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10.家用手摇晾衣架的结构图如图所示,它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组.假设衣服和晾衣架的总重力为100N,则静止时绳子自由端的拉力为(不计动滑轮重及摩擦) （
A.100N
B.50N
C.25N
D.20N
C
）A.100N
B.50N
C.25N
D.20N
答案
10.C
解析
【分析】要计算绳子自由端的拉力，需先确定滑轮组中承担总重力的绳子段数n。观察滑轮组结构，数出连接在动滑轮（衣架横梁上的滑轮）上的绳子段数，这些绳子共同承担总重力，再利用不计动滑轮重和摩擦时的滑轮组拉力公式$F=\frac{G}{n}$计算拉力。
【解析】由图可知，该滑轮组中承担总重力的绳子段数$n=4$。已知衣服和晾衣架总重$G=100N$，不计动滑轮重及摩擦，根据公式$F=\frac{G}{n}$，代入得$F=\frac{100N}{4}=25N$。
【答案】C
【知识点】滑轮组的拉力计算
【点评】本题考查滑轮组拉力的基础计算，关键是正确数出承担物重的绳子段数，属于常规应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】由图可知，该滑轮组中承担总重力的绳子段数$n=4$。已知衣服和晾衣架总重$G=100N$，不计动滑轮重及摩擦，根据公式$F=\frac{G}{n}$，代入得$F=\frac{100N}{4}=25N$。
【答案】C
【知识点】滑轮组的拉力计算
【点评】本题考查滑轮组拉力的基础计算，关键是正确数出承担物重的绳子段数，属于常规应用题型。
【难度系数】0.6
11.如图所示，重100N的物体A在水平面上做匀速直线运动，作用在绳子自由端的拉力F是20N，则下列判断正确的是(不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦) （
A.作用在物体A上的水平拉力是100N
B.作用在物体A上的水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
D
）A.作用在物体A上的水平拉力是100N
B.作用在物体A上的水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N
D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
答案
11.D
解析
【分析】
本题是水平使用的滑轮组问题，需先确定动滑轮上承担拉力的绳子段数，再结合水平方向的受力平衡分析：水平滑轮组的拉力作用是克服物体A的滑动摩擦力，不计滑轮重、绳重和摩擦时，滑动摩擦力与拉力的关系为$f = nF$（$n$为动滑轮上的绳子段数）。解题时先数出动滑轮的绳子段数，代入公式计算后结合选项判断即可。
【解析】
1. 确定绳子段数：观察题图，动滑轮上有2段绳子承担拉力，即$n=2$；
2. 计算滑动摩擦力：不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦，水平滑轮组中滑动摩擦力$f = nF$，代入$F=20N$，得$f=2×20N=40N$；
3. 选项判断：物体A做匀速直线运动，水平方向受力平衡，滑动摩擦力等于作用在A上的水平拉力，大小为40N，因此选项D正确，A、B、C错误。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组应用、滑动摩擦力、二力平衡
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，核心是区分水平与竖直滑轮组的受力特点，关键在于准确判断动滑轮上的绳子段数，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是水平使用的滑轮组问题，需先确定动滑轮上承担拉力的绳子段数，再结合水平方向的受力平衡分析：水平滑轮组的拉力作用是克服物体A的滑动摩擦力，不计滑轮重、绳重和摩擦时，滑动摩擦力与拉力的关系为$f = nF$（$n$为动滑轮上的绳子段数）。解题时先数出动滑轮的绳子段数，代入公式计算后结合选项判断即可。
【解析】
1. 确定绳子段数：观察题图，动滑轮上有2段绳子承担拉力，即$n=2$；
2. 计算滑动摩擦力：不计滑轮重、绳重和滑轮间摩擦，水平滑轮组中滑动摩擦力$f = nF$，代入$F=20N$，得$f=2×20N=40N$；
3. 选项判断：物体A做匀速直线运动，水平方向受力平衡，滑动摩擦力等于作用在A上的水平拉力，大小为40N，因此选项D正确，A、B、C错误。
【答案】
D
【知识点】
水平滑轮组应用、滑动摩擦力、二力平衡
【点评】
本题考查水平滑轮组的受力分析，核心是区分水平与竖直滑轮组的受力特点，关键在于准确判断动滑轮上的绳子段数，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
12.小明想用滑轮组匀速提升重1200N的物体，却发现所用的绳子最多能承受500N的力，若不计滑轮重及摩擦，则滑轮组中至少有（
A.一个定滑轮和两个动滑轮
B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮
D.两个定滑轮和两个动滑轮
B
）A.一个定滑轮和两个动滑轮
B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮
D.两个定滑轮和两个动滑轮
答案
12.B
解析
【分析】
要解决这道题，需利用滑轮组中拉力与物重的关系：不计滑轮重及摩擦时，拉力$ F=\frac{G}{n} $（$ n $为承担物重的绳子段数）。首先计算所需的最小绳子段数，再结合滑轮组的组成判断选项。
【解析】
