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6. 在“使用动滑轮”的实验中,竖直向上拉弹簧测力计,如图。弹簧测力计静止时的示数是$F_{1}$、$F_{2}$,则$F_{1}$、$F_{2}$的大小关系是;若钩码匀速上升0.1 m,则绳子自由端移动的距离是m。
答案
$F_{1}=F_{2}$
0.2
0.2
解析
【分析】
首先分析两个弹簧测力计的示数关系：同一根静止的绳子上拉力处处相等，因此$F_1$和$F_2$大小相等；再分析绳端移动距离：动滑轮实质是省力费距离的机械，承担物重的绳子段数$n=2$，绳端移动距离是物体上升高度的2倍，据此计算。
【解析】
1. 拉力大小关系：
由于弹簧测力计$F_1$和$F_2$测量的是同一根绳子的拉力，静止时同一根绳子的拉力处处相等，因此$F_{1}=F_{2}$。
2. 绳子自由端移动距离：
动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，根据动滑轮“费距离”的特点，绳子自由端移动的距离$s=nh$，已知钩码上升高度$h=0.1\ \mathrm{m}$，则：
$s=2×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$
【答案】
$F_{1}=F_{2}$；0.2
【知识点】
动滑轮的特点、绳端距离计算
【点评】
本题考查动滑轮的基础应用，需明确同一根绳子拉力的特点以及动滑轮省力费距离的工作原理，属于基础实验题，注重对动滑轮基本性质的理解。
【难度系数】
0.8
首先分析两个弹簧测力计的示数关系：同一根静止的绳子上拉力处处相等，因此$F_1$和$F_2$大小相等；再分析绳端移动距离：动滑轮实质是省力费距离的机械，承担物重的绳子段数$n=2$，绳端移动距离是物体上升高度的2倍，据此计算。
【解析】
1. 拉力大小关系：
由于弹簧测力计$F_1$和$F_2$测量的是同一根绳子的拉力，静止时同一根绳子的拉力处处相等，因此$F_{1}=F_{2}$。
2. 绳子自由端移动距离：
动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，根据动滑轮“费距离”的特点，绳子自由端移动的距离$s=nh$，已知钩码上升高度$h=0.1\ \mathrm{m}$，则：
$s=2×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$
【答案】
$F_{1}=F_{2}$；0.2
【知识点】
动滑轮的特点、绳端距离计算
【点评】
本题考查动滑轮的基础应用，需明确同一根绳子拉力的特点以及动滑轮省力费距离的工作原理，属于基础实验题，注重对动滑轮基本性质的理解。
【难度系数】
0.8
7. 如图所示,物块甲、乙处于静止状态。已知物块甲重12 N,物块乙重8 N,不计绳重及一切摩擦,则物块甲受到地面的支持力为N。
答案
4
解析
【分析】
首先对物块乙进行分析，乙静止，受力平衡，绳子拉力等于乙的重力；再对物块甲进行受力分析，甲静止，竖直方向受重力、绳子拉力和地面的支持力，这三个力平衡，即重力等于拉力与支持力之和，由此可计算出地面的支持力。
【解析】
1. 对物块乙分析：因为乙处于静止状态，受力平衡，不计绳重及摩擦，所以绳子对乙的拉力等于乙的重力，即$ F_{拉}=G_{乙}=8\ \mathrm{N} $；
2. 对物块甲分析：甲处于静止状态，竖直方向上受到竖直向下的重力$ G_{甲} $、竖直向上的绳子拉力$ F_{拉} $和地面的支持力$ F_{支} $，根据受力平衡可知：$ G_{甲}=F_{拉}+F_{支} $；
3. 代入数据计算支持力：
$ F_{支}=G_{甲}-F_{拉}=12\ \mathrm{N}-8\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N} $。
【答案】
4
【知识点】
受力分析、二力平衡条件
【点评】
本题考查受力分析与平衡条件的应用，解题关键是明确静止物体的受力特点，通过平衡关系建立等式求解，注重对基础受力分析能力的考查。
【难度系数】
0.8
