3. 下图是滑轮的两种用法,以下说法正确的是(

A.甲是动滑轮,使用时不能省力
B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力
D.乙是定滑轮,使用时不能省力
B
)。A.甲是动滑轮,使用时不能省力
B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力
D.乙是定滑轮,使用时不能省力
答案
3. B
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要明确定滑轮和动滑轮的定义及特点:定滑轮的轴固定不动,使用时不省力,但可以改变力的方向;动滑轮的轴随物体一起运动,使用时可以省一半力,但不能改变力的方向。
接下来观察图中的两个滑轮:甲滑轮的轴固定在墙面上,位置不动,属于定滑轮;乙滑轮的轴会随右侧的物体一起运动,属于动滑轮。然后逐一分析选项,判断对错。
【解析】
1. 判断滑轮类型及对应特点:
甲滑轮的轴固定在墙上,位置不随物体运动,是定滑轮,定滑轮使用时不省力,只能改变力的方向,因此选项A、C均错误。
乙滑轮的轴随右侧物体一起运动,是动滑轮,动滑轮使用时可以省一半力,因此选项B正确,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮的特点;动滑轮的特点
【点评】
本题核心是区分定滑轮和动滑轮的关键——轴是否随物体运动,同时要牢记两类滑轮的省力情况和方向改变特点,属于滑轮的基础概念题,理清定义即可轻松解答。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需要明确定滑轮和动滑轮的定义及特点:定滑轮的轴固定不动,使用时不省力,但可以改变力的方向;动滑轮的轴随物体一起运动,使用时可以省一半力,但不能改变力的方向。
接下来观察图中的两个滑轮:甲滑轮的轴固定在墙面上,位置不动,属于定滑轮;乙滑轮的轴会随右侧的物体一起运动,属于动滑轮。然后逐一分析选项,判断对错。
【解析】
1. 判断滑轮类型及对应特点:
甲滑轮的轴固定在墙上,位置不随物体运动,是定滑轮,定滑轮使用时不省力,只能改变力的方向,因此选项A、C均错误。
乙滑轮的轴随右侧物体一起运动,是动滑轮,动滑轮使用时可以省一半力,因此选项B正确,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮的特点;动滑轮的特点
【点评】
本题核心是区分定滑轮和动滑轮的关键——轴是否随物体运动,同时要牢记两类滑轮的省力情况和方向改变特点,属于滑轮的基础概念题,理清定义即可轻松解答。
【难度系数】
0.7
4. 物体重$1000N$,如果用一个定滑轮提起它,需要
1000
N的力;如果用一个动滑轮竖直提起它,需要500
N的力。(不计摩擦、绳重及滑轮自重)答案
4. 1000 500
解析
【分析】
要解决此题,需明确定滑轮和动滑轮的核心特点:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但能改变力的方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,在不计摩擦、绳重及滑轮自重时,可省一半力。解题时分别根据两种滑轮的特点,结合物体重力计算所需拉力大小即可。
【解析】
1. 定滑轮提物体的情况:
定滑轮不省力(不计摩擦、绳重及滑轮自重),拉力大小等于物体重力,即$F_{定}=G=1000N$。
2. 动滑轮提物体的情况:
动滑轮省一半力(不计摩擦、绳重及滑轮自重),拉力大小为物重的一半,即$F_{动}=\frac{1}{2}G=\frac{1}{2}×1000N=500N$。
【答案】
1000;500
【知识点】
定滑轮的特点;动滑轮的特点
【点评】
本题是滑轮的基础应用题,重点考查定、动滑轮的省力规律,需注意题目中“不计摩擦、绳重及滑轮自重”的前提条件,该条件是动滑轮省一半力的关键。
【难度系数】
0.9
要解决此题,需明确定滑轮和动滑轮的核心特点:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但能改变力的方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,在不计摩擦、绳重及滑轮自重时,可省一半力。解题时分别根据两种滑轮的特点,结合物体重力计算所需拉力大小即可。
【解析】
1. 定滑轮提物体的情况:
定滑轮不省力(不计摩擦、绳重及滑轮自重),拉力大小等于物体重力,即$F_{定}=G=1000N$。
2. 动滑轮提物体的情况:
动滑轮省一半力(不计摩擦、绳重及滑轮自重),拉力大小为物重的一半,即$F_{动}=\frac{1}{2}G=\frac{1}{2}×1000N=500N$。
