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1.如图1所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上;沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为$F_1$、$F_2$、$F_3$、$F_4$,它们的大小关系为 (
A.$F_1 ＞ F_2$
B.$F_3 ＞ F_4$
C.$F_1 ＜ F_4$
D.$F_1 = F_2 = F_3 = F_4$
D
)A.$F_1 ＞ F_2$
B.$F_3 ＞ F_4$
C.$F_1 ＜ F_4$
D.$F_1 = F_2 = F_3 = F_4$
答案
1.D
解析
【分析】
要解决这道题，需明确定滑轮的工作特点：定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮时不省力，只能改变力的方向，拉力的大小始终等于物体的重力，与拉力的方向无关。因此，无论沿哪个方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数都等于物体的重力，四个力大小相等。
【解析】
图中的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，其动力臂等于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力等于阻力，即拉力大小等于物体的重力。由于拉力的方向不影响力的大小，所以沿四个不同方向匀速拉起物体时，弹簧测力计的示数F₁、F₂、F₃、F₄都等于物体的重力，因此F₁=F₂=F₃=F₄。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮特点、等臂杠杆
【点评】
本题考查定滑轮的基本性质，属于基础题，核心是理解定滑轮不省力、仅改变力的方向的特点，与拉力方向无关，只要掌握该知识点即可轻松解题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确定滑轮的工作特点：定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮时不省力，只能改变力的方向，拉力的大小始终等于物体的重力，与拉力的方向无关。因此，无论沿哪个方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数都等于物体的重力，四个力大小相等。
【解析】
图中的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，其动力臂等于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力等于阻力，即拉力大小等于物体的重力。由于拉力的方向不影响力的大小，所以沿四个不同方向匀速拉起物体时，弹簧测力计的示数F₁、F₂、F₃、F₄都等于物体的重力，因此F₁=F₂=F₃=F₄。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮特点、等臂杠杆
【点评】
本题考查定滑轮的基本性质，属于基础题，核心是理解定滑轮不省力、仅改变力的方向的特点，与拉力方向无关，只要掌握该知识点即可轻松解题。
【难度系数】
0.6
2.如图2所示，挪动球形石墩的方法中最省力的是（
A
）答案
2.A
解析
【分析】
要判断挪动球形石墩最省力的方法，需结合简单机械中动滑轮的省力原理分析：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，其使用特点是绳子一端固定，绕过滑轮（此处石墩可等效为动滑轮），拉力作用在绳子自由端。逐一分析各选项的受力情况，判断是否利用动滑轮省力。
【解析】
1. 分析选项A：绳子一端固定在左侧立柱，绕过球形石墩，人拉绳子的自由端，此时石墩相当于动滑轮，拉力为石墩所受阻力的一半，能省力；
2. 分析选项B：绳子绕在立柱上，人拉的方式未形成动滑轮，拉力等于石墩所受阻力，不省力；
3. 分析选项C：直接拉石墩，未利用简单机械，拉力等于石墩所受阻力，费力；
4. 分析选项D：直接推石墩，需克服更大的阻力，拉力更大，最费力。
综上，最省力的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮、省力机械
【点评】
本题考查动滑轮的省力原理，需结合图示判断各方法是否利用动滑轮，属于基础概念应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断挪动球形石墩最省力的方法，需结合简单机械中动滑轮的省力原理分析：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，其使用特点是绳子一端固定，绕过滑轮（此处石墩可等效为动滑轮），拉力作用在绳子自由端。逐一分析各选项的受力情况，判断是否利用动滑轮省力。
【解析】
1. 分析选项A：绳子一端固定在左侧立柱，绕过球形石墩，人拉绳子的自由端，此时石墩相当于动滑轮，拉力为石墩所受阻力的一半，能省力；
2. 分析选项B：绳子绕在立柱上，人拉的方式未形成动滑轮，拉力等于石墩所受阻力，不省力；
3. 分析选项C：直接拉石墩，未利用简单机械，拉力等于石墩所受阻力，费力；
4. 分析选项D：直接推石墩，需克服更大的阻力，拉力更大，最费力。
综上，最省力的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮、省力机械
