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当需要省力时，要使用动滑轮，此时绳子自由端的拉力F=　_________　G．

7．（2013•成都）如图1所示，小明在用杠杆撬一块大石头，他使用的是　_________　杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）．如图2所示，使用定滑轮可以　_________　（选填“省力”“省距离”或“改变力的方向”）．

8．（2013•沈阳模拟）做物理实验要遵循实事求是的原则．小文同学在“研究定滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验，并记录了数据（如下表）

实验次数

物重G/N

使用定滑轮时的测力计的示数

F/N

1

1.00

0.60

2

1.50

1.10

3

2.00

1.60

通过分析数据，他觉得与书中的结论偏差较大．你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：

（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？

（2）请你对小文的实验方法提出合理的改进意见．

9．（2013•金山区二模）匀速提起图（甲）中重为20牛的物体，拉力F=　_________　牛；

在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为了便于直接从杠杆上读出　_________　的数值，应使杠杆在　_________　位置保持平衡；

图（乙）中拉力的方向为　_________　（选填“OA”或“OB”）．

参考答案与试题解析

考点：

定滑轮及其工作特点．1397739

专题：

简单机械．

分析：

掌握定滑轮的实质及省力特点：

实质是一个等臂杠杆，所以不省力，但可以改变用力方向；

知道使用任何机械都不省功．

解答：

解：

A、定滑轮不省力，所以A错误；

B、使用任何机械都不能省功，所以B错误；

C、使用定滑轮可以改变用力方向，所以C正确；

D、在升旗时还要克服绳子及摩擦做额外功，所以D错误．

故选C．

点评：

此题考查了对定滑轮省力特点的掌握，同时考查了学生对机械做功中有用功、额外功的理解．

2．（2008•南平）南平市政府为了让市民能亲近大自然，在南平滨江路实施“亲水工程”．施工中，一工人利用如图所示的滑轮，若沿不同方向将一桶泥沙提到高处（不计摩擦），那么工人用的拉力是：

F1大

F2大

F3大

一样大

要解答本题需掌握：

定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力．

因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，

即F1、F2、F3都等于物体的重力．故A、B、C错误．

故选D．

本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题．

定滑轮及其工作特点；

增大或减小摩擦的方法；

动滑轮及其工作特点．1397739

应用题；

重力、弹力、摩擦力；

在此题中，克服的阻力是物体与地面之间的摩擦力．同时也使用到了简单机械滑轮．因此省力的情况要从两个方面考虑：

①减小物体与地面之间的摩擦力；

②使用的机械最省力．

在以上四种情况中，BCD都将物体与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了物体与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A．

在B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大小与D是一样的．都等于物体与地面之间的滚动摩擦力．

在C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半．所以此时所用的力最小，即最省力．

综上分析，故选C．

动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，而定滑轮实质是一个等臂杠杆．

4．（2011•清远）关于如图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（　　）

甲能改变拉力的方向

甲是等臂杠杆

甲比乙省力

甲比乙效率高

压轴题．

解决此题要知道定滑轮的特点：

使用定滑轮不省力但能改变力的方向；

动滑轮的特点：

动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离．

乙滑轮的轮轴是固定的，所以定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，使用乙滑轮不能够省力，但可以改变力的方向，故AB不符合题意；

甲滑轮的轮轴随物体一起运动，是动滑轮，使用甲滑轮可以省力但费距离，故C符合题意；

定滑轮的机械效率比动滑轮的机械效率高，故D不符合题意；

解决此类问题要结合定滑轮和动滑轮的特点进行分析解答．

5．（2010•邵阳）利用如图机械，提升同一重物G，（不计机械本身的重力和摩擦），所需拉力F最大的是（　　）

杠杆的平衡条件；

（1）对于AB选项应用杠杆平衡条件，求出物体重力与拉力的关系

（2）由题知，不计摩擦和动滑轮重，先分析所用的是定滑轮、动滑轮还是滑轮组，

若是定滑轮，不省力，F=G；

若是动滑轮，省一半力，F=

G；

A、据杠杆的平衡条件可知，此时F×

L=G×

L，所以F=

B、据杠杆的平衡条件可知，此时F×

L，所以F=2G；

C、该图是定滑轮，所以不省力，F=G；

D、该图是动滑轮，省一半力，F=

所以这四个杠杆中B杠杆所需拉力最大．

故选B．

本题考查了杠杆平衡条件的应用、动滑轮和定滑轮的特点，是一道综合题．

6．（2013•泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（　　）

滑轮组及其工作特点．1397739

根据滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可．

A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F=

B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F=G；

C、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F=

D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F=

G．

由以上可知：

在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C．

此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点等知识点，综合性强，难易程度适中，是一道很典型的题目．

