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10. 家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组.假设衣服和晾衣架的总重力为100N，则静止时绳子自由端的拉力为（不计动滑轮重及摩擦） （
A.100N
B.50N
C.25N
D.20N
C
）A.100N
B.50N
C.25N
D.20N
答案
10.C
解析
【分析】要解决这个问题，首先需确定滑轮组中承担总重的绳子段数n，方法是数出直接连接动滑轮（本题中晾衣架横梁及下方的滑轮为动滑轮）的绳子段数；再根据不计动滑轮重及摩擦时，拉力F与总重G的关系F=G/n计算拉力，最后对比选项得出答案。
【解析】观察题图，晾衣架的横梁及下方的滑轮为动滑轮，直接连接动滑轮的绳子共有4段，即承担总重的绳子段数n=4。已知总重力G=100N，不计动滑轮重及摩擦，根据滑轮组拉力公式F=G/n，代入数据得：F=100N/4=25N，对应选项C。
【答案】C
【知识点】滑轮组的拉力计算
【点评】本题考查滑轮组拉力的基础应用，核心是正确数出承担物重的绳子段数，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】0.4
【解析】观察题图，晾衣架的横梁及下方的滑轮为动滑轮，直接连接动滑轮的绳子共有4段，即承担总重的绳子段数n=4。已知总重力G=100N，不计动滑轮重及摩擦，根据滑轮组拉力公式F=G/n，代入数据得：F=100N/4=25N，对应选项C。
【答案】C
【知识点】滑轮组的拉力计算
【点评】本题考查滑轮组拉力的基础应用，核心是正确数出承担物重的绳子段数，难度较低，属于基础题型。
【难度系数】0.4
11. 如图所示，重100N的物体A在水平面上做匀速直线运动，作用在绳子自由端的拉力F是20N，则下列判断正确的是（不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦） （
A.作用在物体A上的水平拉力是100N
B.作用在物体A上的水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
D
）A.作用在物体A上的水平拉力是100N
B.作用在物体A上的水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
答案
11.D
解析
【分析】
本题为水平使用的滑轮组问题，解题思路：先确定滑轮组中承担拉力的绳子段数n，水平滑轮组中，动滑轮对物体的拉力等于n倍的绳子自由端拉力F；由于物体A做匀速直线运动，水平方向受力平衡，物体A受到的滑动摩擦力等于动滑轮对它的拉力，据此逐一分析选项。
【解析】
由题图可知，该滑轮组的动滑轮上有2段绳子承担拉力，即n=2。不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦，绳子自由端拉力F=20N，因此动滑轮对物体A的拉力为：$F_{拉}=nF=2×20N=40N$。
因为物体A在水平面上做匀速直线运动，水平方向受力平衡，所以物体A受到的滑动摩擦力$f$与动滑轮对它的拉力是一对平衡力，大小相等，即$f=F_{拉}=40N$。
对选项分析：A选项中物体A的水平拉力为100N，不符合计算结果，错误；B选项中水平拉力为20N，错误；C选项中滑动摩擦力为80N，错误；D选项中滑动摩擦力为40N，正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、二力平衡
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，需注意水平滑轮组的拉力用于克服物体受到的滑动摩擦力，而非物体重力，关键是确定动滑轮上的绳子段数，结合二力平衡条件分析摩擦力大小。
【难度系数】
0.5
本题为水平使用的滑轮组问题，解题思路：先确定滑轮组中承担拉力的绳子段数n，水平滑轮组中，动滑轮对物体的拉力等于n倍的绳子自由端拉力F；由于物体A做匀速直线运动，水平方向受力平衡，物体A受到的滑动摩擦力等于动滑轮对它的拉力，据此逐一分析选项。
【解析】
由题图可知，该滑轮组的动滑轮上有2段绳子承担拉力，即n=2。不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦，绳子自由端拉力F=20N，因此动滑轮对物体A的拉力为：$F_{拉}=nF=2×20N=40N$。
因为物体A在水平面上做匀速直线运动，水平方向受力平衡，所以物体A受到的滑动摩擦力$f$与动滑轮对它的拉力是一对平衡力，大小相等，即$f=F_{拉}=40N$。
