8.(2025·常州天宁期中)如图所示,有甲、乙两个滑轮组,其中每个滑轮的质量都相同,分别用拉力$F_{1}$、$F_{2}$将重物$G_{1}$、$G_{2}$提升相同高度,绳子自由端移动的距离分别为$s_{1}$、$s_{2}$,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(

A.若$G_{1}=G_{2}$,则拉力$F_{1}=F_{2}$
B.若$G_{1}=G_{2}$,则拉力$F_{1}>F_{2}$
C.若$G_{1}>G_{2}$,则距离$s_{1}>s_{2}$
D.若$G_{1}<G_{2}$,则距离$s_{1}>s_{2}$
B
)A.若$G_{1}=G_{2}$,则拉力$F_{1}=F_{2}$
B.若$G_{1}=G_{2}$,则拉力$F_{1}>F_{2}$
C.若$G_{1}>G_{2}$,则距离$s_{1}>s_{2}$
D.若$G_{1}<G_{2}$,则距离$s_{1}>s_{2}$
答案
8. B 提示:图中$n_1=2$,$n_2=3$,每个滑轮的质量相同,升高相同的高度时,不计绳重和摩擦,$F_1=\frac{1}{n_1}(G_1+G_{动})=\frac{1}{2}(G_1+G_{动})$,$F_2=\frac{1}{n_2}(G_2+G_{动})=\frac{1}{3}(G_2+G_{动})$,若$G_1=G_2$,则$F_1>F_2$。绳子自由端移动的距离为$s_1=n_1h=2h$,$s_2=n_2h=3h$,则$s_1<s_2$。
解析
【分析】
解题时第一步先确定两个滑轮组承担动滑轮和物重的绳子段数n:观察甲图,直接连在动滑轮上的绳子有2段,即n₁=2;观察乙图,直接连在动滑轮上的绳子有3段,即n₂=3。第二步,结合不计绳重和摩擦的条件,推导拉力公式:此时拉力F=(G物+G动)/n,代入n的数值可得F₁=(G₁+G动)/2,F₂=(G₂+G动)/3。第三步,结合题目给出的“提升重物高度相同”的条件,推导绳子自由端移动距离公式s=nh,可知s的大小仅由n和提升高度h决定,和物重G无关。最后逐个对比选项判断正误即可。
【解析】
1. 确定绳子段数:甲滑轮组承担总重的绳子段数$n_1=2$,乙滑轮组承担总重的绳子段数$n_2=3$,两个滑轮组的动滑轮重力$G_{动}$完全相同。
2. 不计绳重和摩擦时,拉力满足:
$F_1=\frac{1}{n_1}(G_1+G_{动})=\frac{1}{2}(G_1+G_{动})$
$F_2=\frac{1}{n_2}(G_2+G_{动})=\frac{1}{3}(G_2+G_{动})$
3. 分析AB选项:若$G_1=G_2$,代入两式可得$F_1=\frac{1}{2}(G_1+G_{动})$,$F_2=\frac{1}{3}(G_1+G_{动})$,由于$\frac{1}{2}>\frac{1}{3}$,因此$F_1>F_2$,A错误,B正确。
4. 分析CD选项:已知两个滑轮组提升重物的高度h相同,绳子自由端移动距离$s=nh$,因此$s_1=n_1h=2h$,$s_2=n_2h=3h$,无论$G_1$、$G_2$的大小关系如何,都有$s_1<s_2$,因此C、D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算,滑轮组距离关系
【点评】本题核心考点是滑轮组的绳子段数判断,易错点是误数乙图的承担物重的绳子段数,同时要明确绳子自由端移动的距离只和承担物重的段数、物体提升高度有关,和物重大小没有关系,不要被选项中G₁、G₂的大小条件误导。
【难度系数】
0.7