根据滑轮组拉力公式变形得$ n=\frac{G}{F} $，已知物重$ G=1200N $，绳子最大承受力$ F=500N $，代入得$ n=\frac{1200N}{500N}=2.4 $。由于承担物重的绳子段数$ n $必须为整数，因此$ n $至少为3。
分析滑轮组组成：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，通过正确绕线（从动滑轮顶端开始绕，依次经过定滑轮、动滑轮），可得到$ n=3 $，刚好满足需求；其他选项的滑轮数量均多于“至少”的要求，因此选B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组的组成
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用，核心是掌握拉力与承担物重绳子段数的关系，属于初中物理力学的基础题，理清$ n $的计算和滑轮组组成即可解答。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需利用滑轮组中拉力与物重的关系：不计滑轮重及摩擦时，拉力$ F=\frac{G}{n} $（$ n $为承担物重的绳子段数）。首先计算所需的最小绳子段数，再结合滑轮组的组成判断选项。
【解析】
根据滑轮组拉力公式变形得$ n=\frac{G}{F} $，已知物重$ G=1200N $，绳子最大承受力$ F=500N $，代入得$ n=\frac{1200N}{500N}=2.4 $。由于承担物重的绳子段数$ n $必须为整数，因此$ n $至少为3。
分析滑轮组组成：一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，通过正确绕线（从动滑轮顶端开始绕，依次经过定滑轮、动滑轮），可得到$ n=3 $，刚好满足需求；其他选项的滑轮数量均多于“至少”的要求，因此选B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；滑轮组的组成
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用，核心是掌握拉力与承担物重绳子段数的关系，属于初中物理力学的基础题，理清$ n $的计算和滑轮组组成即可解答。
【难度系数】
0.6
13.如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等的拉力F分别匀速提升重为$G_1=56\mathrm{N}$、$G_2=36\mathrm{N}$的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为（
A.2N
B.4N
C.8N
D.10N
B
）A.2N
B.4N
C.8N
D.10N
答案
13.B 【点拨】由题图甲可知,$n_甲=3$,不计绳重和摩擦,根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=3F-G_1$①.
由题图乙可知,$n_乙=2$,不计绳重和摩擦,
根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=2F-G_2$②.
由①②知 $3F-G_1=2F-G_2$,
故 $F=G_1-G_2=56\mathrm{N}-36\mathrm{N}=20\mathrm{N}$,
将 $F=20\mathrm{N}$ 代入①得
$G_{动}=3F-G_1=3×20\mathrm{N}-56\mathrm{N}=4\mathrm{N}.$
由题图乙可知,$n_乙=2$,不计绳重和摩擦,
根据$F=\frac{1}{n}(G+G_{动})$可得,$G_{动}=2F-G_2$②.
由①②知 $3F-G_1=2F-G_2$,
故 $F=G_1-G_2=56\mathrm{N}-36\mathrm{N}=20\mathrm{N}$,
将 $F=20\mathrm{N}$ 代入①得
$G_{动}=3F-G_1=3×20\mathrm{N}-56\mathrm{N}=4\mathrm{N}.$
解析
【分析】要解决此题，需先确定甲、乙两个滑轮组中承担物重的绳子段数$n$，再利用不计绳重和摩擦时滑轮组拉力公式$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，结合两个滑轮组的动滑轮重力相同、拉力$F$相等的条件，联立方程求解动滑轮重力。
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数：甲图中，承担物重的绳子段数$n_甲=3$；乙图中，承担物重的绳子段数$n_乙=2$。
2. 根据滑轮组拉力公式（不计绳重和摩擦）$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，分别对甲、乙装置列等式：
对甲装置：$F=\frac{1}{3}(G_1 + G_{动})$，整理得$3F = G_1 + G_{动}$ ①；
对乙装置：$F=\frac{1}{2}(G_2 + G_{动})$，整理得$2F = G_2 + G_{动}$ ②；
3. 因为两个装置的动滑轮重力$G_{动}$相同，联立①②式：$3F - G_1 = 2F - G_2$，解得$F = G_1 - G_2 = 56\mathrm{N} - 36\mathrm{N} = 20\mathrm{N}$；
4. 将$F=20\mathrm{N}$代入①式，计算动滑轮重力：$G_{动}=3F - G_1 = 3×20\mathrm{N} - 56\mathrm{N} = 4\mathrm{N}$。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算、动滑轮重力
