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7.如图所示，取两根光滑轻质木棍，将轻质绳子的一端系在其中一根木棍上，再按图示绕法依次绕过两根木棍，小明和小华分别紧握木棍，小红以拉力F匀速拉动绳子的末端，两根木棍靠拢。下列说法中正确的是(
A.两根木棍靠拢的速度大于小红拉绳端的速度
B.两根木棍靠拢的速度等于小红拉绳端的速度
C.小明受到绳子的拉力小于小华受到绳子的拉力
D.小明受到绳子的拉力等于小华受到绳子的拉力
C
)A.两根木棍靠拢的速度大于小红拉绳端的速度
B.两根木棍靠拢的速度等于小红拉绳端的速度
C.小明受到绳子的拉力小于小华受到绳子的拉力
D.小明受到绳子的拉力等于小华受到绳子的拉力
答案
7.C
解析
【分析】
本题可将两根光滑轻质木棍类比为滑轮组，利用同一根轻质绳子拉力处处相等的特点，先分析两根木棍受到的绳子拉力大小，再结合绳子段数判断速度关系，逐一分析选项。
【解析】
1. 拉力分析：由于绳子是轻质且光滑的，同一根绳子的拉力处处相等，均等于小红的拉力$ F $。观察绕法可知，作用在小华木棍上的绳子段数多于作用在小明木棍上的绳子段数，因此小华受到的绳子总拉力更大，即小明受到绳子的拉力小于小华受到绳子的拉力，故选项C正确，D错误。
2. 速度分析：小红匀速拉动绳子末端时，绳子自由端移动的距离是两根木棍靠拢距离的若干倍，因此小红拉绳端的速度大于两根木棍靠拢的速度，故选项A、B错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组的应用、力的分析
【点评】
本题通过实际绕绳场景考查滑轮组的拉力和速度特点，需要准确数出作用在不同木棍上的绳子段数，理解同一根绳子拉力处处相等的规律，属于中等难度的力学应用题目。
【难度系数】
0.5
本题可将两根光滑轻质木棍类比为滑轮组，利用同一根轻质绳子拉力处处相等的特点，先分析两根木棍受到的绳子拉力大小，再结合绳子段数判断速度关系，逐一分析选项。
【解析】
1. 拉力分析：由于绳子是轻质且光滑的，同一根绳子的拉力处处相等，均等于小红的拉力$ F $。观察绕法可知，作用在小华木棍上的绳子段数多于作用在小明木棍上的绳子段数，因此小华受到的绳子总拉力更大，即小明受到绳子的拉力小于小华受到绳子的拉力，故选项C正确，D错误。
2. 速度分析：小红匀速拉动绳子末端时，绳子自由端移动的距离是两根木棍靠拢距离的若干倍，因此小红拉绳端的速度大于两根木棍靠拢的速度，故选项A、B错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组的应用、力的分析
【点评】
本题通过实际绕绳场景考查滑轮组的拉力和速度特点，需要准确数出作用在不同木棍上的绳子段数，理解同一根绳子拉力处处相等的规律，属于中等难度的力学应用题目。
【难度系数】
0.5
8. 如图所示,在竖直方向上大小为500 N的力F的作用下,将重物A以0.2 m/s的速度匀速上提,已测得该装置的机械效率为80%(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦),则(
A.拉力F的功率为100 W
B.滑轮的重力为100 N
C.滑轮移动速度为0.4 m/s
D.物体A受到绳子的拉力为250 N
B
)A.拉力F的功率为100 W
B.滑轮的重力为100 N
C.滑轮移动速度为0.4 m/s
D.物体A受到绳子的拉力为250 N
答案
8.B
解析
【分析】
本题考查拉力作用在轴上的特殊动滑轮的力、速度、功率及机械效率的计算。首先明确该滑轮是动滑轮的反向使用，拉力作用在轴上，此时力的关系为$F=2G_{物}+G_{轮}$，速度关系为物体A的速度是滑轮移动速度的2倍；机械效率需区分有用功（提升物体的功）和总功（拉力做的功），结合公式推导计算各物理量，再逐一分析选项。
【解析】
1. 确定滑轮的力与速度关系：
该滑轮为动滑轮，拉力$F$作用在轴上，不计绳重及摩擦时，力的关系为$F=2G_{A}+G_{轮}$；速度关系为：物体A上升速度是滑轮移动速度的2倍，即$v_{A}=2v_{轮}$，因此$v_{轮}=\frac{v_{A}}{2}=\frac{0.2\ \mathrm{m/s}}{2}=0.1\ \mathrm{m/s}$。
2. 利用机械效率计算物体重力：
有用功是提升物体A做的功$W_{有}=G_{A}h_{A}$，总功是拉力$F$做的功$W_{总}=Fh_{轮}$，且$h_{A}=2h_{轮}$（物体上升距离是滑轮上升距离的2倍），因此机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{A}·2h_{轮}}{F· h_{轮}}=\frac{2G_{A}}{F}$。
代入已知$F=500\ \mathrm{N}$、$\eta=80\%$，得：
$0.8=\frac{2G_{A}}{500\ \mathrm{N}}$，解得$G_{A}=200\ \mathrm{N}$。
3. 逐一分析选项：
A选项：拉力$F$的功率$P=Fv_{轮}=500\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m/s}=50\ \mathrm{W}≠100\ \mathrm{W}$，错误；
