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8. 如图12-3-7所示,通过滑轮组用拉力F将重为100 N的物体沿水平方向匀速移动10 cm(不计滑轮自重及摩擦),物体受到地面的摩擦力是20 N。下列判断正确的是(
A.拉力F为50 N
B.拉力F为10 N
C.绳子自由端移动距离为30 cm
D.该滑轮组能省力但不能改变力的方向
B
)。A.拉力F为50 N
B.拉力F为10 N
C.绳子自由端移动距离为30 cm
D.该滑轮组能省力但不能改变力的方向
答案
8.B [解析]此横向滑轮组承担阻力的绳子段数n=2，物体受到地面的摩擦阻力是20N，不计滑轮自重及摩擦时，绳端拉力$F=\frac{1}{2}f=\frac{1}{2}×20\ \mathrm{N}=10\ \mathrm{N}$，选项A错误，选项B正确；绳子自由端移动的距离$s=2s_{物}=2×10\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，选项C错误；该滑轮组是动滑轮和定滑轮的组合，既能省力，又能改变力的方向，选项D错误。
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确这是水平放置的滑轮组，拉力克服的是物体受到的摩擦力而非重力。先确定承担摩擦阻力的绳子段数$n=2$，再根据滑轮组的公式计算拉力和绳子自由端移动距离，同时分析滑轮组对力的方向的影响，逐一判断选项：
1. 利用公式$F=\frac{1}{n}f$计算拉力，判断A、B选项；
2. 利用公式$s=n{s}_{物}$计算绳子自由端移动距离，判断C选项；
3. 根据滑轮组的组成，分析其对力的方向的影响，判断D选项。
【解析】
由图可知，该滑轮组承担摩擦阻力的绳子段数$n=2$：
1. 计算绳端拉力：不计滑轮自重及摩擦，根据水平滑轮组拉力公式可得，绳端拉力$F=\frac{1}{n}f=\frac{1}{2}×20\ \mathrm{N}=10\ \mathrm{N}$，因此A选项错误，B选项正确；
2. 计算绳子自由端移动距离：根据滑轮组绳子移动距离与物体移动距离的关系，绳子自由端移动距离$s=n{s}_{物}=2×10\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，因此C选项错误；
3. 分析滑轮组的力的方向作用：该滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成，既能省力，又能改变力的方向，因此D选项中“不能改变力的方向”的说法错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
水平滑轮组计算；滑轮组的特点
【点评】
本题考查水平滑轮组的应用，需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的区别：水平滑轮组的拉力克服的是摩擦力，而非物体重力，解题时要准确判断承担阻力的绳子段数，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先明确这是水平放置的滑轮组，拉力克服的是物体受到的摩擦力而非重力。先确定承担摩擦阻力的绳子段数$n=2$，再根据滑轮组的公式计算拉力和绳子自由端移动距离，同时分析滑轮组对力的方向的影响，逐一判断选项：
1. 利用公式$F=\frac{1}{n}f$计算拉力，判断A、B选项；
2. 利用公式$s=n{s}_{物}$计算绳子自由端移动距离，判断C选项；
3. 根据滑轮组的组成，分析其对力的方向的影响，判断D选项。
【解析】
由图可知，该滑轮组承担摩擦阻力的绳子段数$n=2$：
1. 计算绳端拉力：不计滑轮自重及摩擦，根据水平滑轮组拉力公式可得，绳端拉力$F=\frac{1}{n}f=\frac{1}{2}×20\ \mathrm{N}=10\ \mathrm{N}$，因此A选项错误，B选项正确；
2. 计算绳子自由端移动距离：根据滑轮组绳子移动距离与物体移动距离的关系，绳子自由端移动距离$s=n{s}_{物}=2×10\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，因此C选项错误；
3. 分析滑轮组的力的方向作用：该滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而成，既能省力，又能改变力的方向，因此D选项中“不能改变力的方向”的说法错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
水平滑轮组计算；滑轮组的特点
【点评】
