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1. 如图所示,整个装置处于静止状态,重力和摩擦不计。弹簧测力计a、b、c的示数分别为$F_{\mathrm{a}}$、$F_{\mathrm{b}}$、$F_{\mathrm{c}}$,有关弹簧测力计的示数的关系,下列说法正确的是 （
A.弹簧测力计a对墙壁的拉力大于弹簧测力计a的示数
B.$3F_{\mathrm{a}}=2F_{\mathrm{b}}=F_{\mathrm{c}}$
C.$6F_{\mathrm{a}}=3F_{\mathrm{b}}=2F_{\mathrm{c}}$
D.弹簧测力计b对墙壁的拉力小于弹簧测力计b的示数
C
）A.弹簧测力计a对墙壁的拉力大于弹簧测力计a的示数
B.$3F_{\mathrm{a}}=2F_{\mathrm{b}}=F_{\mathrm{c}}$
C.$6F_{\mathrm{a}}=3F_{\mathrm{b}}=2F_{\mathrm{c}}$
D.弹簧测力计b对墙壁的拉力小于弹簧测力计b的示数
答案
1. C 提示:弹簧测力计对墙壁的拉力可以通过弹簧测力计的示数显示出来,弹簧测力计a、b对墙壁的拉力等于弹簧测力计a、b的示数;弹簧测力计b的示数等于弹簧测力计a的示数的2倍,即$F_\mathrm{b}=2F_\mathrm{a}$;弹簧测力计c的示数等于弹簧测力计a的示数的3倍,即$F_\mathrm{c}=3F_\mathrm{a}$,故$6F_\mathrm{a}=3F_\mathrm{b}=2F_\mathrm{c}$。
解析
【分析】
要解决本题，需利用“同一根绳子上的拉力处处相等”和“静止物体受力平衡时合力为零”的规律。首先，弹簧测力计的示数等于其挂钩端受到的拉力（弹簧测力计静止，受力平衡，示数等于所受拉力大小）。步骤如下：1. 同一根绳子张力处处相等，设张力为$ T $，则弹簧测力计a的示数$ F_a = T $；2. 弹簧测力计b连接定滑轮，定滑轮上有两段绳子，每段张力为$ T $，故$ F_b = 2T = 2F_a $；3. 弹簧测力计c连接动滑轮，动滑轮向左受三段绳子的拉力（每段$ T $），受力平衡得$ F_c = 3T = 3F_a $；由此推导三者关系。
【解析】
装置静止，重力和摩擦不计，同一根绳子的张力处处相等，设张力为$ T $：
1. 弹簧测力计a的示数等于绳子张力，即$ F_a = T $；
2. 弹簧测力计b通过定滑轮连接，定滑轮受两段绳子拉力，故$ F_b = 2T = 2F_a $；
3. 弹簧测力计c连接的动滑轮，向左受三段绳子拉力，根据受力平衡，向右的拉力$ F_c = 3T = 3F_a $；
将$ F_b=2F_a $、$ F_c=3F_a $代入，可得$ 6F_a = 3F_b = 2F_c $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
滑轮受力分析、受力平衡
【点评】
本题考查滑轮组的拉力关系，核心是利用同一根绳子张力相等和受力平衡分析各弹簧测力计的示数，需理清滑轮的受力段数，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用“同一根绳子上的拉力处处相等”和“静止物体受力平衡时合力为零”的规律。首先，弹簧测力计的示数等于其挂钩端受到的拉力（弹簧测力计静止，受力平衡，示数等于所受拉力大小）。步骤如下：1. 同一根绳子张力处处相等，设张力为$ T $，则弹簧测力计a的示数$ F_a = T $；2. 弹簧测力计b连接定滑轮，定滑轮上有两段绳子，每段张力为$ T $，故$ F_b = 2T = 2F_a $；3. 弹簧测力计c连接动滑轮，动滑轮向左受三段绳子的拉力（每段$ T $），受力平衡得$ F_c = 3T = 3F_a $；由此推导三者关系。
【解析】
装置静止，重力和摩擦不计，同一根绳子的张力处处相等，设张力为$ T $：
1. 弹簧测力计a的示数等于绳子张力，即$ F_a = T $；
2. 弹簧测力计b通过定滑轮连接，定滑轮受两段绳子拉力，故$ F_b = 2T = 2F_a $；
3. 弹簧测力计c连接的动滑轮，向左受三段绳子拉力，根据受力平衡，向右的拉力$ F_c = 3T = 3F_a $；
将$ F_b=2F_a $、$ F_c=3F_a $代入，可得$ 6F_a = 3F_b = 2F_c $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
滑轮受力分析、受力平衡
【点评】
本题考查滑轮组的拉力关系，核心是利用同一根绳子张力相等和受力平衡分析各弹簧测力计的示数，需理清滑轮的受力段数，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
