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【例2】如图所示,同一物体沿相同水平地面被匀速拉动,拉力分别为$F_甲$、$F_乙$、$F_丙$,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较三个力的大小,则 （
A.$F_甲＜F_乙＜F_丙$
B.$F_甲＞F_乙＞F_丙$
C.$F_甲＞F_乙=F_丙$
D.$F_甲=F_乙＞F_丙$
B
）A.$F_甲＜F_乙＜F_丙$
B.$F_甲＞F_乙＞F_丙$
C.$F_甲＞F_乙=F_丙$
D.$F_甲=F_乙＞F_丙$
答案
【解析】由题意可知,物体与地面间的摩擦力不变,由于物体被匀速拉动,处于平衡状态,故摩擦力等于绳子整体作用在物体上的力。图甲中是定滑轮,不能省力,故绳子的拉力等于物体所受的摩擦力,即$F_甲=f$;图乙中是动滑轮,其上有2段绳子,故绳子的拉力等于摩擦力的一半,即$F_乙=\frac{f}{2}$;图丙中是滑轮组,动滑轮上有3段绳子,故绳子的拉力等于摩擦力的$\frac{1}{3}$,即$F_丙=\frac{f}{3}$。所以$F_甲＞F_乙＞F_丙$。
解析
【分析】
要比较三个拉力的大小，需结合滑轮类型、物体匀速运动时的受力平衡关系，以及滑轮的省力特点分析：同一物体在相同水平地面，滑动摩擦力f大小不变；甲图为定滑轮，乙图为动滑轮，丙图为滑轮组，根据不同滑轮的省力规律，分别计算三个拉力，再比较大小。
【解析】
同一物体沿相同水平地面运动，物体受到的滑动摩擦力f大小不变，且物体匀速运动处于平衡状态，滑轮对物体的拉力等于摩擦力f。
1. 图甲：是定滑轮，实质为等臂杠杆，不省力，因此$F_甲 = f$；
2. 图乙：是动滑轮，动滑轮上有2段绳子承担拉力，可省一半力，因此$F_乙 = \frac{f}{2}$；
3. 图丙：是滑轮组，动滑轮上有3段绳子承担拉力，因此$F_丙 = \frac{f}{3}$；
综上可得$F_甲＞F_乙＞F_丙$。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮组特点
【点评】
本题考查水平方向滑轮的省力分析，核心是区分定滑轮、动滑轮和滑轮组的工作原理，明确水平拉动物体时拉力与摩擦力的平衡关系，根据承担力的绳子段数判断省力情况，属于基础力学应用题目。
【难度系数】
0.6
要比较三个拉力的大小，需结合滑轮类型、物体匀速运动时的受力平衡关系，以及滑轮的省力特点分析：同一物体在相同水平地面，滑动摩擦力f大小不变；甲图为定滑轮，乙图为动滑轮，丙图为滑轮组，根据不同滑轮的省力规律，分别计算三个拉力，再比较大小。
【解析】
同一物体沿相同水平地面运动，物体受到的滑动摩擦力f大小不变，且物体匀速运动处于平衡状态，滑轮对物体的拉力等于摩擦力f。
1. 图甲：是定滑轮，实质为等臂杠杆，不省力，因此$F_甲 = f$；
2. 图乙：是动滑轮，动滑轮上有2段绳子承担拉力，可省一半力，因此$F_乙 = \frac{f}{2}$；
3. 图丙：是滑轮组，动滑轮上有3段绳子承担拉力，因此$F_丙 = \frac{f}{3}$；
综上可得$F_甲＞F_乙＞F_丙$。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点、动滑轮特点、滑轮组特点
【点评】
本题考查水平方向滑轮的省力分析，核心是区分定滑轮、动滑轮和滑轮组的工作原理，明确水平拉动物体时拉力与摩擦力的平衡关系，根据承担力的绳子段数判断省力情况，属于基础力学应用题目。
【难度系数】
0.6
1. 下列实例中,力对物体做了功的是 (
A.举重运动员举着杠铃不动
B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D.用力搬桌子而未搬起
B
)A.举重运动员举着杠铃不动
B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D.用力搬桌子而未搬起
答案
1.B
解析
【分析】
判断力是否做功需依据两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。逐一分析选项：A选项中，运动员举着杠铃不动，有力但杠铃未在力的方向移动距离，不做功；B选项中，小明提水桶时，对水桶施加向上的力，水桶沿力的方向向上移动了距离，满足做功条件；C选项中，吊车对货物的拉力向上，货物水平移动，距离方向与力的方向垂直，未在力的方向移动距离，不做功；D选项中，搬桌子未搬起，有力但无距离，不做功。
【解析】
力对物体做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，二者需同时满足。对各选项分析如下：
