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10.家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组.假设衣服和晾衣架的总重力为100N，则静止时绳子自由端的拉力为（不计动滑轮重及摩擦）（
A.100N
B.50N
C.25N
D.20N
C
）A.100N
B.50N
C.25N
D.20N
答案
10.C
解析
【分析】要计算滑轮组绳子自由端的拉力，需先确定承担总重力的绳子段数n。滑轮组中，不计动滑轮重及摩擦时，拉力公式为$ F=\frac{G_{总}}{n} $，因此关键是数出直接拉着动滑轮（与衣架横梁相连的滑轮为动滑轮）的绳子段数。观察题图，连接动滑轮的绳子共有4段，即$ n=4 $，据此可计算拉力。
【解析】由题图可知，该滑轮组中承担总重力的绳子段数$ n=4 $。已知衣服和晾衣架总重力$ G=100N $，不计动滑轮重及摩擦，根据滑轮组拉力公式$ F=\frac{G}{n} $，代入数据得：$ F=\frac{100N}{4}=25N $，对应选项C。
【答案】C
【知识点】滑轮组拉力计算、定滑轮与动滑轮
【点评】本题考查滑轮组拉力的基础计算，核心是正确判断承担物重的绳子段数，属于初中物理力学的基础应用题目，难度不大，需掌握滑轮组拉力的计算方法。
【难度系数】0.6
【解析】由题图可知，该滑轮组中承担总重力的绳子段数$ n=4 $。已知衣服和晾衣架总重力$ G=100N $，不计动滑轮重及摩擦，根据滑轮组拉力公式$ F=\frac{G}{n} $，代入数据得：$ F=\frac{100N}{4}=25N $，对应选项C。
【答案】C
【知识点】滑轮组拉力计算、定滑轮与动滑轮
【点评】本题考查滑轮组拉力的基础计算，核心是正确判断承担物重的绳子段数，属于初中物理力学的基础应用题目，难度不大，需掌握滑轮组拉力的计算方法。
【难度系数】0.6
11.如图所示,重100N的物体A在水平地面上做匀速直线运动,作用在绳子自由端的拉力F是20N,则下列判断正确的是(不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦) （
A.作用在物体A上的水平拉力是100N
B.作用在物体A上的水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
D
）A.作用在物体A上的水平拉力是100N
B.作用在物体A上的水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
答案
11.D
解析
【分析】
本题是水平滑轮组的受力分析问题，解题思路：先确定水平滑轮组中动滑轮上的绳子段数，再结合二力平衡条件，分析物体A的受力，进而计算滑动摩擦力，逐一判断选项。
【解析】
由图可知，水平滑轮组中，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=2$。因为物体A做匀速直线运动，所以物体A受到的水平拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦时，动滑轮对物体A的拉力等于$n$段绳子的拉力之和，即$F_{拉}=nF$。代入数据得：$F_{拉}=2×20N=40N$，因此物体A受到的滑动摩擦力$f=F_{拉}=40N$。
对选项逐一判断：
A. 作用在物体A上的水平拉力等于滑动摩擦力，为40N，不是100N，错误；
B. 作用在物体A上的水平拉力为40N，不是20N，错误；
C. 物体A受到的滑动摩擦力为40N，不是80N，错误；
D. 物体A受到的滑动摩擦力为40N，正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，核心是明确水平滑轮组的拉力与摩擦力的关系，需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的区别，结合二力平衡条件即可解题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题是水平滑轮组的受力分析问题，解题思路：先确定水平滑轮组中动滑轮上的绳子段数，再结合二力平衡条件，分析物体A的受力，进而计算滑动摩擦力，逐一判断选项。
【解析】
由图可知，水平滑轮组中，动滑轮上承担拉力的绳子段数$n=2$。因为物体A做匀速直线运动，所以物体A受到的水平拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦时，动滑轮对物体A的拉力等于$n$段绳子的拉力之和，即$F_{拉}=nF$。代入数据得：$F_{拉}=2×20N=40N$，因此物体A受到的滑动摩擦力$f=F_{拉}=40N$。
对选项逐一判断：
A. 作用在物体A上的水平拉力等于滑动摩擦力，为40N，不是100N，错误；
B. 作用在物体A上的水平拉力为40N，不是20N，错误；
C. 物体A受到的滑动摩擦力为40N，不是80N，错误；
D. 物体A受到的滑动摩擦力为40N，正确。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组、二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，核心是明确水平滑轮组的拉力与摩擦力的关系，需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的区别，结合二力平衡条件即可解题，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
