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$F_{甲}=$N,图乙中$F_{乙}=$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m/s.

5. 100 62.5 0.2

【分析】首先判断甲为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，只能改变力的方向；乙为动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，绳重和摩擦不计，拉力需考虑动滑轮重力；动滑轮中绳子自由端移动速度是物体上升速度的2倍，据此计算各力和速度。
【解析】解：1. 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. 图乙是动滑轮，绳重和摩擦不计，拉力为物体和动滑轮总重力的一半，即$F_{乙}=\frac{G_{物}+G_{轮}}{2}=\frac{100N+25N}{2}=62.5N$；
3. 动滑轮中，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$v_{物}=10cm/s=0.1m/s$，则绳子自由端移动速度$v_{绳}=2v_{物}=2×0.1m/s=0.2m/s$。
【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工作特点，核心是区分定滑轮与动滑轮的省力规律及速度关系，属于基础应用题型。
【难度系数】0.3

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$F_{1}=$N,$F_{2}=$N,这两个力的作用点移动的距离$s_{1}$(填“大于”“等于”或“小于”)$s_{2}$.

6. 20 10 小于

【分析】首先判断滑轮类型：左图是定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向；右图是动滑轮，动滑轮随物体运动，可省力。物体做匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦力平衡，不计滑轮、绳重及摩擦时，定滑轮拉力等于摩擦力，动滑轮拉力为摩擦力的一半；再根据滑轮的距离规律，定滑轮拉力移动距离等于物体移动距离，动滑轮拉力移动距离是物体移动距离的2倍，据此计算拉力和比较移动距离。
【解析】
1. 计算$F_1$：左图滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，物体匀速运动时，滑轮对物体的拉力等于地面摩擦阻力$f=20\mathrm{N}$，因此绳子拉力$F_1=f=20\mathrm{N}$。
2. 计算$F_2$：右图滑轮为动滑轮，动滑轮随物体运动，此时动滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力$f$，而动滑轮受两段绳子的拉力，每段绳子拉力为$F_2$，故$2F_2=f$，解得$F_2=\frac{f}{2}=\frac{20\mathrm{N}}{2}=10\mathrm{N}$。
3. 比较$s_1$和$s_2$：设物体移动距离为$s_{\mathrm{物}}$，定滑轮拉力$F_1$移动的距离$s_1=s_{\mathrm{物}}$；动滑轮拉力$F_2$移动的距离$s_2=2s_{\mathrm{物}}$，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；滑轮移动距离与物体移动距离的关系
【点评】本题考查水平滑轮的应用，核心是区分定、动滑轮的省力和距离特点，结合二力平衡分析拉力，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5

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
B.小华把小明拉起
C.两个都拉不起
D.两个都拉起

7. B

【分析】
本题考查定滑轮的特点，解题核心是明确定滑轮不省力，且人站在地面上拉绳子时，最大拉力等于自身重力（拉力超过自身重力时，人会被绳子拉离地面，无法再增大拉力）。需通过比较两人能施加的最大拉力与对方重力的关系，判断谁能拉起对方。
【解析】
定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
1. 计算两人的重力：小明的重力$ G_{明}=m_{明}g=50kg×10N/kg=500N $，小华的重力$ G_{华}=m_{华}g=70kg×10N/kg=700N $。
2. 分析最大拉力：人站在地面拉绳子时，最大拉力等于自身重力，若拉力超过自身重力，人会被绳子拉离地面，无法继续增大拉力。因此小明最大拉力为500N，小华最大拉力为700N。
3. 判断结果：要拉起对方，需拉力大于对方重力。小明的最大拉力500N小于小华的重力700N，无法拉起小华；小华的最大拉力700N大于小明的重力500N，能拉起小明。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点、重力计算
【点评】
本题结合定滑轮的实际应用，考查对拉力与重力关系的理解，关键在于明确人拉绳子的最大拉力等于自身重力，是一道基础力学应用题。
【难度系数】
0.3

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，改进方法：.
(3)使用动滑轮时 $F_{2}＞\frac{1}{2}G$ 是因为.