解题时第一步先确定两个滑轮组承担动滑轮和物重的绳子段数n:观察甲图,直接连在动滑轮上的绳子有2段,即n₁=2;观察乙图,直接连在动滑轮上的绳子有3段,即n₂=3。第二步,结合不计绳重和摩擦的条件,推导拉力公式:此时拉力F=(G物+G动)/n,代入n的数值可得F₁=(G₁+G动)/2,F₂=(G₂+G动)/3。第三步,结合题目给出的“提升重物高度相同”的条件,推导绳子自由端移动距离公式s=nh,可知s的大小仅由n和提升高度h决定,和物重G无关。最后逐个对比选项判断正误即可。
【解析】
1. 确定绳子段数:甲滑轮组承担总重的绳子段数$n_1=2$,乙滑轮组承担总重的绳子段数$n_2=3$,两个滑轮组的动滑轮重力$G_{动}$完全相同。
2. 不计绳重和摩擦时,拉力满足:
$F_1=\frac{1}{n_1}(G_1+G_{动})=\frac{1}{2}(G_1+G_{动})$
$F_2=\frac{1}{n_2}(G_2+G_{动})=\frac{1}{3}(G_2+G_{动})$
3. 分析AB选项:若$G_1=G_2$,代入两式可得$F_1=\frac{1}{2}(G_1+G_{动})$,$F_2=\frac{1}{3}(G_1+G_{动})$,由于$\frac{1}{2}>\frac{1}{3}$,因此$F_1>F_2$,A错误,B正确。
4. 分析CD选项:已知两个滑轮组提升重物的高度h相同,绳子自由端移动距离$s=nh$,因此$s_1=n_1h=2h$,$s_2=n_2h=3h$,无论$G_1$、$G_2$的大小关系如何,都有$s_1<s_2$,因此C、D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算,滑轮组距离关系
【点评】本题核心考点是滑轮组的绳子段数判断,易错点是误数乙图的承担物重的绳子段数,同时要明确绳子自由端移动的距离只和承担物重的段数、物体提升高度有关,和物重大小没有关系,不要被选项中G₁、G₂的大小条件误导。
【难度系数】
0.7
9.(2025·连云港赣榆期中)如图所示的装置处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,在$G_1$和$G_2$下方同时挂上一个相同的重物$G$,则下列描述现象会出现的是(

A.$G_1$向下运动
B.$G_2$向下运动
C.$G_1$和$G_2$保持静止
D.滑轮乙向下运动
B
)A.$G_1$向下运动
B.$G_2$向下运动
C.$G_1$和$G_2$保持静止
D.滑轮乙向下运动
答案
9. B 提示:装置平衡时,绳端拉力$F=G_2$,不计滑轮重及绳子摩擦,有$2F=G_1$,即$G_1=2G_2$。在$G_1$、$G_2$下方同时挂上一个相同的重物G,绳端拉力$F'=G_2+G$,动滑轮下的物重$G'=G_1+G=2G_2+G$,动滑轮受到向上的拉力$2F'=2(G_2+G)$,可知$2F'>G'$,故$G_2$向下运动,$G_1$向上运动,滑轮乙向上运动。
解析
【分析】
解题时首先要先识别两个滑轮的类型:甲是定滑轮,乙是动滑轮。第一步先分析装置初始平衡状态的受力,利用定滑轮不省力、动滑轮省一半力的特点,推导出初始状态下G₁和G₂的大小关系为G₁=2G₂。第二步再分析两侧同时挂上相同重物G后的受力:先算出此时两段绳子对动滑轮的总向上拉力,再算出动滑轮下方的总向下物重,对比两个力的大小,就能判断出物体的运动方向,排除错误选项得到答案。
【解析】
解:
1. 初始平衡状态分析:
图中甲为定滑轮,不计滑轮重及摩擦时,绳子拉力等于左侧悬挂物的重力,即绳端拉力F=G₂;
乙为动滑轮,动滑轮由两段绳子向上拉动,平衡时向上的总拉力等于下方悬挂物的重力,因此2F=G₁,代入F=G₂可得:G₁=2G₂。
2. 悬挂相同重物G后的受力分析:
在G₁、G₂下方同时挂上重物G后,绳端新的拉力F'=G₂+G,两段绳子对动滑轮向上的总拉力为:
2F' = 2(G₂+G) = 2G₂ + 2G
此时动滑轮下方悬挂的总向下重力为:
G总 = G₁ + G = 2G₂ + G
对比两个力的大小可得:2G₂+2G > 2G₂+G,即向上的总拉力大于动滑轮下方的总物重,因此动滑轮乙会向上运动,G₁向上运动,G₂向下运动。
综上,选项A、C、D错误,选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点;动滑轮特点;受力平衡分析
【点评】
本题的易错点是容易凭直觉认为两侧添加相同重物后装置仍保持平衡,忽略了动滑轮的受力是由两段绳子共同承担的,两侧原本就存在2倍的重力关系,添加相同重物后力的平衡被打破,需要通过定量的受力对比才能正确判断运动方向。
【难度系数】
0.5
解题时首先要先识别两个滑轮的类型:甲是定滑轮,乙是动滑轮。第一步先分析装置初始平衡状态的受力,利用定滑轮不省力、动滑轮省一半力的特点,推导出初始状态下G₁和G₂的大小关系为G₁=2G₂。第二步再分析两侧同时挂上相同重物G后的受力:先算出此时两段绳子对动滑轮的总向上拉力,再算出动滑轮下方的总向下物重,对比两个力的大小,就能判断出物体的运动方向,排除错误选项得到答案。
【解析】
解:
1. 初始平衡状态分析:
图中甲为定滑轮,不计滑轮重及摩擦时,绳子拉力等于左侧悬挂物的重力,即绳端拉力F=G₂;
乙为动滑轮,动滑轮由两段绳子向上拉动,平衡时向上的总拉力等于下方悬挂物的重力,因此2F=G₁,代入F=G₂可得:G₁=2G₂。
2. 悬挂相同重物G后的受力分析:
在G₁、G₂下方同时挂上重物G后,绳端新的拉力F'=G₂+G,两段绳子对动滑轮向上的总拉力为:
2F' = 2(G₂+G) = 2G₂ + 2G
此时动滑轮下方悬挂的总向下重力为:
G总 = G₁ + G = 2G₂ + G
对比两个力的大小可得:2G₂+2G > 2G₂+G,即向上的总拉力大于动滑轮下方的总物重,因此动滑轮乙会向上运动,G₁向上运动,G₂向下运动。
综上,选项A、C、D错误,选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点;动滑轮特点;受力平衡分析
【点评】
本题的易错点是容易凭直觉认为两侧添加相同重物后装置仍保持平衡,忽略了动滑轮的受力是由两段绳子共同承担的,两侧原本就存在2倍的重力关系,添加相同重物后力的平衡被打破,需要通过定量的受力对比才能正确判断运动方向。
【难度系数】
0.5
10. (2025·苏州姑苏阶段检测)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,使重物匀速上升。不计绳重和摩擦,则 (

A.$F_{a}<F_{b}$
B.$F_{a}>F_{b}$
C.$F_{a}=F_{b}$
D.条件不足,无法确定
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,使重物匀速上升。不计绳重和摩擦,则 (
A
)A.$F_{a}<F_{b}$
B.$F_{a}>F_{b}$
C.$F_{a}=F_{b}$
D.条件不足,无法确定
答案
10. A 提示:绳b处固定不动,在a处用力$F_a$拉绳时,所有滑轮均为定滑轮,不计绳重和摩擦,则$F_a=G$;绳a处固定不动,手在b处用力$F_b$拉绳时,a处的拉力$F_{拉}$和物体的重力G相等,物体G匀速上升时,中间的滑轮受向上的拉力$F_b$、2段绳子向下的拉力$2F_{拉}$和中间滑轮向下的重力$G_{动}$,$F_b=2F_{拉}+G_{动}=2G+G_{动}>2F_a$,即$F_a<F_b$。
解析
【分析】