B选项：由$F=2G_{A}+G_{轮}$，得$G_{轮}=F-2G_{A}=500\ \mathrm{N}-2×200\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$，正确；
C选项：滑轮移动速度$v_{轮}=0.1\ \mathrm{m/s}≠0.4\ \mathrm{m/s}$，错误；
D选项：物体A匀速上升，绳子拉力等于$G_{A}=200\ \mathrm{N}≠250\ \mathrm{N}$，错误。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮的力与速度、机械效率计算
【点评】
本题核心是掌握拉力作用在轴上的动滑轮的特殊规律，需区分常规动滑轮的力和速度关系，易错点是混淆滑轮的使用方式，需明确功和距离的对应关系。
【难度系数】
0.4
本题考查拉力作用在轴上的特殊动滑轮的力、速度、功率及机械效率的计算。首先明确该滑轮是动滑轮的反向使用，拉力作用在轴上，此时力的关系为$F=2G_{物}+G_{轮}$，速度关系为物体A的速度是滑轮移动速度的2倍；机械效率需区分有用功（提升物体的功）和总功（拉力做的功），结合公式推导计算各物理量，再逐一分析选项。
【解析】
1. 确定滑轮的力与速度关系：
该滑轮为动滑轮，拉力$F$作用在轴上，不计绳重及摩擦时，力的关系为$F=2G_{A}+G_{轮}$；速度关系为：物体A上升速度是滑轮移动速度的2倍，即$v_{A}=2v_{轮}$，因此$v_{轮}=\frac{v_{A}}{2}=\frac{0.2\ \mathrm{m/s}}{2}=0.1\ \mathrm{m/s}$。
2. 利用机械效率计算物体重力：
有用功是提升物体A做的功$W_{有}=G_{A}h_{A}$，总功是拉力$F$做的功$W_{总}=Fh_{轮}$，且$h_{A}=2h_{轮}$（物体上升距离是滑轮上升距离的2倍），因此机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{A}·2h_{轮}}{F· h_{轮}}=\frac{2G_{A}}{F}$。
代入已知$F=500\ \mathrm{N}$、$\eta=80\%$，得：
$0.8=\frac{2G_{A}}{500\ \mathrm{N}}$，解得$G_{A}=200\ \mathrm{N}$。
3. 逐一分析选项：
A选项：拉力$F$的功率$P=Fv_{轮}=500\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m/s}=50\ \mathrm{W}≠100\ \mathrm{W}$，错误；
B选项：由$F=2G_{A}+G_{轮}$，得$G_{轮}=F-2G_{A}=500\ \mathrm{N}-2×200\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$，正确；
C选项：滑轮移动速度$v_{轮}=0.1\ \mathrm{m/s}≠0.4\ \mathrm{m/s}$，错误；
D选项：物体A匀速上升，绳子拉力等于$G_{A}=200\ \mathrm{N}≠250\ \mathrm{N}$，错误。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮的力与速度、机械效率计算
【点评】
本题核心是掌握拉力作用在轴上的动滑轮的特殊规律，需区分常规动滑轮的力和速度关系，易错点是混淆滑轮的使用方式，需明确功和距离的对应关系。
【难度系数】
0.4
9.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10 m，使人匀速升高0.5 m，绳子a自由端移动的速度为0.6 m/s，水瓶对绳子a的拉力$F_1=30\ \mathrm{N}$，绳子b对人的拉力$F_2=480\ \mathrm{N}$，此过程中(
A.有用功为300 J
B.$F_1$做的功等于$F_2$做的功
C.$F_2$做功的功率为14.4 W
D.滑轮组的机械效率为85%
C
)A.有用功为300 J
B.$F_1$做的功等于$F_2$做的功
C.$F_2$做功的功率为14.4 W
D.滑轮组的机械效率为85%
答案
9.C
解析
【分析】
要解决本题，需逐一分析各选项，结合功、功率、机械效率的相关公式，以及题目给出的距离、拉力、速度等条件推导计算：首先明确有用功是对人做的功，总功是拉力F₁做的功；再利用功的公式W=Fs、功率公式P=W/t=Fv、机械效率公式η=W有用/W总×100%，结合滑轮组的距离关系验证各选项。
【解析】
选项A：有用功是克服人的重力做的功，即W有用=F₂h人=480N×0.5m=240J≠300J，A错误。
选项B：F₁做的总功W总=F₁s₁=30N×10m=300J，F₂做的有用功为240J，两者不相等，B错误。
选项C：先计算做功时间t=s₁/v₁=10m÷0.6m/s=50/3 s，F₂做功的功率P=W有用/t=240J÷(50/3 s)=14.4W，C正确。
选项D：滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=240J÷300J×100%=80%≠85%，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率、机械效率
【点评】
