登录
1. 用一个动滑轮将重为 200 N 的物体匀速提起,动力臂是
l₁
(用图中的字母表示);若不改变力的大小,通过向下施加拉力就能将重物提起,则再增加一个定
滑轮即可实现。答案
$l_1$
定
解析
【分析】
要解决本题，需掌握动滑轮和定滑轮的特点：动滑轮的支点在滑轮边缘，动力臂为滑轮的直径；定滑轮的作用是改变力的方向。首先明确动滑轮的动力臂：动滑轮工作时支点为O点，动力F的作用线到支点O的距离对应图中的l₁；其次，要向下施加拉力需改变力的方向，而定滑轮可实现这一作用。
【解析】
1. 求动力臂：动滑轮的支点是绳子与滑轮接触的O点，动力F竖直向上，其作用线到支点O的垂直距离为滑轮的直径，即图中的l₁，因此动力臂是l₁。
2. 判断滑轮类型：动滑轮的拉力方向向上，若要向下施加拉力，需改变力的方向，而定滑轮的特点是能改变力的方向，所以需要增加一个定滑轮。
【答案】
$l_1$
定
【知识点】
动滑轮、定滑轮、滑轮的特点
【点评】
本题考查滑轮的基础性质，核心是区分动滑轮的动力臂和定滑轮的作用，属于简单的力学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需掌握动滑轮和定滑轮的特点：动滑轮的支点在滑轮边缘，动力臂为滑轮的直径；定滑轮的作用是改变力的方向。首先明确动滑轮的动力臂：动滑轮工作时支点为O点，动力F的作用线到支点O的距离对应图中的l₁；其次，要向下施加拉力需改变力的方向，而定滑轮可实现这一作用。
【解析】
1. 求动力臂：动滑轮的支点是绳子与滑轮接触的O点，动力F竖直向上，其作用线到支点O的垂直距离为滑轮的直径，即图中的l₁，因此动力臂是l₁。
2. 判断滑轮类型：动滑轮的拉力方向向上，若要向下施加拉力，需改变力的方向，而定滑轮的特点是能改变力的方向，所以需要增加一个定滑轮。
【答案】
$l_1$
定
【知识点】
动滑轮、定滑轮、滑轮的特点
【点评】
本题考查滑轮的基础性质，核心是区分动滑轮的动力臂和定滑轮的作用，属于简单的力学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 高速铁路的输电线无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为输电线的牵引装置，钢绳的一端通过滑轮组悬挂着 20 个相同的坠砣，每个坠砣的质量为 25 kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线 A 端受到的拉力大小为
$1×10^4$
N。若某段时间内坠砣串下降了 30 cm，则输电线 A 端向左移动了15
cm。（g 取 10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）答案
$1×10^4$
15
15
解析
【分析】
本题需利用滑轮组的特点解决问题，解题思路如下：①先计算坠砣的总重力；②判断滑轮组中动滑轮的绳子段数，明确拉力与坠砣重力的关系；③根据滑轮组的距离关系，计算输电线A端的移动距离。
【解析】
1. 计算坠砣总重力：20个坠砣的总质量 $ m = 20 × 25\ \mathrm{kg} = 500\ \mathrm{kg} $，总重力 $ G = mg = 500\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5000\ \mathrm{N} $。
2. 分析滑轮组：右侧滑轮为动滑轮，动滑轮上有2段钢绳，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力为动滑轮对轴的拉力，等于2倍的绳子拉力，即 $ F = 2G = 2 × 5000\ \mathrm{N} = 1 × 10^4\ \mathrm{N} $。
3. 计算移动距离：动滑轮由2段绳子承担，因此坠砣下降距离 $ s_{\mathrm{坠}} $ 与A端移动距离 $ s_A $ 的关系为 $ s_{\mathrm{坠}} = 2s_A $，故 $ s_A = \frac{s_{\mathrm{坠}}}{2} = \frac{30\ \mathrm{cm}}{2} = 15\ \mathrm{cm} $。
【答案】
$ 1 × 10^4 $；15
【知识点】
滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算
【点评】
本题结合实际牵引装置考查滑轮组的应用，需正确判断滑轮类型和绳子段数，是初中物理滑轮部分的基础应用题，注重对基本公式和规律的运用。
【难度系数】
0.5
本题需利用滑轮组的特点解决问题，解题思路如下：①先计算坠砣的总重力；②判断滑轮组中动滑轮的绳子段数，明确拉力与坠砣重力的关系；③根据滑轮组的距离关系，计算输电线A端的移动距离。