首先对物块乙进行分析，乙静止，受力平衡，绳子拉力等于乙的重力；再对物块甲进行受力分析，甲静止，竖直方向受重力、绳子拉力和地面的支持力，这三个力平衡，即重力等于拉力与支持力之和，由此可计算出地面的支持力。
【解析】
1. 对物块乙分析：因为乙处于静止状态，受力平衡，不计绳重及摩擦，所以绳子对乙的拉力等于乙的重力，即$ F_{拉}=G_{乙}=8\ \mathrm{N} $；
2. 对物块甲分析：甲处于静止状态，竖直方向上受到竖直向下的重力$ G_{甲} $、竖直向上的绳子拉力$ F_{拉} $和地面的支持力$ F_{支} $，根据受力平衡可知：$ G_{甲}=F_{拉}+F_{支} $；
3. 代入数据计算支持力：
$ F_{支}=G_{甲}-F_{拉}=12\ \mathrm{N}-8\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N} $。
【答案】
4
【知识点】
受力分析、二力平衡条件
【点评】
本题考查受力分析与平衡条件的应用，解题关键是明确静止物体的受力特点，通过平衡关系建立等式求解，注重对基础受力分析能力的考查。
【难度系数】
0.8
8. 如图所示是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案。若小聪拉船的力有限,则应选用(选填“甲”或“乙”)方案,因为采用这种方案可以。(不计机械自重及摩擦)
答案
甲
省力
省力
解析
【分析】
首先需要判断甲、乙两个方案中的滑轮类型：甲图中的滑轮随船一起移动，属于动滑轮；乙图中的滑轮固定在岸边，不随船移动，属于定滑轮。根据动滑轮和定滑轮的特点，动滑轮可以省力，定滑轮只能改变力的方向不能省力。由于小聪拉船的力有限，需要选择省力的方案，因此应选用甲方案。
【解析】
1. 滑轮类型判断：
甲方案：滑轮随船一同运动，为动滑轮，不计机械自重及摩擦时，动滑轮能省一半的力；
乙方案：滑轮固定在岸边，不随船运动，为定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，无法省力。
2. 方案选择：因为小聪拉船的力有限，需要省力的装置，所以应选用甲方案，该方案可以省力。
【答案】
甲；省力
【知识点】
动滑轮省力、定滑轮改向
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的特点及应用，解题关键是准确区分动滑轮和定滑轮，结合实际需求选择合适的滑轮装置，属于基础题，侧重对滑轮基本特性的理解。
【难度系数】
0.8
首先需要判断甲、乙两个方案中的滑轮类型：甲图中的滑轮随船一起移动，属于动滑轮；乙图中的滑轮固定在岸边，不随船移动，属于定滑轮。根据动滑轮和定滑轮的特点，动滑轮可以省力，定滑轮只能改变力的方向不能省力。由于小聪拉船的力有限，需要选择省力的方案，因此应选用甲方案。
【解析】
1. 滑轮类型判断：
甲方案：滑轮随船一同运动，为动滑轮，不计机械自重及摩擦时，动滑轮能省一半的力；
乙方案：滑轮固定在岸边，不随船运动，为定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，无法省力。
2. 方案选择：因为小聪拉船的力有限，需要省力的装置，所以应选用甲方案，该方案可以省力。
【答案】
甲；省力
【知识点】
动滑轮省力、定滑轮改向
【点评】
本题考查定滑轮与动滑轮的特点及应用，解题关键是准确区分动滑轮和定滑轮，结合实际需求选择合适的滑轮装置，属于基础题，侧重对滑轮基本特性的理解。
【难度系数】
0.8
9. 小明用水平力$F_{1}$拉如图所示的装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对于地面保持静止,连接物块B与竖直墙壁的水平绳的拉力大小为$F_{2}$。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑,则$F_{1}$与$F_{2}$的大小关系是()
A. $F_{1}=F_{2}$
B. $F_{2}＜F_{1}＜2F_{2}$
C. $F_{1}=2F_{2}$
D. $F_{1}＞2F_{2}$
A. $F_{1}=F_{2}$
B. $F_{2}＜F_{1}＜2F_{2}$
C. $F_{1}=2F_{2}$
