1 [2025 山东济宁模拟]如图所示,汉代画像砖上描绘了“泗水捞鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是 (

A.使用的是定滑轮,可以省力
B.使用的是定滑轮,可以改变力的方向
C.使用的是动滑轮,可以省力
D.使用的是动滑轮,可以改变力的方向
B
)A.使用的是定滑轮,可以省力
B.使用的是定滑轮,可以改变力的方向
C.使用的是动滑轮,可以省力
D.使用的是动滑轮,可以改变力的方向
答案
1. B 【解析】由图可知,滑轮位置固定不动,属于定滑轮;使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,故A、C、D错误,B正确。故选B。
解析
【分析】
首先我们先明确定滑轮和动滑轮的核心区分依据:滑轮的轴的位置是否随被拉动的物体一起运动,轴固定不动的是定滑轮,轴随物体同步运动的是动滑轮。第一步先观察题图里的滑轮,两个滑轮都被悬挂固定在上方,工作时轴的位置不会随鼎的上升发生移动,因此可以判定是定滑轮。接下来回忆定滑轮的工作特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用它不能省力,但可以改变力的方向,本题中人们向下拉绳子就能将水中的鼎向上提起,正是利用了定滑轮改变力的方向的作用,据此逐一排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
1. 判断滑轮类型:由图可知,画面中的滑轮工作时,轴的位置固定不动,不会随鼎的升降同步运动,因此属于定滑轮,直接排除描述为动滑轮的C、D选项。
2. 结合定滑轮特点判断:定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时不省力,但可以改变力的方向,因此A选项“可以省力”的描述错误,B选项描述正确。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮判定,定滑轮特点
【点评】
本题结合汉代传统文化场景“泗水捞鼎”命题,考察滑轮的基础概念与性质,考点非常基础,只要掌握定滑轮、动滑轮的区分方法和定滑轮的基本特点就可以轻松选出正确答案,属于物理简单机械章节的入门基础题。
【难度系数】
0.9
首先我们先明确定滑轮和动滑轮的核心区分依据:滑轮的轴的位置是否随被拉动的物体一起运动,轴固定不动的是定滑轮,轴随物体同步运动的是动滑轮。第一步先观察题图里的滑轮,两个滑轮都被悬挂固定在上方,工作时轴的位置不会随鼎的上升发生移动,因此可以判定是定滑轮。接下来回忆定滑轮的工作特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用它不能省力,但可以改变力的方向,本题中人们向下拉绳子就能将水中的鼎向上提起,正是利用了定滑轮改变力的方向的作用,据此逐一排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
1. 判断滑轮类型:由图可知,画面中的滑轮工作时,轴的位置固定不动,不会随鼎的升降同步运动,因此属于定滑轮,直接排除描述为动滑轮的C、D选项。
2. 结合定滑轮特点判断:定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时不省力,但可以改变力的方向,因此A选项“可以省力”的描述错误,B选项描述正确。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮判定,定滑轮特点
【点评】
本题结合汉代传统文化场景“泗水捞鼎”命题,考察滑轮的基础概念与性质,考点非常基础,只要掌握定滑轮、动滑轮的区分方法和定滑轮的基本特点就可以轻松选出正确答案,属于物理简单机械章节的入门基础题。
【难度系数】
0.9
2 [2025 江西九江二模]小明和小亮两名同学进行了一场“拔滑轮”比赛,A为固定在地面上的柱子,小明、小亮所拉绳子对滑轮的拉力分别为$F_{1}$、$F_{2}$,如图所示,比赛过程中$F_{1}=F_{2}$(忽略绳与滑轮间的摩擦力)。下列说法正确的是 (
A.该滑轮是定滑轮
B.滑轮保持静止
C.小明会获胜
D.绳上M、N两点移动的距离相等
C
)A.该滑轮是定滑轮
B.滑轮保持静止
C.小明会获胜
D.绳上M、N两点移动的距离相等
答案
