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5.如图所示,用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体,物体重100N,滑轮重25N,绳重和摩擦不计.图甲中$F_甲=$
100
N,图乙中$F_乙=$62.5
N.若物体上升的速度为10cm/s,则图乙中绳子自由端移动的速度是0.2
m/s.答案
5.100 62.5 0.2
解析
【分析】
要解决这道题，需先区分定滑轮和动滑轮：图甲是定滑轮，实质为等臂杠杆，不省力但能改变力的方向；图乙是动滑轮，实质为动力臂是阻力臂2倍的杠杆，可省力。再根据滑轮的特点计算拉力，结合动滑轮的速度关系计算绳子自由端的速度。
【解析】
1. 计算图甲的拉力：图甲是定滑轮，绳重和摩擦不计，定滑轮不省力，因此拉力等于物体重力，即$ F_甲 = G_{物} = 100N $。
2. 计算图乙的拉力：图乙是动滑轮，承担物重的绳子段数$ n=2 $，绳重和摩擦不计，拉力为总重（物重+滑轮重）的$ \frac{1}{2} $，即$ F_乙 = \frac{G_{物} + G_{动}}{2} = \frac{100N + 25N}{2} = 62.5N $。
3. 计算图乙绳子自由端的速度：动滑轮的绳子自由端移动速度是物体上升速度的2倍，已知物体上升速度$ v_{物}=10cm/s=0.1m/s $，因此绳子自由端速度$ v_{乙}=2v_{物}=2×0.1m/s=0.2m/s $。
【答案】
100 62.5 0.2
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮速度计算
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的基本特点，属于初中物理基础题，需牢记两种滑轮的省力规律和速度关系，计算过程简单，易掌握。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先区分定滑轮和动滑轮：图甲是定滑轮，实质为等臂杠杆，不省力但能改变力的方向；图乙是动滑轮，实质为动力臂是阻力臂2倍的杠杆，可省力。再根据滑轮的特点计算拉力，结合动滑轮的速度关系计算绳子自由端的速度。
【解析】
1. 计算图甲的拉力：图甲是定滑轮，绳重和摩擦不计，定滑轮不省力，因此拉力等于物体重力，即$ F_甲 = G_{物} = 100N $。
2. 计算图乙的拉力：图乙是动滑轮，承担物重的绳子段数$ n=2 $，绳重和摩擦不计，拉力为总重（物重+滑轮重）的$ \frac{1}{2} $，即$ F_乙 = \frac{G_{物} + G_{动}}{2} = \frac{100N + 25N}{2} = 62.5N $。
3. 计算图乙绳子自由端的速度：动滑轮的绳子自由端移动速度是物体上升速度的2倍，已知物体上升速度$ v_{物}=10cm/s=0.1m/s $，因此绳子自由端速度$ v_{乙}=2v_{物}=2×0.1m/s=0.2m/s $。
【答案】
100 62.5 0.2
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮速度计算
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的基本特点，属于初中物理基础题，需牢记两种滑轮的省力规律和速度关系，计算过程简单，易掌握。
【难度系数】
0.6
6.如图所示,用两种方法拉动重为100N的物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相同的速度移动相同的距离.若物体受到地面的摩擦阻力为20N,不计滑轮重、绳重及轮与轴和绳子间的摩擦,则所用拉力$F_1=$
20
N,$F_2=$10
N,这两个力的作用点移动的距离$s_1$小于
(填“大于”“等于”或“小于”)$s_2$.答案
6.20 10 小于
解析
【分析】
要解决此题，需先判断两个滑轮的类型：左图是定滑轮，右图是动滑轮。物体做匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，结合定滑轮和动滑轮的省力、距离特点分析：定滑轮不省力，拉力等于摩擦阻力；动滑轮省一半力，拉力为摩擦阻力的一半。再根据滑轮的距离关系，判断拉力移动的距离大小。
【解析】
1. 求$F_1$：左图滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向。物体匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，因此$F_1 = f = 20\ \mathrm{N}$。
2. 求$F_2$：右图滑轮为动滑轮，动滑轮可省一半力。物体匀速直线运动，动滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力，即$2F_2 = f$，因此$F_2 = \frac{f}{2} = \frac{20\ \mathrm{N}}{2} = 10\ \mathrm{N}$。
3. 比较$s_1$和$s_2$：设物体移动的距离为$s$，定滑轮的拉力移动距离$s_1 = s$；动滑轮的拉力移动距离$s_2 = 2s$，因此$s_1$小于$s_2$。
【答案】
20；10；小于
【知识点】
定滑轮特点；动滑轮特点；二力平衡
【点评】
本题考查定滑轮、动滑轮的工作特点，结合二力平衡分析水平拉力，需准确区分两种滑轮的省力和距离关系，属于基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决此题，需先判断两个滑轮的类型：左图是定滑轮，右图是动滑轮。物体做匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，结合定滑轮和动滑轮的省力、距离特点分析：定滑轮不省力，拉力等于摩擦阻力；动滑轮省一半力，拉力为摩擦阻力的一半。再根据滑轮的距离关系，判断拉力移动的距离大小。