1. A选项：举重运动员举着杠铃不动，存在向上的力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，力不做功；
2. B选项：小明将水桶从地面提起，对水桶施加向上的力，水桶在力的方向（向上）移动了距离，满足做功的两个条件，力做了功；
3. C选项：吊车吊着货物水平匀速移动，吊车对货物的拉力向上，货物移动的距离为水平方向，与拉力方向垂直，货物未在拉力方向移动距离，力不做功；
4. D选项：用力搬桌子而未搬起，存在对桌子的力，但桌子未在力的方向移动距离，力不做功。
综上，只有B选项符合要求。
【答案】
B
【知识点】
功的必要因素、力做功的判断
【点评】
本题考查力是否做功的判断，核心是掌握做功的两个必要条件，属于力学基础概念题，难度较低，学生易理解掌握。
【难度系数】
0.8
判断力是否做功需依据两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。逐一分析选项：A选项中，运动员举着杠铃不动，有力但杠铃未在力的方向移动距离，不做功；B选项中，小明提水桶时，对水桶施加向上的力，水桶沿力的方向向上移动了距离，满足做功条件；C选项中，吊车对货物的拉力向上，货物水平移动，距离方向与力的方向垂直，未在力的方向移动距离，不做功；D选项中，搬桌子未搬起，有力但无距离，不做功。
【解析】
力对物体做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，二者需同时满足。对各选项分析如下：
1. A选项：举重运动员举着杠铃不动，存在向上的力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，力不做功；
2. B选项：小明将水桶从地面提起，对水桶施加向上的力，水桶在力的方向（向上）移动了距离，满足做功的两个条件，力做了功；
3. C选项：吊车吊着货物水平匀速移动，吊车对货物的拉力向上，货物移动的距离为水平方向，与拉力方向垂直，货物未在拉力方向移动距离，力不做功；
4. D选项：用力搬桌子而未搬起，存在对桌子的力，但桌子未在力的方向移动距离，力不做功。
综上，只有B选项符合要求。
【答案】
B
【知识点】
功的必要因素、力做功的判断
【点评】
本题考查力是否做功的判断，核心是掌握做功的两个必要条件，属于力学基础概念题，难度较低，学生易理解掌握。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,用跨过滑轮的绳拉着湖中的小船靠岸,若小船受到的拉力F=100 N且大小保持不变,河岸的高度AB=3 m,图示位置时船头到河岸的距离BC=4 m,则船从图示位置靠岸的过程中,拉力做的功为(滑轮
)
可看成一个点,大小忽略不计,忽略船高）（
A.400 J
B.500 J
C.300 J
D.200 J
)可看成一个点,大小忽略不计,忽略船高）（
D
）A.400 J
B.500 J
C.300 J
D.200 J
答案
2.D
解析
【分析】要计算拉力做的功，需利用恒力做功公式$W=Fs$，其中$s$是拉力方向上移动的距离，即绳子被拉动的长度。首先通过几何关系求出初始时绳子的长度，再求出船靠岸时绳子的长度，两者的差值就是拉力移动的距离，最后代入公式计算即可。
【解析】1. 求初始位置绳子长度：已知河岸高度$AB=3m$，图示位置船头到河岸的距离$BC=4m$，由勾股定理得初始绳子长度$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5m$；
2. 求船靠岸时绳子长度：船靠岸到$B$点正下方时，绳子长度等于$AB=3m$；
3. 求拉力移动的距离：拉力移动的距离等于绳子缩短的长度，即$s=AC-AB=5m-3m=2m$；
4. 计算拉力做功：根据恒力做功公式，$W=F· s=100N×2m=200J$。
【答案】D
【知识点】恒力做功、勾股定理
【点评】本题结合几何知识考查恒力做功的计算，核心是明确拉力作用点的位移（绳子缩短的长度），难度适中，需注意区分船移动的距离与拉力移动的距离。
【难度系数】0.5
【解析】1. 求初始位置绳子长度：已知河岸高度$AB=3m$，图示位置船头到河岸的距离$BC=4m$，由勾股定理得初始绳子长度$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5m$；
2. 求船靠岸时绳子长度：船靠岸到$B$点正下方时，绳子长度等于$AB=3m$；
3. 求拉力移动的距离：拉力移动的距离等于绳子缩短的长度，即$s=AC-AB=5m-3m=2m$；
4. 计算拉力做功：根据恒力做功公式，$W=F· s=100N×2m=200J$。
【答案】D
【知识点】恒力做功、勾股定理
【点评】本题结合几何知识考查恒力做功的计算，核心是明确拉力作用点的位移（绳子缩短的长度），难度适中，需注意区分船移动的距离与拉力移动的距离。
【难度系数】0.5