【解析】
1. 计算坠砣总重力：20个坠砣的总质量 $ m = 20 × 25\ \mathrm{kg} = 500\ \mathrm{kg} $，总重力 $ G = mg = 500\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5000\ \mathrm{N} $。
2. 分析滑轮组：右侧滑轮为动滑轮，动滑轮上有2段钢绳，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力为动滑轮对轴的拉力，等于2倍的绳子拉力，即 $ F = 2G = 2 × 5000\ \mathrm{N} = 1 × 10^4\ \mathrm{N} $。
3. 计算移动距离：动滑轮由2段绳子承担，因此坠砣下降距离 $ s_{\mathrm{坠}} $ 与A端移动距离 $ s_A $ 的关系为 $ s_{\mathrm{坠}} = 2s_A $，故 $ s_A = \frac{s_{\mathrm{坠}}}{2} = \frac{30\ \mathrm{cm}}{2} = 15\ \mathrm{cm} $。
【答案】
$ 1 × 10^4 $；15
【知识点】
滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算
【点评】
本题结合实际牵引装置考查滑轮组的应用，需正确判断滑轮类型和绳子段数，是初中物理滑轮部分的基础应用题，注重对基本公式和规律的运用。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示的螺丝刀也是一种简单机械,叫轮轴,手柄
粗
(粗/细)一些的螺丝刀用起来更省力。答案
粗
解析
【分析】首先明确螺丝刀属于轮轴，轮轴的实质是可连续转动的杠杆。根据杠杆平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$），对于轮轴而言，手柄是轮，转轴处是轴，动力作用在轮上时，动力臂等于轮半径，阻力臂等于轴半径。当阻力和阻力臂一定时，轮半径越大（即手柄越粗），动力臂越大，所需的动力就越小，因此更省力。
【解析】螺丝刀属于轮轴，轮轴的省力规律是：动力作用在轮上时，轮半径越大，使用越省力。本题中螺丝刀的手柄相当于轮，转轴处相当于轴，所以手柄粗一些的螺丝刀，轮半径更大，使用起来更省力。
【答案】粗
【知识点】轮轴、杠杆平衡条件
【点评】本题考查轮轴的省力特点，属于基础概念应用类题目，需掌握轮轴的实质及省力条件即可解答。
【难度系数】0.6
【解析】螺丝刀属于轮轴，轮轴的省力规律是：动力作用在轮上时，轮半径越大，使用越省力。本题中螺丝刀的手柄相当于轮，转轴处相当于轴，所以手柄粗一些的螺丝刀，轮半径更大，使用起来更省力。
【答案】粗
【知识点】轮轴、杠杆平衡条件
【点评】本题考查轮轴的省力特点，属于基础概念应用类题目，需掌握轮轴的实质及省力条件即可解答。
【难度系数】0.6
4. [2025 苏州]如图所示,地上的人用滑轮组提升重物,画出最省力的绳子绕法。
答案
解析
【分析】要画出滑轮组最省力的绕法，需明确：滑轮组的省力程度由承担物重的绳子段数决定，段数越多越省力。对于1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组，有两种绕线方式，其中从动滑轮开始绕线时，动滑轮上有3段绳子承担物重，比从定滑轮开始绕线的2段更省力，因此选择该绕法。
【解析】具体绕线步骤：1. 将绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩；2. 向上绕过定滑轮；3. 再向下绕过动滑轮；4. 最后绳子末端由地面的人向下拉动，完成绕线，此时承担物重的绳子段数n=3，是最省力的绕法。
【答案】绕法为：绳子一端固定在动滑轮挂钩，依次绕过定滑轮、动滑轮，末端由地面的人向下拉动
【知识点】滑轮组的绕线；滑轮组的省力特点
【点评】本题考查滑轮组最省力绕法，核心是理解“承担物重的绳子段数越多越省力”，掌握一定一动滑轮组的两种绕法并选择最优，属于基础作图题，需牢记绕线规则。
【难度系数】0.5
【解析】具体绕线步骤：1. 将绳子的一端固定在动滑轮的上端挂钩；2. 向上绕过定滑轮；3. 再向下绕过动滑轮；4. 最后绳子末端由地面的人向下拉动，完成绕线，此时承担物重的绳子段数n=3，是最省力的绕法。
【答案】绕法为：绳子一端固定在动滑轮挂钩，依次绕过定滑轮、动滑轮，末端由地面的人向下拉动
【知识点】滑轮组的绕线；滑轮组的省力特点
【点评】本题考查滑轮组最省力绕法，核心是理解“承担物重的绳子段数越多越省力”，掌握一定一动滑轮组的两种绕法并选择最优，属于基础作图题，需牢记绕线规则。
