4. 如图所示，汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”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，可以改变施力的方向
C.使用的是动滑轮，可以省力
D.使用的是动滑轮，可以改变施力的方向

4. B

【分析】
要判断滑轮类型，需明确定滑轮和动滑轮的区别：定滑轮的轴固定不动，动滑轮的轴随被拉物体一起运动。本题中滑轮的轴固定在上方，不随鼎运动，属于定滑轮；定滑轮的特点是不省力，但可以改变施力方向，据此分析选项即可。
【解析】
首先判断滑轮类型：题图中滑轮的轴固定在上方，未随鼎（被拉物体）一起运动，因此是定滑轮。定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不能省力，但可以改变施力的方向。对各选项分析：A选项认为定滑轮可省力，错误；B选项指出定滑轮可改变施力方向，正确；C、D选项误将滑轮判定为动滑轮，错误。
【答案】
B
【知识点】
定滑轮的特点
【点评】
本题考查定滑轮的基本特性，属于基础概念题，核心是区分定滑轮与动滑轮，掌握定滑轮的工作特点，难度较低。
【难度系数】
0.7

5. 用下列简单机械，使重力同为G的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最大的是（）


A.$F_1$
B.$F_2$
C.$F_3$
D.$F_4$

5. B

【分析】
要判断用力最大的选项，需分别计算四个简单机械中拉力的大小：前两个为杠杆，利用杠杆平衡条件计算拉力；后两个为滑轮，利用定滑轮、动滑轮的工作特点计算拉力，最后比较四个力的大小即可得出结论。
【解析】
设每段杠杆长度为$ L $，不计摩擦、机械自重及绳重：
1. 对第一个杠杆（左一）：支点为$ O $，阻力为$ G $，阻力臂$ L_{阻1}=L $，动力臂$ L_{动1}=2L $。根据杠杆平衡条件$ F_1L_{动1}=GL_{阻1} $，代入得$ F_1×2L = G×L $，解得$ F_1=\frac{G}{2} $。
2. 对第二个杠杆（左二）：支点为$ O $，阻力为$ G $，阻力臂$ L_{阻2}=2L $，动力臂$ L_{动2}=L $。根据杠杆平衡条件$ F_2L_{动2}=GL_{阻2} $，代入得$ F_2×L = G×2L $，解得$ F_2=2G $。
3. 对第三个滑轮（右一左）：是定滑轮，定滑轮实质为等臂杠杆，不省力，故$ F_3=G $。
4. 对第四个滑轮（右一右）：是动滑轮，动滑轮实质为动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省一半力，故$ F_4=\frac{G}{2} $。
比较四个力：$ F_1=\frac{G}{2} $，$ F_2=2G $，$ F_3=G $，$ F_4=\frac{G}{2} $，可知用力最大的是$ F_2 $，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件、定滑轮、动滑轮
【点评】
本题考查杠杆和滑轮的省力规律，需熟练运用杠杆平衡条件分析杠杆拉力，掌握定滑轮、动滑轮的工作特点，通过计算各力大小比较即可得出答案，属于基础题型。
【难度系数】
0.6

6. 如图所示，夏天为了遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装着两个滑轮，这种滑轮的优点是。

6. 定 可以改变施力的方向

【分析】要判断滑轮类型，需依据滑轮轴的运动状态：若滑轮的轴固定不动，该滑轮为定滑轮；定滑轮的核心特点是不省力，但可改变施力方向。观察题图，滑轮的轴固定在竹帘顶部，不随竹帘移动，因此是定滑轮，对应其优点。
【解析】1. 判断滑轮类型：图中滑轮的轴位置固定，不随竹帘的移动而运动，符合定滑轮的定义，所以是定滑轮。2. 明确定滑轮的优点：定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不能省力，但可以改变施力的方向，方便操作。
【答案】定；可以改变施力的方向
【知识点】定滑轮；滑轮的特点
【点评】本题考查定滑轮的判断及特点，属于简单机械部分的基础识记题，难度较低，是初中物理的常见考点。
【难度系数】0.3

7. 如图所示，用$F=20\ \mathrm{N}$的拉力将重$G=30\ \mathrm{N}$的物体匀速提升$2\ \mathrm{m}$，不计轮轴间摩擦及绳重，则动滑轮重$G_{\mathrm{动}}=\_\_\_\_\_\_\mathrm{N}$。