【答案】
1000;500
【知识点】
定滑轮的特点;动滑轮的特点
【点评】
本题是滑轮的基础应用题,重点考查定、动滑轮的省力规律,需注意题目中“不计摩擦、绳重及滑轮自重”的前提条件,该条件是动滑轮省一半力的关键。
【难度系数】
0.9
5. 小可在$A$端用如图所示的动滑轮匀速提起$200N$的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子$A$端的力为

100
N;实际测量$A$端的拉力为$110N$,不计绳重及摩擦,则滑轮重为20
N。答案
5. 100 20
解析
【分析】
首先分析动滑轮的受力情况,图中动滑轮由2段绳子承担物重(含滑轮重)。
1. 不计绳重、滑轮重及摩擦时,动滑轮省一半力,拉力大小为物重的二分之一;
2. 实际情况中,不计绳重及摩擦时,拉力与物重、滑轮重的关系为$ F=\frac{G+G_{动}}{2} $,通过变形公式可求出滑轮重。
【解析】
1. 不计绳重、滑轮重及摩擦时,承担物重的绳子段数$ n=2 $,则人拉绳子A端的力:
$ F=\frac{G}{2}=\frac{200N}{2}=100N $;
2. 实际测量$ A $端拉力$ F'=110N $,不计绳重及摩擦,根据$ F'=\frac{G+G_{动}}{2} $,变形可得滑轮重:
$ G_{动}=2F'-G=2×110N -200N=20N $。
【答案】
100;20
【知识点】
动滑轮省力特点;滑轮拉力计算
【点评】
本题考查动滑轮在理想情况和实际情况下的拉力计算,需明确动滑轮的受力情况,熟练应用相关公式,区分理想与实际情况的不同条件,是力学基础题型。
【难度系数】
0.8
首先分析动滑轮的受力情况,图中动滑轮由2段绳子承担物重(含滑轮重)。
1. 不计绳重、滑轮重及摩擦时,动滑轮省一半力,拉力大小为物重的二分之一;
2. 实际情况中,不计绳重及摩擦时,拉力与物重、滑轮重的关系为$ F=\frac{G+G_{动}}{2} $,通过变形公式可求出滑轮重。
【解析】
1. 不计绳重、滑轮重及摩擦时,承担物重的绳子段数$ n=2 $,则人拉绳子A端的力:
$ F=\frac{G}{2}=\frac{200N}{2}=100N $;
2. 实际测量$ A $端拉力$ F'=110N $,不计绳重及摩擦,根据$ F'=\frac{G+G_{动}}{2} $,变形可得滑轮重:
$ G_{动}=2F'-G=2×110N -200N=20N $。
【答案】
100;20
【知识点】
动滑轮省力特点;滑轮拉力计算
【点评】
本题考查动滑轮在理想情况和实际情况下的拉力计算,需明确动滑轮的受力情况,熟练应用相关公式,区分理想与实际情况的不同条件,是力学基础题型。
【难度系数】
0.8
6. 小明探究滑轮的作用时,采用如图所示的装置进行测量,图中的滑轮是

动滑轮
(选填“定滑轮”或“动滑轮”),当拉力由$M$位置逐渐变化到$N$位置时,弹簧测力计的示数变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
6. 动滑轮 变小
解析
【解析】
1. 动滑轮的轴随物体一起运动,图中滑轮的轴随重物一同上升,因此是动滑轮。
2. 根据杠杆平衡条件,当拉力由M位置变化到N位置时,拉力的动力臂逐渐增大,阻力和阻力臂不变,故弹簧测力计的示数变小。
【答案】
动滑轮;变小
【知识点】
动滑轮的判断;杠杆平衡条件
【点评】
本题考查动滑轮的识别与拉力大小变化的分析,需结合动滑轮定义和杠杆平衡条件解答,注重对滑轮基本概念和杠杆原理的理解应用。
【难度系数】
0.6
1. 动滑轮的轴随物体一起运动,图中滑轮的轴随重物一同上升,因此是动滑轮。
2. 根据杠杆平衡条件,当拉力由M位置变化到N位置时,拉力的动力臂逐渐增大,阻力和阻力臂不变,故弹簧测力计的示数变小。
【答案】
动滑轮;变小
【知识点】
动滑轮的判断;杠杆平衡条件
【点评】
本题考查动滑轮的识别与拉力大小变化的分析,需结合动滑轮定义和杠杆平衡条件解答,注重对滑轮基本概念和杠杆原理的理解应用。
【难度系数】
0.6
7. 小明用一个动滑轮将重力为$2N$的物体匀速竖直向上提升时,作用在绳子自由端的拉力不可能是(
A.$1.0N$
B.$1.2N$
C.$1.4N$
D.$1.6N$
A
)。A.$1.0N$
B.$1.2N$
C.$1.4N$
D.$1.6N$
答案
7. A
解析
【分析】
首先回忆动滑轮的省力特点:理想情况下(不计动滑轮自重、绳重和摩擦),使用动滑轮提升物体时,拉力大小为物重的一半,即$F=\frac{G}{2}$。但实际使用动滑轮时,动滑轮自身有重力,且绳子与滑轮之间存在摩擦,这些额外的力都需要由拉力承担,因此实际拉力必然大于理想状态下的拉力。我们先算出理想拉力,再结合实际情况判断哪个选项不可能。
