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6. 如图所示,利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上.
(1)画出滑轮组的绕线方式.
(2)绳子自由端向下移动的距离是多少?
(3)若实际拉力为110N,不计绳重及摩擦,则动滑轮的重力是多少?
(1)画出滑轮组的绕线方式.
(2)绳子自由端向下移动的距离是多少?
(3)若实际拉力为110N,不计绳重及摩擦,则动滑轮的重力是多少?
答案
(1)由题图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子方向，然后依次向内绕.如答图所示
.(2)由答图可知,n=2,则绳子自由端向下移动的距离$s=2h=2×2\mathrm{m}=4\mathrm{m}.$
(3)不计绳重及摩擦,根据$F=\frac{1}{2}(G_{物}+G_{动})$得
$G_{动}=2F-G_{物}=2×110\mathrm{N}-200\mathrm{N}=20\mathrm{N}.$
解析
【分析】
要解决这道滑轮组问题，需分三步思考：①绕线时，人站在地面拉动绳子，拉力方向向下，因此绳子自由端应向下，从定滑轮开始依次绕线；②绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系为$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数），需先确定$n$；③不计绳重及摩擦时，拉力公式为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，据此变形可求动滑轮重力。
【解析】
(1) 绕线：人站在地面拉绳子，拉力方向向下，故从定滑轮的挂钩开始，先向下绕过动滑轮，再向上绕回定滑轮，形成的绕线如答图所示。
(2) 由绕线可知，承担物重的绳子段数$n=2$，根据滑轮组距离关系$s=nh$，代入$h=2\mathrm{m}$，得$s=2×2\mathrm{m}=4\mathrm{m}$。
(3) 不计绳重及摩擦，由$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$变形得$G_{动}=nF - G_{物}$，代入数据：$n=2$，$F=110\mathrm{N}$，$G_{物}=200\mathrm{N}$，计算得$G_{动}=2×110\mathrm{N}-200\mathrm{N}=20\mathrm{N}$。
【答案】
(1) 绕线如答图所示；(2) $4\mathrm{m}$；(3) $20\mathrm{N}$
【知识点】
滑轮组、滑轮组距离计算、动滑轮重力计算
【点评】
本题是滑轮组的基础应用题，考查绕线方法、距离和动滑轮重力的计算，需掌握滑轮组的基本规律，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.4
要解决这道滑轮组问题，需分三步思考：①绕线时，人站在地面拉动绳子，拉力方向向下，因此绳子自由端应向下，从定滑轮开始依次绕线；②绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系为$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数），需先确定$n$；③不计绳重及摩擦时，拉力公式为$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，据此变形可求动滑轮重力。
【解析】
(1) 绕线：人站在地面拉绳子，拉力方向向下，故从定滑轮的挂钩开始，先向下绕过动滑轮，再向上绕回定滑轮，形成的绕线如答图所示
。(2) 由绕线可知，承担物重的绳子段数$n=2$，根据滑轮组距离关系$s=nh$，代入$h=2\mathrm{m}$，得$s=2×2\mathrm{m}=4\mathrm{m}$。
(3) 不计绳重及摩擦，由$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$变形得$G_{动}=nF - G_{物}$，代入数据：$n=2$，$F=110\mathrm{N}$，$G_{物}=200\mathrm{N}$，计算得$G_{动}=2×110\mathrm{N}-200\mathrm{N}=20\mathrm{N}$。
【答案】
(1) 绕线如答图所示
；(2) $4\mathrm{m}$；(3) $20\mathrm{N}$【知识点】
滑轮组、滑轮组距离计算、动滑轮重力计算
【点评】
本题是滑轮组的基础应用题，考查绕线方法、距离和动滑轮重力的计算，需掌握滑轮组的基本规律，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.4
7. 用如图甲所示的滑轮组提升重250N的物体，已知拉力F为100N，不计绳重和摩擦，则动滑轮重为
50
N. 如果物体上升1m，那么绳子自由端移动3
m. 物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是A
（填“A”或“B”）.答案
7.50 3 A
解析
【分析】