【难度系数】0.5
5. 如图所示为一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于
滑轮组
（填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是省力
（省力/省距离）；若某同学所用的拉力为300 N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为150
kg。（g 取 10 N/kg）答案
滑轮组
省力
150
省力
150
解析
【分析】
要解决这道题，首先观察装置的结构，判断其属于哪种简单机械；再结合简单机械的特点分析使用目的；最后通过滑轮组的省力规律计算物重，进而求出摩托车质量。
【解析】
1. 该装置由定滑轮和动滑轮组合而成，相当于滑轮组模型；
2. 滑轮组的核心特点是可以省力，因此借助这种装置的主要目的是省力；
3. 数出承担摩托车重力的绳子段数$n=5$，不计摩擦和装置自重时，拉力与物重的关系为$F=\frac{G}{n}$，则摩托车的重力$G=nF=5×300\ \mathrm{N}=1500\ \mathrm{N}$；根据重力公式$G=mg$，可得摩托车的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{1500\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=150\ \mathrm{kg}$。
【答案】
滑轮组；省力；150
【知识点】
滑轮组；滑轮组省力计算；重力与质量的关系
【点评】
本题考查滑轮组的识别、特点及相关计算，属于基础应用类题目，需掌握滑轮组的工作原理和公式应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先观察装置的结构，判断其属于哪种简单机械；再结合简单机械的特点分析使用目的；最后通过滑轮组的省力规律计算物重，进而求出摩托车质量。
【解析】
1. 该装置由定滑轮和动滑轮组合而成，相当于滑轮组模型；
2. 滑轮组的核心特点是可以省力，因此借助这种装置的主要目的是省力；
3. 数出承担摩托车重力的绳子段数$n=5$，不计摩擦和装置自重时，拉力与物重的关系为$F=\frac{G}{n}$，则摩托车的重力$G=nF=5×300\ \mathrm{N}=1500\ \mathrm{N}$；根据重力公式$G=mg$，可得摩托车的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{1500\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=150\ \mathrm{kg}$。
【答案】
滑轮组；省力；150
【知识点】
滑轮组；滑轮组省力计算；重力与质量的关系
【点评】
本题考查滑轮组的识别、特点及相关计算，属于基础应用类题目，需掌握滑轮组的工作原理和公式应用。
【难度系数】
0.6
6. ⋆ 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,$G_1=60\ \mathrm{N},G_2=38\ \mathrm{N}$,在甲、乙两种情况下,绳子在相等拉力$F$的作用下静止。每个动滑轮的重力为 （
A.$3\ \mathrm{N}$
B.$6\ \mathrm{N}$
C.$11\ \mathrm{N}$
D.$22\ \mathrm{N}$
B
）A.$3\ \mathrm{N}$
B.$6\ \mathrm{N}$
C.$11\ \mathrm{N}$
D.$22\ \mathrm{N}$
答案
B
解析
【分析】
要解决该问题，需先确定甲、乙滑轮组中承担总重（物重+动滑轮重）的绳子段数，再结合不计绳重和摩擦时的拉力公式，利用两次拉力F相等的条件列方程求解。观察甲图，动滑轮上有3段绳子承担总重，即段数$n_甲=3$；乙图中动滑轮上有2段绳子承担总重，即段数$n_乙=2$。设每个动滑轮重力为$G$，根据拉力公式建立等式即可算出动滑轮重力。
【解析】
设每个动滑轮的重力为$G$。
不计绳重和摩擦力时，滑轮组的拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动总}}{n}$（$n$为承担总重的绳子段数）。
对甲滑轮组：$F=\frac{G_1 + G}{3}$；
对乙滑轮组：$F=\frac{G_2 + G}{2}$；
因甲、乙中拉力$F$相等，代入$G_1=60\ \mathrm{N}$、$G_2=38\ \mathrm{N}$得：
$\frac{60 + G}{3} = \frac{38 + G}{2}$