12.小科想用滑轮组匀速提升重1200N的物体，却发现所用的绳子最多能承受500N的力，若不计滑轮重及摩擦，则滑轮组中至少有 （
A.一个定滑轮和两个动滑轮
B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮
D.两个定滑轮和两个动滑轮
B
）A.一个定滑轮和两个动滑轮
B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮
D.两个定滑轮和两个动滑轮
答案
12.B
解析
【分析】首先，根据滑轮组拉力公式确定承担物重的绳子段数n，再结合滑轮组的组成判断最少需要的滑轮数量。不计滑轮重及摩擦时，拉力F=G/n，因此n=G/F，计算出n的最小值后，分析不同滑轮组合能提供的最大n，从而选出正确选项。
【解析】不计滑轮重及摩擦，滑轮组的拉力公式为F=G/n（n为承担物重的绳子段数）。已知物重G=1200N，绳子最大承受拉力F=500N，代入公式得n=G/F=1200N/500N=2.4。由于n必须为正整数，所以n至少取3。分析滑轮组组成：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最多可绕出3段承担物重的绳子（即n=3），刚好满足要求；若选择更多滑轮，不符合“至少”的条件。因此，滑轮组至少需要一个定滑轮和一个动滑轮，对应选项B。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算、滑轮组的组成
【点评】本题考查滑轮组拉力与绳子段数的关系，核心是确定所需绳子段数的最小值，再结合滑轮组结构判断，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】不计滑轮重及摩擦，滑轮组的拉力公式为F=G/n（n为承担物重的绳子段数）。已知物重G=1200N，绳子最大承受拉力F=500N，代入公式得n=G/F=1200N/500N=2.4。由于n必须为正整数，所以n至少取3。分析滑轮组组成：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最多可绕出3段承担物重的绳子（即n=3），刚好满足要求；若选择更多滑轮，不符合“至少”的条件。因此，滑轮组至少需要一个定滑轮和一个动滑轮，对应选项B。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算、滑轮组的组成
【点评】本题考查滑轮组拉力与绳子段数的关系，核心是确定所需绳子段数的最小值，再结合滑轮组结构判断，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
13.如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置,用相等的拉力F分别匀速提升重为$G_1=56\mathrm{N}$、$G_2=36\mathrm{N}$的两个物体,不计绳重和摩擦,则每个动滑轮的重力为（
A.2N
B.4N
C.8N
D.10N
B
）A.2N
B.4N
C.8N
D.10N
答案
13.B 【点拨】由题图甲可知,n=3,不计绳重和摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=3F-G_1$①.
由题图乙可知,n=2,不计绳重和摩擦,
根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=2F-G_2$②.
由①②知 $3F-G_1=2F-G_2$,
故 $F=G_1-G_2=56\mathrm{N}-36\mathrm{N}=20\mathrm{N}$,
将 $F=20\mathrm{N}$ 代入①得
$G_{动}=3F-G_1=3×20\mathrm{N}-56\mathrm{N}=4\mathrm{N}.$
由题图乙可知,n=2,不计绳重和摩擦,
根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=2F-G_2$②.
由①②知 $3F-G_1=2F-G_2$,
故 $F=G_1-G_2=56\mathrm{N}-36\mathrm{N}=20\mathrm{N}$,
将 $F=20\mathrm{N}$ 代入①得
$G_{动}=3F-G_1=3×20\mathrm{N}-56\mathrm{N}=4\mathrm{N}.$
解析
【分析】要解决本题，需先确定甲、乙滑轮组中承担物重的绳子段数，再利用不计绳重和摩擦时滑轮组的拉力公式，结合两装置拉力相等、动滑轮重力相同的条件，联立方程求解。首先数出甲的绳子段数$n_甲=3$，乙的绳子段数$n_乙=2$，分别对甲、乙列关于动滑轮重力的表达式，再联立求出拉力F，最终算出动滑轮重力。
【解析】
1. 确定绳子段数：由题图可知，甲装置中承担物重的绳子段数$n_甲=3$，乙装置中承担物重的绳子段数$n_乙=2$。
2. 对甲装置，不计绳重和摩擦，拉力公式为$F=\frac{1}{n_甲}(G_1 + G_{动})$，变形得：$G_{动}=3F - G_1$ ①；
3. 对乙装置，同理，拉力公式为$F=\frac{1}{n_乙}(G_2 + G_{动})$，变形得：$G_{动}=2F - G_2$ ②；
4. 因两装置动滑轮重力相同，联立①②得：$3F - G_1 = 2F - G_2$，解得$F = G_1 - G_2 = 56N - 36N = 20N$；
5. 将$F=20N$代入①式，得每个动滑轮的重力：$G_{动}=3×20N - 56N = 4N$。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算、动滑轮重力
