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7. (多选)如图3所示，重力为$G$的物体在图甲、乙中处于匀速运动状态，在图丙中处于静止状态(不计机械自重和摩擦)。下列说法正确的是()
A.$F_{1}=F_{3}＜F_{2}$
B.$F_{1}=\dfrac{G}{3}$
C.$F_{2}=G$
D.$F_{3}=2G$
A.$F_{1}=F_{3}＜F_{2}$
B.$F_{1}=\dfrac{G}{3}$
C.$F_{2}=G$
D.$F_{3}=2G$
答案
ABC
解析
【解析】
1. 图甲：滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，不计机械自重和摩擦，故$F_{1}=\dfrac{G}{3}$。
2. 图乙：定滑轮不省力，不计机械自重和摩擦，故$F_{2}=G$。
3. 图丙：根据杠杆平衡条件$F_{1}L_{1}=F_{2}L_{2}$，设阻力臂为$l$，动力臂为$3l$，则$F_{3} × 3l = G × l$，解得$F_{3}=\dfrac{G}{3}$。
综上，$F_{1}=F_{3}=\dfrac{G}{3}＜F_{2}=G$，选项ABC正确，D错误。
【答案】
ABC
【知识点】
滑轮组省力计算、定滑轮特点、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查滑轮与杠杆的力学分析，需掌握不同简单机械的工作特点，准确进行力的计算。
【难度系数】
0.6
1. 图甲：滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，不计机械自重和摩擦，故$F_{1}=\dfrac{G}{3}$。
2. 图乙：定滑轮不省力，不计机械自重和摩擦，故$F_{2}=G$。
3. 图丙：根据杠杆平衡条件$F_{1}L_{1}=F_{2}L_{2}$，设阻力臂为$l$，动力臂为$3l$，则$F_{3} × 3l = G × l$，解得$F_{3}=\dfrac{G}{3}$。
综上，$F_{1}=F_{3}=\dfrac{G}{3}＜F_{2}=G$，选项ABC正确，D错误。
【答案】
ABC
【知识点】
滑轮组省力计算、定滑轮特点、杠杆平衡条件
【点评】
本题考查滑轮与杠杆的力学分析，需掌握不同简单机械的工作特点，准确进行力的计算。
【难度系数】
0.6
8. 如图4所示，用滑轮组提升重物，画出最省力的绕绳方法。
答案
解析
【解析】
要使滑轮组最省力，需让承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮的挂钩开始绕绳，依次绕过定滑轮、动滑轮，此时动滑轮上有3段绳子承担物重，为最省力的绕绳方式，绕绳如图所示。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕绳方法
【点评】
本题考查滑轮组的最省力绕绳方式，核心是明确承担物重的绳子段数越多，拉力越小，从动滑轮挂钩开始绕绳可获得最多的承重绳段数。
【难度系数】
0.6
要使滑轮组最省力，需让承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮的挂钩开始绕绳，依次绕过定滑轮、动滑轮，此时动滑轮上有3段绳子承担物重，为最省力的绕绳方式，绕绳如图所示。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕绳方法
【点评】
本题考查滑轮组的最省力绕绳方式，核心是明确承担物重的绳子段数越多，拉力越小，从动滑轮挂钩开始绕绳可获得最多的承重绳段数。
【难度系数】
0.6
9. 图5所示的是一个轻质杠杆，点$O$是支点，为了使杠杆在此位置平衡，请画出在点$A$处所施加的最小动力$F$及其力臂$L$。
答案
解析
【解析】
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力与阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。连接OA，OA即为最长的动力臂$L$；过点A作垂直于OA向上的力$F$，此力为使杠杆平衡的最小动力。
【答案】
如图所示：
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆最小动力的确定，解题关键是明确支点到动力作用点的连线为最长力臂，动力需与力臂垂直。
【难度系数】
0.7
根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力与阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。连接OA，OA即为最长的动力臂$L$；过点A作垂直于OA向上的力$F$，此力为使杠杆平衡的最小动力。
【答案】
如图所示：
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆最小动力的确定，解题关键是明确支点到动力作用点的连线为最长力臂，动力需与力臂垂直。
【难度系数】
0.7
10. 如图6所示，使用重$30N$的动滑轮将一质量为$60kg$的物体提起。（$g$取$10N/kg$，不计绳重和摩擦）
（1）物体的重力是多少？
（2）拉力$F$的大小是多少？
（3）若要提起质量为$90kg$的重物，则拉力至少为多大？
（1）物体的重力是多少？
（2）拉力$F$的大小是多少？
