$
绳子自由端移动的速度：
$v=\frac{s}{t}=\frac{6\,\mathrm{m}}{20\,\mathrm{s}}=0.3\,\mathrm{m/s}$
(3) 增加重物后，总重力：
$G'=480\,\mathrm{N}+180\,\mathrm{N}=660\,\mathrm{N}$
不计绳重和轴摩擦，此时绳子自由端的拉力：
$F'=\frac{1}{3}(G'+G_{动})=\frac{1}{3}×(660\,\mathrm{N}+120\,\mathrm{N})=260\,\mathrm{N}$
【答案】
(1) 动滑轮所受的重力为$\boldsymbol{120N}$；
(2) 绳子自由端移动的速度为$\boldsymbol{0.3m/s}$；
(3) 作用在绳子自由端的拉力为$\boldsymbol{260N}$。
【知识点】
滑轮组拉力计算、速度公式应用
【点评】
本题考查滑轮组的综合计算，需先确定承担物重的绳子段数，熟练运用滑轮组拉力公式与速度公式，注意题干中不计绳重和摩擦的条件的应用。
【难度系数】
0.7
