7 小明和小岗握住两根较光滑的木棍,小娟将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小岗相距一定的距离握紧木棍站稳后,小娟在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于
(2)若小娟所用的拉力为70 N,则小明和小岗受到的拉力分别为

(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于
滑轮组
.(2)若小娟所用的拉力为70 N,则小明和小岗受到的拉力分别为
420
N、490
N.(摩擦忽略不计)答案
7. (1) 滑轮组 (2) 420 490
解析
【分析】要解决这道题,首先观察装置结构:两根木棍和绳子的组合与滑轮组(由滑轮和绕绳组成)的结构相似,据此判断第一问的机械类型;计算拉力时,因摩擦忽略不计,同一根绳子的拉力处处相等,只需数出连接到小明、小岗木棍的绳子段数,用段数乘以小娟的拉力即可得到两人受到的拉力。
【解析】(1)该装置中,两根光滑木棍相当于滑轮,绳子绕在木棍上,组成的机械符合滑轮组的结构特点,因此相当于滑轮组。(2)忽略摩擦时,同一根绳子的拉力处处相等,均为小娟的拉力70N。数得连接到小明木棍的绳子有6段,所以小明受到的拉力为$6×70\mathrm{N}=420\mathrm{N}$;连接到小岗木棍的绳子有7段,所以小岗受到的拉力为$7×70\mathrm{N}=490\mathrm{N}$。
【答案】(1) 滑轮组 (2) 420;490
【知识点】滑轮组的识别、滑轮组拉力计算
【点评】本题将生活中的木棍绕绳装置转化为物理中的滑轮组模型,考查学生对滑轮组概念的理解和拉力计算的应用,需要学生具备模型转化能力,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】(1)该装置中,两根光滑木棍相当于滑轮,绳子绕在木棍上,组成的机械符合滑轮组的结构特点,因此相当于滑轮组。(2)忽略摩擦时,同一根绳子的拉力处处相等,均为小娟的拉力70N。数得连接到小明木棍的绳子有6段,所以小明受到的拉力为$6×70\mathrm{N}=420\mathrm{N}$;连接到小岗木棍的绳子有7段,所以小岗受到的拉力为$7×70\mathrm{N}=490\mathrm{N}$。
【答案】(1) 滑轮组 (2) 420;490
【知识点】滑轮组的识别、滑轮组拉力计算
【点评】本题将生活中的木棍绕绳装置转化为物理中的滑轮组模型,考查学生对滑轮组概念的理解和拉力计算的应用,需要学生具备模型转化能力,难度适中。
【难度系数】0.5
8 用某滑轮组提升重物,已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担,绳重和摩擦不计,动滑轮共重20 N.若在匀速提升重物时,绳端的拉力是100 N,则重物的重力为(
A.400 N
B.480 N
C.500 N
D.520 N
B
)A.400 N
B.480 N
C.500 N
D.520 N
答案
8. B
解析
【分析】首先明确:当滑轮组的绳重和摩擦不计时,绳端拉力F与承担总重(物重G物+动滑轮重G动)的关系为$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $,其中n是承担总重的绳子段数。本题中n=5,已知拉力F=100N,动滑轮重G动=20N,需通过公式变形求出物重,即$ G_{物}=F× n - G_{动} $。
【解析】根据不计绳重和摩擦时的滑轮组拉力公式$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $,变形得$ G_{物}=F× n - G_{动} $。代入数据:$ F=100N $,$ n=5 $,$ G_{动}=20N $,则$ G_{物}=100N×5 -20N=500N-20N=480N $。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算
【点评】本题考查滑轮组拉力公式的基础应用,核心是牢记不计绳重和摩擦时拉力与总重的关系,通过公式变形即可快速求解,属于常规基础题。
【难度系数】0.8
