一、初中物理滑轮组的省力问题1． 如图所示，物重为 G 的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误 的是（ ）．．A．F1 GB．F21 G3C．F31 G2D．F41 G2【答案】 C【解析】【分析】【详解】12FlF l1A．由图像可知 l=l ，由杠杆平衡条件1 122 可得 F =G，故正确，不符合题意；1G ，故正确，不符合题意；B．由图像可知滑轮组 n=3，则 F23C．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则F32G ，故错误，符合题意；D．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即 F41 G ，故正确，不符2合题意故选 C2． 如图所示，物体 A 重 100N，沿水平方向匀速拉动物体前进时，若物体 A 与地面间摩擦力 f=60N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，则绳端的拉力 F 是 ______N，当绳子自由端向左移动3 米时，物体A 向左移动______m 答案】 20 1【解析】【分析】由图中滑轮组可知， n=3，由于不计绳重、摩擦及滑轮重，根据滑轮组的省力公式1F f 得到拉力大小；根据绳子自由端移动的距离与物体运动的距离的对应关系得到物3体运动的距离。
详解】[1] 由图可知，与动滑轮相连的绳子段数是 n=3，因不计绳重、摩擦及滑轮重，则绳端的拉力F1f160N 20N33[2] 物体运动的距离为s物s拉3m1m33【点睛】本题考查滑轮组省力公式的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断3． 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计则：（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是 _______动滑轮的重力是_______N2）若工人在 1min 内将建材匀速竖直向上提升12m ，作用在绳上的拉力为500N 时，拉力的功率是 _______W，运送建材的重力是 _______N，此时的机械效率是 _______答案】 50% 400 200 600 60%.【解析】【分析】【详解】(1)[1] 建材质量为 40kg，其重力为G mg =40kg 10N/kg=400N由图乙得，当建材重力为 400N 时，滑轮组机械效率为 50%[2] 此时机械效率G 400= = =50%G G动 400+G动解得 G 动=400N。
2)[3] 滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了 12m ，则绳子段移动的距离为 24m ，拉力功率WFs500N 24mP==200Wtt60s[4] 滑轮组省一半的力，所以G材 +G动 =2F解得 G材 =600N [5] 此时的机械效率为G材=600=G动=60%G材600+4004． 如图所示，在水平拉力 F 的作用下，重为 300 N 的物体恰能在水平桌面上以 0.lm/s 的速度做匀速直线运动，此时物体与桌面的摩擦力大小为 60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），则拉力 F=_________N 及其功率 P=_______W 答案】 20 6【解析】【详解】[1] 由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为 3，不计绳重、动滑轮重及摩擦，则绳端的拉力：F= 1 f= 1 60N=20N ；3 3[2] 绳子自由端移动的速度为：v 绳 =3v 物 =30.1m/s=0.3m/s ；则拉力 F 的功率为：P=Fv 绳=20N 0.3m/s=6W 5． 如图所示为家用手摇晾衣架，它是我们生活中经常使用的简单机械，其中 A、 B 两滑轮中属于动滑轮的是 _____；若衣服和晾衣架的总重力为 200N ，晾衣架上升的高度为 1m ，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力_____ m 。
F _____ N ，绕进旋轮上的绳子长度是【答案】 B 50 4【解析】【分析】【详解】[1] 使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，由图可知 B 为动滑轮；[2]由图可知承重绳为4 股，衣服和晾衣架的总重力为200N ，所以绳子的拉力G200N50NF4n[3]承重绳为 4 股，所以绕进旋轮上的绳子长度是S=4h=4 1m=4m【点睛】6． 如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M 在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m ，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m ，弹簧测力计的示数为_____N不计滑轮重、绳重和摩擦）【答案】 60 2 40【解析】【详解】[1] 由图可知：滑轮组上绳子的有效股数 n=3，所以物体 M 与地面间的摩擦力f=nF=3 20N=60N物体受到的摩擦力为 60N[2] 物体移动的距离s物1 s绳 =3136m=2m物体前进了 2m [3] 弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为F 弹 ＝2F＝20N 2＝ 40N弹簧测力计的示数为 40N7． 小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况如图所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论。
1）由（ a）（ b）两图 _____________ 2）由（ c）（ b）两图 _____________ 答案】使用动滑轮匀速 (竖直 )提物体，省力但是不能改变用力的方向 使用同一动滑轮匀速 (竖直 )提不同物体，物体越轻，拉力越小解析】【详解】(1)[1] 由图可知 ,比较 (a)、 (b)两图提起物体一样重 ,(b) 中弹簧测力计示数小于 (a) 中弹簧测力计示数，所以：使用动滑轮可以省力，动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以不能改变用力方向；(2)[2] 比较图 (b) 与 (c)可得：使用动滑轮匀速提升不重物时，物体重力越轻，所用的拉力越小，越省力8． 小李用如图所示的装置提升货物已知货物重 G 物 =720N，在 t=5s 内货物被匀速竖直提升了 h=1m ，小李始终静止在地面上，并且对绳子自由端的拉力 F=400 N 且竖直向下求在此过程中：(1)动滑轮对货物做的有用功；(2)拉力 F 所做的总功；(3)拉力 F 做功的功率；(4)使用该装置提升货物时的机械效率 η答案】 (1)720J；(2)800J； (3)160W； (4)90%【解析】【分析】【详解】(1)动滑轮对货物做的有用功就是货物上升克服重力势能做的功，为W有 G物 h 720N 1m 720J(2)动滑轮与 2 股绳子接触，故 n=2，拉力 F 所做的总功为W总 Fs nFh 2 400N 1m 800J(3)由功率公式，可知拉力 F 做功的功率为P W总 800J 160Wt 5s(4)该装置提升货物时的机械效率为W有 100% 720J 90%W总 800J答： (1)动滑轮对货物做的有用功为720J；(2)拉力 F 所做的总功为 800J；(3)拉力 F 做功的功率为 160W ；(4)使用该装置提升货物时的机械效率为 90%。
9． 如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦水平拉力F 作用下将重为30N 的物体A匀速拉动，已知绳子自由端速度为0.3m / s ，物体A受到的摩擦力f0.1G，水平拉力F为_____ N ，在2s内物体移动的距离为_____ m答案】 1 0.2【解析】【详解】[1] 由图可知，连接动滑轮的绳子股数 n=3，由题意知，物体 A 受到的摩擦力f 0.1G 0.1 30N 3N不计绳重及摩擦，则水平拉力：F1 f1 3N1Nn3[2]物体的速度：110.1m/ sv物v绳0.3m / sn3由 vs2s 内物体移动的距离得，在ts物v物t0.1m/s 2s0.2m故2s内物体移动的距离为 0.2m 10． 如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的是（ ）。