登录
8. 如图 12.3 - 8 所示的各滑轮组中，物体重力均为 $ G $，不计绳的重力、摩擦和滑轮重力，使物体匀速上升，拉力 $ F $ 最小的是(
B
)。答案
8.B
解析
解：不计绳重、摩擦和滑轮重力，各图拉力计算如下：
A图：承担物重的绳子段数$n=2$，$F_{A}=\frac{G}{2}$
B图：承担物重的绳子段数$n=3$，$F_{B}=\frac{G}{3}$
C图：承担物重的绳子段数$n=2$，$F_{C}=\frac{G}{2}$
D图：承担物重的绳子段数$n=2$，$F_{D}=\frac{G}{2}$
比较可知，$F_{B}$最小。
B
A图：承担物重的绳子段数$n=2$，$F_{A}=\frac{G}{2}$
B图：承担物重的绳子段数$n=3$，$F_{B}=\frac{G}{3}$
C图：承担物重的绳子段数$n=2$，$F_{C}=\frac{G}{2}$
D图：承担物重的绳子段数$n=2$，$F_{D}=\frac{G}{2}$
比较可知，$F_{B}$最小。
B
9. (多选)如图 12.3 - 9 所示，工人要将一块重 $ 900\ \mathrm{N} $ 的建材运到 $ 10\ \mathrm{m} $ 高处，装置中每个滑轮重 $ 100\ \mathrm{N} $，建材上升的速度是 $ 0.8\ \mathrm{m/s} $。不计绳重和一切摩擦。在施工过程中，下列说法正确的是(
A.工人的拉力为 $ 500\ \mathrm{N} $
B.工人拉绳的速度为 $ 1.6\ \mathrm{m/s} $
C.工人的拉力为 $ 450\ \mathrm{N} $
D.工人拉绳的速度为 $ 2.4\ \mathrm{m/s} $
AB
)。A.工人的拉力为 $ 500\ \mathrm{N} $
B.工人拉绳的速度为 $ 1.6\ \mathrm{m/s} $
C.工人的拉力为 $ 450\ \mathrm{N} $
D.工人拉绳的速度为 $ 2.4\ \mathrm{m/s} $
答案
9.AB
解析
解：由图可知，动滑轮上绳子的段数$n=2$。
A、C选项：不计绳重和摩擦，工人的拉力$F = \frac{G + G_{动}}{n} = \frac{900\ \mathrm{N} + 100\ \mathrm{N}}{2} = 500\ \mathrm{N}$，A正确，C错误。
B、D选项：工人拉绳的速度$v = nv_{物} = 2×0.8\ \mathrm{m/s} = 1.6\ \mathrm{m/s}$，B正确，D错误。
答案：AB
A、C选项：不计绳重和摩擦，工人的拉力$F = \frac{G + G_{动}}{n} = \frac{900\ \mathrm{N} + 100\ \mathrm{N}}{2} = 500\ \mathrm{N}$，A正确，C错误。
B、D选项：工人拉绳的速度$v = nv_{物} = 2×0.8\ \mathrm{m/s} = 1.6\ \mathrm{m/s}$，B正确，D错误。
答案：AB
10. 用滑轮组提升重物，请在图 12.3 - 10 中画出最省力的绕绳方法。
答案
10.
解析
【分析】
要确定滑轮组最省力的绕绳方法，首先明确该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成。根据滑轮组的省力原理，承担物重的绳子段数$n$越多，滑轮组越省力。对于此滑轮组，当绳子从动滑轮的挂钩开始绕时，最终动滑轮上有3段绳子承担物重（$n=3$），这是能达到的最多绳子段数，对应最省力的绕法。绕绳时遵循“从动滑轮上端挂钩起，先绕定滑轮，再绕回动滑轮”的步骤即可。
【解析】
1. 确定绕绳起点：将绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩上；
2. 第一次绕绳：向上绕过定滑轮的轮槽；
3. 第二次绕绳：向下绕过动滑轮的轮槽，使绳子自由端向上，此时动滑轮上有3段绳子承担物重，实现最省力的效果。
（绕绳示意图见答案）
【答案】
绕绳方法如图所示：
【知识点】
滑轮组绕绳方法、滑轮组省力原理
【点评】
本题考查滑轮组最省力绕法的应用，核心是理解“承担物重的绳子段数越多，滑轮组越省力”的规律，掌握从动滑轮起始绕绳能获得最多承重绳段数的技巧，是解决此类问题的关键。
【难度系数】
0.7
要确定滑轮组最省力的绕绳方法，首先明确该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成。根据滑轮组的省力原理，承担物重的绳子段数$n$越多，滑轮组越省力。对于此滑轮组，当绳子从动滑轮的挂钩开始绕时，最终动滑轮上有3段绳子承担物重（$n=3$），这是能达到的最多绳子段数，对应最省力的绕法。绕绳时遵循“从动滑轮上端挂钩起，先绕定滑轮，再绕回动滑轮”的步骤即可。
【解析】
1. 确定绕绳起点：将绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩上；
2. 第一次绕绳：向上绕过定滑轮的轮槽；
3. 第二次绕绳：向下绕过动滑轮的轮槽，使绳子自由端向上，此时动滑轮上有3段绳子承担物重，实现最省力的效果。
（绕绳示意图见答案）
【答案】
绕绳方法如图所示：
【知识点】
滑轮组绕绳方法、滑轮组省力原理
【点评】