7．（2012•东阿县二模）如图所示滑轮组，正方体A在水平地面上处于静止状态．已知A的边长为1dm，密度为2×

103kg/m3，每个滑轮重为2N，若使A对水平地面产生的压力为0，作用在绳端的拉力F为（忽略摩擦和绳重，g=10N/kg）（　　）

滑轮组绳子拉力的计算．1397739

先明确滑轮组的特点，由4段绳子承担物重，有2个动滑轮．再计算出物体与动滑轮的总重，在忽略摩擦和绳重的情况下，总重的

就是拉力F的大小．

读图可知，滑轮组由4段绳子承担物重，且有两个是动滑轮，则F=

G总．物体A的重力G=mg=ρVg=2×

103kg/m3×

1×

10﹣3m3×

10N/kg=20N．作用在绳端的拉力F=

G总=

（G+G动）=

（20N+4N）=6N．

本题中明确滑轮组承担的是物体和动滑轮的总重是关键，再通过分析绕绳方法，可最终求出拉力的大小．

8．（2011•武汉二模）如图所示，不计绳重和摩擦，吊篮与动滑轮总重为450N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是（　　）

218N

220N

210N

236N

整体思想．

本题可用整体法来进行分析，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体，当吊篮不动时，整个系统处于平衡状态，那么由5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和吊篮的重力和．可据此求解．

将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡．

则人的拉力F=

（G人+G轮+G吊篮）=

（600N+450N）=210N．

解答该题须采用整体思想，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体进行分析，这是解答此题的关键．

二．填空题（共8小题）

12．（2005•崇文区二模）如图所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时，弹簧测力计1示数为30N，则测力计2的示数为　60　N．（测力计、滑轮重及摩擦不计）

动滑轮拉力的计算．1397739

测力计、滑轮重及摩擦不计，根据动滑轮的省力特点做出解答．

弹簧测力计1示数为30N，所以拉力大小F=30N，

∵F=

F′

∴测力计2的示数：

F′=2F=2×

30N=60N．

故答案为：

60．

此题主要考查的是学生对动滑轮省力特点的了解和掌握，基础性题目．

13．滑轮在生活中有着广泛的应用．在图中，滑轮、绳重和摩擦不计，物重均为G．当需要改变用力方向时，要使用定滑轮　甲　（选填“甲”或“乙”），此时绳子自由端的拉力F=　1　G；

当需要省力时，要使用动滑轮，此时绳子自由端的拉力F=　

　G．

定滑轮不能省力，但能改变用力方向，动滑轮不能改变用力方向，但能省一半力．据此分析回答．

滑轮、绳重和摩擦不计，当需要改变用力方向时，要使用定滑轮，如图甲，此时绳子自由端的拉力F=G；

当需要省力时，要使用动滑轮，如图乙，此时绳子自由端的拉力F=

甲；

1；

．

本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，属于基本内容，比较简单．

14．（2013•成都）如图1所示，小明在用杠杆撬一块大石头，他使用的是　省力　杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）．如图2所示，使用定滑轮可以　改变力的方向　（选填“省力”“省距离”或“改变力的方向”）．

杠杆的应用；

杠杆可分为：

省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；

当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆；

当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆．

定滑轮不省力，但可以改变力的方向．

根据图1可知，动力臂大于阻力臂，因此小明在用杠杆撬一块大石头，他使用的是省力杠杆；

图2为定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变力的方向．

省力；

改变力的方向．

本题考查了杠杆的分类和定滑轮的特点，属于基本内容，比较简单．

15．如图，物体重840N，动滑轮重60N，用力F将重物提高3m，若不计绳重和摩擦，则拉力F的大小是　300　N，绳子自由端向上移动了　9　m．

滑轮组绳子拉力的计算；

计算题．

（1）已知动滑轮的重，摩擦不计，故拉力要看有几段绳子在拉重物，拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一．