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

【分析】
本题围绕定滑轮和动滑轮的实验展开，需结合二力平衡原理、滑轮自身重力对实验的影响来解题。第(1)问利用二力平衡，匀速拉动时拉力等于绳子拉力，需让钩码匀速上升；第(2)问定滑轮正常不省力，出现省力是因弹簧测力计自身重力，改进需消除该影响；第(3)问动滑轮理想省一半力，实际因滑轮自重导致拉力偏大。
【解析】
(1) 实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，钩码处于平衡状态，受力平衡，此时弹簧测力计的示数等于绳子对钩码的拉力，因此需使钩码匀速上升；
(2) 正常情况下定滑轮不省力，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，使得测量的拉力包含了测力计的重力；改进方法是将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端，这样测力计的重力不会计入绳子的拉力中；
(3) 动滑轮理想状态下（不计滑轮重和摩擦），拉力$F=\frac{1}{2}G$，实际实验中，动滑轮自身有重力，所以拉力$F_2$会大于$\frac{1}{2}G$。
【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】
定滑轮特点、动滑轮特点、实验误差分析
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的实验操作与实际特点，重点分析实验误差的来源，需理解二力平衡和滑轮自重对实验结果的影响，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5

9. 如图所示,物体的重力$G=80\mathrm{N}$,在力$F$的作用下,滑轮以$0.4\mathrm{m/s}$的速度匀速上升,不计摩擦及滑轮重,则物体的速度和力$F$的大小分别是 （）

A.$0.8\mathrm{m/s}$ 160N
B.$0.8\mathrm{m/s}$ 40N
C.$0.4\mathrm{m/s}$ 160N
D.$0.2\mathrm{m/s}$ 40N

9. A 【点拨】该滑轮为动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知:$F=2G=2×80\mathrm{N}=160\mathrm{N}$. 物体上升的距离是滑轮移动距离的二倍,滑轮以 0.4m/s 的速度匀速上升,故物体上升的速度为 $v_{\mathrm{物}}=2v=2×0.4\mathrm{m/s}=0.8\mathrm{m/s}$.

【分析】首先观察滑轮的使用方式，拉力F作用在滑轮的轴上，属于动滑轮的特殊使用情况，与常规动滑轮（拉力在绳端）不同。解题时需先分析滑轮的受力平衡，再结合运动距离与速度的关系求解：第一步，物体匀速运动，绳子拉力等于物体重力；第二步，分析滑轮受力，轴上拉力等于两段绳子拉力之和，从而算出F；第三步，根据滑轮和物体的移动距离关系，得出物体速度是滑轮速度的2倍，进而算出物体速度。
【解析】解：（1）计算力F的大小：该滑轮为动滑轮的特殊使用，拉力作用在轴上，不计滑轮重及摩擦，滑轮匀速运动，受力平衡。此时滑轮受到向上的拉力F，向下的两段绳子的拉力，每段绳子的拉力等于物体的重力G，因此$F=2G=2×80\mathrm{N}=160\mathrm{N}$；（2）计算物体的速度：当滑轮上升距离h时，两段绳子各缩短h，所以物体上升的距离为2h，相同时间内，速度与路程成正比，因此物体的速度$v_{\mathrm{物}}=2v_{\mathrm{滑轮}}=2×0.4\mathrm{m/s}=0.8\mathrm{m/s}$。综上，物体的速度为0.8m/s，力F的大小为160N，对应选项A。
【答案】A
【知识点】动滑轮、力的平衡、速度计算
【点评】本题考查动滑轮的特殊应用，需注意拉力作用位置不同时，力和速度的关系与常规动滑轮相反，是易错题，需准确分析受力和运动关系。
【难度系数】0.4