1[2025 山东枣庄期末,中]如图所示装置中,不计滑轮、弹簧测力计、绳的质量和摩擦,若拉力$F=4\ \mathrm{N}$时,整个装置处于静止状态,则甲、乙两弹簧测力计的读数分别为（）


A.$12\ \mathrm{N},8\ \mathrm{N}$
B.$8\ \mathrm{N},8\ \mathrm{N}$
C.$8\ \mathrm{N},12\ \mathrm{N}$
D.$12\ \mathrm{N},12\ \mathrm{N}$

1.A 【解析】由图知,滑轮组承担甲测力计拉力的绳子股数 n=3,不计滑轮、弹簧测力计、绳的质量和摩擦,则拉力$F=\frac{1}{3}F_{\mathrm{甲}}$,则$F_{\mathrm{甲}}=$12 N,根据力的作用的相互性可知,甲弹簧测力计的读数为 12 N;滑轮组承担乙测力计拉力的绳子股数 n=2,同理$F_{\mathrm{乙}}=2F=2×4\ \mathrm{N}=$8 N,根据力的作用的相互性可知,乙弹簧测力计的读数为 8 N。故选 A。

2[2026江苏常州质检,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,$G_1:G_2$为 ()


A.$1:2$
B.$1:3$
C.$2:1$
D.$3:1$

2.C 【解析】由图可知,左边为定滑轮,右边为动滑轮,$G_1$由两段绳子承担,且每段绳子的拉力大小等于$G_2$,所以:$G_2=\frac{G_1}{2}$,即$G_1:G_2=$2:1,故 C 正确。故选 C。

3[2026广东广州模拟,中]利用滑轮组设计健身器材,配重质量为10 kg,要求如下:始终竖直向下匀速拉动拉环,要求拉力大小范围为250 N~350 N(滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计,g取10 N/kg)。下列方案符合要求的是 ()

3.D 【解析】配重质量为 10 kg,配重的重力$G=mg=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$,滑轮、绳子拉环的质量和摩擦均不计;由 A 图可知,n=$2,F=\frac{1}{n}G=\frac{1}{2}×100\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N}$,故 A 不符合要求;由 B 图可知,$n=3,F=\frac{1}{n}G=\frac{1}{3}×100\ \mathrm{N}≈$33.3 N,故 B 不符合要求;由 C 图可知,拉力作用在动滑轮的轴上,图中 n=2,则$F=2G=$2×100 N=200 N,故 C 不符合要求;由 D 图可知,拉力作用在动滑轮的轴上,图中 n=3,则$F=3G=3×100\ \mathrm{N}=300\ \mathrm{N}$,故 D 符合要求。故选 D。

4[2025江苏镇江期末,中]如图所示,每个滑轮的重力大小相等,不计绳重和摩擦,$G_1=60\ \mathrm{N},$$G_2=38\ \mathrm{N},$甲、乙两种情况下绳子在相等拉力$F$作用下静止。则每个动滑轮的重力为 （）

A.3 N
B.6 N
C.11 N
D.22 N

4.B 【解析】由图知,滑轮组有效承担物重的绳子股数分别为:$n_1=3$、$n_2=2$,已知每个滑轮的重力大小相等,设动滑轮的重力为$G_{\mathrm{动}}$,不计绳重和摩擦,则拉力分别为:$F=\frac{1}{3}(G_1+G_{\mathrm{动}})$、$F=$$\frac{1}{2}(G_2+G_{\mathrm{动}})$,所以,$\frac{1}{3}(G_1+G_{\mathrm{动}})=\frac{1}{2}(G_2+G_{\mathrm{动}})$,即:$\frac{1}{3}×(60\ \mathrm{N}+G_{\mathrm{动}})=\frac{1}{2}×(38\ \mathrm{N}+G_{\mathrm{动}})$,解得动滑轮的重力:$G_{\mathrm{动}}=6\ \mathrm{N}$。故选 B。

5[中]如图所示,物体A、B的重力分别为40 N、20 N,动滑轮重为10 N,此时物体A在水平桌面上向右以2 m/s的速度做匀速直线运动,则下列说法正确的是(不计绳重和摩擦) ()

A.物体A所受摩擦力方向水平向左,大小为10 N
B.物体B下落速度为4 m/s
C.若用F=30 N的力向左拉物体A,可以使物体A向左做加速直线运动
D.若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,所需力的大小为30 N

5.D 【解析】绳重、滑轮上的摩擦不计,由图知,n=2,所以物体A对绳子的拉力$F_A=\frac{1}{2}(\ G_B+$$G_{\mathrm{动}})=\frac{1}{2}×(20\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N})=15\ \mathrm{N}$,由物体间力的作用是相互的可知,物体A受到的拉力$F_A'=F_A=15\ \mathrm{N}$,此时物体A在水平桌面上向右做匀速直线运动,则物体A受到的摩擦力水平向左,大小为$f=F_A'=15\ \mathrm{N}$,故A错误;由$v_{\mathrm{绳}}=2v_{\mathrm{物}}$可知,物体B下落速度为$v_{\mathrm{物}}=$$\frac{1}{2}v_{\mathrm{绳}}=\frac{1}{2}×2\ \mathrm{m/s}=1\ \mathrm{m/s}$,故B错误;由于物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,故物体A受到的摩擦力大小不变,要使物体A向左做匀速直线运动,所受摩擦力方向向右,则向左拉物体A的力$F=f+F_A'=15\ \mathrm{N}+15\ \mathrm{N}=30\ \mathrm{N}$,要使物体A向左做加速直线运动,则向左拉物体A的力应大于30 N,故C错误,D正确。

6[中]小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手臂肌肉。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.$F_b＞2F_a$

6.D 【解析】 当绳b处固定不动，在a处用力$F_a$拉绳时，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，不计绳重和摩擦，中间的滑轮受向上的拉力$F_b$、2段绳子向下的拉力$2F_{\mathrm{拉}}$和中间滑轮向下的重力$G_{\mathrm{轮}}$，$F_{\mathrm{拉}}$和物体的重力G相等，由力的平衡可得，$F_b=2F_{\mathrm{拉}}+G_{\mathrm{轮}}=2G+G_{\mathrm{轮}}＞2F_a$，重物G匀速上升时，中间的滑轮处于平衡状态。故选D。

7[2026江西南昌期末,中]小明和小亮在科技馆里看到一种升降座椅,它由滑轮组控制升降,其简化图如图所示,已知座椅和动滑轮的总重为150 N,小亮在10 s内将小明匀速拉高2 m,小亮的拉力为250 N(不计绳重和摩擦),求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)绳子自由端移动的速度;
(3)小明的重力。

7.【解】(1)由图可知,$n=3$,绳子自由端移动的距离为$s=nh=3×2\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m}$;
(2)绳子自由端移动的速度为$v=\frac{s}{t}=\frac{6\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=$$0.6\ \mathrm{m/s}$;
(3)不计绳重和摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(\ G+G_{\mathrm{动+椅}})$可知,小明的重力为$G=nF-G_{\mathrm{动+椅}}=3×250\ \mathrm{N}-$$150\ \mathrm{N}=600\ \mathrm{N}$。