2.（2025·扬州江都
期末）如图所示，
木板a放在水平
面上，用10 N的水平拉力F拉滑轮，使足
够长的木板a以0.2 m/s的速度在水平地
面上向右匀速运动了4 m，与物块b相连
的弹簧测力计的示数为3 N，若不计滑轮
重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下
列说法中正确的有 （
A.木板a与地面间的摩擦力为5 N
B.滑轮向右移动的速度为0.2 m/s
C.绳子拉木板a的拉力大小为10 N
D.物块b受到的摩擦力为3 N，方向水平
向右
期末）如图所示，
木板a放在水平
面上，用10 N的水平拉力F拉滑轮，使足
够长的木板a以0.2 m/s的速度在水平地
面上向右匀速运动了4 m，与物块b相连
的弹簧测力计的示数为3 N，若不计滑轮
重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下
列说法中正确的有 （
D
）A.木板a与地面间的摩擦力为5 N
B.滑轮向右移动的速度为0.2 m/s
C.绳子拉木板a的拉力大小为10 N
D.物块b受到的摩擦力为3 N，方向水平
向右
答案
2. D 提示:不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,绳子对木板a的拉力$F_\mathrm{拉}=\dfrac{1}{2}F=\dfrac{1}{2}×10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$。物块b受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为3 N,其方向水平向右。物块b与木板a之间的摩擦力为3 N。因木板受到向右的拉力等于地面的摩擦力加上b对a的摩擦力,地面对木板a的摩擦力$f_\mathrm{a}=5\ \mathrm{N}-3\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$。$v_\mathrm{动}=\dfrac{1}{2}v_F=\dfrac{1}{2}×0.2\ \mathrm{m/s}=0.1\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】
首先明确装置中滑轮为动滑轮，拉力F作用在动滑轮轴上；物块b静止，受力平衡，弹簧测力计示数等于b受到的摩擦力；再对木板a受力分析，结合平衡条件判断各选项。
【解析】
1. 动滑轮的特殊使用：本题拉力F作用在动滑轮轴上，不计滑轮重等，绳子对木板a的拉力 $ F_{\mathrm{拉}} = \frac{1}{2}F = \frac{1}{2} × 10\ \mathrm{N} = 5\ \mathrm{N} $，故C选项错误。
2. 物块b的受力：b静止，水平方向受力平衡，弹簧测力计拉力等于a对b的摩擦力，即 $ f_b = 3\ \mathrm{N} $；a向右运动，b相对a向左，所以a对b的摩擦力方向水平向右，故D选项中“物块b受到的摩擦力为3 N，方向水平向右”正确。
3. 木板a的受力：a匀速运动，水平方向受力平衡，向右的拉力为5 N，向左的力有b对a的摩擦力（与a对b的摩擦力是相互作用力，大小3 N，方向向左）和地面对a的摩擦力 $ f_{\mathrm{地}} $，因此 $ F_{\mathrm{拉}} = f_b + f_{\mathrm{地}} $，解得 $ f_{\mathrm{地}} = 5\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $，故A选项错误。
4. 滑轮移动速度：动滑轮轴的移动速度是木板a速度的一半，a速度为0.2 m/s，所以滑轮向右移动的速度 $ v = \frac{1}{2} × 0.2\ \mathrm{m/s} = 0.1\ \mathrm{m/s} $，故B选项错误。
综上，正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
摩擦力、动滑轮、受力平衡
【点评】
本题结合动滑轮的特殊使用和二力平衡知识，分析物体受力关系，关键是明确动滑轮轴受力与绳子拉力的关系，以及摩擦力方向的判断，需仔细分析各物体的平衡条件。
【难度系数】
0.4
首先明确装置中滑轮为动滑轮，拉力F作用在动滑轮轴上；物块b静止，受力平衡，弹簧测力计示数等于b受到的摩擦力；再对木板a受力分析，结合平衡条件判断各选项。
【解析】
1. 动滑轮的特殊使用：本题拉力F作用在动滑轮轴上，不计滑轮重等，绳子对木板a的拉力 $ F_{\mathrm{拉}} = \frac{1}{2}F = \frac{1}{2} × 10\ \mathrm{N} = 5\ \mathrm{N} $，故C选项错误。