对选项分析：A选项中物体A的水平拉力为100N，不符合计算结果，错误；B选项中水平拉力为20N，错误；C选项中滑动摩擦力为80N，错误；D选项中滑动摩擦力为40N，正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、二力平衡
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，需注意水平滑轮组的拉力用于克服物体受到的滑动摩擦力，而非物体重力，关键是确定动滑轮上的绳子段数，结合二力平衡条件分析摩擦力大小。
【难度系数】
0.5
12.小科想用滑轮组匀速提升重1200N的物体，却发现所用的绳子最多能承受500N的力，若不计滑轮重及摩擦，则滑轮组中至少有（
A.一个定滑轮和两个动滑轮
B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮
D.两个定滑轮和两个动滑轮
B
）A.一个定滑轮和两个动滑轮
B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮
D.两个定滑轮和两个动滑轮
答案
12.B
解析
【分析】
要解决该滑轮组问题，需先明确不计滑轮重及摩擦时，滑轮组拉力与物重的关系：拉力$ F = \frac{G}{n} $（$ n $为承担物重的绳子段数，$ n $为正整数）。首先根据已知的物重和绳子最大承受力，计算出所需的最小绳子段数$ n $，再结合滑轮组的组成规律判断滑轮数量。
【解析】
已知物重$ G = 1200N $，绳子最多承受的拉力$ F = 500N $，不计滑轮重及摩擦，根据滑轮组拉力公式$ F = \frac{G}{n} $，可得：
$ n = \frac{G}{F} = \frac{1200N}{500N} = 2.4 $
由于承担物重的绳子段数$ n $必须为正整数，且需满足拉力不超过绳子承受力，因此$ n $至少取3。
滑轮组中，$ n=3 $时，至少需要1个动滑轮（动滑轮可提供多段绳子承担物重）和1个定滑轮（定滑轮用于改变力的方向，使拉力方向合理），即可组成满足条件的滑轮组。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组的组成
【点评】
本题考查滑轮组拉力公式的应用，核心是通过计算确定所需的最小绳子段数，再结合滑轮组基本组成判断滑轮数量，属于基础应用类题目，需牢记滑轮组拉力与绳子段数的关系。
【难度系数】
0.6
要解决该滑轮组问题，需先明确不计滑轮重及摩擦时，滑轮组拉力与物重的关系：拉力$ F = \frac{G}{n} $（$ n $为承担物重的绳子段数，$ n $为正整数）。首先根据已知的物重和绳子最大承受力，计算出所需的最小绳子段数$ n $，再结合滑轮组的组成规律判断滑轮数量。
【解析】
已知物重$ G = 1200N $，绳子最多承受的拉力$ F = 500N $，不计滑轮重及摩擦，根据滑轮组拉力公式$ F = \frac{G}{n} $，可得：
$ n = \frac{G}{F} = \frac{1200N}{500N} = 2.4 $
由于承担物重的绳子段数$ n $必须为正整数，且需满足拉力不超过绳子承受力，因此$ n $至少取3。
滑轮组中，$ n=3 $时，至少需要1个动滑轮（动滑轮可提供多段绳子承担物重）和1个定滑轮（定滑轮用于改变力的方向，使拉力方向合理），即可组成满足条件的滑轮组。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组的组成
【点评】
本题考查滑轮组拉力公式的应用，核心是通过计算确定所需的最小绳子段数，再结合滑轮组基本组成判断滑轮数量，属于基础应用类题目，需牢记滑轮组拉力与绳子段数的关系。
【难度系数】
0.6
13. 如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等的拉力 $ F $ 分别匀速提升重为 $ G_1 = 56\mathrm{N} $、$ G_2 = 36\mathrm{N} $ 的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为 （
A.2N
B.4N
C.8N
D.10N
B
）A.2N
B.4N
C.8N
D.10N
答案
13.B 【点拨】由题图甲可知,n=3,不计绳重和摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=3F-G_1$①.
由题图乙可知,n=2,不计绳重和摩擦,
根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=2F-G_2$②.
