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例2 (牡丹江中考)如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在 $ 10 \mathrm{ s} $ 内匀速上升 $ 4 \mathrm{ m} $，物体的重力为 $ 10 \mathrm{ N} $，动滑轮的重力为 $ 2 \mathrm{ N} $，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是()
A. 使用动滑轮可以省距离
B. 物体运动的速度为 $ 4 \mathrm{ m/s} $
C. 拉力的大小为 $ 5 \mathrm{ N} $
D. 绳子自由端移动的距离为 $ 8 \mathrm{ m} $
A. 使用动滑轮可以省距离
B. 物体运动的速度为 $ 4 \mathrm{ m/s} $
C. 拉力的大小为 $ 5 \mathrm{ N} $
D. 绳子自由端移动的距离为 $ 8 \mathrm{ m} $
答案
D
解析
【分析】
我们可以逐个分析选项，结合动滑轮的核心特点、速度公式、拉力与绳子移动距离的计算规则来判断对错：
1. 先回忆动滑轮的基本特性：动滑轮是省力费距离，据此判断选项A；
2. 利用速度公式$v=\frac{s}{t}$计算物体运动速度，判断选项B；
3. 不计绳重与摩擦时，根据动滑轮拉力公式$F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{n}$（$n$为承担物重的绳子段数，此动滑轮$n=2$）计算拉力，判断选项C；
4. 根据动滑轮绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系$s=nh$，计算后判断选项D。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：动滑轮的特点是省力但费距离，不能省距离，因此A错误；
选项B：物体运动的速度 $ v = \frac{s_{\mathrm{物}}}{t} = \frac{4\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}} = 0.4\ \mathrm{m/s} $，并非$4\ \mathrm{m/s}$，因此B错误；
选项C：不计绳重与摩擦，该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力大小 $ F = \frac{G_{\mathrm{物}} + G_{\mathrm{动}}}{2} = \frac{10\ \mathrm{N} + 2\ \mathrm{N}}{2} = 6\ \mathrm{N} $，并非$5\ \mathrm{N}$，因此C错误；
选项D：绳子自由端移动的距离 $ s = n · h = 2 × 4\ \mathrm{m} = 8\ \mathrm{m} $，因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点；速度的计算；滑轮相关计算
【点评】
本题考查动滑轮的综合应用，需要准确掌握动滑轮省力、费距离的核心特点，同时熟练运用速度、拉力、绳子移动距离的计算公式，注意区分动滑轮参数的对应关系，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
我们可以逐个分析选项，结合动滑轮的核心特点、速度公式、拉力与绳子移动距离的计算规则来判断对错：
1. 先回忆动滑轮的基本特性：动滑轮是省力费距离，据此判断选项A；
2. 利用速度公式$v=\frac{s}{t}$计算物体运动速度，判断选项B；
3. 不计绳重与摩擦时，根据动滑轮拉力公式$F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{n}$（$n$为承担物重的绳子段数，此动滑轮$n=2$）计算拉力，判断选项C；
4. 根据动滑轮绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系$s=nh$，计算后判断选项D。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：动滑轮的特点是省力但费距离，不能省距离，因此A错误；
选项B：物体运动的速度 $ v = \frac{s_{\mathrm{物}}}{t} = \frac{4\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}} = 0.4\ \mathrm{m/s} $，并非$4\ \mathrm{m/s}$，因此B错误；
选项C：不计绳重与摩擦，该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力大小 $ F = \frac{G_{\mathrm{物}} + G_{\mathrm{动}}}{2} = \frac{10\ \mathrm{N} + 2\ \mathrm{N}}{2} = 6\ \mathrm{N} $，并非$5\ \mathrm{N}$，因此C错误；
选项D：绳子自由端移动的距离 $ s = n · h = 2 × 4\ \mathrm{m} = 8\ \mathrm{m} $，因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点；速度的计算；滑轮相关计算
【点评】
本题考查动滑轮的综合应用，需要准确掌握动滑轮省力、费距离的核心特点，同时熟练运用速度、拉力、绳子移动距离的计算公式，注意区分动滑轮参数的对应关系，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
