1 生活中要用到各种各样的机械,其中天平是一种
等臂
杠杆;方向盘、门把手等都属于轮轴,我们使用轮轴的目的是省力或省距离
。答案
1. 等臂;省力或省距离
解析
【分析】
首先回忆杠杆的分类标准:根据动力臂与阻力臂的大小关系,杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。天平使用时,动力臂等于阻力臂,据此判断其杠杆类型;再结合轮轴的实质(可连续转动的杠杆),分析轮轴的作用:当动力作用在轮上时省力,作用在轴上时省距离,从而明确使用轮轴的目的。
【解析】
1. 杠杆分类依据:动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。天平在称量时,动力臂与阻力臂大小相等,因此天平属于等臂杠杆。
2. 轮轴的特点:轮轴是变形的杠杆,轮半径和轴半径分别对应动力臂和阻力臂。若动力作用在轮上,动力臂(轮半径)大于阻力臂(轴半径),可省力;若动力作用在轴上,动力臂(轴半径)小于阻力臂(轮半径),可省距离,因此使用轮轴的目的是省力或省距离。
【答案】
等臂;省力或省距离
【知识点】
杠杆的分类、轮轴的特点
【点评】
本题考查简单机械的基础概念,属于识记类题目,侧重检验学生对杠杆和轮轴核心知识点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先回忆杠杆的分类标准:根据动力臂与阻力臂的大小关系,杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。天平使用时,动力臂等于阻力臂,据此判断其杠杆类型;再结合轮轴的实质(可连续转动的杠杆),分析轮轴的作用:当动力作用在轮上时省力,作用在轴上时省距离,从而明确使用轮轴的目的。
【解析】
1. 杠杆分类依据:动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。天平在称量时,动力臂与阻力臂大小相等,因此天平属于等臂杠杆。
2. 轮轴的特点:轮轴是变形的杠杆,轮半径和轴半径分别对应动力臂和阻力臂。若动力作用在轮上,动力臂(轮半径)大于阻力臂(轴半径),可省力;若动力作用在轴上,动力臂(轴半径)小于阻力臂(轮半径),可省距离,因此使用轮轴的目的是省力或省距离。
【答案】
等臂;省力或省距离
【知识点】
杠杆的分类、轮轴的特点
【点评】
本题考查简单机械的基础概念,属于识记类题目,侧重检验学生对杠杆和轮轴核心知识点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.8
2 使用简单机械可以给人们的生活带来便利.如图甲所示,旗杆顶端安装着一个

定
滑轮,它的作用是可以改变力的方向
;如图乙所示,用裁衣剪刀剪布时,为了更省力应将布靠近
(填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴;如图丙所示,建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,使用该滑轮的好处是省力
.答案
2. 定;改变力的方向;靠近;省力
解析
【分析】
要解决这道题,需分别分析三个图中的简单机械:①甲图中旗杆顶端的滑轮,轴固定不动,属于定滑轮,回忆定滑轮的作用;②乙图的剪刀是杠杆,根据杠杆平衡条件分析省力的方法;③丙图的滑轮,轴随重物移动,属于动滑轮,回忆动滑轮的好处。
【解析】
1. 甲图:旗杆顶端的滑轮,轴的位置固定不变,是定滑轮,定滑轮不省力,但可以改变力的方向,方便升旗时向下施力。
2. 乙图:裁衣剪刀是杠杆,根据杠杆平衡公式$F_1L_1=F_2L_2$,当阻力和动力臂不变时,减小阻力臂(将布靠近剪刀的转动轴),能减小所需动力,使剪刀更省力。
3. 丙图:图中的滑轮随重物一起运动,是动滑轮,使用动滑轮的好处是可以省力(能省一半力)。
【答案】
定;改变力的方向;靠近;省力
【知识点】
定滑轮;杠杆平衡条件;动滑轮
【点评】
本题考查常见简单机械的特点,属于初中物理基础知识点,需掌握定滑轮、动滑轮的作用,以及杠杆平衡条件在剪刀中的应用,题目难度较低,适合基础巩固。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需分别分析三个图中的简单机械:①甲图中旗杆顶端的滑轮,轴固定不动,属于定滑轮,回忆定滑轮的作用;②乙图的剪刀是杠杆,根据杠杆平衡条件分析省力的方法;③丙图的滑轮,轴随重物移动,属于动滑轮,回忆动滑轮的好处。