本题考查水平滑轮组的应用，需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的区别：水平滑轮组的拉力克服的是摩擦力，而非物体重力，解题时要准确判断承担阻力的绳子段数，避免概念混淆。
【难度系数】
0.6
9. 如图12-3-8甲所示,滑轮中的
AC
(选填“AB”“AC”或“BC”)相当于杠杆的动力臂,若$F_{甲}=25\ \mathrm{N}$,不计动滑轮自重及摩擦,$G_{甲}=\_\_\_\_\_\_\mathrm{N}$;如图12-3-8乙所示,滑轮中的BC
(选填“AB”“AC”或“BC”)相当于杠杆的动力臂,若物体所受重力$G_{乙}=25\ \mathrm{N}$,不计摩擦,则$F_{乙}=\_\_\_\_\_\_\mathrm{N}$。答案
9.AC 50 BC 25 [解析]题图甲是动滑轮，动力作用在滑轮边上，阻力作用在轴心，就某一瞬间来看，动滑轮是绕边上的A点转动的，故A点相当于杠杆的支点，AC垂直于动力作用线，故AC相当于杠杆的动力臂；在不计动滑轮自重及摩擦时，$F_{甲}=\frac{G_{甲}}{2}$，若$F_{甲}=25\ \mathrm{N}$，则$G_{甲}=50\ \mathrm{N}$。题图乙是定滑轮，动力作用在滑轮边上，阻力作用在滑轮的另一边，定滑轮是绕轴转动的，故B点相当于杠杆的支点，BC垂直于动力作用线，故BC相当于杠杆的动力臂，在不计摩擦时，$F_{乙}=G_{乙}=25\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
首先区分甲、乙两图中的滑轮类型：甲图是动滑轮，乙图是定滑轮。
对于甲图的动滑轮，可将其视为杠杆，此时支点为A点，动力是向上的$F_{甲}$，根据动力臂的定义（支点到动力作用线的垂直距离），AC垂直于动力作用线，所以AC是动力臂；动滑轮的特点是省一半力（不计自重及摩擦），因此$G_{甲}=2F_{甲}$。
对于乙图的定滑轮，视为杠杆时支点为B点，动力是向下的$F_{乙}$，BC垂直于动力作用线，所以BC是动力臂；定滑轮不省力（不计摩擦），因此$F_{乙}=G_{乙}$。
【解析】
1. 分析甲图：
甲图为动滑轮，将其看作杠杆时，支点为A点，动力$F_{甲}$的作用线竖直向上，AC垂直于动力作用线，故AC相当于杠杆的动力臂。
不计动滑轮自重及摩擦，动滑轮省一半力，即$F_{甲}=\frac{G_{甲}}{2}$，则$G_{甲}=2F_{甲}=2×25\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N}$。
2. 分析乙图：
乙图为定滑轮，将其看作杠杆时，支点为B点，动力$F_{乙}$的作用线竖直向下，BC垂直于动力作用线，故BC相当于杠杆的动力臂。
不计摩擦，定滑轮不省力，所以$F_{乙}=G_{乙}=25\ \mathrm{N}$。
【答案】
AC 50 BC 25
【知识点】
动滑轮的特点、定滑轮的特点、杠杆动力臂判断
【点评】
本题将滑轮与杠杆知识结合，考查对动滑轮、定滑轮的本质理解，需明确滑轮作为杠杆时的支点、动力臂，同时掌握动滑轮省力、定滑轮不省力的特点，有助于加深对简单机械的认识。
【难度系数】
0.6
首先区分甲、乙两图中的滑轮类型：甲图是动滑轮，乙图是定滑轮。
对于甲图的动滑轮，可将其视为杠杆，此时支点为A点，动力是向上的$F_{甲}$，根据动力臂的定义（支点到动力作用线的垂直距离），AC垂直于动力作用线，所以AC是动力臂；动滑轮的特点是省一半力（不计自重及摩擦），因此$G_{甲}=2F_{甲}$。
对于乙图的定滑轮，视为杠杆时支点为B点，动力是向下的$F_{乙}$，BC垂直于动力作用线，所以BC是动力臂；定滑轮不省力（不计摩擦），因此$F_{乙}=G_{乙}$。
【解析】
1. 分析甲图：
甲图为动滑轮，将其看作杠杆时，支点为A点，动力$F_{甲}$的作用线竖直向上，AC垂直于动力作用线，故AC相当于杠杆的动力臂。
不计动滑轮自重及摩擦，动滑轮省一半力，即$F_{甲}=\frac{G_{甲}}{2}$，则$G_{甲}=2F_{甲}=2×25\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N}$。
2. 分析乙图：
乙图为定滑轮，将其看作杠杆时，支点为B点，动力$F_{乙}$的作用线竖直向下，BC垂直于动力作用线，故BC相当于杠杆的动力臂。
不计摩擦，定滑轮不省力，所以$F_{乙}=G_{乙}=25\ \mathrm{N}$。
【答案】
AC 50 BC 25
【知识点】
动滑轮的特点、定滑轮的特点、杠杆动力臂判断
【点评】
本题将滑轮与杠杆知识结合，考查对动滑轮、定滑轮的本质理解，需明确滑轮作为杠杆时的支点、动力臂，同时掌握动滑轮省力、定滑轮不省力的特点，有助于加深对简单机械的认识。