（3）若要提起质量为$90kg$的重物，则拉力至少为多大？
答案
解：(1)物体的质量为$ 60\ \mathrm {kg}$，则物体的重力
$G = mg = 60\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 600\ \mathrm {N}$。
(2)由题图可知，n = 3，则拉力
$F = \frac {1}{3}(G + G_{1}) $
$= \frac {1}{3}×(600\ \mathrm {N} + 30\ \mathrm {N}) = 210\ \mathrm {N}$。
(3)不计绳重和摩擦，提升质量为$ 90\ \mathrm {kg }$的
重物所用拉力
$F' = \frac {1}{3}(G' + G_{1}) = \frac {1}{3}(m'g + G_{1}) $
$= \frac {1}{3}×(90\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} + 30\ \mathrm {N}) = 310\ \mathrm {N}$。
$G = mg = 60\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 600\ \mathrm {N}$。
(2)由题图可知，n = 3，则拉力
$F = \frac {1}{3}(G + G_{1}) $
$= \frac {1}{3}×(600\ \mathrm {N} + 30\ \mathrm {N}) = 210\ \mathrm {N}$。
(3)不计绳重和摩擦，提升质量为$ 90\ \mathrm {kg }$的
重物所用拉力
$F' = \frac {1}{3}(G' + G_{1}) = \frac {1}{3}(m'g + G_{1}) $
$= \frac {1}{3}×(90\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} + 30\ \mathrm {N}) = 310\ \mathrm {N}$。
解析
【解析】
（1）根据重力计算公式$G=mg$计算物体重力；
（2）由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，不计绳重和摩擦，利用$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$计算拉力；
（3）先求出90kg重物的重力，再根据滑轮组拉力公式计算此时的拉力。
具体解题步骤：
(1) 已知物体质量$m=60\ \mathrm {kg}$，$g=10\ \mathrm {N/kg}$，则物体的重力：
$G = mg = 60\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 600\ \mathrm {N}$。
(2) 由题图可知$n = 3$，不计绳重和摩擦，拉力：
$F = \frac {1}{3}(G + G_{动}) = \frac {1}{3}×(600\ \mathrm {N} + 30\ \mathrm {N}) = 210\ \mathrm {N}$。
(3) 质量为90kg的重物的重力：
$G'=m'g=90\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=900\ \mathrm {N}$，
不计绳重和摩擦，此时拉力：
$F' = \frac {1}{3}(G' + G_{动}) = \frac {1}{3}×(900\ \mathrm {N} + 30\ \mathrm {N}) = 310\ \mathrm {N}$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{600N}$
（2）$\boldsymbol{210N}$
（3）$\boldsymbol{310N}$
【知识点】
重力的计算；滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查重力公式和滑轮组拉力公式的应用，关键是确定滑轮组承担物重的绳子段数，注意不计绳重和摩擦时拉力公式的正确使用。
【难度系数】
0.7
（1）根据重力计算公式$G=mg$计算物体重力；
（2）由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，不计绳重和摩擦，利用$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$计算拉力；
（3）先求出90kg重物的重力，再根据滑轮组拉力公式计算此时的拉力。
具体解题步骤：
(1) 已知物体质量$m=60\ \mathrm {kg}$，$g=10\ \mathrm {N/kg}$，则物体的重力：
$G = mg = 60\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 600\ \mathrm {N}$。
(2) 由题图可知$n = 3$，不计绳重和摩擦，拉力：
$F = \frac {1}{3}(G + G_{动}) = \frac {1}{3}×(600\ \mathrm {N} + 30\ \mathrm {N}) = 210\ \mathrm {N}$。
(3) 质量为90kg的重物的重力：