2. 物块b的受力：b静止，水平方向受力平衡，弹簧测力计拉力等于a对b的摩擦力，即 $ f_b = 3\ \mathrm{N} $；a向右运动，b相对a向左，所以a对b的摩擦力方向水平向右，故D选项中“物块b受到的摩擦力为3 N，方向水平向右”正确。
3. 木板a的受力：a匀速运动，水平方向受力平衡，向右的拉力为5 N，向左的力有b对a的摩擦力（与a对b的摩擦力是相互作用力，大小3 N，方向向左）和地面对a的摩擦力 $ f_{\mathrm{地}} $，因此 $ F_{\mathrm{拉}} = f_b + f_{\mathrm{地}} $，解得 $ f_{\mathrm{地}} = 5\ \mathrm{N} - 3\ \mathrm{N} = 2\ \mathrm{N} $，故A选项错误。
4. 滑轮移动速度：动滑轮轴的移动速度是木板a速度的一半，a速度为0.2 m/s，所以滑轮向右移动的速度 $ v = \frac{1}{2} × 0.2\ \mathrm{m/s} = 0.1\ \mathrm{m/s} $，故B选项错误。
综上，正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
摩擦力、动滑轮、受力平衡
【点评】
本题结合动滑轮的特殊使用和二力平衡知识，分析物体受力关系，关键是明确动滑轮轴受力与绳子拉力的关系，以及摩擦力方向的判断，需仔细分析各物体的平衡条件。
【难度系数】
0.4
3. (2024·无锡滨湖期中)如图所示是上肢力量健身器的示意图,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,$AO:OB=2:1$,配重的重力为150 N。重力为600 N的运动员通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为$F_{1}$时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为100 N。在B点施加竖直向下的拉力为$F_{2}$时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为70 N。已知$F_{1}:F_{2}=$$2:3$,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,下列说法正确的是 （
A.该装置中,滑轮的重力为30 N
B.第一次运动员的拉力为260 N
C.该运动员可以将该配重拉起
D.配重对地面的压力为80 N时,运动员在B点施加竖直向下的拉力为320 N
D
）A.该装置中,滑轮的重力为30 N
B.第一次运动员的拉力为260 N
C.该运动员可以将该配重拉起
D.配重对地面的压力为80 N时,运动员在B点施加竖直向下的拉力为320 N
答案
3. D 提示:在B点施加的拉力为$F_1$时,$F_A=2(G-F_\mathrm{支})+G_\mathrm{动}=2×(150\ \mathrm{N}-100\ \mathrm{N})+G_\mathrm{动}=100\ \mathrm{N}+G_\mathrm{动}$,$F_1=\dfrac{F_A× AO}{OB}=2F_A=200\ \mathrm{N}+2G_\mathrm{动}$,在B点施加的拉力为$F_2$时,$F'_A=2(G-F'_\mathrm{支})+G_\mathrm{动}=2×(150\ \mathrm{N}-70\ \mathrm{N})+G_\mathrm{动}=160\ \mathrm{N}+G_\mathrm{动}$,$F_2=2F'_A=320\ \mathrm{N}+2G_\mathrm{动}$,$\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{200\ \mathrm{N}+2G_\mathrm{动}}{320\ \mathrm{N}+2G_\mathrm{动}}=\dfrac{2}{3}$,解得$G_\mathrm{动}=20\ \mathrm{N}$,$F_1=200\ \mathrm{N}+2G_\mathrm{动}=200\ \mathrm{N}+2×20\ \mathrm{N}=240\ \mathrm{N}$;把配重拉起时,$F''_A=2G+G_\mathrm{动}=2×150\ \mathrm{N}+20\ \mathrm{N}=320\ \mathrm{N}$,人对B点的拉力$F_3=2F_A=2×320\ \mathrm{N}=640\ \mathrm{N}＞G_\mathrm{人}$,故无法拉起配重;当配重对地面的压力为80 N时,$F'''_A=2(G-F''_\mathrm{支})+G_\mathrm{动}=2×(150\ \mathrm{N}-80\ \mathrm{N})+20\ \mathrm{N}=160\ \mathrm{N}$,$F_4=2F'''_A=2×160\ \mathrm{N}=320\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