1. 思考：由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，有几种组合？
(1) 如图甲所示，绳的起始端固定在滑轮上，弹簧测力计通过滑轮向拉。
(2) 如图乙所示，绳的起始端固定在滑轮上，弹簧测力计通过滑轮向拉。
2. 用如图甲、乙所示的滑轮组把重力为 $ G $ 的物体匀速提升高度 $ h $，不计绳重、摩擦和动滑轮的自重，所用拉力 $ F $ 为多少？绳子自由端移动的距离 $ s $ 与物体升高的距离 $ h $ 有什么关系？
(1) 甲滑轮组的特点：
拉力 $ F = $ $ G $，绳子自由端移动的距离 $ s = $ $ h $，使用该滑轮组力、距离。
(2) 乙滑轮组的特点：
拉力 $ F = $ $ G $，绳子自由端移动的距离 $ s = $ $ h $，使用该滑轮组力、距离。
(1) 如图甲所示，绳的起始端固定在滑轮上，弹簧测力计通过滑轮向拉。
(2) 如图乙所示，绳的起始端固定在滑轮上，弹簧测力计通过滑轮向拉。
2. 用如图甲、乙所示的滑轮组把重力为 $ G $ 的物体匀速提升高度 $ h $，不计绳重、摩擦和动滑轮的自重，所用拉力 $ F $ 为多少？绳子自由端移动的距离 $ s $ 与物体升高的距离 $ h $ 有什么关系？
(1) 甲滑轮组的特点：
拉力 $ F = $ $ G $，绳子自由端移动的距离 $ s = $ $ h $，使用该滑轮组力、距离。
(2) 乙滑轮组的特点：
拉力 $ F = $ $ G $，绳子自由端移动的距离 $ s = $ $ h $，使用该滑轮组力、距离。
答案
定
定
下
动
动
上
$\frac{1}{2}$
2
省
费
$\frac{1}{3}$
3
省
费
定
下
动
动
上
$\frac{1}{2}$
2
省
费
$\frac{1}{3}$
3
省
费
解析
【分析】
首先思考由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组的组合方式，主要有两种绕线形式：
1. 对于图甲的滑轮组，先确定绳的起始端固定位置，再看弹簧测力计通过的滑轮和拉力方向：起始端固定在定滑轮，弹簧测力计通过定滑轮向下拉，此时承担物重的绳子段数$n=2$；
2. 对于图乙的滑轮组，起始端固定在动滑轮，弹簧测力计通过动滑轮向上拉，此时承担物重的绳子段数$n=3$；
然后根据滑轮组的省力原理，不计绳重、摩擦和动滑轮自重时，拉力$F=\frac{G}{n}$，绳子自由端移动距离$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数），由此分析甲、乙滑轮组的拉力和距离关系。
【解析】
1. (1) 观察甲图可知，绳的起始端固定在定滑轮上，弹簧测力计通过定滑轮向下拉；
(2) 观察乙图可知，绳的起始端固定在动滑轮上，弹簧测力计通过动滑轮向上拉；
2. 不计绳重、摩擦和动滑轮的自重，根据滑轮组的受力特点：
(1) 甲滑轮组中，承担物重的绳子段数$n=2$，因此拉力 $ F = \frac{1}{2}G $，绳子自由端移动的距离 $ s = 2h $，使用该滑轮组省力、费距离；
(2) 乙滑轮组中，承担物重的绳子段数$n=3$，因此拉力 $ F = \frac{1}{3}G $，绳子自由端移动的距离 $ s = 3h $，使用该滑轮组省力、费距离。
【答案】
1. (1) 定；定；下
(2) 动；动；上
2. (1) $\frac{1}{2}$；2；省；费
(2) $\frac{1}{3}$；3；省；费
【知识点】
滑轮组绕线方式、滑轮组省力规律、滑轮组绳端距离规律
【点评】
本题考查滑轮组的两种基础绕线方式及其力学特点，重点在于区分不同绕线方式下承担物重的绳子段数，进而掌握拉力与物重、绳端移动距离与物体上升高度的关系，是滑轮组的入门题型，帮助学生夯实滑轮组的基础概念。
【难度系数】
0.7
首先思考由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组的组合方式，主要有两种绕线形式：
1. 对于图甲的滑轮组，先确定绳的起始端固定位置，再看弹簧测力计通过的滑轮和拉力方向：起始端固定在定滑轮，弹簧测力计通过定滑轮向下拉，此时承担物重的绳子段数$n=2$；
2. 对于图乙的滑轮组，起始端固定在动滑轮，弹簧测力计通过动滑轮向上拉，此时承担物重的绳子段数$n=3$；
然后根据滑轮组的省力原理，不计绳重、摩擦和动滑轮自重时，拉力$F=\frac{G}{n}$，绳子自由端移动距离$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数），由此分析甲、乙滑轮组的拉力和距离关系。
【解析】
1. (1) 观察甲图可知，绳的起始端固定在定滑轮上，弹簧测力计通过定滑轮向下拉；
(2) 观察乙图可知，绳的起始端固定在动滑轮上，弹簧测力计通过动滑轮向上拉；
2. 不计绳重、摩擦和动滑轮的自重，根据滑轮组的受力特点：
(1) 甲滑轮组中，承担物重的绳子段数$n=2$，因此拉力 $ F = \frac{1}{2}G $，绳子自由端移动的距离 $ s = 2h $，使用该滑轮组省力、费距离；
(2) 乙滑轮组中，承担物重的绳子段数$n=3$，因此拉力 $ F = \frac{1}{3}G $，绳子自由端移动的距离 $ s = 3h $，使用该滑轮组省力、费距离。
【答案】
1. (1) 定；定；下
(2) 动；动；上
2. (1) $\frac{1}{2}$；2；省；费
(2) $\frac{1}{3}$；3；省；费
【知识点】
滑轮组绕线方式、滑轮组省力规律、滑轮组绳端距离规律
【点评】
本题考查滑轮组的两种基础绕线方式及其力学特点，重点在于区分不同绕线方式下承担物重的绳子段数，进而掌握拉力与物重、绳端移动距离与物体上升高度的关系，是滑轮组的入门题型，帮助学生夯实滑轮组的基础概念。
【难度系数】
0.7
