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5.(2024·建湖县月考)如图所示,物体A和B所受的重力都为160N,不计滑轮重、绳重和摩擦,当分别用力匀速提升物体A和B时,$F_A$为
80
N,$F_B$为160
N.若与A相连的滑轮重40N,不计绳重和摩擦,此时绳端的拉力是100
N.答案
5.80 160 100
解析
【分析】
首先判断滑轮类型：提升物体A的是动滑轮，提升物体B的是定滑轮。定滑轮不省力，仅改变力的方向；动滑轮不计自重时可省一半力，若考虑动滑轮自重，拉力需结合物重和滑轮重计算。解题时先明确滑轮类型，再根据对应规律计算拉力。
【解析】
1. 不计滑轮重、绳重和摩擦时：
提升A的动滑轮由两段绳子承担物重，拉力为物重的一半，故 $ F_A = \frac{G_A}{2} = \frac{160N}{2} = 80N $；
提升B的定滑轮不省力，拉力等于物重，故 $ F_B = G_B = 160N $；
2. 动滑轮重40N时，不计绳重和摩擦，拉力需包含动滑轮自重，公式为 $ F_A' = \frac{G_A + G_{动}}{2} = \frac{160N + 40N}{2} = 100N $。
【答案】
80；160；100
【知识点】
定滑轮特点，动滑轮特点，滑轮拉力计算
【点评】
本题考查简单机械中定滑轮和动滑轮的工作特性，是力学基础应用题型，需准确区分两种滑轮的省力规律，注意动滑轮自重对拉力的影响，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先判断滑轮类型：提升物体A的是动滑轮，提升物体B的是定滑轮。定滑轮不省力，仅改变力的方向；动滑轮不计自重时可省一半力，若考虑动滑轮自重，拉力需结合物重和滑轮重计算。解题时先明确滑轮类型，再根据对应规律计算拉力。
【解析】
1. 不计滑轮重、绳重和摩擦时：
提升A的动滑轮由两段绳子承担物重，拉力为物重的一半，故 $ F_A = \frac{G_A}{2} = \frac{160N}{2} = 80N $；
提升B的定滑轮不省力，拉力等于物重，故 $ F_B = G_B = 160N $；
2. 动滑轮重40N时，不计绳重和摩擦，拉力需包含动滑轮自重，公式为 $ F_A' = \frac{G_A + G_{动}}{2} = \frac{160N + 40N}{2} = 100N $。
【答案】
80；160；100
【知识点】
定滑轮特点，动滑轮特点，滑轮拉力计算
【点评】
本题考查简单机械中定滑轮和动滑轮的工作特性，是力学基础应用题型，需准确区分两种滑轮的省力规律，注意动滑轮自重对拉力的影响，难度适中。
【难度系数】
0.6
6.如图所示,用两种方法拉动重为100N的物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相同的速度移动相同的距离.若物体受到地面的摩擦阻力为20N,不计滑轮重、绳重及轮与轴和绳子间的摩擦,则所用拉力$F_1=$
20
N,$F_2=$10
N,这两个力的作用点移动的距离$s_1$小于
(填“大于”“等于”或“小于”)$s_2$.答案
6.20 10 小于
解析
【分析】
要解决本题，需先判断滑轮类型，结合水平匀速运动的受力平衡，以及滑轮的省力、距离特点分析：
1. 左图滑轮固定在墙上，是定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向；
2. 右图滑轮随物体运动，是动滑轮，水平使用时动滑轮可省力；
3. 物体匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，拉力等于摩擦阻力；
4. 再根据滑轮特点判断拉力端移动距离与物体移动距离的关系，进而比较$s_1$和$s_2$。
【解析】
1. 计算$F_1$：左图为定滑轮，不计滑轮重、绳重及摩擦，定滑轮不省力。物体匀速运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力$f=20\mathrm{N}$，因此$F_1=f=20\mathrm{N}$；
2. 计算$F_2$：右图为动滑轮，水平使用时，动滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力$f=20\mathrm{N}$，动滑轮由两段绳子承担拉力，因此$F_2=\frac{f}{2}=\frac{20\mathrm{N}}{2}=10\mathrm{N}$；
3. 比较$s_1$和$s_2$：设物体移动距离为$s$，定滑轮的拉力端移动距离等于物体移动距离，即$s_1=s$；动滑轮的拉力端移动距离是物体移动距离的2倍，即$s_2=2s$，因此$s_1$小于$s_2$。
【答案】
20；10；小于
【知识点】
定滑轮、动滑轮、滑轮的应用
【点评】
本题考查水平方向滑轮的省力规律与距离关系，需区分定滑轮、动滑轮在水平使用时的受力特点，注意水平滑轮与竖直滑轮的差异，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先判断滑轮类型，结合水平匀速运动的受力平衡，以及滑轮的省力、距离特点分析：
1. 左图滑轮固定在墙上，是定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向；
2. 右图滑轮随物体运动，是动滑轮，水平使用时动滑轮可省力；