2. C 【解析】A为固定在地面上的柱子,若小明获胜或小亮获胜,滑轮会向左或向右移动,滑轮为动滑轮,故A错误;滑轮为动滑轮,忽略绳与滑轮间的摩擦力,使用动滑轮省一半力,假设动滑轮静止,小明施加的力等于小亮施加力的一半,则当$F_{1}=F_{2}$时,滑轮将左移,小明获胜,故B错误,C正确;滑轮左移,M点移动的距离等于N点移动距离的2倍,故D错误。故选C。
解析
【分析】
首先我们从滑轮的定义入手判断滑轮类型:定滑轮的轴位置固定不动,而动滑轮的轴会随拉力一起运动,本题中滑轮的轴没有被固定,因此不属于定滑轮,先排除A选项。接下来对滑轮做受力分析:绕过滑轮的是同一根绳子,忽略摩擦时绳子张力处处相等,因此固定在地面A点的绳子对滑轮向左的拉力大小等于小明的拉力F₁,因此滑轮受到向左的总拉力为F₁+F₁=2F₁,向右仅受到小亮施加在滑轮轴上的拉力F₂。已知F₁=F₂,因此向左的合力大于向右的合力,滑轮不会保持静止,会向小明的方向移动,由此可以判断运动结果。最后分析两点移动距离:该动滑轮属于反向使用,拉力作用在轴上,此时自由端(小明拉的一侧)移动的距离是轴侧(小亮拉的一侧)移动距离的2倍,由此判断D选项正误。
【解析】
解:
A. 该滑轮的轴没有固定,会随拉力发生移动,属于动滑轮,并非定滑轮,A错误;
B. 对滑轮受力分析:同一根绳子张力相等,滑轮受到向左的两个拉力大小均为F₁,总向左的力为2F₁,向右的拉力为F₂,已知F₁=F₂,因此合力向左,滑轮不会保持静止,B错误;
C. 由于滑轮所受合力向左,滑轮会向小明一侧移动,因此小明会获胜,C正确;
D. 该动滑轮反向使用,拉力作用在轴上,相同时间内,小明一侧绳上的M点移动的距离是小亮一侧绳上N点移动距离的2倍,两点移动距离不相等,D错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮的特点,受力分析与运动状态
【点评】
本题创新考查了反向使用的动滑轮特性,打破了常规“动滑轮拉自由端省一半力、费一倍距离”的思维定式,要求学生通过受力分析判断力的大小关系,进而推导运动状态和距离关系,容易因对动滑轮使用场景的惯性认知出错。
【难度系数】
0.4
首先我们从滑轮的定义入手判断滑轮类型:定滑轮的轴位置固定不动,而动滑轮的轴会随拉力一起运动,本题中滑轮的轴没有被固定,因此不属于定滑轮,先排除A选项。接下来对滑轮做受力分析:绕过滑轮的是同一根绳子,忽略摩擦时绳子张力处处相等,因此固定在地面A点的绳子对滑轮向左的拉力大小等于小明的拉力F₁,因此滑轮受到向左的总拉力为F₁+F₁=2F₁,向右仅受到小亮施加在滑轮轴上的拉力F₂。已知F₁=F₂,因此向左的合力大于向右的合力,滑轮不会保持静止,会向小明的方向移动,由此可以判断运动结果。最后分析两点移动距离:该动滑轮属于反向使用,拉力作用在轴上,此时自由端(小明拉的一侧)移动的距离是轴侧(小亮拉的一侧)移动距离的2倍,由此判断D选项正误。
【解析】
解:
A. 该滑轮的轴没有固定,会随拉力发生移动,属于动滑轮,并非定滑轮,A错误;
B. 对滑轮受力分析:同一根绳子张力相等,滑轮受到向左的两个拉力大小均为F₁,总向左的力为2F₁,向右的拉力为F₂,已知F₁=F₂,因此合力向左,滑轮不会保持静止,B错误;
C. 由于滑轮所受合力向左,滑轮会向小明一侧移动,因此小明会获胜,C正确;
D. 该动滑轮反向使用,拉力作用在轴上,相同时间内,小明一侧绳上的M点移动的距离是小亮一侧绳上N点移动距离的2倍,两点移动距离不相等,D错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮的特点,受力分析与运动状态
【点评】
本题创新考查了反向使用的动滑轮特性,打破了常规“动滑轮拉自由端省一半力、费一倍距离”的思维定式,要求学生通过受力分析判断力的大小关系,进而推导运动状态和距离关系,容易因对动滑轮使用场景的惯性认知出错。
【难度系数】
0.4
3 [2024 广东深圳模拟]伐木工人在锯大树时,会留下一小部分树干不锯断,在大树树杈上拴一根绳子,绳子另一端打结后拴在远处的树桩上,通过拉动绳子来控制大树倾倒的方向,如图甲所示;图乙为拴在树桩上绳子的绕绳过程。下列说法正确的是 (

A.该段绳子类似于滑轮组,既可以省力又可以省距离
B.该段绳子类似于滑轮组,可以省力但不可以省距离
C.该段绳子类似于滑轮组,不可以省力但可以省距离
D.该段绳子类似于滑轮组,可以省力也能改变力的方向
B
)A.该段绳子类似于滑轮组,既可以省力又可以省距离
B.该段绳子类似于滑轮组,可以省力但不可以省距离
C.该段绳子类似于滑轮组,不可以省力但可以省距离
D.该段绳子类似于滑轮组,可以省力也能改变力的方向