【解析】
1. 求$F_1$：左图滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向。物体匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，因此$F_1 = f = 20\ \mathrm{N}$。
2. 求$F_2$：右图滑轮为动滑轮，动滑轮可省一半力。物体匀速直线运动，动滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力，即$2F_2 = f$，因此$F_2 = \frac{f}{2} = \frac{20\ \mathrm{N}}{2} = 10\ \mathrm{N}$。
3. 比较$s_1$和$s_2$：设物体移动的距离为$s$，定滑轮的拉力移动距离$s_1 = s$；动滑轮的拉力移动距离$s_2 = 2s$，因此$s_1$小于$s_2$。
【答案】
20；10；小于
【知识点】
定滑轮特点；动滑轮特点；二力平衡
【点评】
本题考查定滑轮、动滑轮的工作特点，结合二力平衡分析水平拉力，需准确区分两种滑轮的省力和距离关系，属于基础应用题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
7.小明的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小华的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方竭尽全力，看谁能把对方拉起来，比赛结果应是 （
A.小明把小华拉起来
B.小华把小明拉起来
C.两个都拉不起来
D.两个都拉起来
B
）A.小明把小华拉起来
B.小华把小明拉起来
C.两个都拉不起来
D.两个都拉起来
答案
7.B
解析
【分析】
要解决该问题，需明确定滑轮的工作特点：定滑轮不省力，仅改变力的方向，因此绳子两端的拉力大小相等。人站在地面上拉绳子时，绳子对人的最大拉力等于人的自身重力——若拉力超过人的重力，人会被绳子拉离地面，无法再施加更大的拉力。判断谁能拉起对方，需对比两人能施加的最大拉力与对方的重力：若一方的最大拉力大于对方的重力，则该方能拉起对方。
【解析】
1. 计算两人的重力：小明的重力 $ G_{\mathrm{明}} = m_{\mathrm{明}}g = 50\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 500\,\mathrm{N} $，小华的重力 $ G_{\mathrm{华}} = m_{\mathrm{华}}g = 70\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 700\,\mathrm{N} $。
2. 确定两人能施加的最大拉力：人站在地面上时，能施加的最大拉力等于自身重力，因此小明最大拉力为500N，小华最大拉力为700N。
3. 对比拉力与对方重力：小明的最大拉力500N ＜ 小华的重力700N，无法拉起小华；小华的最大拉力700N ＞ 小明的重力500N，可拉起小明。因此比赛结果是小华把小明拉起来。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点；重力计算
【点评】
本题考查定滑轮的实际应用，关键是区分“人能举起的重量”和“人能施加的最大拉力”，人站在地面拉绳时，最大拉力等于自身重力，需结合重力计算分析，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需明确定滑轮的工作特点：定滑轮不省力，仅改变力的方向，因此绳子两端的拉力大小相等。人站在地面上拉绳子时，绳子对人的最大拉力等于人的自身重力——若拉力超过人的重力，人会被绳子拉离地面，无法再施加更大的拉力。判断谁能拉起对方，需对比两人能施加的最大拉力与对方的重力：若一方的最大拉力大于对方的重力，则该方能拉起对方。
【解析】
1. 计算两人的重力：小明的重力 $ G_{\mathrm{明}} = m_{\mathrm{明}}g = 50\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 500\,\mathrm{N} $，小华的重力 $ G_{\mathrm{华}} = m_{\mathrm{华}}g = 70\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 700\,\mathrm{N} $。
2. 确定两人能施加的最大拉力：人站在地面上时，能施加的最大拉力等于自身重力，因此小明最大拉力为500N，小华最大拉力为700N。
3. 对比拉力与对方重力：小明的最大拉力500N ＜ 小华的重力700N，无法拉起小华；小华的最大拉力700N ＞ 小明的重力500N，可拉起小明。因此比赛结果是小华把小明拉起来。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点；重力计算
【点评】
本题考查定滑轮的实际应用，关键是区分“人能举起的重量”和“人能施加的最大拉力”，人站在地面拉绳时，最大拉力等于自身重力，需结合重力计算分析，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
8.小袁同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验.你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题.
