11 同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着,则

乙
(甲/乙)滑轮组更省力,甲
(甲/乙)滑轮组能改变用力的方向;若物体重为 300 N,动滑轮重为 30 N,把物体提升 1 m,则甲滑轮组中绳自由端移动距离$s_甲=$2
m,乙滑轮组中拉力$F_乙=$110
N。(不计绳重和摩擦)答案
11. 乙 甲 2 110
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握滑轮组的核心规律:①承担物重的绳子段数n越多,滑轮组越省力;②拉力方向与物体上升方向相反时,滑轮组能改变用力方向;③绳自由端移动距离s=nh(h为物体提升高度);④不计绳重和摩擦时,拉力F=(G物+G动)/n。先确定甲、乙滑轮组的n值,再逐一分析问题即可。
【解析】
1. 判断省力情况:甲滑轮组中,承担物重的绳子段数n甲=2;乙滑轮组中,n乙=3。因为n越大越省力,所以乙滑轮组更省力。
2. 判断是否改变用力方向:甲滑轮组的拉力方向向下,物体上升方向向上,因此甲能改变用力方向;乙的拉力方向向上,与物体上升方向相同,不能改变方向。
3. 计算甲的绳自由端移动距离:根据s=nh,h=1m,n甲=2,所以s甲=2×1m=2m。
4. 计算乙的拉力:不计绳重和摩擦,F=(G物+G动)/n,代入G物=300N,G动=30N,n乙=3,得F乙=(300N+30N)/3=110N。
【答案】
乙 甲 2 110
【知识点】
滑轮组省力判断、滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用,核心是确定承担物重的绳子段数,只要掌握相关公式和规律,即可轻松解答,属于初中物理力学的基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需掌握滑轮组的核心规律:①承担物重的绳子段数n越多,滑轮组越省力;②拉力方向与物体上升方向相反时,滑轮组能改变用力方向;③绳自由端移动距离s=nh(h为物体提升高度);④不计绳重和摩擦时,拉力F=(G物+G动)/n。先确定甲、乙滑轮组的n值,再逐一分析问题即可。
【解析】
1. 判断省力情况:甲滑轮组中,承担物重的绳子段数n甲=2;乙滑轮组中,n乙=3。因为n越大越省力,所以乙滑轮组更省力。
2. 判断是否改变用力方向:甲滑轮组的拉力方向向下,物体上升方向向上,因此甲能改变用力方向;乙的拉力方向向上,与物体上升方向相同,不能改变方向。
3. 计算甲的绳自由端移动距离:根据s=nh,h=1m,n甲=2,所以s甲=2×1m=2m。
4. 计算乙的拉力:不计绳重和摩擦,F=(G物+G动)/n,代入G物=300N,G动=30N,n乙=3,得F乙=(300N+30N)/3=110N。
【答案】
乙 甲 2 110
【知识点】
滑轮组省力判断、滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用,核心是确定承担物重的绳子段数,只要掌握相关公式和规律,即可轻松解答,属于初中物理力学的基础题型。
【难度系数】
0.7
12 如图所示,站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,请画出最省力的绳子绕法。

答案
12. 如图所示
解析
【分析】要画出最省力的滑轮组绕法,需结合两个关键要求:一是滑轮组的省力规律,承担物重的绳子段数越多越省力;二是题目中“人站在地面上拉”,要求拉力方向向下。首先明确滑轮组组成:2个定滑轮、1个动滑轮,需从动滑轮开始绕线,才能让拉力方向向下且绳子段数最多,实现最省力。
【解析】绕线步骤:1. 把绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩;2. 绳子向上绕过左侧的定滑轮;3. 再向下绕过动滑轮;4. 最后向上绕过右侧的定滑轮,此时拉力方向向下,符合地面操作要求,且动滑轮上有3段绳子承担物重,是最省力的绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组绕线、滑轮组省力特点
【点评】本题考查滑轮组最省力绕法的实际应用,需结合拉力方向和省力要求确定绕线方式,属于基础操作类题目。