答案
3. B 【解析】打结的绳子有多股一起拉动大树,相当于滑轮组,可以省力,但不能省距离,绳子自由端相当于绕过动滑轮,所以该段绳子不能改变力的方向,故选B。
解析
【分析】
解题时首先要做模型等效迁移:先观察图乙的绕绳过程,打结的绳套相当于动滑轮,固定的树桩相当于滑轮组的固定支点,整体结构的工作原理和滑轮组一致。接下来回忆滑轮组的核心特点:滑轮组可以通过多股绳分担拉力实现省力,再结合功的原理,使用任何机械都不可能省功,因此省力的机械必然费距离,不可能省距离。最后再判断力的方向:该绕绳结构的拉力方向和拉动大树的受力方向没有形成反向偏转,无法实现改变力的方向的效果。最后逐一比对四个选项,排除错误描述即可得到正确答案。
【解析】
1. 模型等效:该绕绳结构中,树桩固定不动,绳套打结后有多段绳子共同提供拉力拉动大树,等效为滑轮组的工作模式。
2. 省力特性:该结构中承担大树拉力的绳子股数大于1,因此可以实现省力的效果。
3. 距离特性:根据功的原理,使用任何机械都不能省功,省力的机械需要费距离,因此该结构不可能省距离。
4. 方向特性:该绕绳结构没有改变拉力的作用方向,不具备改变力的方向的效果。
对选项逐一判断:
选项A:既可以省力又可以省距离,违背功的原理,错误。
选项B:可以省力但不可以省距离,符合推导结论,正确。
选项C:不可以省力但可以省距离,不符合该结构省力的特点,错误。
选项D:可以省力也能改变力的方向,该结构无法改变力的方向,错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组特点,功的原理
【点评】
本题是结合生活实际的情景创新题,重点考察机械模型的等效迁移能力,需要学生跳出课本上标准滑轮组的形态,从力的作用效果分析陌生场景的机械特性,同时强化“省力必然费距离,任何机械都不能省功”的核心认知,避免对机械省力效果的错误理解。
【难度系数】
0.6
解题时首先要做模型等效迁移:先观察图乙的绕绳过程,打结的绳套相当于动滑轮,固定的树桩相当于滑轮组的固定支点,整体结构的工作原理和滑轮组一致。接下来回忆滑轮组的核心特点:滑轮组可以通过多股绳分担拉力实现省力,再结合功的原理,使用任何机械都不可能省功,因此省力的机械必然费距离,不可能省距离。最后再判断力的方向:该绕绳结构的拉力方向和拉动大树的受力方向没有形成反向偏转,无法实现改变力的方向的效果。最后逐一比对四个选项,排除错误描述即可得到正确答案。
【解析】
1. 模型等效:该绕绳结构中,树桩固定不动,绳套打结后有多段绳子共同提供拉力拉动大树,等效为滑轮组的工作模式。
2. 省力特性:该结构中承担大树拉力的绳子股数大于1,因此可以实现省力的效果。
3. 距离特性:根据功的原理,使用任何机械都不能省功,省力的机械需要费距离,因此该结构不可能省距离。
4. 方向特性:该绕绳结构没有改变拉力的作用方向,不具备改变力的方向的效果。
对选项逐一判断:
选项A:既可以省力又可以省距离,违背功的原理,错误。
选项B:可以省力但不可以省距离,符合推导结论,正确。
选项C:不可以省力但可以省距离,不符合该结构省力的特点,错误。
选项D:可以省力也能改变力的方向,该结构无法改变力的方向,错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组特点,功的原理
【点评】
本题是结合生活实际的情景创新题,重点考察机械模型的等效迁移能力,需要学生跳出课本上标准滑轮组的形态,从力的作用效果分析陌生场景的机械特性,同时强化“省力必然费距离,任何机械都不能省功”的核心认知,避免对机械省力效果的错误理解。
【难度系数】
0.6
4 [2024 广东茂名模拟]如图为探究滑轮组作用的实验装置,钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为

2.4
N,动滑轮重1.2
N,将弹簧测力计向上移动15 cm,则钩码上升的高度为5
cm。(不计绳重及摩擦)答案
4. 2.4 1.2 5 【解析】由图知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,则测力计的读数为2.4 N,即绳端拉力大小为2.4 N;由图可知$n=3$,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力$F=\frac{1}{3}(G+G_{动})$,所以动滑轮的重力$G_{动}=3F-G=3×2.4\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$;由$s=3h$可得钩码上升的高度$h=\frac{1}{3}s=\frac{1}{3}×15\ \mathrm{cm}=5\ \mathrm{cm}$。