【解析】
1. 甲图:旗杆顶端的滑轮,轴的位置固定不变,是定滑轮,定滑轮不省力,但可以改变力的方向,方便升旗时向下施力。
2. 乙图:裁衣剪刀是杠杆,根据杠杆平衡公式$F_1L_1=F_2L_2$,当阻力和动力臂不变时,减小阻力臂(将布靠近剪刀的转动轴),能减小所需动力,使剪刀更省力。
3. 丙图:图中的滑轮随重物一起运动,是动滑轮,使用动滑轮的好处是可以省力(能省一半力)。
【答案】
定;改变力的方向;靠近;省力
【知识点】
定滑轮;杠杆平衡条件;动滑轮
【点评】
本题考查常见简单机械的特点,属于初中物理基础知识点,需掌握定滑轮、动滑轮的作用,以及杠杆平衡条件在剪刀中的应用,题目难度较低,适合基础巩固。
【难度系数】
0.5
3 根据要求作图,如图所示,工人站在地面上用滑轮组提升重物,请画出合理的绕绳方法。

答案
3. 绕绳方法如
解析
【分析】要完成滑轮组的合理绕绳,需明确核心要求:工人站在地面提升重物,因此拉力方向需向下。该滑轮组由1个定滑轮和1个动滑轮组成,绕绳时需结合拉力方向确定绕绳起点,确保最终拉力方向符合工人站在地面操作的需求。
【解析】根据工人站在地面的条件,拉力方向需向下,滑轮组为一动一定结构,绕绳步骤如下:
1. 将绳子的一端固定在定滑轮的下端挂钩;
2. 绳子向下绕过动滑轮;
3. 再向上绕过定滑轮;
4. 最后绳子末端由工人在地面向下拉动,即可得到符合要求的绕绳方法。
【答案】绕绳方法如
所示
【知识点】滑轮组绕绳、滑轮的应用
【点评】本题考查滑轮组的绕绳方法,关键是根据工人站在地面的条件确定拉力方向,进而选择正确的绕绳起点,需掌握滑轮组绕绳的基本规则,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据工人站在地面的条件,拉力方向需向下,滑轮组为一动一定结构,绕绳步骤如下:
1. 将绳子的一端固定在定滑轮的下端挂钩;
2. 绳子向下绕过动滑轮;
3. 再向上绕过定滑轮;
4. 最后绳子末端由工人在地面向下拉动,即可得到符合要求的绕绳方法。
【答案】绕绳方法如
【知识点】滑轮组绕绳、滑轮的应用
【点评】本题考查滑轮组的绕绳方法,关键是根据工人站在地面的条件确定拉力方向,进而选择正确的绕绳起点,需掌握滑轮组绕绳的基本规则,难度适中。
【难度系数】0.6
4 如图所示,工人利用滑轮组将180 N的重物匀速向上提升到2 m高的平台上,他所用的拉力为100 N,则动滑轮重为

20
N,绳子自由端向下移动的距离为 4
m.(不计绳重及摩擦)答案
4. 20;4
解析
【分析】首先观察滑轮组,确定承担物重和动滑轮重的绳子段数n=2;不计绳重及摩擦时,拉力与物重、动滑轮重满足关系F=(G物+G动)/n,据此可推导计算动滑轮重;再根据绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系s=nh,代入已知高度即可求出移动距离。
【解析】解:由图可知,承担物重和动滑轮重的绳子段数n=2。
不计绳重及摩擦,根据滑轮组拉力公式F=(G物+G动)/n,变形得动滑轮重:
G动 = nF - G物 = 2×100N - 180N = 20N;
绳子自由端向下移动的距离:
s = nh = 2×2m = 4m。
【答案】20;4
【知识点】滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算
【点评】本题考查滑轮组的基础应用,关键是正确确定承担物重的绳子段数,熟练运用不计绳重摩擦时的拉力公式和距离公式即可求解,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】解:由图可知,承担物重和动滑轮重的绳子段数n=2。
不计绳重及摩擦,根据滑轮组拉力公式F=(G物+G动)/n,变形得动滑轮重:
G动 = nF - G物 = 2×100N - 180N = 20N;
绳子自由端向下移动的距离:
s = nh = 2×2m = 4m。
【答案】20;4
【知识点】滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算
【点评】本题考查滑轮组的基础应用,关键是正确确定承担物重的绳子段数,熟练运用不计绳重摩擦时的拉力公式和距离公式即可求解,属于基础题型。
【难度系数】0.6
5 如图所示,小谦想把被台风刮倒的树拉正.他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有