要解决本题，需分三步分析：①确定滑轮为动滑轮，对配重受力分析得到绳子拉力，推导A点拉力的表达式；②利用杠杆平衡条件，结合AO与OB的长度关系，建立B点拉力与A点拉力的关系；③根据两次拉力的比值求出滑轮重力，再逐一分析选项。
【解析】
设配重重力$ G = 150\ \mathrm{N} $，滑轮重力为$ G_{\mathrm{动}} $，杠杆$ AO:OB = 2:1 $。
1. 第一次状态分析：配重对地面压力$ F_{\mathrm{支1}} = 100\ \mathrm{N} $，对配重受力分析，绳子拉力$ T_1 = G - F_{\mathrm{支1}} = 150\ \mathrm{N} - 100\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N} $。
动滑轮的受力：A点对滑轮的拉力$ F_{A1} = 2T_1 + G_{\mathrm{动}} = 2×50\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}} = 100\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}} $。
根据杠杆平衡条件$ F_A · AO = F · OB $，得第一次B点拉力$ F_1 = \frac{F_{A1} · AO}{OB} = 2F_{A1} = 200\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}} $。
2. 第二次状态分析：配重对地面压力$ F_{\mathrm{支2}} = 70\ \mathrm{N} $，同理，绳子拉力$ T_2 = G - F_{\mathrm{支2}} = 150\ \mathrm{N} - 70\ \mathrm{N} = 80\ \mathrm{N} $，A点拉力$ F_{A2} = 2T_2 + G_{\mathrm{动}} = 160\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}} $，第二次B点拉力$ F_2 = 2F_{A2} = 320\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}} $。
3. 求解未知量：已知$ F_1:F_2 = 2:3 $，代入得：
$\frac{200\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}}}{320\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}}} = \frac{2}{3}$
交叉相乘解得：$ G_{\mathrm{动}} = 20\ \mathrm{N} $，$ F_1 = 200\ \mathrm{N} + 2×20\ \mathrm{N} = 240\ \mathrm{N} $。
4. 选项判断：
A：滑轮重力为20N，不是30N，错误；
B：第一次拉力$ F_1 = 240\ \mathrm{N} $，不是260N，错误；
C：拉起配重时，B点需拉力640N＞运动员重力600N，无法拉起，错误；
D：压力为80N时，A点拉力$ F_A = 2×(150\ \mathrm{N}-80\ \mathrm{N}) +20\ \mathrm{N}=160\ \mathrm{N} $，B点拉力$ F=2×160\ \mathrm{N}=320\ \mathrm{N} $，正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件，动滑轮受力分析，受力平衡
【点评】
本题结合动滑轮与杠杆知识，需理清各力的关系，通过两次拉力的比值建立方程求解，关键是正确推导A点拉力的表达式，难度中等。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需分三步分析：①确定滑轮为动滑轮，对配重受力分析得到绳子拉力，推导A点拉力的表达式；②利用杠杆平衡条件，结合AO与OB的长度关系，建立B点拉力与A点拉力的关系；③根据两次拉力的比值求出滑轮重力，再逐一分析选项。
【解析】
设配重重力$ G = 150\ \mathrm{N} $，滑轮重力为$ G_{\mathrm{动}} $，杠杆$ AO:OB = 2:1 $。
