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任务 为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如图两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是(
A.用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下时最省力
B.用动滑轮提升重物上升一定高度,弹簧测力计上升相同的高度
C.定滑轮实质上是一个等臂杠杆
D.用动滑轮拉力更小,且省距离
C
)A.用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下时最省力
B.用动滑轮提升重物上升一定高度,弹簧测力计上升相同的高度
C.定滑轮实质上是一个等臂杠杆
D.用动滑轮拉力更小,且省距离
答案
C
解析
【分析】
要解决此题，需先明确动滑轮和定滑轮的实质及工作特点：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不省距离，但可以改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，省力但费距离，拉力移动距离是物体移动距离的2倍。接下来逐个分析选项，判断对错：
1. 分析A选项：定滑轮是等臂杠杆，无论拉力方向如何，拉力大小都等于物重，不存在竖直向下拉最省力的情况；
2. 分析B选项：动滑轮费距离，重物上升h，拉力端（弹簧测力计）上升2h，不是相同高度；
3. 分析C选项：定滑轮的支点在轴上，动力臂和阻力臂都等于滑轮半径，符合等臂杠杆的特征；
4. 分析D选项：动滑轮省力但费距离，并非省距离，该选项错误。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，拉力大小始终等于物重，与拉力方向无关，故A错误。
选项B：动滑轮省力但费距离，当重物上升高度为$ h $时，弹簧测力计上升的高度为$ 2h $，并非相同高度，故B错误。
选项C：定滑轮的支点在滑轮的轴上，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，因此定滑轮实质上是一个等臂杠杆，故C正确。
选项D：动滑轮能省一半力（不计滑轮自重和摩擦时），但费距离，拉力移动的距离是物体移动距离的2倍，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点，动滑轮特点，等臂杠杆
【点评】
本题考查动滑轮和定滑轮的实质及工作特性，需准确区分两者的省力、省距离情况，牢记定滑轮为等臂杠杆、动滑轮省力费距离的特点，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
要解决此题，需先明确动滑轮和定滑轮的实质及工作特点：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不省距离，但可以改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，省力但费距离，拉力移动距离是物体移动距离的2倍。接下来逐个分析选项，判断对错：
1. 分析A选项：定滑轮是等臂杠杆，无论拉力方向如何，拉力大小都等于物重，不存在竖直向下拉最省力的情况；
2. 分析B选项：动滑轮费距离，重物上升h，拉力端（弹簧测力计）上升2h，不是相同高度；
3. 分析C选项：定滑轮的支点在轴上，动力臂和阻力臂都等于滑轮半径，符合等臂杠杆的特征；
4. 分析D选项：动滑轮省力但费距离，并非省距离，该选项错误。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，拉力大小始终等于物重，与拉力方向无关，故A错误。
选项B：动滑轮省力但费距离，当重物上升高度为$ h $时，弹簧测力计上升的高度为$ 2h $，并非相同高度，故B错误。
选项C：定滑轮的支点在滑轮的轴上，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，因此定滑轮实质上是一个等臂杠杆，故C正确。
选项D：动滑轮能省一半力（不计滑轮自重和摩擦时），但费距离，拉力移动的距离是物体移动距离的2倍，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点，动滑轮特点，等臂杠杆
【点评】
本题考查动滑轮和定滑轮的实质及工作特性，需准确区分两者的省力、省距离情况，牢记定滑轮为等臂杠杆、动滑轮省力费距离的特点，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