(1)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码
(2)小袁按(1)中要求完成实验，并记录了数据(如表所示)，分析表中数据发现使用定滑轮时省力了，你认为出现这样结果的主要原因是
(3)使用动滑轮时$F_2＞\frac{1}{2}G$是因为
(1)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码
匀速
上升.(2)小袁按(1)中要求完成实验，并记录了数据(如表所示)，分析表中数据发现使用定滑轮时省力了，你认为出现这样结果的主要原因是
弹簧测力计自身有重力
，改进方法：将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端
.(3)使用动滑轮时$F_2＞\frac{1}{2}G$是因为
动滑轮自身有重力
.答案
8.(1)匀速
(2)弹簧测力计自身有重力 将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端
(3)动滑轮自身有重力
(2)弹簧测力计自身有重力 将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端
(3)动滑轮自身有重力
解析
【分析】
要解决这道题，需结合定滑轮和动滑轮的实验原理、操作要求及实际误差来源分析：
1. 第一问：实验中需让钩码受力平衡，匀速拉动弹簧测力计才能准确测量拉力，因此钩码要匀速上升。
2. 第二问：定滑轮理想状态不省力，若测得省力，说明拉力测量值偏小，原因是弹簧测力计自身重力影响，改进方法需消除该重力的作用。
3. 第三问：动滑轮理想状态省一半力，实际拉力偏大，主要是动滑轮自身重力导致。
【解析】
(1) 实验时沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时钩码做匀速直线运动，处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力大小，因此钩码应匀速上升。
(2) 定滑轮实质是等臂杠杆，理想情况下不省力；若实验中测得拉力小于物重，主要原因是弹簧测力计自身有重力，导致测量的拉力偏小；改进方法是将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端，使弹簧测力计的重力不作用于绳子拉力，消除自身重力的影响。
(3) 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，理想情况下可省一半力；实际使用时，动滑轮自身有重力，因此拉力$F_2$会大于物重的一半。
【答案】
(1)匀速；(2)弹簧测力计自身有重力；将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端；(3)动滑轮自身有重力
【知识点】
定滑轮和动滑轮的特点，实验误差分析
【点评】
本题围绕定滑轮和动滑轮的实验展开，考查实验操作要求、实验误差的分析与改进，需结合实验原理和实际操作因素思考，属于初中物理力学部分的基础实验题，注重对实验细节的理解。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合定滑轮和动滑轮的实验原理、操作要求及实际误差来源分析：
1. 第一问：实验中需让钩码受力平衡，匀速拉动弹簧测力计才能准确测量拉力，因此钩码要匀速上升。
2. 第二问：定滑轮理想状态不省力，若测得省力，说明拉力测量值偏小，原因是弹簧测力计自身重力影响，改进方法需消除该重力的作用。
3. 第三问：动滑轮理想状态省一半力，实际拉力偏大，主要是动滑轮自身重力导致。
【解析】
(1) 实验时沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时钩码做匀速直线运动，处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力大小，因此钩码应匀速上升。
(2) 定滑轮实质是等臂杠杆，理想情况下不省力；若实验中测得拉力小于物重，主要原因是弹簧测力计自身有重力，导致测量的拉力偏小；改进方法是将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端，使弹簧测力计的重力不作用于绳子拉力，消除自身重力的影响。