2
段绳子拉甲树.如果不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力,则小谦对绳子的拉力至少为150
N.答案
5. 2;150
[解析]按题图方式用绳子拉甲树时,甲相当于一个动滑轮,此时有两段绳子拉甲树,不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力,则每段绳子承担的力是300 N的一半,即人对绳子的拉力至少为 $F=\frac{1}{2} × 300 \mathrm{~N}=150 \mathrm{~N}.$
[解析]按题图方式用绳子拉甲树时,甲相当于一个动滑轮,此时有两段绳子拉甲树,不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力,则每段绳子承担的力是300 N的一半,即人对绳子的拉力至少为 $F=\frac{1}{2} × 300 \mathrm{~N}=150 \mathrm{~N}.$
解析
【分析】首先将题目中的实际场景转化为物理模型:甲树相当于动滑轮,通过观察绳子与甲树的连接方式,确定拉甲树的绳子段数;再结合动滑轮不计绳重和摩擦时的省力规律,计算人对绳子的拉力。
【解析】由题图可知,绳子绕过甲树,共有2段绳子拉甲树,因此甲树相当于动滑轮。不计绳重和摩擦,动滑轮可省一半力,已知甲树受到的拉力为300N,则小谦对绳子的拉力至少为 $ F = \frac{1}{2} × 300\mathrm{N} = 150\mathrm{N} $。
【答案】2;150
【知识点】动滑轮的特点、滑轮的应用
【点评】本题结合生活实际考查动滑轮的应用,需要将实际场景抽象为物理模型,理解动滑轮的省力规律即可解题,属于基础题。
【难度系数】0.6
【解析】由题图可知,绳子绕过甲树,共有2段绳子拉甲树,因此甲树相当于动滑轮。不计绳重和摩擦,动滑轮可省一半力,已知甲树受到的拉力为300N,则小谦对绳子的拉力至少为 $ F = \frac{1}{2} × 300\mathrm{N} = 150\mathrm{N} $。
【答案】2;150
【知识点】动滑轮的特点、滑轮的应用
【点评】本题结合生活实际考查动滑轮的应用,需要将实际场景抽象为物理模型,理解动滑轮的省力规律即可解题,属于基础题。
【难度系数】0.6
6 新情境 高铁输电线 中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一,高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,如图甲所示采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触,图乙所示为输电线的牵引装置工作原理图,其中定滑轮可以改变力的方向,图乙中

A
(填“A”或“B”)为定滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为200 N,若某段时间内坠砣串下降了20 cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,输电线P端受到的拉力大小为$8×10^3$
N。输电线P端向左移动了10
cm。答案
6. A;$8×10^3$;10
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:第一步,根据定滑轮和动滑轮的定义判断滑轮类型:轴固定不动的是定滑轮,轴随被拉物体移动的是动滑轮;第二步,计算坠砣总重力,再结合滑轮组的拉力关系(动滑轮上有几段绳子,拉力就是总重力的对应倍数)计算P端的拉力;第三步,利用滑轮组的距离关系(绳子自由端移动距离与物体移动距离的倍数关系)计算P端移动的距离。
【解析】
1. 定滑轮判断:定滑轮的轴固定不动,图中滑轮A的轴固定在支架上,因此A是定滑轮;滑轮B的轴随输电线移动,是动滑轮。
2. 拉力计算:20个坠砣的总重力 $ G = 20 × 200\ \mathrm{N} = 4000\ \mathrm{N} $。不计滑轮和钢绳自重、摩擦,动滑轮上有2段钢绳承担拉力,钢绳的拉力等于坠砣总重力,因此输电线P端受到的拉力 $ F = 2G = 2 × 4000\ \mathrm{N} = 8 × 10^3\ \mathrm{N} $。