1. 如图所示,沿不同方向拉同一重物。关于四个拉力的大小关系说法正确的是(
A.$ F_1 ＞ F_2 ＞ F_3 ＞ F_4 $
B.$ F_1 ＞ F_2 = F_3 ＞ F_4 $
C.$ F_1 ＞ F_2 = F_3 = F_4 $
D.$ F_1 = F_2 = F_3 = F_4 $
D
)A.$ F_1 ＞ F_2 ＞ F_3 ＞ F_4 $
B.$ F_1 ＞ F_2 = F_3 ＞ F_4 $
C.$ F_1 ＞ F_2 = F_3 = F_4 $
D.$ F_1 = F_2 = F_3 = F_4 $
答案
D
解析
【分析】
首先判断图中的滑轮为定滑轮，回忆定滑轮的工作特性：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，只能改变力的方向。因此无论拉力的方向如何改变，拉力的大小都等于重物的重力，据此分析四个拉力的大小关系。
【解析】
图中的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，根据定滑轮的工作特点，使用定滑轮不省力，只能改变力的方向。
由于是拉同一重物，重物的重力不变，所以无论沿哪个方向拉，拉力大小都等于重物的重力，即$F_1 = F_2 = F_3 = F_4$。
因此正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮的特点；等臂杠杆
【点评】
本题考查定滑轮的基本特性，核心是牢记定滑轮不省力、仅改变力的方向的特点，避免误以为拉力方向不同力的大小会改变，明确定滑轮的等臂杠杆实质是判断拉力大小的关键。
【难度系数】
0.8
首先判断图中的滑轮为定滑轮，回忆定滑轮的工作特性：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，只能改变力的方向。因此无论拉力的方向如何改变，拉力的大小都等于重物的重力，据此分析四个拉力的大小关系。
【解析】
图中的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，根据定滑轮的工作特点，使用定滑轮不省力，只能改变力的方向。
由于是拉同一重物，重物的重力不变，所以无论沿哪个方向拉，拉力大小都等于重物的重力，即$F_1 = F_2 = F_3 = F_4$。
因此正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮的特点；等臂杠杆
【点评】
本题考查定滑轮的基本特性，核心是牢记定滑轮不省力、仅改变力的方向的特点，避免误以为拉力方向不同力的大小会改变，明确定滑轮的等臂杠杆实质是判断拉力大小的关键。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,用滑轮组拉处于水平面上的汽车,下列有关分析正确的是(
A.汽车受到的拉力与汽车的重力是一对平衡力
B.汽车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.汽车受到 $ 2400 \, N $ 的拉力时,绳索自由端的力 $ F $ 为 $ 1200 \, N $
D.汽车受到 $ 2400 \, N $ 的拉力时,绳索自由端的力 $ F $ 为 $ 800 \, N $
C
)A.汽车受到的拉力与汽车的重力是一对平衡力
B.汽车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.汽车受到 $ 2400 \, N $ 的拉力时,绳索自由端的力 $ F $ 为 $ 1200 \, N $
D.汽车受到 $ 2400 \, N $ 的拉力时,绳索自由端的力 $ F $ 为 $ 800 \, N $
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分两步思考：
1. 先根据二力平衡的条件（作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上）判断选项A、B的正误；
2. 再通过观察滑轮组的绕线方式，确定承担汽车拉力的绳子段数，进而分析绳索自由端的力F与汽车受到拉力的关系，判断选项C、D的正误。
具体分析每个选项：
对于选项A：汽车受到的拉力是水平方向，重力是竖直方向，两个力方向不相反，且不在同一直线上，不满足二力平衡条件，因此不是平衡力，A错误。
对于选项B：汽车拉滑轮组的力作用在滑轮组上，滑轮组对车的拉力作用在汽车上，这两个力作用在两个不同物体上，是相互作用力，而非平衡力，B错误。