1. 第一次状态分析：配重对地面压力$ F_{\mathrm{支1}} = 100\ \mathrm{N} $，对配重受力分析，绳子拉力$ T_1 = G - F_{\mathrm{支1}} = 150\ \mathrm{N} - 100\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N} $。
动滑轮的受力：A点对滑轮的拉力$ F_{A1} = 2T_1 + G_{\mathrm{动}} = 2×50\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}} = 100\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}} $。
根据杠杆平衡条件$ F_A · AO = F · OB $，得第一次B点拉力$ F_1 = \frac{F_{A1} · AO}{OB} = 2F_{A1} = 200\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}} $。
2. 第二次状态分析：配重对地面压力$ F_{\mathrm{支2}} = 70\ \mathrm{N} $，同理，绳子拉力$ T_2 = G - F_{\mathrm{支2}} = 150\ \mathrm{N} - 70\ \mathrm{N} = 80\ \mathrm{N} $，A点拉力$ F_{A2} = 2T_2 + G_{\mathrm{动}} = 160\ \mathrm{N} + G_{\mathrm{动}} $，第二次B点拉力$ F_2 = 2F_{A2} = 320\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}} $。
3. 求解未知量：已知$ F_1:F_2 = 2:3 $，代入得：
$\frac{200\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}}}{320\ \mathrm{N} + 2G_{\mathrm{动}}} = \frac{2}{3}$
交叉相乘解得：$ G_{\mathrm{动}} = 20\ \mathrm{N} $，$ F_1 = 200\ \mathrm{N} + 2×20\ \mathrm{N} = 240\ \mathrm{N} $。
4. 选项判断：
A：滑轮重力为20N，不是30N，错误；
B：第一次拉力$ F_1 = 240\ \mathrm{N} $，不是260N，错误；
C：拉起配重时，B点需拉力640N＞运动员重力600N，无法拉起，错误；
D：压力为80N时，A点拉力$ F_A = 2×(150\ \mathrm{N}-80\ \mathrm{N}) +20\ \mathrm{N}=160\ \mathrm{N} $，B点拉力$ F=2×160\ \mathrm{N}=320\ \mathrm{N} $，正确。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件，动滑轮受力分析，受力平衡
【点评】
本题结合动滑轮与杠杆知识，需理清各力的关系，通过两次拉力的比值建立方程求解，关键是正确推导A点拉力的表达式，难度中等。
【难度系数】
0.4
4. 体重为 510 N 的人,站在水平地面上对地面的压强为 $p_1$。如图所示,用滑轮组拉物体A沿水平方向以 0.02 m/s 的速度匀速运动,此时人对地面的压强为 $p_2$,压强变化了2 750 Pa。已知人一只脚的面积是$200\ \mathrm{cm^2}$,动滑轮重 44 N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,则绳子自由端运动的速度为
0.04
m/s,绳子自由端受到的拉力为110
N,物体 A 与地面间的摩擦力为176
N。答案
4. 0.04 110 176 提示:绳子自由端运动的速度$v=2×0.02\ \mathrm{m/s}=0.04\ \mathrm{m/s}$。人站在地面上拉动水平面上的物体时,人对地面的压力减小量即拉力$F$,$F=\Delta pS=2\ 750\ \mathrm{Pa}×2×200×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=110\ \mathrm{N}$。不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦时,有$F=\dfrac{1}{2}(G_\mathrm{动}+f)$,物体A与地面间的摩擦力$f=2F-G_\mathrm{动}=2×110\ \mathrm{N}-44\ \mathrm{N}=176\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