本题考查滑轮组的相关计算，解题思路如下：①先确定图甲中滑轮组承担物重的绳子段数n；②利用不计绳重和摩擦时的拉力公式，计算动滑轮的重力；③根据滑轮组中绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系，计算绳子自由端移动的距离；④结合s-t图像中距离的倍数关系，判断反映绳子自由端运动的图线。
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数：由图甲可知，动滑轮上有3段绳子承担物重，即$ n=3 $。
2. 计算动滑轮重：不计绳重和摩擦，拉力公式为$ F = \frac{G_{物} + G_{动}}{n} $，变形得$ G_{动} = nF - G_{物} $，代入数据：$ G_{动} = 3×100N - 250N = 50N $。
3. 计算绳子自由端移动距离：物体上升高度$ h=1m $，根据滑轮组距离关系$ s = nh $，得绳子自由端移动距离$ s = 3×1m = 3m $。
4. 判断运动图线：绳子自由端移动距离是物体上升高度的3倍，即相同时间内，绳子自由端移动的距离是物体的3倍。观察图乙，t=2s时，A的s=3m，B的s=1m，A的距离是B的3倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。
【答案】
50；3；A
【知识点】
滑轮组的拉力计算；滑轮组的距离关系；s-t图像分析
【点评】
本题是滑轮组基础应用的典型题，结合图像考查滑轮组核心规律，需掌握滑轮组的基本公式和图像解读方法，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查滑轮组的相关计算，解题思路如下：①先确定图甲中滑轮组承担物重的绳子段数n；②利用不计绳重和摩擦时的拉力公式，计算动滑轮的重力；③根据滑轮组中绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系，计算绳子自由端移动的距离；④结合s-t图像中距离的倍数关系，判断反映绳子自由端运动的图线。
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数：由图甲可知，动滑轮上有3段绳子承担物重，即$ n=3 $。
2. 计算动滑轮重：不计绳重和摩擦，拉力公式为$ F = \frac{G_{物} + G_{动}}{n} $，变形得$ G_{动} = nF - G_{物} $，代入数据：$ G_{动} = 3×100N - 250N = 50N $。
3. 计算绳子自由端移动距离：物体上升高度$ h=1m $，根据滑轮组距离关系$ s = nh $，得绳子自由端移动距离$ s = 3×1m = 3m $。
4. 判断运动图线：绳子自由端移动距离是物体上升高度的3倍，即相同时间内，绳子自由端移动的距离是物体的3倍。观察图乙，t=2s时，A的s=3m，B的s=1m，A的距离是B的3倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。
【答案】
50；3；A
【知识点】
滑轮组的拉力计算；滑轮组的距离关系；s-t图像分析
【点评】
本题是滑轮组基础应用的典型题，结合图像考查滑轮组核心规律，需掌握滑轮组的基本公式和图像解读方法，难度适中。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示,不计摩擦、滑轮重及绳重,重为$G_1$、$G_2$的两个物体现在处于静止状态,则$G_1:G_2=$
$2:1$
;若在$G_1$和$G_2$下方分别挂一同样重的砝码,则将出现$G_1$上升
(填“仍保持平衡”“$G_1$上升”或“$G_1$下降”);若$G_1=10\mathrm{N}$,动滑轮重2N,忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,要让整个系统处于静止状态,则$G_2=$6
N.答案
8.$2:1$ $G_1$上升 6
解析
【分析】
首先观察滑轮装置，右侧为定滑轮，不省力，绳子拉力等于$G_2$；左侧为动滑轮，静止时受力平衡，动滑轮受到向上的两段绳子拉力，每段拉力等于$G_2$，向下的力为$G_1$，据此推导$G_1$与$G_2$的关系。当两物体下加相同砝码时，分别计算两侧总拉力，比较大小判断运动状态。考虑动滑轮重时，动滑轮受力需加上自身重力，再根据平衡条件计算$G_2$。
【解析】
1. 求$G_1:G_2$：
右侧定滑轮不省力，绳子拉力$T = G_2$；左侧动滑轮静止，受力平衡，向上的总拉力为$2T$，向下的力为$G_1$，故$2T = G_1$，代入$T=G_2$得：$2G_2 = G_1$，因此$G_1:G_2 = 2:1$。
2. 加相同砝码后的状态：
设加的砝码重为$G$，此时左侧总向下力为$G_1+G$，需要的绳子拉力为$F_左=\frac{G_1+G}{2}=\frac{2G_2+G}{2}=G_2+\frac{G}{2}$；右侧总向下力为$G_2+G$，对应的绳子拉力为$F_右=G_2+G$。比较得$F_左 ＜ F_右$，所以$G_1$上升。
3. 动滑轮重2N时求$G_2$：