由①②知$3F-G_1=2F-G_2$,
故$F=G_1-G_2=56\mathrm{N}-36\mathrm{N}=20\mathrm{N}$,
将$F=20\mathrm{N}$代入①得
$G_{动}=3F-G_1=3×20\mathrm{N}-56\mathrm{N}=4\mathrm{N}.$
由题图乙可知,n=2,不计绳重和摩擦,
根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=2F-G_2$②.
由①②知$3F-G_1=2F-G_2$,
故$F=G_1-G_2=56\mathrm{N}-36\mathrm{N}=20\mathrm{N}$,
将$F=20\mathrm{N}$代入①得
$G_{动}=3F-G_1=3×20\mathrm{N}-56\mathrm{N}=4\mathrm{N}.$
解析
【分析】
要解决本题，需先确定甲、乙滑轮组中承担物重的绳子段数，再利用不计绳重和摩擦时滑轮组的拉力公式，结合题目中拉力相等、动滑轮重力相同的条件，联立方程求解动滑轮的重力。
【解析】
1. 确定绳子段数：甲图中，动滑轮上有3段绳子承担物重，故$n_甲=3$；乙图中，动滑轮上有2段绳子承担物重，故$n_乙=2$。
2. 根据滑轮组拉力公式（不计绳重和摩擦）：$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，对甲装置有：$F=\frac{G_1+G_{动}}{3}$，整理得：$3F = G_1 + G_{动}$ ①；对乙装置有：$F=\frac{G_2+G_{动}}{2}$，整理得：$2F = G_2 + G_{动}$ ②。
3. 联立①②，消去$G_{动}$：$3F - 2F = G_1 - G_2$，即$F = G_1 - G_2 = 56\mathrm{N} - 36\mathrm{N} = 20\mathrm{N}$。
4. 将$F=20\mathrm{N}$代入①式，计算动滑轮重力：$G_{动}=3F - G_1 = 3×20\mathrm{N} -56\mathrm{N}=4\mathrm{N}$。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；动滑轮重力计算
【点评】
本题考查滑轮组拉力公式的基础应用，关键是正确判断承担物重的绳子段数，通过联立方程求解未知量，题型常规，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先确定甲、乙滑轮组中承担物重的绳子段数，再利用不计绳重和摩擦时滑轮组的拉力公式，结合题目中拉力相等、动滑轮重力相同的条件，联立方程求解动滑轮的重力。
【解析】
1. 确定绳子段数：甲图中，动滑轮上有3段绳子承担物重，故$n_甲=3$；乙图中，动滑轮上有2段绳子承担物重，故$n_乙=2$。
2. 根据滑轮组拉力公式（不计绳重和摩擦）：$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，对甲装置有：$F=\frac{G_1+G_{动}}{3}$，整理得：$3F = G_1 + G_{动}$ ①；对乙装置有：$F=\frac{G_2+G_{动}}{2}$，整理得：$2F = G_2 + G_{动}$ ②。
3. 联立①②，消去$G_{动}$：$3F - 2F = G_1 - G_2$，即$F = G_1 - G_2 = 56\mathrm{N} - 36\mathrm{N} = 20\mathrm{N}$。
4. 将$F=20\mathrm{N}$代入①式，计算动滑轮重力：$G_{动}=3F - G_1 = 3×20\mathrm{N} -56\mathrm{N}=4\mathrm{N}$。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；动滑轮重力计算
【点评】
本题考查滑轮组拉力公式的基础应用，关键是正确判断承担物重的绳子段数，通过联立方程求解未知量，题型常规，难度适中。
【难度系数】
0.6
14.小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉.使用时,若绳a处固定不动,手在b处需用力$F_b$拉绳,使重物G匀速上升;若绳b处固定不动,腿在a处需用力$F_a$拉绳,使重物G匀速上升.不计绳重和摩擦,则