要解决本题，需分三步推导：1. 绳子自由端速度：先确定拉动物体A的动滑轮上的绳子段数，绳子自由端移动速度是物体A速度的2倍；2. 绳子自由端拉力：人对地面的压强变化由绳子拉力导致，压力变化量等于拉力，利用ΔF=ΔpS总（S总为人双脚与地面的总接触面积）计算拉力；3. 物体A的摩擦力：水平滑轮组不计绳重和摩擦时，拉力F=(G动+f)/2，据此变形求出摩擦力。
【解析】
1. 绳子自由端速度：
由图可知，拉动物体A的动滑轮上有2段绳子，因此绳子自由端移动速度为物体A速度的2倍：
$v = 2×v_A = 2×0.02\ \mathrm{m/s} = 0.04\ \mathrm{m/s}$。
2. 绳子自由端拉力：
人双脚与地面的总接触面积：$S_总 = 2×200\ \mathrm{cm^2} = 400\ \mathrm{cm^2} = 0.04\ \mathrm{m^2}$，
人对地面的压力变化量等于绳子拉力，根据压强公式得：
$F = ΔF = Δp×S_总 = 2750\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m^2} = 110\ \mathrm{N}$。
3. 物体A的摩擦力：
不计绳重和摩擦，水平滑轮组中拉力满足$F = \frac{1}{2}(G_动 + f)$，变形得：
$f = 2F - G_动 = 2×110\ \mathrm{N} - 44\ \mathrm{N} = 176\ \mathrm{N}$。
【答案】
0.04；110；176
【知识点】
滑轮组速度计算、压强应用、水平滑轮组受力分析
【点评】
本题结合压强与水平滑轮组知识，需明确压力变化与拉力的关系，以及水平滑轮组中拉力、动滑轮重和摩擦力的联系，解题关键是理清物理量间的对应关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步推导：1. 绳子自由端速度：先确定拉动物体A的动滑轮上的绳子段数，绳子自由端移动速度是物体A速度的2倍；2. 绳子自由端拉力：人对地面的压强变化由绳子拉力导致，压力变化量等于拉力，利用ΔF=ΔpS总（S总为人双脚与地面的总接触面积）计算拉力；3. 物体A的摩擦力：水平滑轮组不计绳重和摩擦时，拉力F=(G动+f)/2，据此变形求出摩擦力。
【解析】
1. 绳子自由端速度：
由图可知，拉动物体A的动滑轮上有2段绳子，因此绳子自由端移动速度为物体A速度的2倍：
$v = 2×v_A = 2×0.02\ \mathrm{m/s} = 0.04\ \mathrm{m/s}$。
2. 绳子自由端拉力：
人双脚与地面的总接触面积：$S_总 = 2×200\ \mathrm{cm^2} = 400\ \mathrm{cm^2} = 0.04\ \mathrm{m^2}$，
人对地面的压力变化量等于绳子拉力，根据压强公式得：
$F = ΔF = Δp×S_总 = 2750\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m^2} = 110\ \mathrm{N}$。
3. 物体A的摩擦力：
不计绳重和摩擦，水平滑轮组中拉力满足$F = \frac{1}{2}(G_动 + f)$，变形得：
$f = 2F - G_动 = 2×110\ \mathrm{N} - 44\ \mathrm{N} = 176\ \mathrm{N}$。
【答案】
0.04；110；176
【知识点】
滑轮组速度计算、压强应用、水平滑轮组受力分析
【点评】
本题结合压强与水平滑轮组知识，需明确压力变化与拉力的关系，以及水平滑轮组中拉力、动滑轮重和摩擦力的联系，解题关键是理清物理量间的对应关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
5. 如图所示,站在
小车上的人在
绳子末端施加 50 N 的水平拉力 F,物体 M
和小车在水平地面上做相向的匀速直线运
动,物体 M 的速度为 0.2 m/s,小车的速度
为 0.3 m/s,则地面对物体 M 的摩擦力为
动的距离为
重以及绳与滑轮的摩擦)
小车上的人在
绳子末端施加 50 N 的水平拉力 F,物体 M
和小车在水平地面上做相向的匀速直线运
动,物体 M 的速度为 0.2 m/s,小车的速度
为 0.3 m/s,则地面对物体 M 的摩擦力为
150
N,2 s 后绳子自由端相对小车移动的距离为
3
m。(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)
答案