解题时需要分两种使用场景分别分析滑轮的类型和受力:首先第一种场景,绳b固定、在a处拉绳使重物上升时,观察三个滑轮的运动状态,所有滑轮都不会随重物移动,都是定滑轮,定滑轮不省力,直接得到Fa等于物重G;第二种场景,绳a固定、在b处拉绳使重物上升时,中间的滑轮会随重物同步运动,属于拉力作用在轴上的特殊动滑轮,对该滑轮做受力平衡分析,就能得到Fb的表达式,最后对比两个拉力的大小即可得出结论。要注意不能用常规动滑轮省力的惯性思维判断,还要考虑动滑轮自身的重力。
【解析】
我们分两种情况逐一推导拉力大小:
1. 当绳b处固定不动,腿在a处用力$F_a$拉绳使重物匀速上升时:
三个滑轮的位置都不随重物的升降发生变化,全部为定滑轮。定滑轮仅改变力的方向,不省力,不计绳重和摩擦,因此拉力等于重物的重力,即:
$F_a = G$
2. 当绳a处固定不动,手在b处用力$F_b$拉绳使重物匀速上升时:
中间的滑轮随重物上升同步向上运动,属于动滑轮,且拉力作用在该动滑轮的轴上。对匀速运动的中间滑轮做受力分析:滑轮受力平衡,向上的拉力为$F_b$,向下的力包括两段绳子的拉力(每段绳子拉力大小等于重物重力G)、滑轮自身的重力$G_{动}$,因此平衡关系为:
$F_b = 2G + G_{动}$
显然$F_b > 2G$,结合$F_a=G$,可得$F_a < F_b$。
因此选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮特点,动滑轮受力,二力平衡
【点评】
本题的易错点是容易陷入常规动滑轮省力的思维误区,忽略本题中动滑轮的拉力作用在轴上的费力特性,同时需要准确区分两种使用场景下滑轮的运动属性,结合受力平衡推导拉力大小,注意不能忽略动滑轮自身的重力。
【难度系数】
0.4
解题时需要分两种使用场景分别分析滑轮的类型和受力:首先第一种场景,绳b固定、在a处拉绳使重物上升时,观察三个滑轮的运动状态,所有滑轮都不会随重物移动,都是定滑轮,定滑轮不省力,直接得到Fa等于物重G;第二种场景,绳a固定、在b处拉绳使重物上升时,中间的滑轮会随重物同步运动,属于拉力作用在轴上的特殊动滑轮,对该滑轮做受力平衡分析,就能得到Fb的表达式,最后对比两个拉力的大小即可得出结论。要注意不能用常规动滑轮省力的惯性思维判断,还要考虑动滑轮自身的重力。
【解析】
我们分两种情况逐一推导拉力大小:
1. 当绳b处固定不动,腿在a处用力$F_a$拉绳使重物匀速上升时:
三个滑轮的位置都不随重物的升降发生变化,全部为定滑轮。定滑轮仅改变力的方向,不省力,不计绳重和摩擦,因此拉力等于重物的重力,即:
$F_a = G$
2. 当绳a处固定不动,手在b处用力$F_b$拉绳使重物匀速上升时:
中间的滑轮随重物上升同步向上运动,属于动滑轮,且拉力作用在该动滑轮的轴上。对匀速运动的中间滑轮做受力分析:滑轮受力平衡,向上的拉力为$F_b$,向下的力包括两段绳子的拉力(每段绳子拉力大小等于重物重力G)、滑轮自身的重力$G_{动}$,因此平衡关系为:
$F_b = 2G + G_{动}$
显然$F_b > 2G$,结合$F_a=G$,可得$F_a < F_b$。
因此选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮特点,动滑轮受力,二力平衡
【点评】
本题的易错点是容易陷入常规动滑轮省力的思维误区,忽略本题中动滑轮的拉力作用在轴上的费力特性,同时需要准确区分两种使用场景下滑轮的运动属性,结合受力平衡推导拉力大小,注意不能忽略动滑轮自身的重力。
【难度系数】
0.4
11. 如图所示,在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。

答案
11. 如图所示
解析
【分析】