【难度系数】0.6
【解析】绕线步骤:1. 把绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩;2. 绳子向上绕过左侧的定滑轮;3. 再向下绕过动滑轮;4. 最后向上绕过右侧的定滑轮,此时拉力方向向下,符合地面操作要求,且动滑轮上有3段绳子承担物重,是最省力的绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组绕线、滑轮组省力特点
【点评】本题考查滑轮组最省力绕法的实际应用,需结合拉力方向和省力要求确定绕线方式,属于基础操作类题目。
【难度系数】0.6
13 如图所示是某同学用笤帚扫地的情景,他的左手握住笤帚柄的上端,右手推笤帚柄时,此时笤帚可看成一个杠杆,下列各图能正确表示其原理的是(

A
)答案
13. A
解析
【分析】
要判断笤帚作为杠杆的正确示意图,需明确杠杆的核心要素:支点、动力、阻力的位置与方向。左手握住笤帚柄上端,该位置为杠杆的支点O;右手推笤帚柄时,施加的动力F1方向向右;笤帚扫地时,地面阻碍笤帚运动,给笤帚头的阻力F2方向向左,两个力的作用点分布在笤帚柄的不同位置,据此逐一分析选项。
【解析】
对各选项分析如下:
1. 选项A:支点为左手握的上端O点,动力F1作用在柄中间,方向向右;阻力F2作用在笤帚下端,方向向左,完全符合杠杆的支点、动力和阻力的特点,正确。
2. 选项B:支点位置错误,且力的作用点、方向均不符合实际杠杆情况,错误。
3. 选项C:阻力F2方向向右,与地面给笤帚的阻力方向(向左)矛盾,错误。
4. 选项D:动力F1方向向左,不符合右手推柄时力的方向,错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的支点、动力与阻力
【点评】
本题结合生活中扫地的笤帚,考查杠杆基本要素的判断,需结合实际情景确定支点、动力和阻力,属于基础的杠杆应用题目。
【难度系数】
0.3
要判断笤帚作为杠杆的正确示意图,需明确杠杆的核心要素:支点、动力、阻力的位置与方向。左手握住笤帚柄上端,该位置为杠杆的支点O;右手推笤帚柄时,施加的动力F1方向向右;笤帚扫地时,地面阻碍笤帚运动,给笤帚头的阻力F2方向向左,两个力的作用点分布在笤帚柄的不同位置,据此逐一分析选项。
【解析】
对各选项分析如下:
1. 选项A:支点为左手握的上端O点,动力F1作用在柄中间,方向向右;阻力F2作用在笤帚下端,方向向左,完全符合杠杆的支点、动力和阻力的特点,正确。
2. 选项B:支点位置错误,且力的作用点、方向均不符合实际杠杆情况,错误。
3. 选项C:阻力F2方向向右,与地面给笤帚的阻力方向(向左)矛盾,错误。
4. 选项D:动力F1方向向左,不符合右手推柄时力的方向,错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆的支点、动力与阻力
【点评】
本题结合生活中扫地的笤帚,考查杠杆基本要素的判断,需结合实际情景确定支点、动力和阻力,属于基础的杠杆应用题目。
【难度系数】
0.3
14 [2025 宿城校级段考]如图所示,重力为$G$且质量分布均匀的木棒左端与支点$O$连接,绕$O$转动时,棒所受的摩擦力可忽略不计。棒重心处受到竖直向上的拉力$F_1$保持静止,则(

A.$F_1=G$
B.$F_1· OA=G· OB$
C.若$F_1$为杠杆的动力,$G$为杠杆的阻力,则此杠杆为费力杠杆
D.若将竖直拉力移到$C$点后棒仍静止,此时拉力记为$F_2$,则$F_1=F_2$
A
)A.$F_1=G$
B.$F_1· OA=G· OB$
C.若$F_1$为杠杆的动力,$G$为杠杆的阻力,则此杠杆为费力杠杆
D.若将竖直拉力移到$C$点后棒仍静止,此时拉力记为$F_2$,则$F_1=F_2$
答案
14. A
解析
【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用,需明确力臂是支点到力作用线的垂直距离,均匀木棒的重心在其中点。根据杠杆平衡条件(动力×动力臂=阻力×阻力臂),结合各力的力臂关系逐一分析选项:
1. 选项A:F₁竖直向上作用在重心,G竖直向下作用在重心,两力作用线均为竖直方向,支点O到两力作用线的垂直距离(力臂)相等,由杠杆平衡条件可推导F₁与G的关系。