D. $F_{1}＞2F_{2}$
答案
D
解析
【分析】
首先分析动滑轮的受力特点，由于拉力$F_1$作用在动滑轮的轴上，不计滑轮重和绳重、滑轮轴光滑，动滑轮匀速运动时，轴上的拉力$F_1$等于两段绳子拉力的2倍，即每段绳子对木板$A$的拉力为$\frac{F_1}{2}$。
接着分析物块$B$的受力：物块$B$静止，水平方向受到向左的绳拉力$F_2$和向右的木板$A$对它的滑动摩擦力$f$，二力平衡，故$f=F_2$。
再分析木板$A$的受力：木板$A$向右匀速运动，水平方向受到向右的绳子拉力$\frac{F_1}{2}$，向左的两个摩擦力——物块$B$对它的滑动摩擦力$f'$（与$f$是相互作用力，大小$f'=f=F_2$）、地面对木板$A$的滑动摩擦力$f_{\mathrm{地}}$（因木板在粗糙水平面运动，$f_{\mathrm{地}}＞0$）。根据二力平衡，向右的力等于向左的力之和，由此推导$F_1$与$F_2$的关系。
【解析】
1. 对动滑轮进行受力分析：
动滑轮匀速运动，受到向右的拉力$F_1$和向左的两段绳子的拉力（每段拉力为$F$），由平衡条件得：
$F_1 = 2F$
即绳子对木板$A$的拉力$F = \frac{F_1}{2}$。
2. 对物块$B$进行受力分析：
物块$B$静止，水平方向受向左的拉力$F_2$和向右的木板$A$对它的滑动摩擦力$f$，二力平衡，故：
$f = F_2$
根据力的作用是相互的，木板$A$受到物块$B$的滑动摩擦力$f' = f = F_2$，方向向左。
3. 对木板$A$进行受力分析：
木板$A$向右匀速运动，水平方向受向右的拉力$F$，向左的摩擦力$f'$和地面对木板的滑动摩擦力$f_{\mathrm{地}}$（$f_{\mathrm{地}}＞0$），由平衡条件得：
$F = f' + f_{\mathrm{地}}$
将$F = \frac{F_1}{2}$、$f' = F_2$代入得：
$\frac{F_1}{2} = F_2 + f_{\mathrm{地}}$
因为$f_{\mathrm{地}}＞0$，所以$\frac{F_1}{2} ＞ F_2$，即$F_1 ＞ 2F_2$。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮受力特点、二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查动滑轮的受力分析和二力平衡的应用，关键是要考虑到木板$A$受到地面的滑动摩擦力，容易忽略这个摩擦力而错选其他选项，需要全面分析物体的受力情况。
【难度系数】
0.4
首先分析动滑轮的受力特点，由于拉力$F_1$作用在动滑轮的轴上，不计滑轮重和绳重、滑轮轴光滑，动滑轮匀速运动时，轴上的拉力$F_1$等于两段绳子拉力的2倍，即每段绳子对木板$A$的拉力为$\frac{F_1}{2}$。
接着分析物块$B$的受力：物块$B$静止，水平方向受到向左的绳拉力$F_2$和向右的木板$A$对它的滑动摩擦力$f$，二力平衡，故$f=F_2$。
再分析木板$A$的受力：木板$A$向右匀速运动，水平方向受到向右的绳子拉力$\frac{F_1}{2}$，向左的两个摩擦力——物块$B$对它的滑动摩擦力$f'$（与$f$是相互作用力，大小$f'=f=F_2$）、地面对木板$A$的滑动摩擦力$f_{\mathrm{地}}$（因木板在粗糙水平面运动，$f_{\mathrm{地}}＞0$）。根据二力平衡，向右的力等于向左的力之和，由此推导$F_1$与$F_2$的关系。
【解析】
1. 对动滑轮进行受力分析：
动滑轮匀速运动，受到向右的拉力$F_1$和向左的两段绳子的拉力（每段拉力为$F$），由平衡条件得：
$F_1 = 2F$
即绳子对木板$A$的拉力$F = \frac{F_1}{2}$。
2. 对物块$B$进行受力分析：
物块$B$静止，水平方向受向左的拉力$F_2$和向右的木板$A$对它的滑动摩擦力$f$，二力平衡，故：
$f = F_2$
根据力的作用是相互的，木板$A$受到物块$B$的滑动摩擦力$f' = f = F_2$，方向向左。
3. 对木板$A$进行受力分析：
木板$A$向右匀速运动，水平方向受向右的拉力$F$，向左的摩擦力$f'$和地面对木板的滑动摩擦力$f_{\mathrm{地}}$（$f_{\mathrm{地}}＞0$），由平衡条件得：