(3) 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，理想情况下可省一半力；实际使用时，动滑轮自身有重力，因此拉力$F_2$会大于物重的一半。
【答案】
(1)匀速；(2)弹簧测力计自身有重力；将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端；(3)动滑轮自身有重力
【知识点】
定滑轮和动滑轮的特点，实验误差分析
【点评】
本题围绕定滑轮和动滑轮的实验展开，考查实验操作要求、实验误差的分析与改进，需结合实验原理和实际操作因素思考，属于初中物理力学部分的基础实验题，注重对实验细节的理解。
【难度系数】
0.6
9.如图所示，使用三个装置分别用$F_1$、$F_2$、$F_3$匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则$F_1$、$F_2$、$F_3$的大小关系为 （
A.$F_1＜F_3＜F_2$
B.$F_1＜F_2＜F_3$
C.$F_1=F_3＜F_2$
D.$F_1＜F_2=F_3$
A
）A.$F_1＜F_3＜F_2$
B.$F_1＜F_2＜F_3$
C.$F_1=F_3＜F_2$
D.$F_1＜F_2=F_3$
答案
9.A 【点拨】在不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下,左边的滑轮是动滑轮,能够省一半的力,故$F_1=\frac{1}{2}G$.中间的滑轮是动滑轮,$F_2$作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则$F_2=2G$.右边的滑轮是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故$F_3=G$.所以,$F_1＜F_3＜F_2$.
解析
【分析】
要比较三个力的大小，需先判断每个滑轮的类型，再根据定滑轮、动滑轮的省力特点计算各力大小。首先识别三个装置的滑轮：左边是动滑轮（拉力作用在绳端），中间是动滑轮（拉力作用在轴上），右边是定滑轮，再分别计算对应拉力的大小，最后比较即可。
【解析】
不计滑轮重力、摩擦和绳重，设重物重力为$ G $：
1. 左边的滑轮为动滑轮，拉力$ F_1 $作用在绳端，动滑轮正常使用时省一半力，因此$ F_1=\frac{1}{2}G $；
2. 中间的滑轮为动滑轮，拉力$ F_2 $作用在滑轮的轴上，此时动滑轮费力，力的大小为物重的2倍，因此$ F_2=2G $；
3. 右边的滑轮为定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，不省力也不费力，因此$ F_3=G $；
比较三个力：$\frac{1}{2}G ＜ G ＜ 2G$，即$ F_1＜F_3＜F_2 $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点，核心是区分动滑轮的两种使用方式（拉力在绳端/轴上），属于基础题型，需准确掌握滑轮的省力规律。
【难度系数】
0.6
要比较三个力的大小，需先判断每个滑轮的类型，再根据定滑轮、动滑轮的省力特点计算各力大小。首先识别三个装置的滑轮：左边是动滑轮（拉力作用在绳端），中间是动滑轮（拉力作用在轴上），右边是定滑轮，再分别计算对应拉力的大小，最后比较即可。
【解析】
不计滑轮重力、摩擦和绳重，设重物重力为$ G $：
1. 左边的滑轮为动滑轮，拉力$ F_1 $作用在绳端，动滑轮正常使用时省一半力，因此$ F_1=\frac{1}{2}G $；
2. 中间的滑轮为动滑轮，拉力$ F_2 $作用在滑轮的轴上，此时动滑轮费力，力的大小为物重的2倍，因此$ F_2=2G $；
3. 右边的滑轮为定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，不省力也不费力，因此$ F_3=G $；
比较三个力：$\frac{1}{2}G ＜ G ＜ 2G$，即$ F_1＜F_3＜F_2 $，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点，核心是区分动滑轮的两种使用方式（拉力在绳端/轴上），属于基础题型，需准确掌握滑轮的省力规律。
【难度系数】
0.6