动滑轮受力平衡，向上的两段绳子拉力为$2G_2$，向下的力为$G_1+G_{动}$，故$2G_2 = G_1 + G_{动}$，代入$G_1=10N$，$G_{动}=2N$，得$2G_2=10+2=12$，解得$G_2=6N$。
【答案】
2:1；$G_1$上升；6
【知识点】
滑轮受力平衡、定滑轮特点、动滑轮特点
【点评】
本题考查滑轮组的平衡问题，核心是明确定、动滑轮的受力关系，分析时需注意动滑轮自身重力的影响，加砝码时需通过拉力比较判断运动状态，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
首先观察滑轮装置，右侧为定滑轮，不省力，绳子拉力等于$G_2$；左侧为动滑轮，静止时受力平衡，动滑轮受到向上的两段绳子拉力，每段拉力等于$G_2$，向下的力为$G_1$，据此推导$G_1$与$G_2$的关系。当两物体下加相同砝码时，分别计算两侧总拉力，比较大小判断运动状态。考虑动滑轮重时，动滑轮受力需加上自身重力，再根据平衡条件计算$G_2$。
【解析】
1. 求$G_1:G_2$：
右侧定滑轮不省力，绳子拉力$T = G_2$；左侧动滑轮静止，受力平衡，向上的总拉力为$2T$，向下的力为$G_1$，故$2T = G_1$，代入$T=G_2$得：$2G_2 = G_1$，因此$G_1:G_2 = 2:1$。
2. 加相同砝码后的状态：
设加的砝码重为$G$，此时左侧总向下力为$G_1+G$，需要的绳子拉力为$F_左=\frac{G_1+G}{2}=\frac{2G_2+G}{2}=G_2+\frac{G}{2}$；右侧总向下力为$G_2+G$，对应的绳子拉力为$F_右=G_2+G$。比较得$F_左 ＜ F_右$，所以$G_1$上升。
3. 动滑轮重2N时求$G_2$：
动滑轮受力平衡，向上的两段绳子拉力为$2G_2$，向下的力为$G_1+G_{动}$，故$2G_2 = G_1 + G_{动}$，代入$G_1=10N$，$G_{动}=2N$，得$2G_2=10+2=12$，解得$G_2=6N$。
【答案】
2:1；$G_1$上升；6
【知识点】
滑轮受力平衡、定滑轮特点、动滑轮特点
【点评】
本题考查滑轮组的平衡问题，核心是明确定、动滑轮的受力关系，分析时需注意动滑轮自身重力的影响，加砝码时需通过拉力比较判断运动状态，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
9.小明和小杰握住两根光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后按如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们手中的木棍.两根木棍和绳子组成的机械相当于
滑轮组
,小明受到的拉力小于
(填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力.如果小华将绳子在木棍上又多绕几圈,在小华拉绳的力与上次相同时,小明和小杰受到的拉力将变大
(填“变大”“变小”或“不变”).答案
9.滑轮组 小于 变大
解析
【分析】
要解决本题，需先识别装置类型，再结合同一根绳子张力处处相等的特点分析拉力大小，最后根据绕绳段数的变化判断拉力变化：1. 观察装置结构，两根木棍和绳子的组合可省力，符合滑轮组的特征；2. 同一根绳子张力处处相等，通过分析小明、小杰对应木棍的绕绳段数，比较两者拉力；3. 多绕绳子会增加承担拉力的段数，据此判断拉力变化。
【解析】
1. 装置判断：两根木棍和绳子组成的机械，由类似滑轮的木棍和绕绳构成，能省力，相当于滑轮组。
2. 拉力比较：同一根绳子的张力处处相等，设小华的拉力为$ F $，观察绕线可知，小杰的木棍上连接的绳子段数更多，因此小杰受到的拉力是多段绳子拉力之和，大于小明受到的拉力，故小明受到的拉力小于小杰的。
3. 拉力变化：若多绕几圈绳子，承担拉力的绳子段数增加，在小华拉力$ F $不变时，总拉力（小明和小杰的拉力）会变大。
【答案】
滑轮组 小于 变大
【知识点】
滑轮组；力的合成
【点评】
本题结合生活实际考查滑轮组的应用，需理解滑轮组的省力原理，分析绕绳段数对拉力的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先识别装置类型，再结合同一根绳子张力处处相等的特点分析拉力大小，最后根据绕绳段数的变化判断拉力变化：1. 观察装置结构，两根木棍和绳子的组合可省力，符合滑轮组的特征；2. 同一根绳子张力处处相等，通过分析小明、小杰对应木棍的绕绳段数，比较两者拉力；3. 多绕绳子会增加承担拉力的段数，据此判断拉力变化。
【解析】
1. 装置判断：两根木棍和绳子组成的机械，由类似滑轮的木棍和绕绳构成，能省力，相当于滑轮组。
2. 拉力比较：同一根绳子的张力处处相等，设小华的拉力为$ F $，观察绕线可知，小杰的木棍上连接的绳子段数更多，因此小杰受到的拉力是多段绳子拉力之和，大于小明受到的拉力，故小明受到的拉力小于小杰的。
3. 拉力变化：若多绕几圈绳子，承担拉力的绳子段数增加，在小华拉力$ F $不变时，总拉力（小明和小杰的拉力）会变大。
【答案】
滑轮组 小于 变大
【知识点】
滑轮组；力的合成
【点评】
本题结合生活实际考查滑轮组的应用，需理解滑轮组的省力原理，分析绕绳段数对拉力的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