本题结合实际场景考查力学综合计算，需明确有用功与总功的对应关系，熟练运用相关公式，属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需逐一分析各选项，结合功、功率、机械效率的相关公式，以及题目给出的距离、拉力、速度等条件推导计算：首先明确有用功是对人做的功，总功是拉力F₁做的功；再利用功的公式W=Fs、功率公式P=W/t=Fv、机械效率公式η=W有用/W总×100%，结合滑轮组的距离关系验证各选项。
【解析】
选项A：有用功是克服人的重力做的功，即W有用=F₂h人=480N×0.5m=240J≠300J，A错误。
选项B：F₁做的总功W总=F₁s₁=30N×10m=300J，F₂做的有用功为240J，两者不相等，B错误。
选项C：先计算做功时间t=s₁/v₁=10m÷0.6m/s=50/3 s，F₂做功的功率P=W有用/t=240J÷(50/3 s)=14.4W，C正确。
选项D：滑轮组的机械效率η=W有用/W总×100%=240J÷300J×100%=80%≠85%，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率、机械效率
【点评】
本题结合实际场景考查力学综合计算，需明确有用功与总功的对应关系，熟练运用相关公式，属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.5
10.用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知物体M所受的重力为550 N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F在20 s内将物体M沿竖直方向匀速提升10 m,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是(
A.拉力F为350 N
B.动滑轮重50 N
C.绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
B
)A.拉力F为350 N
B.动滑轮重50 N
C.绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
答案
10.B
解析
【分析】
要解决这道题，需先确定滑轮组承担物重的绳子段数，再结合图像读取拉力做的总功，利用滑轮组的相关公式逐一分析各选项：首先从图甲判断绳子段数n，再根据物体上升高度算出绳子自由端移动的距离，结合图乙的总功计算拉力，进而判断动滑轮重、绳子速度、机械效率等，排除错误选项确定答案。
【解析】
1. 确定滑轮组绳子段数：由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子段数 $ n=2 $。
2. 计算绳子自由端移动的距离：物体提升高度 $ h=10\ \mathrm{m} $，则绳子自由端移动距离 $ s=nh=2×10\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{m} $。
3. 分析选项A：由图乙可知，20s内拉力做的总功 $ W_{\mathrm{总}}=6000\ \mathrm{J} $，根据 $ W=Fs $，拉力 $ F=\frac{W_{\mathrm{总}}}{s}=\frac{6000\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{m}}=300\ \mathrm{N} ≠ 350\ \mathrm{N} $，故A错误。
4. 分析选项B：忽略绳重及摩擦，拉力 $ F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{n} $，则动滑轮重 $ G_{\mathrm{动}}=nF - G_{\mathrm{物}}=2×300\ \mathrm{N} -550\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N} $，故B正确。
5. 分析选项C：绳子自由端移动的速度 $ v=\frac{s}{t}=\frac{20\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=1\ \mathrm{m/s} ≠ 0.5\ \mathrm{m/s} $，故C错误。
6. 分析选项D：有用功 $ W_{\mathrm{有}}=G_{\mathrm{物}}h=550\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m}=5500\ \mathrm{J} $，机械效率 $ \eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{5500\ \mathrm{J}}{6000\ \mathrm{J}}×100\%\approx91.7\% ≠83.3\% $，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的计算、机械效率
【点评】