【解析】根据不计绳重和摩擦时的滑轮组拉力公式$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $,变形得$ G_{物}=F× n - G_{动} $。代入数据:$ F=100N $,$ n=5 $,$ G_{动}=20N $,则$ G_{物}=100N×5 -20N=500N-20N=480N $。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算
【点评】本题考查滑轮组拉力公式的基础应用,核心是牢记不计绳重和摩擦时拉力与总重的关系,通过公式变形即可快速求解,属于常规基础题。
【难度系数】0.8
9 易错题 要利用滑轮组匀速提升重为1 200 N的物体,而绳子能承受的最大拉力为 300 N(不计滑轮自身重和摩擦),则所用滑轮中至少使用 (
A.一个定滑轮、一个动滑轮
B.一个定滑轮、两个动滑轮
C.两个定滑轮、一个动滑轮
D.两个定滑轮、两个动滑轮
B
)A.一个定滑轮、一个动滑轮
B.一个定滑轮、两个动滑轮
C.两个定滑轮、一个动滑轮
D.两个定滑轮、两个动滑轮
答案
9. B
解析
【分析】
要解决该问题,需先利用滑轮组拉力公式计算所需承担物重的绳子段数,再结合动滑轮、定滑轮的作用,判断最少需要的滑轮组合。步骤如下:1. 不计滑轮重和摩擦时,滑轮组拉力与物重的关系为$ F=\frac{G}{n} $,据此计算所需的绳子段数$ n $;2. 根据$ n $的数值,结合动滑轮省力、定滑轮改变力方向的特点,确定最少的动滑轮和定滑轮数量,进而选出正确选项。
【解析】
不计滑轮自身重和摩擦,滑轮组的拉力公式为$ F = \frac{G}{n} $,其中$ n $为承担物重的绳子段数。代入已知条件:$ G=1200\ \mathrm{N} $,$ F=300\ \mathrm{N} $,可得$ n = \frac{G}{F} = \frac{1200\ \mathrm{N}}{300\ \mathrm{N}} = 4 $,即需要至少4段绳子承担物重。
分析滑轮组结构:1个动滑轮最多只能使$ n=3 $(拉力向上时),无法满足$ n=4 $的要求,因此至少需要2个动滑轮;定滑轮的作用是改变力的方向,搭配1个定滑轮即可与2个动滑轮组成$ n=4 $的滑轮组,若使用更多定滑轮会增加滑轮数量,不符合“至少使用”的要求。因此最少需要1个定滑轮、2个动滑轮,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的拉力计算;滑轮组的组成
【点评】
本题为易错题,易错点在于对承担物重的绳子段数$ n $的理解,以及动滑轮、定滑轮数量与$ n $的对应关系,需准确应用公式计算$ n $,再结合滑轮组的结构特点分析最少滑轮组合,避免错选仅1个动滑轮的选项。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需先利用滑轮组拉力公式计算所需承担物重的绳子段数,再结合动滑轮、定滑轮的作用,判断最少需要的滑轮组合。步骤如下:1. 不计滑轮重和摩擦时,滑轮组拉力与物重的关系为$ F=\frac{G}{n} $,据此计算所需的绳子段数$ n $;2. 根据$ n $的数值,结合动滑轮省力、定滑轮改变力方向的特点,确定最少的动滑轮和定滑轮数量,进而选出正确选项。
【解析】
不计滑轮自身重和摩擦,滑轮组的拉力公式为$ F = \frac{G}{n} $,其中$ n $为承担物重的绳子段数。代入已知条件:$ G=1200\ \mathrm{N} $,$ F=300\ \mathrm{N} $,可得$ n = \frac{G}{F} = \frac{1200\ \mathrm{N}}{300\ \mathrm{N}} = 4 $,即需要至少4段绳子承担物重。
分析滑轮组结构:1个动滑轮最多只能使$ n=3 $(拉力向上时),无法满足$ n=4 $的要求,因此至少需要2个动滑轮;定滑轮的作用是改变力的方向,搭配1个定滑轮即可与2个动滑轮组成$ n=4 $的滑轮组,若使用更多定滑轮会增加滑轮数量,不符合“至少使用”的要求。因此最少需要1个定滑轮、2个动滑轮,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的拉力计算;滑轮组的组成
【点评】