【解析】
1. 计算理想状态下的拉力:
已知物体重力$G=2N$,不计动滑轮自重、绳重和摩擦时,动滑轮省一半力,拉力$F_1=\frac{G}{2}=\frac{2N}{2}=1N$。
2. 分析实际情况:
实际使用动滑轮时,动滑轮自身有重力,且存在绳与滑轮的摩擦,拉力需要克服物体重力、动滑轮重力和摩擦,因此实际拉力$F>F_1=1N$。
3. 选项判断:
选项中只有A选项的$1.0N$等于理想拉力,不符合实际拉力的范围,因此作用在绳子自由端的拉力不可能是$1.0N$。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮省力特点、实际机械额外功
【点评】
本题考查动滑轮在理想与实际情况下的拉力区别,易错点在于忽略动滑轮自重和摩擦等额外因素,误以为实际拉力等于理想拉力,提醒学生分析机械问题时要结合实际情况考虑额外功的影响。
【难度系数】
0.7
首先回忆动滑轮的省力特点:理想情况下(不计动滑轮自重、绳重和摩擦),使用动滑轮提升物体时,拉力大小为物重的一半,即$F=\frac{G}{2}$。但实际使用动滑轮时,动滑轮自身有重力,且绳子与滑轮之间存在摩擦,这些额外的力都需要由拉力承担,因此实际拉力必然大于理想状态下的拉力。我们先算出理想拉力,再结合实际情况判断哪个选项不可能。
【解析】
1. 计算理想状态下的拉力:
已知物体重力$G=2N$,不计动滑轮自重、绳重和摩擦时,动滑轮省一半力,拉力$F_1=\frac{G}{2}=\frac{2N}{2}=1N$。
2. 分析实际情况:
实际使用动滑轮时,动滑轮自身有重力,且存在绳与滑轮的摩擦,拉力需要克服物体重力、动滑轮重力和摩擦,因此实际拉力$F>F_1=1N$。
3. 选项判断:
选项中只有A选项的$1.0N$等于理想拉力,不符合实际拉力的范围,因此作用在绳子自由端的拉力不可能是$1.0N$。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮省力特点、实际机械额外功
【点评】
本题考查动滑轮在理想与实际情况下的拉力区别,易错点在于忽略动滑轮自重和摩擦等额外因素,误以为实际拉力等于理想拉力,提醒学生分析机械问题时要结合实际情况考虑额外功的影响。
【难度系数】
0.7
8. 如图,在竖直向上的力$F$的作用下,重物$A$沿竖直方向匀速上升。已知$A$的重力$G = 100N$,上升速度为$0.2m/s$,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力$F$的大小和滑轮上升的速度分别为(
A.$50N$,$0.4m/s$
B.$50N$,$0.1m/s$
C.$200N$,$0.4m/s$
D.$200N$,$0.1m/s$
D
)。A.$50N$,$0.4m/s$
B.$50N$,$0.1m/s$
C.$200N$,$0.4m/s$
D.$200N$,$0.1m/s$
答案
8. D
解析
【分析】
首先判断该滑轮为动滑轮的特殊使用方式(拉力作用在动滑轮轴上,而非绳子自由端)。解题思路分为两步:
1. 受力分析:由于重物匀速上升,滑轮也处于匀速运动状态,受力平衡。滑轮受到向上的拉力F,向下的两段绳子的拉力,每段拉力大小等于重物的重力G(重物匀速,绳子拉力与重力平衡),因此拉力F等于两段绳子拉力之和,即F=2G。
2. 运动分析:动滑轮特殊使用时,绳子自由端(重物)移动的距离是滑轮移动距离的2倍。根据速度公式v=s/t,在相同时间内,重物上升速度是滑轮上升速度的2倍,因此滑轮上升速度是重物速度的一半。
【解析】
1. 计算拉力F:
已知重物重力$G=100N$,滑轮受力平衡,向上的拉力F等于向下的两段绳子拉力之和,每段拉力等于G,因此:
$F = 2G = 2×100N = 200N$
2. 计算滑轮上升速度:
已知重物上升速度$v_{物}=0.2m/s$,由于重物移动距离是滑轮移动距离的2倍,根据$v=\frac{s}{t}$,可得滑轮上升速度:
$v_{轮} = \frac{v_{物}}{2} = \frac{0.2m/s}{2} = 0.1m/s$
综上,拉力F为200N,滑轮上升速度为0.1m/s,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮特殊使用、受力平衡分析、速度与位移关系
【点评】
本题考查动滑轮的特殊应用,区别于常规省力动滑轮,需打破思维定式,通过受力分析和运动关系推导结果,容易因混淆常规动滑轮特点而出错,能有效考查学生对动滑轮工作原理的理解深度。
【难度系数】
0.3
首先判断该滑轮为动滑轮的特殊使用方式(拉力作用在动滑轮轴上,而非绳子自由端)。解题思路分为两步:
1. 受力分析:由于重物匀速上升,滑轮也处于匀速运动状态,受力平衡。滑轮受到向上的拉力F,向下的两段绳子的拉力,每段拉力大小等于重物的重力G(重物匀速,绳子拉力与重力平衡),因此拉力F等于两段绳子拉力之和,即F=2G。
2. 运动分析:动滑轮特殊使用时,绳子自由端(重物)移动的距离是滑轮移动距离的2倍。根据速度公式v=s/t,在相同时间内,重物上升速度是滑轮上升速度的2倍,因此滑轮上升速度是重物速度的一半。
【解析】
1. 计算拉力F:
已知重物重力$G=100N$,滑轮受力平衡,向上的拉力F等于向下的两段绳子拉力之和,每段拉力等于G,因此:
$F = 2G = 2×100N = 200N$
2. 计算滑轮上升速度:
已知重物上升速度$v_{物}=0.2m/s$,由于重物移动距离是滑轮移动距离的2倍,根据$v=\frac{s}{t}$,可得滑轮上升速度:
$v_{轮} = \frac{v_{物}}{2} = \frac{0.2m/s}{2} = 0.1m/s$
综上,拉力F为200N,滑轮上升速度为0.1m/s,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮特殊使用、受力平衡分析、速度与位移关系
【点评】
本题考查动滑轮的特殊应用,区别于常规省力动滑轮,需打破思维定式,通过受力分析和运动关系推导结果,容易因混淆常规动滑轮特点而出错,能有效考查学生对动滑轮工作原理的理解深度。
【难度系数】
0.3
9. 在“使用动滑轮”的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图所示。弹簧测力计静止时的示数是$F_{1}$、$F_{2}$,则$F_{1}$、$F_{2}$的大小关系是

$ F_{1}=F_{2} $
;若钩码匀速上升$0.1m$,则绳子自由端移动的距离是0.2
m。答案
9. $ F_{1}=F_{2} $ 0.2
解析
【分析】
首先分析$F_{1}$和$F_{2}$的大小关系:同一根绳子上的拉力大小处处相等,因此两个弹簧测力计的示数$F_{1}$与$F_{2}$相等;再分析绳子自由端移动的距离:动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮时绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,已知钩码上升高度,即可计算出绳子自由端移动的距离。
【解析】
1. 判断$F_{1}$和$F_{2}$的大小关系:
在不计绳重、摩擦的条件下,同一根绳子上的拉力大小处处相等,因此弹簧测力计静止时的示数满足$\boldsymbol{F_{1}=F_{2}}$。
2. 计算绳子自由端移动的距离:
动滑轮的承重绳子段数$n=2$,根据动滑轮的工作特点,绳子自由端移动的距离$s=2h$。已知钩码上升高度$h=0.1m$,代入得:
$s=2×0.1m=0.2m$
【答案】
$F_{1}=F_{2}$;0.2
【知识点】
动滑轮的特点、同一绳拉力相等
【点评】
本题考查动滑轮的基础特性,重点考查绳子拉力的规律及绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系,属于力学基础题型,需熟练掌握动滑轮的工作原理。
【难度系数】
0.8
首先分析$F_{1}$和$F_{2}$的大小关系:同一根绳子上的拉力大小处处相等,因此两个弹簧测力计的示数$F_{1}$与$F_{2}$相等;再分析绳子自由端移动的距离:动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮时绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,已知钩码上升高度,即可计算出绳子自由端移动的距离。
【解析】
1. 判断$F_{1}$和$F_{2}$的大小关系:
在不计绳重、摩擦的条件下,同一根绳子上的拉力大小处处相等,因此弹簧测力计静止时的示数满足$\boldsymbol{F_{1}=F_{2}}$。
2. 计算绳子自由端移动的距离:
动滑轮的承重绳子段数$n=2$,根据动滑轮的工作特点,绳子自由端移动的距离$s=2h$。已知钩码上升高度$h=0.1m$,代入得:
$s=2×0.1m=0.2m$
【答案】
$F_{1}=F_{2}$;0.2
【知识点】
动滑轮的特点、同一绳拉力相等
【点评】
本题考查动滑轮的基础特性,重点考查绳子拉力的规律及绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系,属于力学基础题型,需熟练掌握动滑轮的工作原理。
【难度系数】
0.8
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