2. 选项B:OA是线段长度,并非支点到力作用线的垂直距离,不是力臂,据此判断等式是否成立。
3. 选项C:根据动力臂与阻力臂的大小关系,判断杠杆类型。
4. 选项D:拉力移到C点后,分析F₂的力臂与G的力臂的关系,推导F₂与F₁的大小。
【解析】
根据杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析:
选项A:均匀木棒重心在中点,F₁竖直向上作用在重心,G竖直向下作用在重心,两力的作用线均为竖直方向,支点O到两力作用线的垂直距离(力臂)相等,设为$L$。代入杠杆平衡条件得:$F_1 × L = G × L$,解得$F_1=G$,A正确。
选项B:力臂是支点到力作用线的垂直距离,OA是线段长度,不是F₁的力臂,OB也不是G的力臂,因此$F_1·OA≠G·OB$,B错误。
选项C:动力F₁的力臂等于阻力G的力臂,属于等臂杠杆;费力杠杆的动力臂小于阻力臂,C错误。
选项D:拉力移到C点后,F₂的力臂是支点O到C点竖直作用线的水平距离,为重心力臂的2倍;重力G的力臂是重心到O的水平距离。代入杠杆平衡条件得:$F_2 × 2L = G × L$,解得$F_2=\frac{G}{2}$,因$F_1=G$,故$F_1≠F_2$,D错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念、杠杆分类
【点评】
本题核心是正确理解力臂的概念,区分线段长度与力臂,结合均匀物体重心在中点的特点分析力臂关系,易错点是误将线段长度当作力臂,需注意力臂是垂直距离而非斜线段长度。
【难度系数】
0.4
本题考查杠杆平衡条件的应用,需明确力臂是支点到力作用线的垂直距离,均匀木棒的重心在其中点。根据杠杆平衡条件(动力×动力臂=阻力×阻力臂),结合各力的力臂关系逐一分析选项:
1. 选项A:F₁竖直向上作用在重心,G竖直向下作用在重心,两力作用线均为竖直方向,支点O到两力作用线的垂直距离(力臂)相等,由杠杆平衡条件可推导F₁与G的关系。
2. 选项B:OA是线段长度,并非支点到力作用线的垂直距离,不是力臂,据此判断等式是否成立。
3. 选项C:根据动力臂与阻力臂的大小关系,判断杠杆类型。
4. 选项D:拉力移到C点后,分析F₂的力臂与G的力臂的关系,推导F₂与F₁的大小。
【解析】
根据杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析:
选项A:均匀木棒重心在中点,F₁竖直向上作用在重心,G竖直向下作用在重心,两力的作用线均为竖直方向,支点O到两力作用线的垂直距离(力臂)相等,设为$L$。代入杠杆平衡条件得:$F_1 × L = G × L$,解得$F_1=G$,A正确。
选项B:力臂是支点到力作用线的垂直距离,OA是线段长度,不是F₁的力臂,OB也不是G的力臂,因此$F_1·OA≠G·OB$,B错误。
选项C:动力F₁的力臂等于阻力G的力臂,属于等臂杠杆;费力杠杆的动力臂小于阻力臂,C错误。
选项D:拉力移到C点后,F₂的力臂是支点O到C点竖直作用线的水平距离,为重心力臂的2倍;重力G的力臂是重心到O的水平距离。代入杠杆平衡条件得:$F_2 × 2L = G × L$,解得$F_2=\frac{G}{2}$,因$F_1=G$,故$F_1≠F_2$,D错误。
【答案】
A
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的概念、杠杆分类
【点评】
本题核心是正确理解力臂的概念,区分线段长度与力臂,结合均匀物体重心在中点的特点分析力臂关系,易错点是误将线段长度当作力臂,需注意力臂是垂直距离而非斜线段长度。
【难度系数】
0.4
15 [2025 沭阳段考]如图所示,F 的方向竖直向上,整个装置处于静止状态,在 F 以 B 点为轴转向 BM 方向和转向 BN 方向的过程中,下列说法正确的是(

A.F 始终逐渐变小
B.F 始终逐渐变大
C.转向 BM 方向时,F 逐渐变大;转向 BN 方向时,F 先逐渐变大后逐渐变小
D.转向 BM 方向时,F 逐渐变大;转向 BN 方向时,F 先逐渐变小后逐渐变大
D
)A.F 始终逐渐变小
B.F 始终逐渐变大
C.转向 BM 方向时,F 逐渐变大;转向 BN 方向时,F 先逐渐变大后逐渐变小