本题为易错题,易错点在于对承担物重的绳子段数$ n $的理解,以及动滑轮、定滑轮数量与$ n $的对应关系,需准确应用公式计算$ n $,再结合滑轮组的结构特点分析最少滑轮组合,避免错选仅1个动滑轮的选项。
【难度系数】
0.5
10(2025宿迁宿城月考)如图所示是铁路输电线的牵引装置原理图,采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧,以此保障列车电极与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为6000 N的坠砣,输电线的一端P点与B滑轮相连。若某段时间坠砣竖直下降了10 cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是(

A.B滑轮是定滑轮
B.A滑轮是动滑轮
C.输电线P点向右移动了5 cm
D.输电线对B滑轮的拉力为12 000 N
D
)A.B滑轮是定滑轮
B.A滑轮是动滑轮
C.输电线P点向右移动了5 cm
D.输电线对B滑轮的拉力为12 000 N
答案
10. D
解析
【分析】
要解决本题,需先明确定滑轮、动滑轮的特点,再结合滑轮组的拉力、距离关系分析各选项:定滑轮轴固定不动,不省力但可改变力的方向;动滑轮轴随物体移动,能省力。本题中,A滑轮轴固定,是定滑轮;B滑轮轴随输电线移动,是动滑轮。不计滑轮和钢绳自重、摩擦时,钢绳拉力等于坠砣重力,动滑轮由两段钢绳拉着,据此分析拉力和移动距离。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:B滑轮的轴随输电线移动,属于动滑轮,不是定滑轮,A错误。
选项B:A滑轮的轴固定在墙上,属于定滑轮,不是动滑轮,B错误。
选项C:坠砣竖直下降10cm,对应钢绳自由端移动10cm;动滑轮移动的距离为钢绳自由端移动距离的1/2,即5cm,方向向左,故输电线P点向左移动5cm,并非向右,C错误。
选项D:不计滑轮和钢绳自重、摩擦,钢绳拉力F=G坠砣=6000N;动滑轮B由两段钢绳承担拉力,因此输电线对B滑轮的拉力F总=2F=2×6000N=12000N,D正确。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮与动滑轮;滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组在实际场景中的应用,核心是区分定滑轮和动滑轮,掌握滑轮组的拉力、距离关系,需注意动滑轮的受力分析和移动方向的判断,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确定滑轮、动滑轮的特点,再结合滑轮组的拉力、距离关系分析各选项:定滑轮轴固定不动,不省力但可改变力的方向;动滑轮轴随物体移动,能省力。本题中,A滑轮轴固定,是定滑轮;B滑轮轴随输电线移动,是动滑轮。不计滑轮和钢绳自重、摩擦时,钢绳拉力等于坠砣重力,动滑轮由两段钢绳拉着,据此分析拉力和移动距离。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:B滑轮的轴随输电线移动,属于动滑轮,不是定滑轮,A错误。
选项B:A滑轮的轴固定在墙上,属于定滑轮,不是动滑轮,B错误。
选项C:坠砣竖直下降10cm,对应钢绳自由端移动10cm;动滑轮移动的距离为钢绳自由端移动距离的1/2,即5cm,方向向左,故输电线P点向左移动5cm,并非向右,C错误。
选项D:不计滑轮和钢绳自重、摩擦,钢绳拉力F=G坠砣=6000N;动滑轮B由两段钢绳承担拉力,因此输电线对B滑轮的拉力F总=2F=2×6000N=12000N,D正确。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮与动滑轮;滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组在实际场景中的应用,核心是区分定滑轮和动滑轮,掌握滑轮组的拉力、距离关系,需注意动滑轮的受力分析和移动方向的判断,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
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