【难度系数】
0.6
10. 一辆汽车陷进了泥潭,司机按图12-3-9甲、乙两种方式安装滑轮,均能将汽车从泥潭中拉出。图12-3-9甲中的滑轮是
定
滑轮;图12-3-9乙中滑轮的作用是省力
。如果按图12-3-9乙方式,人拉绳头移动了0.5 m,那么汽车被拉动了0.25
m。答案
10.定 省力 0.25 [解析]题图甲中的滑轮使用时，滑轮的轴不随物体一起运动，是定滑轮，题图乙中滑轮使用时，滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，它的作用是省力；如果按题图乙方式，人拉绳头移动了0.5m，那么汽车被拉动的距离$s'=\frac{s}{2}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{2}=0.25\ \mathrm{m}$。
解析
【分析】
首先明确定滑轮和动滑轮的判断依据：滑轮的轴是否随物体一起运动，轴不随物体运动的是定滑轮，轴随物体运动的是动滑轮。定滑轮不省力也不省距离，动滑轮能省力但费距离，当动滑轮由2段绳子拉物体时，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍。据此先判断甲图滑轮类型，再分析乙图滑轮的作用，最后根据动滑轮的距离关系计算汽车被拉动的距离。
【解析】
1. 判断甲图滑轮类型：甲图中滑轮的轴固定在树上，不随汽车一起运动，因此是定滑轮。
2. 分析乙图滑轮的作用：乙图中滑轮的轴随汽车一起运动，属于动滑轮，动滑轮的作用是省力。
3. 计算汽车被拉动的距离：乙图中动滑轮由2段绳子拉着物体，已知人拉绳头移动的距离$s=0.5\ \mathrm{m}$，根据动滑轮“绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍”的特点，可得汽车被拉动的距离$s'=\frac{s}{2}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{2}=0.25\ \mathrm{m}$。
【答案】
定；省力；0.25
【知识点】
定滑轮的特点；动滑轮的特点
【点评】
本题核心考查定滑轮与动滑轮的区分及特性，重点在于掌握两类滑轮的判断方法，以及动滑轮省力、费距离的规律，属于基础力学题型，需牢记滑轮的基本特点。
【难度系数】
0.8
首先明确定滑轮和动滑轮的判断依据：滑轮的轴是否随物体一起运动，轴不随物体运动的是定滑轮，轴随物体运动的是动滑轮。定滑轮不省力也不省距离，动滑轮能省力但费距离，当动滑轮由2段绳子拉物体时，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍。据此先判断甲图滑轮类型，再分析乙图滑轮的作用，最后根据动滑轮的距离关系计算汽车被拉动的距离。
【解析】
1. 判断甲图滑轮类型：甲图中滑轮的轴固定在树上，不随汽车一起运动，因此是定滑轮。
2. 分析乙图滑轮的作用：乙图中滑轮的轴随汽车一起运动，属于动滑轮，动滑轮的作用是省力。
3. 计算汽车被拉动的距离：乙图中动滑轮由2段绳子拉着物体，已知人拉绳头移动的距离$s=0.5\ \mathrm{m}$，根据动滑轮“绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍”的特点，可得汽车被拉动的距离$s'=\frac{s}{2}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{2}=0.25\ \mathrm{m}$。
【答案】
定；省力；0.25
【知识点】
定滑轮的特点；动滑轮的特点
【点评】
本题核心考查定滑轮与动滑轮的区分及特性，重点在于掌握两类滑轮的判断方法，以及动滑轮省力、费距离的规律，属于基础力学题型，需牢记滑轮的基本特点。
【难度系数】
0.8
11. 利用如图12-3-10所示的滑轮组,拉着重为30 N的物体A在水平地面上以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,已知绳子自由端的拉力$F=1\ \mathrm{N}$,则物体A与地面间的摩擦力为
3
$\mathrm{N}$,绳子自由端移动的速度为0.3
$\mathrm{m/s}$,在2 s内拉力F所做的功为0.6
$\mathrm{J}$。(不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦)答案