3. 物体匀速直线运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，拉力等于摩擦阻力；
4. 再根据滑轮特点判断拉力端移动距离与物体移动距离的关系，进而比较$s_1$和$s_2$。
【解析】
1. 计算$F_1$：左图为定滑轮，不计滑轮重、绳重及摩擦，定滑轮不省力。物体匀速运动，水平方向拉力与摩擦阻力平衡，滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力$f=20\mathrm{N}$，因此$F_1=f=20\mathrm{N}$；
2. 计算$F_2$：右图为动滑轮，水平使用时，动滑轮对物体的拉力等于摩擦阻力$f=20\mathrm{N}$，动滑轮由两段绳子承担拉力，因此$F_2=\frac{f}{2}=\frac{20\mathrm{N}}{2}=10\mathrm{N}$；
3. 比较$s_1$和$s_2$：设物体移动距离为$s$，定滑轮的拉力端移动距离等于物体移动距离，即$s_1=s$；动滑轮的拉力端移动距离是物体移动距离的2倍，即$s_2=2s$，因此$s_1$小于$s_2$。
【答案】
20；10；小于
【知识点】
定滑轮、动滑轮、滑轮的应用
【点评】
本题考查水平方向滑轮的省力规律与距离关系，需区分定滑轮、动滑轮在水平使用时的受力特点，注意水平滑轮与竖直滑轮的差异，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
7.小华的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小明的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方竭尽全力，看谁能把对方拉起来，比赛结果应是 （
A.小华把小明拉起
B.小明把小华拉起
C.两个都拉不起
D.两个都拉起
B
）A.小华把小明拉起
B.小明把小华拉起
C.两个都拉不起
D.两个都拉起
答案
7.B
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确定滑轮的核心特点：定滑轮不省力，仅改变力的方向，因此两侧绳子的拉力大小始终相等。人能施加的最大拉力等于自身的重力，若拉力超过自身重力，人会被绳子拉起，无法再施加更大的力。要把对方拉起，所需拉力至少等于对方的重力，因此需对比两人能施加的最大拉力（即自身重力）与对方重力的大小关系。
【解析】
1. 计算两人的重力：
根据重力公式 $ G=mg $，小华的重力 $ G_{华}=m_{华}g=50kg×10N/kg=500N $，小明的重力 $ G_{明}=m_{明}g=70kg×10N/kg=700N $。
2. 分析各自能施加的最大拉力：
人拉绳子时，最大拉力无法超过自身重力，因此小华最多能施加500N的拉力，小明最多能施加700N的拉力。
3. 判断能否拉起对方：
要拉起小华，需要拉力至少等于小华的重力500N，小明能施加700N的拉力（大于500N），因此小明可以把小华拉起；
要拉起小明，需要拉力至少等于小明的重力700N，小华最多只能施加500N的拉力（小于700N），因此小华无法拉起小明。
综上，比赛结果为小明把小华拉起。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点、重力计算
【点评】
本题结合定滑轮的工作原理，考查对拉力与重力关系的理解，易错点在于混淆“举杠铃的力”和“拉绳子的力”，关键是明确人能施加的最大拉力等于自身重力，需理清拉力与对方重力的大小逻辑。
【难度系数】
0.4
要解决这个问题，需明确定滑轮的核心特点：定滑轮不省力，仅改变力的方向，因此两侧绳子的拉力大小始终相等。人能施加的最大拉力等于自身的重力，若拉力超过自身重力，人会被绳子拉起，无法再施加更大的力。要把对方拉起，所需拉力至少等于对方的重力，因此需对比两人能施加的最大拉力（即自身重力）与对方重力的大小关系。
【解析】
1. 计算两人的重力：
根据重力公式 $ G=mg $，小华的重力 $ G_{华}=m_{华}g=50kg×10N/kg=500N $，小明的重力 $ G_{明}=m_{明}g=70kg×10N/kg=700N $。
2. 分析各自能施加的最大拉力：
人拉绳子时，最大拉力无法超过自身重力，因此小华最多能施加500N的拉力，小明最多能施加700N的拉力。
3. 判断能否拉起对方：
要拉起小华，需要拉力至少等于小华的重力500N，小明能施加700N的拉力（大于500N），因此小明可以把小华拉起；
要拉起小明，需要拉力至少等于小明的重力700N，小华最多只能施加500N的拉力（小于700N），因此小华无法拉起小明。
综上，比赛结果为小明把小华拉起。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮特点、重力计算
【点评】
本题结合定滑轮的工作原理，考查对拉力与重力关系的理解，易错点在于混淆“举杠铃的力”和“拉绳子的力”，关键是明确人能施加的最大拉力等于自身重力，需理清拉力与对方重力的大小逻辑。
【难度系数】
0.4
8.小袁同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验.你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题.