解析
【分析】
解题时我们可以按三步依次推进:第一步先读取弹簧测力计的示数,先观察刻度,2N到3N之间有5个小格,得出分度值是0.2N,对应指针位置就能读出拉力大小;第二步数出承担动滑轮和物重的绳子段数n,观察图里动滑轮上一共绕了3段绳子,也就是n=3,结合不计绳重及摩擦的条件,用滑轮组拉力公式F=1/n(G物+G动)变形就能求出动滑轮的重力;第三步利用滑轮组绳端移动距离s和钩码上升高度h的关系s=nh,代入已知的弹簧测力计移动距离15cm,就能算出钩码上升的高度。
【解析】
1. 读取拉力大小:弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2N下方第2个小格,因此拉力F=2.4N。
2. 计算动滑轮重力:由图可知承担物重的绳子段数n=3,不计绳重及摩擦,拉力满足$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$,代入数据得:
$G_{动}=3F-G=3×2.4\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$。
3. 计算钩码上升高度:根据滑轮组距离关系$s=nh$,已知弹簧测力计向上移动距离s=15cm,因此钩码上升高度:
$h=\frac{s}{n}=\frac{15\ \mathrm{cm}}{3}=5\ \mathrm{cm}$。
【答案】
2.4;1.2;5
【知识点】
弹簧测力计读数;滑轮组拉力计算;滑轮组距离关系
【点评】
本题是滑轮组的基础常规考题,核心考察滑轮组的两个核心规律,解题的关键是准确数出承担物重的绳子段数n,注意不要将定滑轮上的绳子计入n的数值,同时要牢记不计绳重摩擦时拉力和总重的推导公式,属于滑轮组部分必须掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
解题时我们可以按三步依次推进:第一步先读取弹簧测力计的示数,先观察刻度,2N到3N之间有5个小格,得出分度值是0.2N,对应指针位置就能读出拉力大小;第二步数出承担动滑轮和物重的绳子段数n,观察图里动滑轮上一共绕了3段绳子,也就是n=3,结合不计绳重及摩擦的条件,用滑轮组拉力公式F=1/n(G物+G动)变形就能求出动滑轮的重力;第三步利用滑轮组绳端移动距离s和钩码上升高度h的关系s=nh,代入已知的弹簧测力计移动距离15cm,就能算出钩码上升的高度。
【解析】
1. 读取拉力大小:弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向2N下方第2个小格,因此拉力F=2.4N。
2. 计算动滑轮重力:由图可知承担物重的绳子段数n=3,不计绳重及摩擦,拉力满足$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$,代入数据得:
$G_{动}=3F-G=3×2.4\ \mathrm{N}-6\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$。
3. 计算钩码上升高度:根据滑轮组距离关系$s=nh$,已知弹簧测力计向上移动距离s=15cm,因此钩码上升高度:
$h=\frac{s}{n}=\frac{15\ \mathrm{cm}}{3}=5\ \mathrm{cm}$。
【答案】
2.4;1.2;5
【知识点】
弹簧测力计读数;滑轮组拉力计算;滑轮组距离关系
【点评】
本题是滑轮组的基础常规考题,核心考察滑轮组的两个核心规律,解题的关键是准确数出承担物重的绳子段数n,注意不要将定滑轮上的绳子计入n的数值,同时要牢记不计绳重摩擦时拉力和总重的推导公式,属于滑轮组部分必须掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
5 [2024 新疆期末]下列几种简单机械,不属于轮轴的是 (
A.盘山公路
B.扳手
C.水龙头
D.方向盘
A
)A.盘山公路
B.扳手
C.水龙头
D.方向盘
答案
5. A 【解析】由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械叫轮轴;扳手、水龙头、方向盘都属于轮轴,盘山公路属于斜面,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