11.3 0.3 0.6 [解析]此横向滑轮组承担阻力的绳子段数n=3，不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦时，$F=\frac{1}{3}f$，故$f=3F=3×1\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$，绳子自由端移动的速度$v=3v_{物}=3×0.1\ \mathrm{m/s}=0.3\ \mathrm{m/s}$，2s内拉力F所做的功$W=Fs=Fvt=1\ \mathrm{N}×0.3\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=0.6\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
首先观察滑轮组的绕线，确定承担物体A所受摩擦力的绳子段数$n=3$。对于水平滑轮组，不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦时，拉力$F$与摩擦力$f$的关系为$F=\frac{1}{n}f$，由此可求出摩擦力；绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为$v=n{v}_{物}$，代入数值可求出自由端速度；再根据$s=vt$求出2s内绳子自由端移动的距离，最后利用$W=Fs$计算拉力做的功。
【解析】
1. 确定绳子段数：由图可知，承担摩擦力的绳子段数$n=3$。
2. 计算摩擦力：不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦，根据$F=\frac{1}{3}f$，可得$f=3F=3×1\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$。
3. 计算绳子自由端移动速度：根据水平滑轮组速度关系$v=n{v}_{物}$，代入数据得$v=3×0.1\ \mathrm{m/s}=0.3\ \mathrm{m/s}$。
4. 计算2s内拉力做功：先求2s内绳子自由端移动距离$s=vt=0.3\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=0.6\ \mathrm{m}$，再根据功的公式$W=Fs$，可得$W=1\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m}=0.6\ \mathrm{J}$。
【答案】
3；0.3；0.6
【知识点】
水平滑轮组特点；功的计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的力学计算，需明确水平滑轮组与竖直滑轮组的区别，熟练掌握拉力与摩擦力、自由端速度与物体速度的关系，以及功的计算公式，才能准确求解。
【难度系数】
0.6
首先观察滑轮组的绕线，确定承担物体A所受摩擦力的绳子段数$n=3$。对于水平滑轮组，不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦时，拉力$F$与摩擦力$f$的关系为$F=\frac{1}{n}f$，由此可求出摩擦力；绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为$v=n{v}_{物}$，代入数值可求出自由端速度；再根据$s=vt$求出2s内绳子自由端移动的距离，最后利用$W=Fs$计算拉力做的功。
【解析】
1. 确定绳子段数：由图可知，承担摩擦力的绳子段数$n=3$。
2. 计算摩擦力：不计绳重、滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦，根据$F=\frac{1}{3}f$，可得$f=3F=3×1\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$。
3. 计算绳子自由端移动速度：根据水平滑轮组速度关系$v=n{v}_{物}$，代入数据得$v=3×0.1\ \mathrm{m/s}=0.3\ \mathrm{m/s}$。
4. 计算2s内拉力做功：先求2s内绳子自由端移动距离$s=vt=0.3\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=0.6\ \mathrm{m}$，再根据功的公式$W=Fs$，可得$W=1\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m}=0.6\ \mathrm{J}$。
【答案】
3；0.3；0.6
【知识点】