$F = f' + f_{\mathrm{地}}$
将$F = \frac{F_1}{2}$、$f' = F_2$代入得：
$\frac{F_1}{2} = F_2 + f_{\mathrm{地}}$
因为$f_{\mathrm{地}}＞0$，所以$\frac{F_1}{2} ＞ F_2$，即$F_1 ＞ 2F_2$。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮受力特点、二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查动滑轮的受力分析和二力平衡的应用，关键是要考虑到木板$A$受到地面的滑动摩擦力，容易忽略这个摩擦力而错选其他选项，需要全面分析物体的受力情况。
【难度系数】
0.4
10. 如图所示,小明
A. $F_{甲}=200N$,并向上移动4 m
B. $F_{甲}=200N$,并向上移动2 m
C. $F_{乙}=200N$,并向上移动1 m
D. $F_{乙}=400N$,并向上移动1 m
组
装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,$G_{物}=200N$(不计绳重、滑轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2 m。下列说法正确的是()A. $F_{甲}=200N$,并向上移动4 m
B. $F_{甲}=200N$,并向上移动2 m
C. $F_{乙}=200N$,并向上移动1 m
D. $F_{乙}=400N$,并向上移动1 m
答案
D
解析
【分析】
首先区分甲、乙滑轮的使用方式：甲是动滑轮常规使用（拉力作用在绳端），乙是动滑轮反向使用（拉力作用在滑轮轴上）。不计绳重、滑轮重和摩擦，根据动滑轮的工作特点分析拉力大小与移动距离，再逐一判断选项：
1. 甲图动滑轮常规使用，拉力为物重的一半，拉力移动距离是物体移动距离的2倍；
2. 乙图动滑轮反向使用，拉力为物重的2倍，拉力移动距离是物体移动距离的一半。
【解析】
已知$G_{物}=200N$，物体上升高度$h=2m$，不计绳重、滑轮重和摩擦。
1. 分析甲图：
甲为动滑轮常规使用，绳子段数$n=2$，
拉力$F_{甲}=\frac{1}{2}G_{物}=\frac{1}{2}×200N=100N$，
拉力移动距离$s_{甲}=2h=2×2m=4m$，因此A、B选项错误。
2. 分析乙图：
乙为动滑轮反向使用，拉力作用在滑轮轴上，
拉力$F_{乙}=2G_{物}=2×200N=400N$，
拉力移动距离$s_{乙}=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}×2m=1m$，因此C选项错误，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点
【点评】
本题需明确动滑轮的两种使用方式，常规使用省力费距离，反向使用费力省距离，要准确区分两种情况的力和距离变化。
【难度系数】
0.6
首先区分甲、乙滑轮的使用方式：甲是动滑轮常规使用（拉力作用在绳端），乙是动滑轮反向使用（拉力作用在滑轮轴上）。不计绳重、滑轮重和摩擦，根据动滑轮的工作特点分析拉力大小与移动距离，再逐一判断选项：
1. 甲图动滑轮常规使用，拉力为物重的一半，拉力移动距离是物体移动距离的2倍；
2. 乙图动滑轮反向使用，拉力为物重的2倍，拉力移动距离是物体移动距离的一半。
【解析】
已知$G_{物}=200N$，物体上升高度$h=2m$，不计绳重、滑轮重和摩擦。
1. 分析甲图：
甲为动滑轮常规使用，绳子段数$n=2$，
拉力$F_{甲}=\frac{1}{2}G_{物}=\frac{1}{2}×200N=100N$，
拉力移动距离$s_{甲}=2h=2×2m=4m$，因此A、B选项错误。
2. 分析乙图：
乙为动滑轮反向使用，拉力作用在滑轮轴上，
拉力$F_{乙}=2G_{物}=2×200N=400N$，