3. 移动距离计算:坠砣下降的距离是绳子自由端移动的距离 $ s_{\mathrm{绳}} = 20\ \mathrm{cm} $,根据动滑轮的特点,绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍,因此P端向左移动的距离 $ s_{\mathrm{物}} = \frac{s_{\mathrm{绳}}}{2} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{2} = 10\ \mathrm{cm} $。
【答案】
A;$ 8×10^3 $;10
【知识点】
定滑轮与动滑轮;滑轮组的拉力计算;滑轮组的距离计算
【点评】
本题结合高铁输电线的实际应用场景,考查滑轮组的基础知识点,需要准确区分定滑轮和动滑轮,掌握滑轮组拉力与距离的计算规律,难度适中,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分三步思考:第一步,根据定滑轮和动滑轮的定义判断滑轮类型:轴固定不动的是定滑轮,轴随被拉物体移动的是动滑轮;第二步,计算坠砣总重力,再结合滑轮组的拉力关系(动滑轮上有几段绳子,拉力就是总重力的对应倍数)计算P端的拉力;第三步,利用滑轮组的距离关系(绳子自由端移动距离与物体移动距离的倍数关系)计算P端移动的距离。
【解析】
1. 定滑轮判断:定滑轮的轴固定不动,图中滑轮A的轴固定在支架上,因此A是定滑轮;滑轮B的轴随输电线移动,是动滑轮。
2. 拉力计算:20个坠砣的总重力 $ G = 20 × 200\ \mathrm{N} = 4000\ \mathrm{N} $。不计滑轮和钢绳自重、摩擦,动滑轮上有2段钢绳承担拉力,钢绳的拉力等于坠砣总重力,因此输电线P端受到的拉力 $ F = 2G = 2 × 4000\ \mathrm{N} = 8 × 10^3\ \mathrm{N} $。
3. 移动距离计算:坠砣下降的距离是绳子自由端移动的距离 $ s_{\mathrm{绳}} = 20\ \mathrm{cm} $,根据动滑轮的特点,绳子自由端移动距离是物体移动距离的2倍,因此P端向左移动的距离 $ s_{\mathrm{物}} = \frac{s_{\mathrm{绳}}}{2} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{2} = 10\ \mathrm{cm} $。
【答案】
A;$ 8×10^3 $;10
【知识点】
定滑轮与动滑轮;滑轮组的拉力计算;滑轮组的距离计算
【点评】
本题结合高铁输电线的实际应用场景,考查滑轮组的基础知识点,需要准确区分定滑轮和动滑轮,掌握滑轮组拉力与距离的计算规律,难度适中,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
7 如图所示,
(第7题),小华用动滑轮提起200 N的物体使其匀速上升5 m,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人对绳子的拉力为
100
N,实际测量出拉力为110 N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为20
N,若绳子最多能承受300 N的拉力,不计绳重及摩擦,则小华最多能提升580
N的物体。答案
7. 100;20;580
[解析]图中使用动滑轮提升物体,则 $n=2$.因动滑轮有两段绳子承担物重,不计绳重、滑轮重及摩擦,所以绳端的拉力 $F=\frac{1}{2}G=\frac{1}{2} × 200 \mathrm{~N}=100 \mathrm{~N};$若不计绳重及摩擦,拉力 $F'=\frac{1}{2}(G+G_{\mathrm{动}})$,则动滑轮重力 $G_{\mathrm{动}}=2F'-G=2 × 110 \mathrm{~N}-200 \mathrm{~N}=20 \mathrm{~N};$因绳子最多能承受的拉力为 300 N,$F_{\mathrm{大}}=\frac{G_{\mathrm{动}}+G_{\mathrm{物大}}}{n}=\frac{20 \mathrm{~N}+G_{\mathrm{物大}}}{2}=300 \mathrm{~N}.$ 解得$G_{\mathrm{物大}}=580 \mathrm{~N},$即利用此滑轮组最多能吊起的物体重力为580 N.