解题时首先要明确目标:要让滑轮组最省力,就要尽可能增加承担物重的绳子段数,而动滑轮的数量越多,可实现的绳子段数就越大。首先判断现有两个滑轮的属性:顶部固定在天花板的滑轮轴位置固定,是定滑轮;下方挂着重物的滑轮会随重物升降,是动滑轮。接下来对比两个添加位置的效果:如果在A处添加滑轮,该滑轮的轴挂靠在定滑轮下方,位置固定,属于定滑轮,此时总共有2个定滑轮、1个动滑轮,最多只能实现3段绳子承担物重,拉力为总重的1/3;如果在B处添加滑轮,该滑轮挂靠在原有动滑轮的上方,会随重物同步升降,属于动滑轮,此时总共有1个定滑轮、2个动滑轮,最多可实现4段绳子承担物重,拉力为总重的1/4,省力效果更好。最后按照滑轮组“奇动偶定”的绕线规则,依次绕制绳子,保证绕线不交叉,得到最省力的滑轮组。
【解析】
1. 确定添加滑轮的位置:选择在B处添加滑轮,该滑轮作为动滑轮使用,使动滑轮总数达到2个,定滑轮总数为1个,可实现最多4段绳子承担总重,满足最省力要求。
2. 绕线操作:将绳子的起始端固定在顶部定滑轮的下挂钩处,先向下绕过B处新增的动滑轮,再向上绕过顶部的定滑轮,之后向下绕过最下方原有的动滑轮,最终绳子自由端向上,完成绕线,此时承担物重的绳子段数n=4,是该结构下的最省力绕法。
【答案】

【知识点】
滑轮组绕线,滑轮组省力规律,动滑轮特点
【点评】
本题的易错点是误将滑轮添加在A处,忽略A处添加的滑轮为定滑轮,无法提升省力效果,解题核心是明确“动滑轮数量越多,可获得的最大省力程度越高”的规律,先选对滑轮的添加位置,再按照绕线规则完成作图,对学生的滑轮组综合应用能力有一定考察作用。
【难度系数】
0.4
解题时首先要明确目标:要让滑轮组最省力,就要尽可能增加承担物重的绳子段数,而动滑轮的数量越多,可实现的绳子段数就越大。首先判断现有两个滑轮的属性:顶部固定在天花板的滑轮轴位置固定,是定滑轮;下方挂着重物的滑轮会随重物升降,是动滑轮。接下来对比两个添加位置的效果:如果在A处添加滑轮,该滑轮的轴挂靠在定滑轮下方,位置固定,属于定滑轮,此时总共有2个定滑轮、1个动滑轮,最多只能实现3段绳子承担物重,拉力为总重的1/3;如果在B处添加滑轮,该滑轮挂靠在原有动滑轮的上方,会随重物同步升降,属于动滑轮,此时总共有1个定滑轮、2个动滑轮,最多可实现4段绳子承担物重,拉力为总重的1/4,省力效果更好。最后按照滑轮组“奇动偶定”的绕线规则,依次绕制绳子,保证绕线不交叉,得到最省力的滑轮组。
【解析】
1. 确定添加滑轮的位置:选择在B处添加滑轮,该滑轮作为动滑轮使用,使动滑轮总数达到2个,定滑轮总数为1个,可实现最多4段绳子承担总重,满足最省力要求。
2. 绕线操作:将绳子的起始端固定在顶部定滑轮的下挂钩处,先向下绕过B处新增的动滑轮,再向上绕过顶部的定滑轮,之后向下绕过最下方原有的动滑轮,最终绳子自由端向上,完成绕线,此时承担物重的绳子段数n=4,是该结构下的最省力绕法。
【答案】
【知识点】
滑轮组绕线,滑轮组省力规律,动滑轮特点
【点评】
本题的易错点是误将滑轮添加在A处,忽略A处添加的滑轮为定滑轮,无法提升省力效果,解题核心是明确“动滑轮数量越多,可获得的最大省力程度越高”的规律,先选对滑轮的添加位置,再按照绕线规则完成作图,对学生的滑轮组综合应用能力有一定考察作用。
【难度系数】
0.4
12. 如图甲所示,某同学在同一种绕绳方式下用滑轮组匀速提升不同质量的重物,得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与物重G的大小关系,并绘制出如图乙所示的F-G图像(不计绳重与摩擦)。
(1)在图甲中画出该同学的绕绳方法。
(2)若细绳能够承受的最大拉力为70 N,用该滑轮组提起重物的最大重量是多少?

(1)在图甲中画出该同学的绕绳方法。
(2)若细绳能够承受的最大拉力为70 N,用该滑轮组提起重物的最大重量是多少?