（
A.$F_b=F_a$
B.$F_b=2F_a$
C.$F_b＜2F_a$
D.$F_b＞2F_a$
（
D
）A.$F_b=F_a$
B.$F_b=2F_a$
C.$F_b＜2F_a$
D.$F_b＞2F_a$
答案
14.D 【点拨】当绳b处固定不动,在a处用力$F_a$拉绳时,题图中所有滑轮均为定滑轮,不计绳重和摩擦,则$F_a=G$;
当绳a处固定不动,手在b处用力$F_b$拉绳时,a处的拉力$F_{拉}$和重物的重力G相等,重物G匀速上升时,中间的滑轮处于平衡状态,不计绳重和摩擦,中间的滑轮受向上的拉力$F_b$、两段绳子向下的拉力$2F_{拉}$和重力$G_{动}$,则由二力平衡条件可得:$F_b=2F_{拉}+G_{动}=2G+G_{动}＞2F_a$,即$F_b＞2F_a.$
当绳a处固定不动,手在b处用力$F_b$拉绳时,a处的拉力$F_{拉}$和重物的重力G相等,重物G匀速上升时,中间的滑轮处于平衡状态,不计绳重和摩擦,中间的滑轮受向上的拉力$F_b$、两段绳子向下的拉力$2F_{拉}$和重力$G_{动}$,则由二力平衡条件可得:$F_b=2F_{拉}+G_{动}=2G+G_{动}＞2F_a$,即$F_b＞2F_a.$
解析
【分析】
要解决这道题，需分两种情况分析拉力大小：①绳b固定、a处拉绳时，判断各滑轮类型，利用定滑轮特点求$ F_a $；②绳a固定、b处拉绳时，判断中间滑轮为动滑轮，结合受力平衡（考虑动滑轮重力）求$ F_b $，最后比较两者关系。
【解析】
1. 当绳b处固定，腿在a处用力$ F_a $拉绳，使重物G匀速上升时，图中所有滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，因此拉力等于物重，即$ F_a = G $。
2. 当绳a处固定，手在b处用力$ F_b $拉绳，使重物G匀速上升时，中间的滑轮为动滑轮。此时，a处绳子的拉力等于物重G，中间动滑轮受到向上的拉力$ F_b $，向下的两段绳子拉力（每段拉力为G），以及动滑轮自身的重力$ G_{动} $。根据二力平衡条件：$ F_b = 2G + G_{动} $。
3. 比较$ F_b $和$ 2F_a $：因为$ F_a = G $，所以$ 2F_a = 2G $，而$ F_b = 2G + G_{动} ＞ 2G = 2F_a $，即$ F_b ＞ 2F_a $。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮、动滑轮、受力平衡
【点评】
本题需分两种不同的固定状态分析滑轮的受力，关键是准确判断不同情况下滑轮的类型，以及是否考虑动滑轮自身重力，对受力平衡的应用是解题核心，易因混淆滑轮类型导致错误。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两种情况分析拉力大小：①绳b固定、a处拉绳时，判断各滑轮类型，利用定滑轮特点求$ F_a $；②绳a固定、b处拉绳时，判断中间滑轮为动滑轮，结合受力平衡（考虑动滑轮重力）求$ F_b $，最后比较两者关系。
【解析】
1. 当绳b处固定，腿在a处用力$ F_a $拉绳，使重物G匀速上升时，图中所有滑轮均为定滑轮，定滑轮不省力，不计绳重和摩擦，因此拉力等于物重，即$ F_a = G $。
2. 当绳a处固定，手在b处用力$ F_b $拉绳，使重物G匀速上升时，中间的滑轮为动滑轮。此时，a处绳子的拉力等于物重G，中间动滑轮受到向上的拉力$ F_b $，向下的两段绳子拉力（每段拉力为G），以及动滑轮自身的重力$ G_{动} $。根据二力平衡条件：$ F_b = 2G + G_{动} $。
3. 比较$ F_b $和$ 2F_a $：因为$ F_a = G $，所以$ 2F_a = 2G $，而$ F_b = 2G + G_{动} ＞ 2G = 2F_a $，即$ F_b ＞ 2F_a $。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮、动滑轮、受力平衡
【点评】
本题需分两种不同的固定状态分析滑轮的受力，关键是准确判断不同情况下滑轮的类型，以及是否考虑动滑轮自身重力，对受力平衡的应用是解题核心，易因混淆滑轮类型导致错误。
【难度系数】
0.5