对于选项C、D：观察滑轮组可知，动滑轮上有2段绳子承担汽车的拉力，即汽车受到的拉力大小为绳索自由端力F的2倍。当汽车受到2400N拉力时，$F=\frac{2400N}{2}=1200N$，因此C正确，D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：二力平衡的条件是两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反且在同一直线上。汽车受到的拉力为水平方向，重力为竖直方向，两个力方向不共线，不满足二力平衡条件，故A错误。
选项B：汽车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力，这两个力分别作用在滑轮组和汽车两个物体上，是一对相互作用力，而非平衡力，故B错误。
选项C、D：由图可知，滑轮组中承担汽车拉力的绳子段数$n=2$，根据水平滑轮组的受力关系，汽车受到的拉力$F_{车}=nF$，因此绳索自由端的力$F=\frac{F_{车}}{n}$。当$F_{车}=2400N$时，$F=\frac{2400N}{2}=1200N$，故C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的条件；滑轮组的受力分析
【点评】
本题考查二力平衡与相互作用力的区别，以及水平滑轮组的受力计算。解题的关键是准确区分平衡力和相互作用力，同时正确判断滑轮组中承担拉力的绳子段数，注意水平滑轮组与竖直滑轮组的受力分析异同。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们可以分两步思考：
1. 先根据二力平衡的条件（作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上）判断选项A、B的正误；
2. 再通过观察滑轮组的绕线方式，确定承担汽车拉力的绳子段数，进而分析绳索自由端的力F与汽车受到拉力的关系，判断选项C、D的正误。
具体分析每个选项：
对于选项A：汽车受到的拉力是水平方向，重力是竖直方向，两个力方向不相反，且不在同一直线上，不满足二力平衡条件，因此不是平衡力，A错误。
对于选项B：汽车拉滑轮组的力作用在滑轮组上，滑轮组对车的拉力作用在汽车上，这两个力作用在两个不同物体上，是相互作用力，而非平衡力，B错误。
对于选项C、D：观察滑轮组可知，动滑轮上有2段绳子承担汽车的拉力，即汽车受到的拉力大小为绳索自由端力F的2倍。当汽车受到2400N拉力时，$F=\frac{2400N}{2}=1200N$，因此C正确，D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：二力平衡的条件是两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反且在同一直线上。汽车受到的拉力为水平方向，重力为竖直方向，两个力方向不共线，不满足二力平衡条件，故A错误。
选项B：汽车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力，这两个力分别作用在滑轮组和汽车两个物体上，是一对相互作用力，而非平衡力，故B错误。
选项C、D：由图可知，滑轮组中承担汽车拉力的绳子段数$n=2$，根据水平滑轮组的受力关系，汽车受到的拉力$F_{车}=nF$，因此绳索自由端的力$F=\frac{F_{车}}{n}$。当$F_{车}=2400N$时，$F=\frac{2400N}{2}=1200N$，故C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的条件；滑轮组的受力分析
【点评】
本题考查二力平衡与相互作用力的区别，以及水平滑轮组的受力计算。解题的关键是准确区分平衡力和相互作用力，同时正确判断滑轮组中承担拉力的绳子段数，注意水平滑轮组与竖直滑轮组的受力分析异同。
【难度系数】
0.6
3. 一滑轮组承担动滑轮和货物的总重的绳子共4股,若每个动滑轮重都是 $ 10 \, N $,作用在绳子自由端的拉力是 $ 100 \, N $,摩擦和绳重不计,则货物重应是(
A.$ 200 \, N $
B.$ 220 \, N $
C.$ 380 \, N $
D.$ 400 \, N $
C
)A.$ 200 \, N $
B.$ 220 \, N $
C.$ 380 \, N $
D.$ 400 \, N $
答案
C
解析
承担动滑轮和货物总重的绳子股数$ n=4 $。
因为$ n=4 $，所以动滑轮个数$ m=2 $（一个动滑轮最多2股绳子，2个动滑轮最多4股绳子）。
动滑轮总重$ G_{动}=mG_{单个动滑轮}=2×10\,N=20\,N $。