答案
12. (1)如图所示
解析
【分析】
首先我们要明确,不计绳重与摩擦时,滑轮组的拉力满足公式$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$,其中n是承担物重的绳子段数,$G_{动}$是动滑轮的重力,这两个量都是未知的。我们可以从图乙的F-G图像中选取两组对应的F、G数值,代入公式联立方程组,就可以解出n和$G_{动}$。得到n的数值后就能确定滑轮组的绕绳方式:如果n=2,绳子起始端就固定在定滑轮的挂钩上,依次绕过动滑轮、定滑轮即可。第二问得到n和动滑轮重力后,把最大拉力代入拉力公式,变形后就能算出能提起的最大物重。
【解析】
(1) 不计绳重和摩擦,滑轮组拉力公式为$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$。从图乙中选取两组数据:当$G_1=30\ \mathrm{N}$时,$F_1=20\ \mathrm{N}$;当$G_2=70\ \mathrm{N}$时,$F_2=40\ \mathrm{N}$,将两组数据代入公式得:
$\begin{cases}20\ \mathrm{N}=\frac{1}{n}(30\ \mathrm{N}+G_{动})\\40\ \mathrm{N}=\frac{1}{n}(70\ \mathrm{N}+G_{动})\end{cases}$
两式相减可得$20\ \mathrm{N}=\frac{40\ \mathrm{N}}{n}$,解得$n=2$,再代入第一个方程解得动滑轮重力$G_{动}=10\ \mathrm{N}$。
n=2说明承担物重的绳子段数为2,因此绳子起始端固定在定滑轮下方的挂钩上,向下绕过动滑轮,再向上绕过定滑轮,完成绕线。
(2) 已知细绳能承受的最大拉力$F_{大}=70\ \mathrm{N}$,将$n=2$、$G_{动}=10\ \mathrm{N}$代入拉力公式,变形可得最大物重:
$G_{大}=nF_{大}-G_{动}=2×70\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=130\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)
(2) 提起重物的最大重量是130 N
【知识点】
滑轮组拉力计算,滑轮组绕线
【点评】
本题结合F-G图像综合考查滑轮组的相关知识,解题的核心是利用不计绳重摩擦的拉力公式,通过图像提取两组未知量的对应值联立求解,既考查了学生对滑轮组核心公式的掌握,也锻炼了学生从图像中提取有效信息的能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先我们要明确,不计绳重与摩擦时,滑轮组的拉力满足公式$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$,其中n是承担物重的绳子段数,$G_{动}$是动滑轮的重力,这两个量都是未知的。我们可以从图乙的F-G图像中选取两组对应的F、G数值,代入公式联立方程组,就可以解出n和$G_{动}$。得到n的数值后就能确定滑轮组的绕绳方式:如果n=2,绳子起始端就固定在定滑轮的挂钩上,依次绕过动滑轮、定滑轮即可。第二问得到n和动滑轮重力后,把最大拉力代入拉力公式,变形后就能算出能提起的最大物重。
【解析】
(1) 不计绳重和摩擦,滑轮组拉力公式为$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$。从图乙中选取两组数据:当$G_1=30\ \mathrm{N}$时,$F_1=20\ \mathrm{N}$;当$G_2=70\ \mathrm{N}$时,$F_2=40\ \mathrm{N}$,将两组数据代入公式得:
$\begin{cases}20\ \mathrm{N}=\frac{1}{n}(30\ \mathrm{N}+G_{动})\\40\ \mathrm{N}=\frac{1}{n}(70\ \mathrm{N}+G_{动})\end{cases}$
两式相减可得$20\ \mathrm{N}=\frac{40\ \mathrm{N}}{n}$,解得$n=2$,再代入第一个方程解得动滑轮重力$G_{动}=10\ \mathrm{N}$。
n=2说明承担物重的绳子段数为2,因此绳子起始端固定在定滑轮下方的挂钩上,向下绕过动滑轮,再向上绕过定滑轮,完成绕线。
(2) 已知细绳能承受的最大拉力$F_{大}=70\ \mathrm{N}$,将$n=2$、$G_{动}=10\ \mathrm{N}$代入拉力公式,变形可得最大物重:
$G_{大}=nF_{大}-G_{动}=2×70\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=130\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)
(2) 提起重物的最大重量是130 N
【知识点】
滑轮组拉力计算,滑轮组绕线
【点评】
本题结合F-G图像综合考查滑轮组的相关知识,解题的核心是利用不计绳重摩擦的拉力公式,通过图像提取两组未知量的对应值联立求解,既考查了学生对滑轮组核心公式的掌握,也锻炼了学生从图像中提取有效信息的能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
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