本题结合图像考查滑轮组的综合计算，需掌握滑轮组绳子段数的判断、功和机械效率的计算公式，是力学常见基础题型，需细心分析各物理量关系。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先确定滑轮组承担物重的绳子段数，再结合图像读取拉力做的总功，利用滑轮组的相关公式逐一分析各选项：首先从图甲判断绳子段数n，再根据物体上升高度算出绳子自由端移动的距离，结合图乙的总功计算拉力，进而判断动滑轮重、绳子速度、机械效率等，排除错误选项确定答案。
【解析】
1. 确定滑轮组绳子段数：由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子段数 $ n=2 $。
2. 计算绳子自由端移动的距离：物体提升高度 $ h=10\ \mathrm{m} $，则绳子自由端移动距离 $ s=nh=2×10\ \mathrm{m}=20\ \mathrm{m} $。
3. 分析选项A：由图乙可知，20s内拉力做的总功 $ W_{\mathrm{总}}=6000\ \mathrm{J} $，根据 $ W=Fs $，拉力 $ F=\frac{W_{\mathrm{总}}}{s}=\frac{6000\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{m}}=300\ \mathrm{N} ≠ 350\ \mathrm{N} $，故A错误。
4. 分析选项B：忽略绳重及摩擦，拉力 $ F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{n} $，则动滑轮重 $ G_{\mathrm{动}}=nF - G_{\mathrm{物}}=2×300\ \mathrm{N} -550\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N} $，故B正确。
5. 分析选项C：绳子自由端移动的速度 $ v=\frac{s}{t}=\frac{20\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{s}}=1\ \mathrm{m/s} ≠ 0.5\ \mathrm{m/s} $，故C错误。
6. 分析选项D：有用功 $ W_{\mathrm{有}}=G_{\mathrm{物}}h=550\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m}=5500\ \mathrm{J} $，机械效率 $ \eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{5500\ \mathrm{J}}{6000\ \mathrm{J}}×100\%\approx91.7\% ≠83.3\% $，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的计算、机械效率
【点评】
本题结合图像考查滑轮组的综合计算，需掌握滑轮组绳子段数的判断、功和机械效率的计算公式，是力学常见基础题型，需细心分析各物理量关系。
【难度系数】
0.6
11.班级的灯管坏了，假设让小明站在如图所示的桌子上更换灯管，如果小明踩在桌面上的A点，桌子可能发生侧翻，这时桌子可以看作是杠杆，它的支点是
（选填“E”或“F”）点。老师让小红扶住桌子，如果在C点扶桌子，小红应该向
E
（选填“E”或“F”）点。老师让小红扶住桌子，如果在C点扶桌子，小红应该向
下
（选填“上”或“下”）用力。答案
11.E 下
解析
【分析】
要解决这道题，需结合杠杆的相关知识：首先明确杠杆支点是杠杆绕着转动的固定点，再分析力的方向对杠杆转动的影响。当小明踩在A点时，桌子即将侧翻，此时桌子会绕E点转动，因此支点为E点；小明在A点施加向下的力，使桌子绕E点有顺时针转动的趋势，为阻止侧翻，需在C点施加向下的力，产生逆时针力矩平衡小明的作用力。
【解析】
1. 确定支点：杠杆绕着转动的固定点是支点。当小明踩在A点时，桌子即将侧翻，此时桌子绕E点转动，故支点为E点。
2. 判断用力方向：小明在A点施加向下的力，使桌子绕E点产生顺时针转动的效果；为阻止桌子侧翻，需在C点施加向下的力，该力会使桌子绕E点产生逆时针转动的力矩，平衡小明施加的力矩，因此小红应向下用力。
【答案】
E；下
【知识点】
杠杆支点；杠杆的力方向
【点评】
本题结合实际场景考查杠杆支点的判断和力的方向分析，需理解杠杆转动趋势与力矩的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合杠杆的相关知识：首先明确杠杆支点是杠杆绕着转动的固定点，再分析力的方向对杠杆转动的影响。当小明踩在A点时，桌子即将侧翻，此时桌子会绕E点转动，因此支点为E点；小明在A点施加向下的力，使桌子绕E点有顺时针转动的趋势，为阻止侧翻，需在C点施加向下的力，产生逆时针力矩平衡小明的作用力。
【解析】
1. 确定支点：杠杆绕着转动的固定点是支点。当小明踩在A点时，桌子即将侧翻，此时桌子绕E点转动，故支点为E点。
2. 判断用力方向：小明在A点施加向下的力，使桌子绕E点产生顺时针转动的效果；为阻止桌子侧翻，需在C点施加向下的力，该力会使桌子绕E点产生逆时针转动的力矩，平衡小明施加的力矩，因此小红应向下用力。
【答案】
E；下
【知识点】
杠杆支点；杠杆的力方向
【点评】
本题结合实际场景考查杠杆支点的判断和力的方向分析，需理解杠杆转动趋势与力矩的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