(1)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码
(2)小袁按(1)中要求完成实验，并记录了数据(如表所示)，分析表中数据发现使用定滑轮时省力了，你认为出现这样结果的主要原因是
(3)使用动滑轮时$F_2＞\frac{1}{2}G$是因为
(1)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码
匀速
上升.(2)小袁按(1)中要求完成实验，并记录了数据(如表所示)，分析表中数据发现使用定滑轮时省力了，你认为出现这样结果的主要原因是
弹簧测力计自身有重力
，改进方法：将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端
.(3)使用动滑轮时$F_2＞\frac{1}{2}G$是因为
动滑轮自身有重力
.答案
8.(1)匀速
(2)弹簧测力计自身有重力 将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端
(3)动滑轮自身有重力
(2)弹簧测力计自身有重力 将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端
(3)动滑轮自身有重力
解析
【分析】
本题围绕定滑轮和动滑轮的实验展开，需结合实验操作要求、定滑轮和动滑轮的理想特点及实际实验中的误差因素分析：
1. 第一问：实验中拉动弹簧测力计时需保证钩码受力平衡，匀速运动时拉力与力平衡，因此钩码需匀速上升；
2. 第二问：定滑轮理想状态不省力，实际数据显示省力，是弹簧测力计自身重力导致测量的拉力偏小，改进方法需消除弹簧测力计重力对拉力的影响；
3. 第三问：动滑轮理想省一半力，实际拉力偏大，是因为动滑轮自身有重力，需额外克服动滑轮重力。
【解析】
(1) 实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时钩码做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与钩码重力大小相等，因此需使钩码匀速上升；
(2) 定滑轮的特点是不省力，但实际实验中出现“省力”的结果，主要原因是弹簧测力计自身有重力，导致测量的拉力包含了弹簧测力计的重力，使测得的拉力偏小；改进方法为将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端，这样弹簧测力计的重力不会作用于绳子的拉力上，消除其对实验结果的影响；
(3) 动滑轮在理想情况下（不计动滑轮重力、绳重及摩擦）可省一半力，即F=1/2G，但实际实验中，动滑轮自身有重力，拉力需要同时克服钩码的重力和动滑轮的重力，因此测得的拉力F₂＞1/2G。
【答案】
(1)匀速；(2)弹簧测力计自身有重力；将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端；(3)动滑轮自身有重力
【知识点】
定滑轮与动滑轮的特点；滑轮实验的误差分析
【点评】
本题是对定滑轮和动滑轮实验的基础考查，既涉及实验操作的基本要求，又考查了实际实验中误差产生的原因，需要学生结合实验实际操作理解，难度适中，属于力学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5
本题围绕定滑轮和动滑轮的实验展开，需结合实验操作要求、定滑轮和动滑轮的理想特点及实际实验中的误差因素分析：
1. 第一问：实验中拉动弹簧测力计时需保证钩码受力平衡，匀速运动时拉力与力平衡，因此钩码需匀速上升；
2. 第二问：定滑轮理想状态不省力，实际数据显示省力，是弹簧测力计自身重力导致测量的拉力偏小，改进方法需消除弹簧测力计重力对拉力的影响；
3. 第三问：动滑轮理想省一半力，实际拉力偏大，是因为动滑轮自身有重力，需额外克服动滑轮重力。
【解析】
(1) 实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时钩码做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与钩码重力大小相等，因此需使钩码匀速上升；
(2) 定滑轮的特点是不省力，但实际实验中出现“省力”的结果，主要原因是弹簧测力计自身有重力，导致测量的拉力包含了弹簧测力计的重力，使测得的拉力偏小；改进方法为将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端，这样弹簧测力计的重力不会作用于绳子的拉力上，消除其对实验结果的影响；