解析
【分析】
这道题要选出不属于轮轴的简单机械,解题思路是:第一步先明确轮轴的定义,抓住轮轴的核心特征是由轮和轴组成、能绕共同轴线旋转;第二步逐个辨析每个选项对应的简单机械类型,回忆盘山公路、扳手、水龙头、方向盘各自的工作原理,区分轮轴和其他简单机械比如斜面的差异,就能快速找出不符合轮轴特征的选项。
【解析】
首先明确轮轴的定义:由轮和轴组成,可绕共同轴线旋转的简单机械叫做轮轴。对各选项逐一分析:
1. 选项A:盘山公路通过延长上山的通行距离实现省力,本质是斜面这种简单机械,不具备轮轴的结构特征,不属于轮轴;
2. 选项B:扳手使用时绕螺丝的共同轴线转动,手柄部分相当于轮,套住螺丝的部分相当于轴,属于轮轴;
3. 选项C:水龙头的旋转旋钮部分相当于轮,内部控制水流的阀杆相当于轴,二者绕共同轴线旋转,属于轮轴;
4. 选项D:汽车方向盘的大轮盘相当于轮,下方连接转向结构的转轴相当于轴,属于典型的轮轴。
因此不属于轮轴的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
轮轴识别,斜面判断,简单机械分类
【点评】
本题属于基础的简单机械辨析题,重点考察学生对常见生活物品对应的简单机械类型的判断,只要掌握轮轴和斜面的核心特征,结合生活常识就可以轻松完成判断,提醒学生平时要多观察生活中的物理应用,加深对简单机械原理的理解。
【难度系数】
0.9
这道题要选出不属于轮轴的简单机械,解题思路是:第一步先明确轮轴的定义,抓住轮轴的核心特征是由轮和轴组成、能绕共同轴线旋转;第二步逐个辨析每个选项对应的简单机械类型,回忆盘山公路、扳手、水龙头、方向盘各自的工作原理,区分轮轴和其他简单机械比如斜面的差异,就能快速找出不符合轮轴特征的选项。
【解析】
首先明确轮轴的定义:由轮和轴组成,可绕共同轴线旋转的简单机械叫做轮轴。对各选项逐一分析:
1. 选项A:盘山公路通过延长上山的通行距离实现省力,本质是斜面这种简单机械,不具备轮轴的结构特征,不属于轮轴;
2. 选项B:扳手使用时绕螺丝的共同轴线转动,手柄部分相当于轮,套住螺丝的部分相当于轴,属于轮轴;
3. 选项C:水龙头的旋转旋钮部分相当于轮,内部控制水流的阀杆相当于轴,二者绕共同轴线旋转,属于轮轴;
4. 选项D:汽车方向盘的大轮盘相当于轮,下方连接转向结构的转轴相当于轴,属于典型的轮轴。
因此不属于轮轴的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
轮轴识别,斜面判断,简单机械分类
【点评】
本题属于基础的简单机械辨析题,重点考察学生对常见生活物品对应的简单机械类型的判断,只要掌握轮轴和斜面的核心特征,结合生活常识就可以轻松完成判断,提醒学生平时要多观察生活中的物理应用,加深对简单机械原理的理解。
【难度系数】
0.9
6 [中]如图所示,小明组装了甲、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。下列说法中正确的是 (


A.$F_{甲}=200N$,并向上移动4 m
B.$F_{甲}=100N$,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
D
)A.$F_{甲}=200N$,并向上移动4 m
B.$F_{甲}=100N$,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
6. D 【解析】不计绳重、滑轮重和摩擦,图甲是动滑轮,$n=2$,动滑轮不能改变力的方向,但是可以省一半的力,所以$F_{甲}=\frac{1}{2}G_{物}=\frac{1}{2}×200\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$,拉力端移动的距离$s=2h=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$,故A、B错误;图乙是动滑轮,拉力作用在动滑轮的挂钩上,拉力$F_{乙}=2G_{物}=400\ \mathrm{N}$,拉力端移动的距离$s'=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}×2\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{m}$,故C错误,D正确。故选D。