由$ F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动}) $得，$ G_{物}=nF - G_{动} $。
代入数据：$ G_{物}=4×100\,N-20\,N=400\,N-20\,N=380\,N $。
C
因为$ n=4 $，所以动滑轮个数$ m=2 $（一个动滑轮最多2股绳子，2个动滑轮最多4股绳子）。
动滑轮总重$ G_{动}=mG_{单个动滑轮}=2×10\,N=20\,N $。
由$ F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动}) $得，$ G_{物}=nF - G_{动} $。
代入数据：$ G_{物}=4×100\,N-20\,N=400\,N-20\,N=380\,N $。
C
4. 小可在 $ A $ 端用如图所示的动滑轮匀速提起 $ 80 \, N $ 的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子 $ A $ 端的动力为
40
$ N $;实际测量 $ A $ 端的拉力为 $ 50 \, N $,不计绳重及摩擦,则滑轮重为20
$ N $。答案
40 20
解析
【分析】
首先明确该动滑轮承担物重的绳子段数为2。在不计绳重、滑轮重及摩擦的理想情况下，动滑轮省一半力，可直接用物重的一半计算拉力；在实际情况中，不计绳重及摩擦时，拉力等于物重与滑轮重之和的一半，据此变形公式可求出滑轮的重力。解题时先根据理想情况的动滑轮特点计算第一个空的拉力，再利用实际拉力的公式推导滑轮重。
【解析】
1. 计算理想情况下的拉力：
由图可知，动滑轮承担水桶重力的绳子段数$ n=2 $，不计绳重、滑轮重及摩擦时，根据动滑轮的省力特点，拉力$ F_1 = \frac{G_{\mathrm{桶}}}{2} $。
将$ G_{\mathrm{桶}}=80\,\mathrm{N} $代入得：
$ F_1 = \frac{80\,\mathrm{N}}{2} = 40\,\mathrm{N} $。
2. 计算滑轮的重力：
实际测量拉力$ F_2=50\,\mathrm{N} $，不计绳重及摩擦时，拉力公式为$ F_2 = \frac{G_{\mathrm{桶}} + G_{\mathrm{动}}}{2} $，变形可得$ G_{\mathrm{动}} = 2F_2 - G_{\mathrm{桶}} $。
将$ F_2=50\,\mathrm{N} $、$ G_{\mathrm{桶}}=80\,\mathrm{N} $代入得：
$ G_{\mathrm{动}} = 2×50\,\mathrm{N} - 80\,\mathrm{N} = 20\,\mathrm{N} $。
【答案】
40；20
【知识点】
动滑轮的特点；滑轮拉力计算
【点评】
本题考查动滑轮在理想和实际情况下的拉力计算，关键是明确动滑轮承担物重的绳子段数，熟练运用动滑轮的拉力公式进行推导计算，属于力学基础题型。
【难度系数】
0.8
首先明确该动滑轮承担物重的绳子段数为2。在不计绳重、滑轮重及摩擦的理想情况下，动滑轮省一半力，可直接用物重的一半计算拉力；在实际情况中，不计绳重及摩擦时，拉力等于物重与滑轮重之和的一半，据此变形公式可求出滑轮的重力。解题时先根据理想情况的动滑轮特点计算第一个空的拉力，再利用实际拉力的公式推导滑轮重。
【解析】
1. 计算理想情况下的拉力：
由图可知，动滑轮承担水桶重力的绳子段数$ n=2 $，不计绳重、滑轮重及摩擦时，根据动滑轮的省力特点，拉力$ F_1 = \frac{G_{\mathrm{桶}}}{2} $。
将$ G_{\mathrm{桶}}=80\,\mathrm{N} $代入得：
$ F_1 = \frac{80\,\mathrm{N}}{2} = 40\,\mathrm{N} $。
2. 计算滑轮的重力：
实际测量拉力$ F_2=50\,\mathrm{N} $，不计绳重及摩擦时，拉力公式为$ F_2 = \frac{G_{\mathrm{桶}} + G_{\mathrm{动}}}{2} $，变形可得$ G_{\mathrm{动}} = 2F_2 - G_{\mathrm{桶}} $。
将$ F_2=50\,\mathrm{N} $、$ G_{\mathrm{桶}}=80\,\mathrm{N} $代入得：
$ G_{\mathrm{动}} = 2×50\,\mathrm{N} - 80\,\mathrm{N} = 20\,\mathrm{N} $。
【答案】
40；20
【知识点】
动滑轮的特点；滑轮拉力计算
【点评】
本题考查动滑轮在理想和实际情况下的拉力计算，关键是明确动滑轮承担物重的绳子段数，熟练运用动滑轮的拉力公式进行推导计算，属于力学基础题型。
【难度系数】
0.8