(3) 动滑轮在理想情况下（不计动滑轮重力、绳重及摩擦）可省一半力，即F=1/2G，但实际实验中，动滑轮自身有重力，拉力需要同时克服钩码的重力和动滑轮的重力，因此测得的拉力F₂＞1/2G。
【答案】
(1)匀速；(2)弹簧测力计自身有重力；将弹簧测力计的挂钩系在绳子自由端；(3)动滑轮自身有重力
【知识点】
定滑轮与动滑轮的特点；滑轮实验的误差分析
【点评】
本题是对定滑轮和动滑轮实验的基础考查，既涉及实验操作的基本要求，又考查了实际实验中误差产生的原因，需要学生结合实验实际操作理解，难度适中，属于力学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5
9.如图所示,物体的重力$G=80\mathrm{N}$,在力$F$的作用下,滑轮以$0.4\mathrm{m/s}$的速度匀速上升,不计摩擦及滑轮重,则物体的速度和力$F$的大小分别是（
A.$0.8\mathrm{m/s}$ 160N
B.$0.8\mathrm{m/s}$ 40N
C.$0.4\mathrm{m/s}$ 160N
D.$0.2\mathrm{m/s}$ 40N
A
）A.$0.8\mathrm{m/s}$ 160N
B.$0.8\mathrm{m/s}$ 40N
C.$0.4\mathrm{m/s}$ 160N
D.$0.2\mathrm{m/s}$ 40N
答案
9.A 【点拨】该滑轮为动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知:$F=2G=2×80\mathrm{N}=160\mathrm{N}$.物体上升的距离是滑轮移动距离的二倍,滑轮以 0.4m/s 的速度匀速上升,故物体的速度为 $v_{\mathrm{物}}=2v=2×0.4\mathrm{m/s}=0.8\mathrm{m/s}.$
解析
【分析】本题考查动滑轮的特殊使用，需明确：当拉力作用在动滑轮的轴上时，属于动滑轮的反向使用，需通过受力分析确定拉力大小，再结合滑轮与物体的运动距离关系推导速度。首先对滑轮受力分析，不计摩擦和滑轮重，滑轮受向上的拉力F，向下两段绳子的拉力（每段拉力等于物体重力G），根据力的平衡可求F；再根据滑轮移动距离与物体移动距离的关系，由速度公式推导物体速度。
【解析】1. 求力F的大小：对滑轮受力分析，不计摩擦及滑轮重，滑轮匀速运动，受力平衡，向上的拉力F等于向下两段绳子的拉力之和，每段绳子拉力等于物体重力G，因此$F=2G$。代入$G=80\mathrm{N}$，得$F=2×80\mathrm{N}=160\mathrm{N}$。
2. 求物体的速度：当滑轮上升距离为$s$时，两段绳子各缩短$s$，因此物体上升的距离为$2s$。根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，时间$t$相同，所以物体速度$v_{\mathrm{物}}=2v_{\mathrm{滑轮}}$。已知滑轮速度$v_{\mathrm{滑轮}}=0.4\mathrm{m/s}$，故$v_{\mathrm{物}}=2×0.4\mathrm{m/s}=0.8\mathrm{m/s}$。
【答案】A
【知识点】动滑轮的特殊应用、力的平衡、速度计算
【点评】本题是动滑轮的非常规使用，需打破“动滑轮省力”的固有思维，重点掌握拉力作用在轴上时的受力和运动关系，是对动滑轮知识点的灵活考查。
【难度系数】0.5
【解析】1. 求力F的大小：对滑轮受力分析，不计摩擦及滑轮重，滑轮匀速运动，受力平衡，向上的拉力F等于向下两段绳子的拉力之和，每段绳子拉力等于物体重力G，因此$F=2G$。代入$G=80\mathrm{N}$，得$F=2×80\mathrm{N}=160\mathrm{N}$。
2. 求物体的速度：当滑轮上升距离为$s$时，两段绳子各缩短$s$，因此物体上升的距离为$2s$。根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，时间$t$相同，所以物体速度$v_{\mathrm{物}}=2v_{\mathrm{滑轮}}$。已知滑轮速度$v_{\mathrm{滑轮}}=0.4\mathrm{m/s}$，故$v_{\mathrm{物}}=2×0.4\mathrm{m/s}=0.8\mathrm{m/s}$。
【答案】A
【知识点】动滑轮的特殊应用、力的平衡、速度计算
【点评】本题是动滑轮的非常规使用，需打破“动滑轮省力”的固有思维，重点掌握拉力作用在轴上时的受力和运动关系，是对动滑轮知识点的灵活考查。
【难度系数】0.5