D.转向 BM 方向时,F 逐渐变大;转向 BN 方向时,F 先逐渐变小后逐渐变大
答案
15. D
解析
【分析】
要解决本题,需利用杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析力的变化:本题中阻力为物体重力$G$,阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离,为定值;动力$F$作用在$B$点,动力臂是支点$O$到$F$作用线的垂直距离,随$F$方向变化而改变。根据杠杆平衡条件,$F$与动力臂成反比,因此只需分析$F$转向$BM$、$BN$方向时动力臂的变化,即可判断$F$的大小变化。
【解析】
以$O$为支点,根据杠杆平衡条件:$F · L_F = G · L_G$,其中$L_G$为阻力臂(定值),因此$F = \frac{G L_G}{L_F}$,即$F$的大小与动力臂$L_F$成反比。
1. 当$F$从竖直向上($BP$方向)转向$BM$方向时:$F$的方向逐渐靠近$OB$的反方向,$F$与杠杆$OB$的夹角逐渐增大,动力臂$L_F = OB · \sinθ$($θ$为$F$与$OB$的夹角)逐渐减小,因此$F$逐渐变大。
2. 当$F$从竖直向上($BP$方向)转向$BN$方向时:$F$先靠近$OB$的垂直方向,$F$与$OB$的夹角逐渐减小到$90°$,动力臂$L_F$逐渐增大,故$F$逐渐变小;当$F$越过垂直$OB$的方向继续转向$BN$时,$F$与$OB$的夹角继续减小(小于$90°$),动力臂$L_F$逐渐减小,故$F$逐渐变大。因此转向$BN$方向时,$F$先逐渐变小后逐渐变大。
综上,符合描述的是选项$D$。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的变化
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用,核心是明确力臂的定义(支点到力的作用线的垂直距离),分析力的方向变化对动力臂的影响,难度中等,需要学生掌握力臂的判断方法和杠杆平衡的应用逻辑。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需利用杠杆平衡条件($F_1L_1=F_2L_2$)分析力的变化:本题中阻力为物体重力$G$,阻力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离,为定值;动力$F$作用在$B$点,动力臂是支点$O$到$F$作用线的垂直距离,随$F$方向变化而改变。根据杠杆平衡条件,$F$与动力臂成反比,因此只需分析$F$转向$BM$、$BN$方向时动力臂的变化,即可判断$F$的大小变化。
【解析】
以$O$为支点,根据杠杆平衡条件:$F · L_F = G · L_G$,其中$L_G$为阻力臂(定值),因此$F = \frac{G L_G}{L_F}$,即$F$的大小与动力臂$L_F$成反比。
1. 当$F$从竖直向上($BP$方向)转向$BM$方向时:$F$的方向逐渐靠近$OB$的反方向,$F$与杠杆$OB$的夹角逐渐增大,动力臂$L_F = OB · \sinθ$($θ$为$F$与$OB$的夹角)逐渐减小,因此$F$逐渐变大。
2. 当$F$从竖直向上($BP$方向)转向$BN$方向时:$F$先靠近$OB$的垂直方向,$F$与$OB$的夹角逐渐减小到$90°$,动力臂$L_F$逐渐增大,故$F$逐渐变小;当$F$越过垂直$OB$的方向继续转向$BN$时,$F$与$OB$的夹角继续减小(小于$90°$),动力臂$L_F$逐渐减小,故$F$逐渐变大。因此转向$BN$方向时,$F$先逐渐变小后逐渐变大。
综上,符合描述的是选项$D$。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的变化
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用,核心是明确力臂的定义(支点到力的作用线的垂直距离),分析力的方向变化对动力臂的影响,难度中等,需要学生掌握力臂的判断方法和杠杆平衡的应用逻辑。
【难度系数】
0.5
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