本题考查滑轮组最省力绕法的应用，核心是理解“承担物重的绳子段数越多，滑轮组越省力”的规律，掌握从动滑轮起始绕绳能获得最多承重绳段数的技巧，是解决此类问题的关键。
【难度系数】
0.7
11. 在做研究定滑轮和动滑轮的特点的实验时，小明用同一个滑轮做了两次实验，已知每个钩码的重力为 $ 1\ \mathrm{N} $。两次实验装置分别如图 12.3 - 11 甲、乙所示，小明将测得的数据记录在表格中。
(1)在甲实验中，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，绳子拉力的大小将
(2)分析第 2 次实验的数据时发现，有两段绳子承担物重，绳子自由端拉力的大小比钩码重力的一半要大一些，这主要是因为
(1)在甲实验中，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，绳子拉力的大小将
不变
(选填“变大”“不变”或“变小”)；在乙实验中，要沿着竖直
的方向匀速拉动绳子自由端。(2)分析第 2 次实验的数据时发现，有两段绳子承担物重，绳子自由端拉力的大小比钩码重力的一半要大一些，这主要是因为
不能忽略动滑轮重、绳重和摩擦
。答案
11.(1)不变 竖直 (2)不能忽略动滑轮重、绳重和摩擦
解析
【分析】
(1)首先回忆定滑轮的特点：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，只能改变力的方向，所以无论拉力方向是竖直还是水平，拉力大小都等于钩码重力，因此水平向右拉时拉力大小不变；对于动滑轮（乙图），为了让动滑轮的力臂达到最大（即滑轮的直径），使拉力最小，同时保证动滑轮正常工作，需要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端。
(2)动滑轮理想情况下拉力为物重的一半，但实际实验中，动滑轮自身有重力，同时绳子也有重力，滑轮与绳子之间还存在摩擦，这些额外的力都需要拉力来承担，所以实际拉力会比钩码重力的一半大。
【解析】
(1)甲图是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，只能改变力的方向，因此无论拉力方向如何改变，拉力大小都等于钩码的重力，所以将绳子自由端水平向右匀速拉动时，拉力大小不变；乙图是动滑轮，为了使动滑轮的力臂最大，减小额外的力，需要沿着竖直的方向匀速拉动绳子自由端。
(2)在理想情况下，动滑轮由两段绳子承担物重时拉力$F=\frac{G_{物}}{2}$，但实际实验中，动滑轮自身有重力，同时存在绳重和滑轮与绳子之间的摩擦，这些额外的阻力都需要拉力来克服，因此绳子自由端的拉力比钩码重力的一半要大一些。
【答案】
(1)不变 竖直 (2)不能忽略动滑轮重、绳重和摩擦
【知识点】
定滑轮的特点、动滑轮的特点、滑轮的额外阻力
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的特点及实际实验中的影响因素，重点区分定滑轮“不省力、能改变力的方向”和动滑轮“省一半力（理想情况）”的特点，同时要注意实际实验中需考虑动滑轮自重、绳重和摩擦对拉力的影响，是对滑轮基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.7
(1)首先回忆定滑轮的特点：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，只能改变力的方向，所以无论拉力方向是竖直还是水平，拉力大小都等于钩码重力，因此水平向右拉时拉力大小不变；对于动滑轮（乙图），为了让动滑轮的力臂达到最大（即滑轮的直径），使拉力最小，同时保证动滑轮正常工作，需要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端。
(2)动滑轮理想情况下拉力为物重的一半，但实际实验中，动滑轮自身有重力，同时绳子也有重力，滑轮与绳子之间还存在摩擦，这些额外的力都需要拉力来承担，所以实际拉力会比钩码重力的一半大。
【解析】
(1)甲图是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，只能改变力的方向，因此无论拉力方向如何改变，拉力大小都等于钩码的重力，所以将绳子自由端水平向右匀速拉动时，拉力大小不变；乙图是动滑轮，为了使动滑轮的力臂最大，减小额外的力，需要沿着竖直的方向匀速拉动绳子自由端。
(2)在理想情况下，动滑轮由两段绳子承担物重时拉力$F=\frac{G_{物}}{2}$，但实际实验中，动滑轮自身有重力，同时存在绳重和滑轮与绳子之间的摩擦，这些额外的阻力都需要拉力来克服，因此绳子自由端的拉力比钩码重力的一半要大一些。
【答案】
(1)不变 竖直 (2)不能忽略动滑轮重、绳重和摩擦
【知识点】
定滑轮的特点、动滑轮的特点、滑轮的额外阻力
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的特点及实际实验中的影响因素，重点区分定滑轮“不省力、能改变力的方向”和动滑轮“省一半力（理想情况）”的特点，同时要注意实际实验中需考虑动滑轮自重、绳重和摩擦对拉力的影响，是对滑轮基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.7