[解析]图中使用动滑轮提升物体,则 $n=2$.因动滑轮有两段绳子承担物重,不计绳重、滑轮重及摩擦,所以绳端的拉力 $F=\frac{1}{2}G=\frac{1}{2} × 200 \mathrm{~N}=100 \mathrm{~N};$若不计绳重及摩擦,拉力 $F'=\frac{1}{2}(G+G_{\mathrm{动}})$,则动滑轮重力 $G_{\mathrm{动}}=2F'-G=2 × 110 \mathrm{~N}-200 \mathrm{~N}=20 \mathrm{~N};$因绳子最多能承受的拉力为 300 N,$F_{\mathrm{大}}=\frac{G_{\mathrm{动}}+G_{\mathrm{物大}}}{n}=\frac{20 \mathrm{~N}+G_{\mathrm{物大}}}{2}=300 \mathrm{~N}.$ 解得$G_{\mathrm{物大}}=580 \mathrm{~N},$即利用此滑轮组最多能吊起的物体重力为580 N.
解析
【分析】本题考查动滑轮的拉力计算,首先确定该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$。分三步分析:①不计滑轮重、绳重及摩擦时,拉力为物重的$\frac{1}{2}$;②考虑动滑轮重时,拉力公式为$F=\frac{G+G_{\mathrm{动}}}{2}$,据此可求滑轮重;③根据绳子最大拉力,结合公式可求出最大提升的物重。
【解析】1. 不计绳重、滑轮重及摩擦,动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$,因此人对绳子的拉力:$F=\frac{G}{2}=\frac{200\mathrm{N}}{2}=100\mathrm{N}$;
2. 不计绳重及摩擦,拉力公式为$F'=\frac{G+G_{\mathrm{动}}}{2}$,则滑轮重:$G_{\mathrm{动}}=2F'-G=2×110\mathrm{N}-200\mathrm{N}=20\mathrm{N}$;
3. 绳子最大拉力$F_{\mathrm{大}}=300\mathrm{N}$,不计绳重及摩擦,由$F_{\mathrm{大}}=\frac{G_{\mathrm{动}}+G_{\mathrm{物大}}}{2}$,解得最大物重:$G_{\mathrm{物大}}=2F_{\mathrm{大}}-G_{\mathrm{动}}=2×300\mathrm{N}-20\mathrm{N}=580\mathrm{N}$。
【答案】100;20;580
【知识点】动滑轮拉力计算,滑轮重计算,最大物重计算
【点评】本题是动滑轮的基础应用计算题,核心是掌握动滑轮拉力与物重、滑轮重的关系,分步骤计算即可,难度适中,适合基础阶段练习。
【难度系数】0.6
【解析】1. 不计绳重、滑轮重及摩擦,动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$,因此人对绳子的拉力:$F=\frac{G}{2}=\frac{200\mathrm{N}}{2}=100\mathrm{N}$;
2. 不计绳重及摩擦,拉力公式为$F'=\frac{G+G_{\mathrm{动}}}{2}$,则滑轮重:$G_{\mathrm{动}}=2F'-G=2×110\mathrm{N}-200\mathrm{N}=20\mathrm{N}$;
3. 绳子最大拉力$F_{\mathrm{大}}=300\mathrm{N}$,不计绳重及摩擦,由$F_{\mathrm{大}}=\frac{G_{\mathrm{动}}+G_{\mathrm{物大}}}{2}$,解得最大物重:$G_{\mathrm{物大}}=2F_{\mathrm{大}}-G_{\mathrm{动}}=2×300\mathrm{N}-20\mathrm{N}=580\mathrm{N}$。
【答案】100;20;580
【知识点】动滑轮拉力计算,滑轮重计算,最大物重计算
【点评】本题是动滑轮的基础应用计算题,核心是掌握动滑轮拉力与物重、滑轮重的关系,分步骤计算即可,难度适中,适合基础阶段练习。
【难度系数】0.6
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