拉力移动距离$s_{乙}=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}×2m=1m$，因此C选项错误，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮的特点
【点评】
本题需明确动滑轮的两种使用方式，常规使用省力费距离，反向使用费力省距离，要准确区分两种情况的力和距离变化。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示,工人师傅用动滑轮匀速提升重物。使用动滑轮的好处是。若物体重为450 N,则工人所用的拉力为250 N;改用该滑轮匀速提升重为600 N的物体,若不计绳重和摩擦,则工人所用的拉力为N。
答案
省力
325
325
解析
【分析】
首先回忆动滑轮的基本特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮的好处是省力（但费距离）。
对于第二问，不计绳重和摩擦时，动滑轮的拉力满足公式$ F = \frac{G_{物} + G_{动}}{2} $。首先可以根据已知的物体重力和拉力求出动滑轮的自重，再将新的物体重力代入公式，计算出对应的拉力。
【解析】
1. 动滑轮的特点：使用动滑轮可以省力（动滑轮能省一半力，费距离），因此第一空填“省力”。
2. 计算动滑轮自重：
不计绳重和摩擦，动滑轮的拉力公式为$ F_1 = \frac{G_1 + G_{动}}{2} $，已知$ G_1=450\ \mathrm{N} $，$ F_1=250\ \mathrm{N} $，对公式变形得：
$ G_{动} = 2F_1 - G_1 = 2×250\ \mathrm{N} - 450\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N} $
3. 计算提升600N物体时的拉力：
当提升$ G_2=600\ \mathrm{N} $的物体时，代入公式可得拉力：
$ F_2 = \frac{G_2 + G_{动}}{2} = \frac{600\ \mathrm{N} + 50\ \mathrm{N}}{2} = 325\ \mathrm{N} $
【答案】
省力；325
【知识点】
动滑轮的特点；动滑轮拉力计算
【点评】
本题考查动滑轮的基本应用与拉力计算，核心是掌握动滑轮的省力特点，以及不计绳重和摩擦时动滑轮拉力的计算公式，通过已知条件求出动滑轮自重是解决第二问的关键，属于基础题型，注重对滑轮基本规律的理解与应用。
【难度系数】
0.7
首先回忆动滑轮的基本特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮的好处是省力（但费距离）。
对于第二问，不计绳重和摩擦时，动滑轮的拉力满足公式$ F = \frac{G_{物} + G_{动}}{2} $。首先可以根据已知的物体重力和拉力求出动滑轮的自重，再将新的物体重力代入公式，计算出对应的拉力。
【解析】
1. 动滑轮的特点：使用动滑轮可以省力（动滑轮能省一半力，费距离），因此第一空填“省力”。
2. 计算动滑轮自重：
不计绳重和摩擦，动滑轮的拉力公式为$ F_1 = \frac{G_1 + G_{动}}{2} $，已知$ G_1=450\ \mathrm{N} $，$ F_1=250\ \mathrm{N} $，对公式变形得：
$ G_{动} = 2F_1 - G_1 = 2×250\ \mathrm{N} - 450\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N} $
3. 计算提升600N物体时的拉力：
当提升$ G_2=600\ \mathrm{N} $的物体时，代入公式可得拉力：
$ F_2 = \frac{G_2 + G_{动}}{2} = \frac{600\ \mathrm{N} + 50\ \mathrm{N}}{2} = 325\ \mathrm{N} $
【答案】
省力；325
【知识点】
动滑轮的特点；动滑轮拉力计算
【点评】
本题考查动滑轮的基本应用与拉力计算，核心是掌握动滑轮的省力特点，以及不计绳重和摩擦时动滑轮拉力的计算公式，通过已知条件求出动滑轮自重是解决第二问的关键，属于基础题型，注重对滑轮基本规律的理解与应用。
【难度系数】
0.7