【点评】本题考查滑轮组拉力公式的应用，关键是正确判断滑轮组承担物重的绳子段数，利用动滑轮重力不变的条件联立方程求解，属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 确定滑轮组的绳子段数：甲图中，承担物重的绳子段数$n_甲=3$；乙图中，承担物重的绳子段数$n_乙=2$。
2. 根据滑轮组拉力公式（不计绳重和摩擦）$F=\frac{1}{n}(G_{物}+G_{动})$，分别对甲、乙装置列等式：
对甲装置：$F=\frac{1}{3}(G_1 + G_{动})$，整理得$3F = G_1 + G_{动}$ ①；
对乙装置：$F=\frac{1}{2}(G_2 + G_{动})$，整理得$2F = G_2 + G_{动}$ ②；
3. 因为两个装置的动滑轮重力$G_{动}$相同，联立①②式：$3F - G_1 = 2F - G_2$，解得$F = G_1 - G_2 = 56\mathrm{N} - 36\mathrm{N} = 20\mathrm{N}$；
4. 将$F=20\mathrm{N}$代入①式，计算动滑轮重力：$G_{动}=3F - G_1 = 3×20\mathrm{N} - 56\mathrm{N} = 4\mathrm{N}$。
【答案】B
【知识点】滑轮组拉力计算、动滑轮重力
【点评】本题考查滑轮组拉力公式的应用，关键是正确判断滑轮组承担物重的绳子段数，利用动滑轮重力不变的条件联立方程求解，属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
14.(2024·滨海县二模)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触,如图为输电线的牵引装置,钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣,其中定滑轮的作用是
改变力的方向
,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,若要使输电线A端受到的拉力大小为$1× 10^{4}\mathrm{N}$,则坠砣受到的总重力为5000
N,若某段时间内输电线A端向右移动了10cm,则坠砣上升了0.2
m.(不考虑钢绳的热胀冷缩)答案
14. 改变力的方向 5000 0.2
解析
【分析】
首先观察装置中的滑轮，左侧滑轮固定在墙上，是定滑轮，右侧滑轮与输电线A端相连，是动滑轮。定滑轮的作用是改变力的方向，不省力；动滑轮上有2段绳子承担拉力，不计滑轮和钢绳自重及摩擦时，输电线A端的拉力等于坠砣总重力的2倍；动滑轮的距离特点是，输电线A端移动的距离是坠砣上升距离的一半，据此可逐步求解。
【解析】
1. 定滑轮的作用：定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不能省力，但可以改变力的方向，因此图中定滑轮的作用是改变力的方向。
2. 计算坠砣总重力：右侧为动滑轮，动滑轮上有2段绳子承担拉力，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端的拉力$ F = 2G_{\mathrm{坠}} $，则坠砣总重力$ G_{\mathrm{坠}} = \frac{F}{2} = \frac{1 × 10^4\mathrm{N}}{2} = 5000\mathrm{N} $。
3. 计算坠砣上升的距离：动滑轮工作时，拉力移动的距离（即坠砣上升的距离）是输电线A端移动距离的2倍，已知A端向右移动了10cm，所以坠砣上升的距离$ s = 2 × 10\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} = 0.2\mathrm{m} $。
【答案】
改变力的方向；5000；0.2
【知识点】
定滑轮特点；动滑轮特点；滑轮组应用
【点评】
本题结合实际输电线牵引装置，考查定滑轮和动滑轮的基本特点，需要学生正确判断滑轮类型，利用滑轮的省力与距离关系计算，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先观察装置中的滑轮，左侧滑轮固定在墙上，是定滑轮，右侧滑轮与输电线A端相连，是动滑轮。定滑轮的作用是改变力的方向，不省力；动滑轮上有2段绳子承担拉力，不计滑轮和钢绳自重及摩擦时，输电线A端的拉力等于坠砣总重力的2倍；动滑轮的距离特点是，输电线A端移动的距离是坠砣上升距离的一半，据此可逐步求解。
【解析】
1. 定滑轮的作用：定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不能省力，但可以改变力的方向，因此图中定滑轮的作用是改变力的方向。
2. 计算坠砣总重力：右侧为动滑轮，动滑轮上有2段绳子承担拉力，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端的拉力$ F = 2G_{\mathrm{坠}} $，则坠砣总重力$ G_{\mathrm{坠}} = \frac{F}{2} = \frac{1 × 10^4\mathrm{N}}{2} = 5000\mathrm{N} $。
3. 计算坠砣上升的距离：动滑轮工作时，拉力移动的距离（即坠砣上升的距离）是输电线A端移动距离的2倍，已知A端向右移动了10cm，所以坠砣上升的距离$ s = 2 × 10\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} = 0.2\mathrm{m} $。
【答案】
改变力的方向；5000；0.2
【知识点】
定滑轮特点；动滑轮特点；滑轮组应用
【点评】
本题结合实际输电线牵引装置，考查定滑轮和动滑轮的基本特点，需要学生正确判断滑轮类型，利用滑轮的省力与距离关系计算，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