解析
【分析】
解题时首先要先判断两个滑轮的类型和使用方式:甲乙均为动滑轮,但甲是常规使用方式,拉力作用在绳子自由端,物体挂在滑轮挂钩上;乙是特殊使用方式,拉力作用在动滑轮的轴上,物体挂在绳端。接下来结合题目给出的不计绳重、滑轮重和摩擦的条件,分别推导两个滑轮对应的拉力大小、拉力端移动的距离,再逐一比对四个选项,排除错误选项即可得到正确结果。
【解析】
1. 分析甲滑轮:
图甲是常规使用的动滑轮,承担物重的绳子段数n=2,不计绳重、滑轮重和摩擦,此时动滑轮省一半力:
$F_{甲}=\frac{1}{2}G_{物}=\frac{1}{2}×200\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$
拉力端移动的距离是物体上升高度的2倍:
$s_{甲}=2h=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$
因此选项A中$F_{甲}=200\mathrm{N}$错误,选项B中拉力向上移动2m错误,A、B均排除。
2. 分析乙滑轮:
图乙中拉力作用在动滑轮的轴上,属于特殊使用的动滑轮,此时动滑轮费力、省距离,不计绳重、滑轮重和摩擦,对动滑轮受力分析可得:
$F_{乙}=2G_{物}=2×200\ \mathrm{N}=400\ \mathrm{N}$
拉力端移动的距离是物体上升高度的$\frac{1}{2}$:
$s_{乙}=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}×2\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{m}$
因此选项C中$F_{乙}=200\mathrm{N}$错误,D选项描述完全正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮工作特点,滑轮力距计算
【点评】
本题是动滑轮部分的易错题,很多同学会死记硬背“动滑轮省一半力”的结论,忽略拉力作用在轴上时动滑轮的特殊规律,解题时不要直接套结论,可通过受力平衡、绳子总长不变的规律自行推导力和距离的关系,就能避免混淆两种不同使用场景的结果。
【难度系数】
0.5
解题时首先要先判断两个滑轮的类型和使用方式:甲乙均为动滑轮,但甲是常规使用方式,拉力作用在绳子自由端,物体挂在滑轮挂钩上;乙是特殊使用方式,拉力作用在动滑轮的轴上,物体挂在绳端。接下来结合题目给出的不计绳重、滑轮重和摩擦的条件,分别推导两个滑轮对应的拉力大小、拉力端移动的距离,再逐一比对四个选项,排除错误选项即可得到正确结果。
【解析】
1. 分析甲滑轮:
图甲是常规使用的动滑轮,承担物重的绳子段数n=2,不计绳重、滑轮重和摩擦,此时动滑轮省一半力:
$F_{甲}=\frac{1}{2}G_{物}=\frac{1}{2}×200\ \mathrm{N}=100\ \mathrm{N}$
拉力端移动的距离是物体上升高度的2倍:
$s_{甲}=2h=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$
因此选项A中$F_{甲}=200\mathrm{N}$错误,选项B中拉力向上移动2m错误,A、B均排除。
2. 分析乙滑轮:
图乙中拉力作用在动滑轮的轴上,属于特殊使用的动滑轮,此时动滑轮费力、省距离,不计绳重、滑轮重和摩擦,对动滑轮受力分析可得:
$F_{乙}=2G_{物}=2×200\ \mathrm{N}=400\ \mathrm{N}$
拉力端移动的距离是物体上升高度的$\frac{1}{2}$:
$s_{乙}=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}×2\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{m}$
因此选项C中$F_{乙}=200\mathrm{N}$错误,D选项描述完全正确。
【答案】
D
【知识点】
动滑轮工作特点,滑轮力距计算
【点评】
本题是动滑轮部分的易错题,很多同学会死记硬背“动滑轮省一半力”的结论,忽略拉力作用在轴上时动滑轮的特殊规律,解题时不要直接套结论,可通过受力平衡、绳子总长不变的规律自行推导力和距离的关系,就能避免混淆两种不同使用场景的结果。
【难度系数】
0.5
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