2. 同学们共同研究滑轮的特点，请据此回答问题：

(1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示。据此可证明，使用定滑轮。
(2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示。据此可知，使用动滑轮。
(3)他们组装了滑轮组，使用滑轮组匀速提升重物，如图丙所示，拉力为$\mathrm{N} $。据此可知，使用滑轮组不仅可以，还可以改变。

2. (1) 能改变力的方向，但不能省力
(2) 能省力，但不能改变力的方向
(3) 0.8 省力 拉力的方向

【解析】
(1) 由图甲可知，使用定滑轮时，无论拉力方向如何变化，拉力大小均为1N，与物重相等，因此可证明使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力。
(2) 由图乙可知，物重为1N，拉力为0.6N，拉力小于物重，且拉力方向与物体上升方向相同，因此可知使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
(3) 由图丙中测力计的示数可知，拉力为0.8N；使用该滑轮组时，拉力小于物重，且拉力方向与物体上升方向不同，因此使用滑轮组不仅可以省力，还可以改变拉力的方向。
【答案】
(1) 能改变力的方向，但不能省力
(2) 能省力，但不能改变力的方向
(3) 0.8；省力；拉力的方向
【知识点】
定滑轮的特点；动滑轮的特点；滑轮组的特点
【点评】
本题通过实验探究的方式，考查了定滑轮、动滑轮及滑轮组的工作特点，需结合实验数据和现象分析得出结论，注重对实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.7

3. 小明在 $ A $ 端用如图所示的动滑轮匀速提起重 $ 200\ \mathrm{N} $ 的水桶。
(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子 $ A $ 端的动力是多大？若水桶上升 $ 0.5\ \mathrm{m} $，则 $ A $ 端需要移动的距离是多少？
(2)若实际测量 $ A $ 端的拉力为 $ 110\ \mathrm{N} $，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多少？

3. 解：(1) 不计绳重、滑轮重及摩擦，拉力 $ F_{1} = \frac{1}{2}G = \frac{1}{2} × 200\ \mathrm{N} = 100\ \mathrm{N} $，拉力端移动距离 $ s = 2h = 2 × 0.5\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{m} $。
(2) 不计绳重及摩擦，拉力 $ F_{2} = \frac{1}{2}(G + G_{\mathrm{动}}) $，则动滑轮重力 $ G_{\mathrm{动}} = 2F_{2} - G = 2 × 110\ \mathrm{N} - 200\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N} $。

【解析】
(1) 由图可知，该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$。不计绳重、滑轮重及摩擦，根据动滑轮的省力公式，人拉绳子A端的动力：
$F_{1} = \frac{1}{2}G = \frac{1}{2} × 200\ \mathrm{N} = 100\ \mathrm{N}$
拉力端移动距离与物体上升高度的关系为$s=nh$，则A端需要移动的距离：
$s = 2h = 2 × 0.5\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{m}$
(2) 不计绳重及摩擦，根据动滑轮拉力公式$F_{2} = \frac{1}{2}(G + G_{\mathrm{动}})$，变形可得动滑轮的重力：
$G_{\mathrm{动}} = 2F_{2} - G = 2 × 110\ \mathrm{N} - 200\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 人拉绳子A端的动力是$100\ \mathrm{N}$，A端需要移动的距离是$1\ \mathrm{m}$；
(2) 滑轮重是$20\ \mathrm{N}$。
【知识点】
动滑轮的特点、动滑轮的省力计算
【点评】
本题考查动滑轮的省力特点及相关计算，关键是明确动滑轮承担物重的绳子段数，熟练运用动滑轮的相关公式进行计算。
【难度系数】
0.7

4. 如图所示，物体 $ A $ 在水平桌面上，绳重及绳与滑轮摩擦不计，动滑轮重力为 $ 2\ \mathrm{N} $。当物体 $ B $ 重力为 $ 8\ \mathrm{N} $ 时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力 $ F $ 拉物体 $ A $，使其向左匀速运动，求 $ F $ 的大小。

4. 解：当 $ A $ 向左做匀速直线运动时处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上 $ B $ 对 $ A $ 的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以向右的摩擦力 $ f = 5\ \mathrm{N} $。$ B $ 对 $ A $ 的拉力不变，$ F_{\mathrm{拉}} = 5\ \mathrm{N} $。$ A $ 做匀速直线运动，受到平衡力的作用，$ A $ 受到的水平向左的拉力 $ F = f + F_{\mathrm{拉}} = 5\ \mathrm{N} + 5\ \mathrm{N} = 10\ \mathrm{N} $。

解：当物体B匀速下降时，动滑轮M受力平衡，绳对B的拉力$F_{B}=G_{B}=8\ \mathrm{N}$，动滑轮M受向下的总重力$G_{总}=G_{B}+G_{动}=8\ \mathrm{N}+2\ \mathrm{N}=10\ \mathrm{N}$，由动滑轮特点知，绳对动滑轮的拉力$F_{绳}=\frac{G_{总}}{2}=\frac{10\ \mathrm{N}}{2}=5\ \mathrm{N}$，即绳对A的拉力$F_{拉}=5\ \mathrm{N}$。此时A匀速向右运动，水平方向摩擦力$f=F_{拉}=5\ \mathrm{N}$。
当用水平向左的力F拉A使其匀速向左运动时，A水平方向受向左的拉力F、向右的摩擦力f和向右的绳拉力$F_{拉}$，因摩擦力大小不变，仍为$f=5\ \mathrm{N}$，且$F_{拉}=5\ \mathrm{N}$，由平衡条件得$F=f+F_{拉}=5\ \mathrm{N}+5\ \mathrm{N}=10\ \mathrm{N}$。
答：$F$的大小为$10\ \mathrm{N}$。