7. 10

【分析】
要解决这个问题，首先明确图中是动滑轮，不计轮轴间摩擦及绳重，匀速提升物体时动滑轮受力平衡。此时动滑轮受到向上的总拉力由两段绳子提供，向下的力是物体重力和动滑轮自身重力，根据受力平衡关系即可计算动滑轮重力。
【解析】
因为不计轮轴间摩擦及绳重，且物体匀速提升，动滑轮处于平衡状态。动滑轮受到向上的总拉力为2段绳子的拉力，即$2F$；向下的力为物体重力$G$和动滑轮重力$G_{\mathrm{动}}$，根据平衡条件可得：
$2F = G + G_{\mathrm{动}}$
将$F=20\ \mathrm{N}$、$G=30\ \mathrm{N}$代入上式：
$2×20\ \mathrm{N} = 30\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}}$
计算得：$G_{\mathrm{动}} = 40\ \mathrm{N} - 30\ \mathrm{N} = 10\ \mathrm{N}$
【答案】
10
【知识点】
动滑轮受力分析、滑轮重力计算
【点评】
本题考查动滑轮的受力平衡应用，核心是正确分析动滑轮的受力关系，属于力学基础应用题目，需要学生掌握动滑轮的受力特点。
【难度系数】
0.6

8. 如图所示，用甲、乙两个轻质滑轮分别匀速提起重力为10 N的物体，能省力的是滑轮（选填“甲”或“乙”）；甲滑轮的动力臂与阻力臂之比为。若不计摩擦，$F_1$的大小为N，A、B、C三根绳子中，所受最大的拉力与最小的拉力之比为。

8. 乙 1:1 10 4:1

【分析】
首先判断甲、乙滑轮的类型：甲滑轮的轴固定不动，属于定滑轮；乙滑轮的轴随物体一起运动，属于动滑轮。定滑轮实质是等臂杠杆，不省力但可改变力的方向；动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，能省力。接下来分析各绳子拉力：甲中，绳子A的拉力等于物体重力，定滑轮的轴（B点）拉力为两段绳子拉力之和；乙中，绳子C的拉力由动滑轮省力特点计算，最后求最大与最小拉力的比值。
【解析】
1. 省力判断：甲是定滑轮，不省力；乙是动滑轮，能省力，故填乙。
2. 甲滑轮（定滑轮）是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，因此动力臂与阻力臂之比为1:1。
3. 不计摩擦，定滑轮不省力，所以$F_1 = G = 10\ \mathrm{N}$。
4. 拉力计算：A的拉力$F_A = G = 10\ \mathrm{N}$；B的拉力$F_B = F_A + F_1 = 10\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 20\ \mathrm{N}$；C的拉力$F_C = \frac{G}{2} = \frac{10\ \mathrm{N}}{2} = 5\ \mathrm{N}$。最大拉力为20N，最小为5N，比值为$20:5 = 4:1$。
【答案】
乙；1:1；10；4:1
【知识点】
定滑轮、动滑轮、滑轮拉力计算
【点评】
本题考查定滑轮和动滑轮的特点，需明确滑轮类型对应的杠杆性质，分析各绳子拉力时要结合滑轮受力特点，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.3

9. 如图所示，物体A重100 N，如果不计滑轮的重力及绳与轮、轮与轴之间的摩擦，物体A在10 N拉力F的作用下沿水平面匀速向左滑动了2 m，则物体A与水平面间的摩擦力为（选填“滑动”或“滚动”）摩擦力，其大小为N，绳子的自由端移动的距离为m。（第9题）

9. 滑动 20 4

【分析】首先判断物体A与水平面间的摩擦类型，物体A在水平面上滑动，因此为滑动摩擦力；接着分析滑轮的类型，图中是水平使用的动滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，动滑轮对物体的拉力与拉力F存在特定关系，结合物体匀速运动的受力平衡可计算摩擦力大小；最后根据动滑轮的距离特点，计算绳子自由端移动的距离。
【解析】1. 摩擦类型：物体A在水平面上滑动，所以受到的是滑动摩擦力。
2. 摩擦力大小：该滑轮为动滑轮，水平使用时，动滑轮对物体A的拉力等于2倍的拉力F（不计滑轮重力和摩擦，动滑轮在水平方向上，两段绳子的拉力均为F，总拉力为2F）。由于物体A匀速滑动，受力平衡，因此摩擦力等于动滑轮对A的拉力，即$ f = 2F = 2×10N = 20N $。
3. 绳子自由端移动距离：动滑轮的特点是，绳端移动的距离是物体移动距离的2倍，已知物体A移动了2m，所以绳子自由端移动的距离$ s = 2×2m = 4m $。
【答案】滑动 20 4
【知识点】滑动摩擦力、动滑轮的特点
【点评】本题考查滑动摩擦力的判断和水平动滑轮的应用，核心是理解水平动滑轮的力与距离关系，属于基础力学题，需掌握动滑轮的工作原理。
【难度系数】0.5