【点评】
本题考查动滑轮的省力原理，需结合图示判断各方法是否利用动滑轮，属于基础概念应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
3.分别使用图3所示的四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,其中最省力的是 (
A
)答案
3.A
解析
【分析】
要判断哪个装置最省力，需不计滑轮重、绳重和摩擦，分别计算各装置匀速提升重物时的拉力大小。滑轮组拉力公式为$F=\frac{G}{n}$（$n$为承担物重的绳子段数），定滑轮不省力，动滑轮需根据受力分析拉力，再比较拉力大小即可得出结论。
【解析】
不计滑轮重、绳重和摩擦，逐个分析装置拉力：
1. 装置A：为滑轮组，承担物重的绳子段数$n=3$，则拉力$F_1=\frac{G}{3}$；
2. 装置B：为滑轮组，承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力$F_2=\frac{G}{2}$；
3. 装置C：为定滑轮，定滑轮不省力，拉力$F_3=G$；
4. 装置D：为动滑轮，绳子一端固定，自由端向上拉，动滑轮受向下的重物拉力$G$，向上的两段绳子拉力，故$2F_4=G$，得$F_4=\frac{G}{2}$；
比较拉力大小：$\frac{G}{3}＜\frac{G}{2}=\frac{G}{2}＜G$，因此最省力的是装置A。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组省力情况、定滑轮与动滑轮特点
【点评】
本题考查滑轮及滑轮组的省力判断，属于基础题，关键是正确数出滑轮组承担物重的绳子段数，明确动滑轮的受力分析，需注意动滑轮并非一定省力，拉力方向会影响省力效果。
【难度系数】
0.5
要判断哪个装置最省力，需不计滑轮重、绳重和摩擦，分别计算各装置匀速提升重物时的拉力大小。滑轮组拉力公式为$F=\frac{G}{n}$（$n$为承担物重的绳子段数），定滑轮不省力，动滑轮需根据受力分析拉力，再比较拉力大小即可得出结论。
【解析】
不计滑轮重、绳重和摩擦，逐个分析装置拉力：
1. 装置A：为滑轮组，承担物重的绳子段数$n=3$，则拉力$F_1=\frac{G}{3}$；
2. 装置B：为滑轮组，承担物重的绳子段数$n=2$，则拉力$F_2=\frac{G}{2}$；
3. 装置C：为定滑轮，定滑轮不省力，拉力$F_3=G$；
4. 装置D：为动滑轮，绳子一端固定，自由端向上拉，动滑轮受向下的重物拉力$G$，向上的两段绳子拉力，故$2F_4=G$，得$F_4=\frac{G}{2}$；
比较拉力大小：$\frac{G}{3}＜\frac{G}{2}=\frac{G}{2}＜G$，因此最省力的是装置A。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组省力情况、定滑轮与动滑轮特点
【点评】
本题考查滑轮及滑轮组的省力判断，属于基础题，关键是正确数出滑轮组承担物重的绳子段数，明确动滑轮的受力分析，需注意动滑轮并非一定省力，拉力方向会影响省力效果。
【难度系数】
0.5
4.如图4所示为我国古代劳动人民在建筑工地上利用滚木运送大木料的情境。关于此图片提供的信息,下列说法正确的是 (
A.大木料下放置小圆木是为了增大摩擦
B.支架下垫有石块是为了增大地面受到的压强
C.工人使用的横杆是省力杠杆
D.抬起大木料的过程中使用横杆可以省功
C
)A.大木料下放置小圆木是为了增大摩擦
B.支架下垫有石块是为了增大地面受到的压强
C.工人使用的横杆是省力杠杆
D.抬起大木料的过程中使用横杆可以省功
答案
4.C
解析
【分析】本题结合古代劳动场景，考查摩擦力、压强、杠杆、功的原理的应用，需逐一分析各选项对应的物理原理，判断说法的正误。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：大木料下放置小圆木，是将木料与地面的滑动摩擦变为滚动摩擦，目的是减小摩擦，而非增大摩擦，故A错误。
选项B：支架下垫石块，增大了支架与地面的接触面积，在压力一定时，减小了地面受到的压强，故B错误。
选项C：横杆作为杠杆，以支架处为支点，工人对横杆的动力臂大于横杆对木料的阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C正确。
选项D：根据功的原理，使用任何机械都不能省功，只能省力或省距离，故D错误。
【答案】C
【知识点】杠杆分类、减小摩擦、功的原理
【点评】本题考查基础物理概念的实际应用，结合生活场景设计，需准确掌握各物理原理的内涵，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析各选项：
选项A：大木料下放置小圆木，是将木料与地面的滑动摩擦变为滚动摩擦，目的是减小摩擦，而非增大摩擦，故A错误。
选项B：支架下垫石块，增大了支架与地面的接触面积，在压力一定时，减小了地面受到的压强，故B错误。
选项C：横杆作为杠杆，以支架处为支点，工人对横杆的动力臂大于横杆对木料的阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C正确。
选项D：根据功的原理，使用任何机械都不能省功，只能省力或省距离，故D错误。
【答案】C
【知识点】杠杆分类、减小摩擦、功的原理
【点评】本题考查基础物理概念的实际应用，结合生活场景设计，需准确掌握各物理原理的内涵，难度适中。
【难度系数】0.6