5. 150 3 提示:由题可知,有3段绳子承担摩擦阻力,则$F=\dfrac{1}{3}f$,地面对物体M的摩擦力$f=3F=3×50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$;物体M和小车做相向的匀速直线运动,将小车视为参考系,物体M相对于小车的速度$v_M=0.2\ \mathrm{m/s}+0.3\ \mathrm{m/s}=0.5\ \mathrm{m/s}$,$2\ \mathrm{s}$后绳子自由端移动的距离$s=nv_Mt=3×0.5\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=3\ \mathrm{m}$。
解析
【分析】
要解决本题，需分两步分析：①先确定滑轮组中承担物体M摩擦力的绳子段数，利用滑轮组拉力与摩擦力的关系计算摩擦力；②分析小车与物体M的相向运动，结合滑轮组段数计算绳子自由端相对小车的移动距离。首先观察滑轮组结构，明确拉动物体M的绳子段数，再根据相向运动的相对速度，结合时间推导移动距离。
【解析】
1. 计算地面对物体M的摩擦力：
由图可知，滑轮组中共有3段绳子承担物体M与地面间的摩擦力，不计绳重、滑轮重及摩擦，拉力F与摩擦力f满足关系：$ F = \frac{1}{3}f $，因此地面对物体M的摩擦力 $ f = 3F = 3 × 50\ \mathrm{N} = 150\ \mathrm{N} $。
2. 计算2s后绳子自由端相对小车移动的距离：
物体M和小车做相向的匀速直线运动，以小车为参考系，物体M相对于小车的速度为两者速度之和：$ v_{\mathrm{相对}} = v_M + v_{\mathrm{车}} = 0.2\ \mathrm{m/s} + 0.3\ \mathrm{m/s} = 0.5\ \mathrm{m/s} $。
由于滑轮组有3段绳子，绳子自由端相对于小车的移动速度是相对速度的3倍：$ v_{\mathrm{绳相对}} = n × v_{\mathrm{相对}} = 3 × 0.5\ \mathrm{m/s} = 1.5\ \mathrm{m/s} $。
根据路程公式 $ s = vt $，2s后绳子自由端相对小车移动的距离：$ s = v_{\mathrm{绳相对}} × t = 1.5\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 3\ \mathrm{m} $。
【答案】
150；3
【知识点】
滑轮组拉力计算、相对运动、速度路程计算
【点评】
本题结合滑轮组与相对运动知识点，需要准确判断滑轮组承担阻力的绳子段数，理解相向运动的相对速度，综合性较强，考查学生力学知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分两步分析：①先确定滑轮组中承担物体M摩擦力的绳子段数，利用滑轮组拉力与摩擦力的关系计算摩擦力；②分析小车与物体M的相向运动，结合滑轮组段数计算绳子自由端相对小车的移动距离。首先观察滑轮组结构，明确拉动物体M的绳子段数，再根据相向运动的相对速度，结合时间推导移动距离。
【解析】
1. 计算地面对物体M的摩擦力：
由图可知，滑轮组中共有3段绳子承担物体M与地面间的摩擦力，不计绳重、滑轮重及摩擦，拉力F与摩擦力f满足关系：$ F = \frac{1}{3}f $，因此地面对物体M的摩擦力 $ f = 3F = 3 × 50\ \mathrm{N} = 150\ \mathrm{N} $。
2. 计算2s后绳子自由端相对小车移动的距离：
物体M和小车做相向的匀速直线运动，以小车为参考系，物体M相对于小车的速度为两者速度之和：$ v_{\mathrm{相对}} = v_M + v_{\mathrm{车}} = 0.2\ \mathrm{m/s} + 0.3\ \mathrm{m/s} = 0.5\ \mathrm{m/s} $。
由于滑轮组有3段绳子，绳子自由端相对于小车的移动速度是相对速度的3倍：$ v_{\mathrm{绳相对}} = n × v_{\mathrm{相对}} = 3 × 0.5\ \mathrm{m/s} = 1.5\ \mathrm{m/s} $。
根据路程公式 $ s = vt $，2s后绳子自由端相对小车移动的距离：$ s = v_{\mathrm{绳相对}} × t = 1.5\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 3\ \mathrm{m} $。
【答案】
150；3
【知识点】
滑轮组拉力计算、相对运动、速度路程计算
【点评】
本题结合滑轮组与相对运动知识点，需要准确判断滑轮组承担阻力的绳子段数，理解相向运动的相对速度，综合性较强，考查学生力学知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