两边同乘6消去分母：
$2(60 + G)=3(38 + G)$
展开计算：
$120 + 2G=114 + 3G$
移项解得：$G=6\ \mathrm{N}$
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组拉力的计算，核心是确定承担总重的绳子段数，利用拉力相等建立方程求解，属于中等难度的滑轮组应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需先确定甲、乙滑轮组中承担总重（物重+动滑轮重）的绳子段数，再结合不计绳重和摩擦时的拉力公式，利用两次拉力F相等的条件列方程求解。观察甲图，动滑轮上有3段绳子承担总重，即段数$n_甲=3$；乙图中动滑轮上有2段绳子承担总重，即段数$n_乙=2$。设每个动滑轮重力为$G$，根据拉力公式建立等式即可算出动滑轮重力。
【解析】
设每个动滑轮的重力为$G$。
不计绳重和摩擦力时，滑轮组的拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动总}}{n}$（$n$为承担总重的绳子段数）。
对甲滑轮组：$F=\frac{G_1 + G}{3}$；
对乙滑轮组：$F=\frac{G_2 + G}{2}$；
因甲、乙中拉力$F$相等，代入$G_1=60\ \mathrm{N}$、$G_2=38\ \mathrm{N}$得：
$\frac{60 + G}{3} = \frac{38 + G}{2}$
两边同乘6消去分母：
$2(60 + G)=3(38 + G)$
展开计算：
$120 + 2G=114 + 3G$
移项解得：$G=6\ \mathrm{N}$
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组拉力的计算，核心是确定承担总重的绳子段数，利用拉力相等建立方程求解，属于中等难度的滑轮组应用题型。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示,利用甲、乙两种方式使吊篮中的人匀速升高,拉动绳子的力$F_{1}$和$F_{2}$相等,两种方式中人与吊篮的总重力分别为$G_{1}$和$G_{2}$,则$G_{1}$和$G_{2}$的关系是(不计绳重和摩擦) （
A.$G_{1}＞G_{2}$
B.$G_{1}=G_{2}$
C.$G_{1}＜G_{2}$
D.无法确定
A
）A.$G_{1}＞G_{2}$
B.$G_{1}=G_{2}$
C.$G_{1}＜G_{2}$
D.无法确定
答案
A
解析
【分析】要解决本题，需明确不计绳重和摩擦时，滑轮组拉力$F$与总重力$G$的关系为$F=\frac{G}{n}$（$n$为承担总重的绳子段数）。解题时需分别数出甲、乙两种情况下承担人与吊篮总重力的绳子段数，再结合$F_1=F_2$的条件，推导$G_1$和$G_2$的大小关系。
【解析】将人与吊篮视为一个整体，不计绳重和摩擦：
1. 对于甲图，数得承担总重力$G_1$的绳子段数$n_1=3$，根据滑轮组拉力公式，拉力$F_1=\frac{G_1}{n_1}$，即$F_1=\frac{G_1}{3}$，变形得$G_1=3F_1$；
2. 对于乙图，数得承担总重力$G_2$的绳子段数$n_2=2$，同理拉力$F_2=\frac{G_2}{n_2}$，即$F_2=\frac{G_2}{2}$，变形得$G_2=2F_2$；
已知$F_1=F_2$，设$F_1=F_2=F$，则$G_1=3F$，$G_2=2F$，因此$G_1＞G_2$。
【答案】A
【知识点】滑轮组的拉力计算、滑轮组的应用
【点评】本题考查滑轮组的受力分析，核心是确定承担总重的绳子段数，需注意人在吊篮内时绳子段数的计数方法，属于中等难度的滑轮组基础题。
【难度系数】0.5
【解析】将人与吊篮视为一个整体，不计绳重和摩擦：
1. 对于甲图，数得承担总重力$G_1$的绳子段数$n_1=3$，根据滑轮组拉力公式，拉力$F_1=\frac{G_1}{n_1}$，即$F_1=\frac{G_1}{3}$，变形得$G_1=3F_1$；
2. 对于乙图，数得承担总重力$G_2$的绳子段数$n_2=2$，同理拉力$F_2=\frac{G_2}{n_2}$，即$F_2=\frac{G_2}{2}$，变形得$G_2=2F_2$；
已知$F_1=F_2$，设$F_1=F_2=F$，则$G_1=3F$，$G_2=2F$，因此$G_1＞G_2$。
【答案】A
【知识点】滑轮组的拉力计算、滑轮组的应用
【点评】本题考查滑轮组的受力分析，核心是确定承担总重的绳子段数，需注意人在吊篮内时绳子段数的计数方法，属于中等难度的滑轮组基础题。
【难度系数】0.5