【点评】本题考查滑轮组拉力公式的应用，关键是正确确定承担物重的绳子段数，利用动滑轮重力不变的特点联立方程，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 确定绳子段数：由题图可知，甲装置中承担物重的绳子段数$n_甲=3$，乙装置中承担物重的绳子段数$n_乙=2$。
2. 对甲装置，不计绳重和摩擦，拉力公式为$F=\frac{1}{n_甲}(G_1 + G_{动})$，变形得：$G_{动}=3F - G_1$ ①；
3. 对乙装置，同理，拉力公式为$F=\frac{1}{n_乙}(G_2 + G_{动})$，变形得：$G_{动}=2F - G_2$ ②；
4. 因两装置动滑轮重力相同，联立①②得：$3F - G_1 = 2F - G_2$，解得$F = G_1 - G_2 = 56N - 36N = 20N$；
5. 将$F=20N$代入①式，得每个动滑轮的重力：$G_{动}=3×20N - 56N = 4N$。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算、动滑轮重力
【点评】本题考查滑轮组拉力公式的应用，关键是正确确定承担物重的绳子段数，利用动滑轮重力不变的特点联立方程，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
14.小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉.使用时,若绳a处固定不动,手在b处需用力$F_b$拉绳,使重物G匀速上升.若绳b处固定不动,腿在a处需用力$F_a$拉绳,使重物G匀速上升.不计绳重和摩擦,则
（
A.$F_b=F_a$
B.$F_b=2F_a$
C.$F_b＜2F_a$
D.$F_b＞2F_a$
（
D
）A.$F_b=F_a$
B.$F_b=2F_a$
C.$F_b＜2F_a$
D.$F_b＞2F_a$
答案
14.D 【点拨】当绳b处固定不动,在a处用力$F_a$拉绳时,题图中所有滑轮均为定滑轮,不计绳重和摩擦,则$F_a=G$.当绳a处固定不动,手在b处用力$F_b$拉绳时,a处的拉力$F_{拉}$和重物的重力G相等,重物G匀速上升时,中间的滑轮处于平衡状态,不计绳重和摩擦,中间的滑轮受向上的拉力$F_b$、两段绳子向下的拉力$2F_{拉}$和重力$G_{动}$,则由二力平衡条件可得:$F_b=2F_{拉}+G_{动}=2G+G_{动}＞2F_a$,即$F_b＞2F_a.$
解析
【分析】
要解决该问题，需分两种场景分析滑轮的受力情况：一是绳b固定、a处拉绳时，所有滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；二是绳a固定、b处拉绳时，中间滑轮为动滑轮，需对其受力分析，结合二力平衡推导拉力关系，最终比较$F_b$与$2F_a$的大小。
【解析】
1. 当绳b处固定不动，在a处用力$F_a$拉绳使重物G匀速上升时，图中所有滑轮均为定滑轮，定滑轮仅改变力的方向，不省力，不计绳重和摩擦，因此$F_a = G$。
2. 当绳a处固定不动，在b处用力$F_b$拉绳使重物G匀速上升时，对中间挂重物G的滑轮受力分析：该滑轮受向上的拉力$F_b$，向下的两段绳子拉力（每段拉力等于重物重力G），以及滑轮自身的重力$G_{动}$，不计绳重和摩擦，根据二力平衡条件，向上的力等于向下的总力，即$F_b = 2G + G_{动}$。
3. 对比$F_b$和$2F_a$：因为$F_a=G$，所以$2F_a=2G$，而$F_b=2G+G_{动}$，显然$F_b＞2G=2F_a$，故$F_b＞2F_a$。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮、动滑轮、二力平衡
【点评】
本题通过两种不同的固定方式，考查定滑轮与动滑轮的受力分析，核心是正确判断不同情况下滑轮的类型，且需注意动滑轮自身重力的影响，避免忽略该因素导致结论错误。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需分两种场景分析滑轮的受力情况：一是绳b固定、a处拉绳时，所有滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；二是绳a固定、b处拉绳时，中间滑轮为动滑轮，需对其受力分析，结合二力平衡推导拉力关系，最终比较$F_b$与$2F_a$的大小。
【解析】
1. 当绳b处固定不动，在a处用力$F_a$拉绳使重物G匀速上升时，图中所有滑轮均为定滑轮，定滑轮仅改变力的方向，不省力，不计绳重和摩擦，因此$F_a = G$。
2. 当绳a处固定不动，在b处用力$F_b$拉绳使重物G匀速上升时，对中间挂重物G的滑轮受力分析：该滑轮受向上的拉力$F_b$，向下的两段绳子拉力（每段拉力等于重物重力G），以及滑轮自身的重力$G_{动}$，不计绳重和摩擦，根据二力平衡条件，向上的力等于向下的总力，即$F_b = 2G + G_{动}$。
3. 对比$F_b$和$2F_a$：因为$F_a=G$，所以$2F_a=2G$，而$F_b=2G+G_{动}$，显然$F_b＞2G=2F_a$，故$F_b＞2F_a$。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮、动滑轮、二力平衡
【点评】
本题通过两种不同的固定方式，考查定滑轮与动滑轮的受力分析，核心是正确判断不同情况下滑轮的类型，且需注意动滑轮自身重力的影响，避免忽略该因素导致结论错误。
【难度系数】
0.5