$G'=m'g=90\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=900\ \mathrm {N}$，
不计绳重和摩擦，此时拉力：
$F' = \frac {1}{3}(G' + G_{动}) = \frac {1}{3}×(900\ \mathrm {N} + 30\ \mathrm {N}) = 310\ \mathrm {N}$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{600N}$
（2）$\boldsymbol{210N}$
（3）$\boldsymbol{310N}$
【知识点】
重力的计算；滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查重力公式和滑轮组拉力公式的应用，关键是确定滑轮组承担物重的绳子段数，注意不计绳重和摩擦时拉力公式的正确使用。
【难度系数】
0.7
11. 为了环保出行，减少拥堵，现在城市里很多上班族选择电动车作为上班的交通工具。某品牌的折叠电动车的质量为$20kg$。出厂测试时，质量为$70kg$的测试员骑该车在平直的公路上匀速行驶$2000m$用了$5min$，此过程中电动车受到的阻力$f$为总重的$\dfrac{1}{20}$。$g$取$10N/kg$，求：
（1）这台折叠电动车受到的重力；
（2）这台折叠电动车出厂测试时所受的阻力。
（1）这台折叠电动车受到的重力；
（2）这台折叠电动车出厂测试时所受的阻力。
答案
解：(1)由题可知折叠电动车的质量为
$20\ \mathrm {kg}$，所以电动车受到的重力
$G_{车}=mg=20\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=200N$。
(2)出厂测试时，车和人的总重
$G_{总}=m_{总}g=(m_{人}+m_{车})g$
$=(70\ \mathrm {kg}+$
$20\ \mathrm {kg})×10\ \mathrm {N/kg}=900N$，
电动车受到的阻力f为总重的$\frac {1}{20}$，
则$f=\frac {1}{20}G_{总}=\frac {1}{20}×900N=45N$。
$20\ \mathrm {kg}$，所以电动车受到的重力
$G_{车}=mg=20\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=200N$。
(2)出厂测试时，车和人的总重
$G_{总}=m_{总}g=(m_{人}+m_{车})g$
$=(70\ \mathrm {kg}+$
$20\ \mathrm {kg})×10\ \mathrm {N/kg}=900N$，
电动车受到的阻力f为总重的$\frac {1}{20}$，
则$f=\frac {1}{20}G_{总}=\frac {1}{20}×900N=45N$。
解析
【解析】
（1）已知折叠电动车的质量$m_{车}=20\ \mathrm{kg}$，根据重力公式$G=mg$，可得电动车受到的重力：
$G_{车}=m_{车}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$。
（2）测试员和电动车的总质量$m_{总}=m_{人}+m_{车}=70\ \mathrm{kg}+20\ \mathrm{kg}=90\ \mathrm{kg}$，
总重力$G_{总}=m_{总}g=90\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$，
由题知阻力$f$为总重的$\dfrac{1}{20}$，则所受阻力：
$f=\dfrac{1}{20}G_{总}=\dfrac{1}{20}×900\ \mathrm{N}=45\ \mathrm{N}$。
【答案】
（1）$200\ \mathrm{N}$；（2）$45\ \mathrm{N}$
【知识点】
重力公式应用、阻力的计算
【点评】
本题结合实际出行场景，考查重力公式的基础应用，难度较低，要求学生熟练掌握重力计算公式，并能依据题目给定的比例关系求解阻力，培养物理知识在生活中的应用意识。
【难度系数】
0.9
（1）已知折叠电动车的质量$m_{车}=20\ \mathrm{kg}$，根据重力公式$G=mg$，可得电动车受到的重力：
$G_{车}=m_{车}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$。
（2）测试员和电动车的总质量$m_{总}=m_{人}+m_{车}=70\ \mathrm{kg}+20\ \mathrm{kg}=90\ \mathrm{kg}$，
总重力$G_{总}=m_{总}g=90\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$，
由题知阻力$f$为总重的$\dfrac{1}{20}$，则所受阻力：
$f=\dfrac{1}{20}G_{总}=\dfrac{1}{20}×900\ \mathrm{N}=45\ \mathrm{N}$。
【答案】
（1）$200\ \mathrm{N}$；（2）$45\ \mathrm{N}$
【知识点】
重力公式应用、阻力的计算
【点评】
本题结合实际出行场景，考查重力公式的基础应用，难度较低，要求学生熟练掌握重力计算公式，并能依据题目给定的比例关系求解阻力，培养物理知识在生活中的应用意识。
【难度系数】
0.9