水平滑轮组特点；功的计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的力学计算，需明确水平滑轮组与竖直滑轮组的区别，熟练掌握拉力与摩擦力、自由端速度与物体速度的关系，以及功的计算公式，才能准确求解。
【难度系数】
0.6
12. 如图12-3-11所示,每个滑轮所受的重力相等,不计绳重和摩擦,$G_{1}=60\ \mathrm{N},G_{2}=38\ \mathrm{N}$,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F的作用下静止,则每个动滑轮所受的重力为
6
$\mathrm{N}$。答案
12.6 [解析]滑轮组的承重绳子段数分别为$n_{甲}=3$，$n_{乙}=2$，不计绳重和摩擦，拉力$F_{甲}=\frac{1}{3}(G_{1}+G_{动})$、$F_{乙}=\frac{1}{2}(G_{2}+G_{动})$，由$F_{甲}=F_{乙}=F$可得$\frac{1}{3}(60\ \mathrm{N}+G_{动})=\frac{1}{2}(38\ \mathrm{N}+G_{动})$，即$\frac{1}{3}(60\ \mathrm{N}+G_{动})=\frac{1}{2}(38\ \mathrm{N}+G_{动})$，解得$G_{动}=6\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
首先观察甲、乙滑轮组，确定承担物重的绳子段数：甲中$n_{甲}=3$，乙中$n_{乙}=2$。由于不计绳重和摩擦，根据滑轮组拉力公式，拉力等于总重（物重+动滑轮重）的$n$分之一。题目中两种情况拉力$F$相等，因此可将两个拉力表达式联立，代入已知的$G_{1}$、$G_{2}$数值，通过解方程求出动滑轮的重力。
【解析】
1. 确定滑轮组承重绳子段数：甲图中$n_{甲}=3$，乙图中$n_{乙}=2$；
2. 不计绳重和摩擦，根据滑轮组拉力公式，甲的拉力：$F=\frac{1}{3}(G_{1}+G_{动})$，乙的拉力：$F=\frac{1}{2}(G_{2}+G_{动})$；
3. 因为两种情况下拉力$F$相等，所以联立得：
$\frac{1}{3}(60\ \mathrm{N}+G_{动})=\frac{1}{2}(38\ \mathrm{N}+G_{动})$
4. 解方程：
两边同时乘以6消去分母：
$2(60\ \mathrm{N}+G_{动})=3(38\ \mathrm{N}+G_{动})$
展开得：$120\ \mathrm{N}+2G_{动}=114\ \mathrm{N}+3G_{动}$
移项整理得：$G_{动}=120\ \mathrm{N}-114\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
【答案】
6
【知识点】
滑轮组拉力计算、方程求解
【点评】
本题考查滑轮组拉力公式的应用，关键是准确确定承担物重的绳子段数，利用拉力相等的条件建立方程求解，需要熟练掌握滑轮组的受力分析和公式应用，同时具备基本的解方程能力。
【难度系数】
0.6
首先观察甲、乙滑轮组，确定承担物重的绳子段数：甲中$n_{甲}=3$，乙中$n_{乙}=2$。由于不计绳重和摩擦，根据滑轮组拉力公式，拉力等于总重（物重+动滑轮重）的$n$分之一。题目中两种情况拉力$F$相等，因此可将两个拉力表达式联立，代入已知的$G_{1}$、$G_{2}$数值，通过解方程求出动滑轮的重力。
【解析】
1. 确定滑轮组承重绳子段数：甲图中$n_{甲}=3$，乙图中$n_{乙}=2$；
2. 不计绳重和摩擦，根据滑轮组拉力公式，甲的拉力：$F=\frac{1}{3}(G_{1}+G_{动})$，乙的拉力：$F=\frac{1}{2}(G_{2}+G_{动})$；
3. 因为两种情况下拉力$F$相等，所以联立得：
$\frac{1}{3}(60\ \mathrm{N}+G_{动})=\frac{1}{2}(38\ \mathrm{N}+G_{动})$
4. 解方程：
两边同时乘以6消去分母：
$2(60\ \mathrm{N}+G_{动})=3(38\ \mathrm{N}+G_{动})$
展开得：$120\ \mathrm{N}+2G_{动}=114\ \mathrm{N}+3G_{动}$
移项整理得：$G_{动}=120\ \mathrm{N}-114\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
【答案】
6
【知识点】
滑轮组拉力计算、方程求解
【点评】
本题考查滑轮组拉力公式的应用，关键是准确确定承担物重的绳子段数，利用拉力相等的条件建立方程求解，需要熟练掌握滑轮组的受力分析和公式应用，同时具备基本的解方程能力。
【难度系数】
0.6