（2）已知物体上升的高度和提升物体绳子的条数，因此直接利用s=nh即可求出绳子自由端移动的距离．

（1）从图中可知有3段绳子在拉重物和两个动滑轮，故拉力F=

（G动+G）=

×

（60N+840N）=300N；

（2）s=nh=3×

3m=9m．

300；

9．

本题考查了滑轮组的特点．在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一．

16．下面两图中，滑轮重均为50N，GA=50N，GB=500N，GC=550N．不计绳重、测力计重及摩擦，则图1中，甲测力计示数为　150N　．图2中，工人体重为500N，则匀速提升重物时工人受到地面的支持力为　700N　．

力的合成与应用；

计算题；

（1）对于图1来说，该滑轮为定滑轮，故不能省力，所以据GA=50N，GB=500N可推导出乙测力计的示数，对于甲测力计来说，它吊着的有滑轮重和下面的物体重，所以据此能推导出甲测力计的示数．

（2）对于图2来说，有三段绳子吊着动滑轮，故三段绳子平分动滑轮重和物重，所以可得出此时绳子自由端的拉力，再据人此时处于平衡状态，分析人受到的力的情况即可得出工人所受到的地面的支持力．

对于图1来说，该滑轮为定滑轮，故不能省力，所以据GA=50N，GB=500N可推导出，绕着滑轮的绳子上的最大力是50N，所以乙测力计的示数是50N，即此时对于该滑轮来说，受到向下的力有三个，即左边绳子的50N的拉力，右边绳子的拉力50N和自身的重力50N，所以总共向下的力是150N，而该滑轮受到向上的力只有弹簧的拉力，由于滑轮处于静止状态，所以此时测力计的拉力等于向下的力，故测力计的示数就是150N；

对于图2来说，有三段绳子吊着动滑轮，故三段绳子平分动滑轮重和物重，所以可得出此时绳子自由端的拉力是：

=200N，由于人此时处于平衡状态，故此时人受到向下的力有两个，即重力和绳子对人向下200N的拉力，向上受到地面的支持力，所以此时地面的支持力为：

200N+500N=700N．

150N；

700N．

此题考查的知识点是滑轮组绳子拉力的计算，解答此题的关键是首先分清定滑轮和动滑轮，然后再根据其工作特点作出判断，需要注意的是，有几段绳子吊着物体判断要准确．

三．解答题（共8小题）

21．（2012•沈阳模拟）做物理实验要遵循实事求是的原则．小文同学在“研究定滑轮特点”的实验中，完成了如图所示的实验，并记录了数据（如下表）

探究型实验综合题．

（1）根据表格记录的数据的分析可知3次定滑轮拉力的测量存在问题．根据图乙对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在．

（2）使用定滑轮时，改进弹簧测力计的使用法；

使用动滑轮时，要考虑到动滑轮的重力．

（1）对定滑轮图中的测力计进行受力分析：

受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），向下受到测力计外壳的重力和手向下的拉力．图中手拉测力计挂钩，因此测力计测量的是手向下的拉力而不是绳子自由端的拉力．所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成F的测量会小于物重，所以使用定滑轮时F≠G的主要原因是：

没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力．

（2）使用时将弹簧测力计倒过来使用（或答水平拉动弹簧测力计或答实验前先测出弹簧测力计的自身重力）

本题考查了学生对实验测量数据的分析能力，属实验评估类题目范畴．有许多物理中的结论是建立在理想模型条件下得出的，在实际的应用中会出现与结论不一致的情况，是受到了客观条件的影响，而不能说结论有错误．

22．（2012•金山区二模）匀速提起图（甲）中重为20牛的物体，拉力F=　10　牛；

在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为了便于直接从杠杆上读出　力臂　的数值，应使杠杆在　水平　位置保持平衡；

图（乙）中拉力的方向为　OA　（选填“OA”或“OB”）．

动滑轮拉力的计算；

探究杠杆的平衡条件实验．1397739

应用题．

（1）根据动滑轮省一半力可判断拉力F的大小；

（2）在“探究杠杆平衡的条件”实验中，需要得到动力、阻力、动力臂和阻力臂，两个力可分别由测力计示数和钩码重力得到，力臂需要从杠杆上读出；

又因为力臂与力的作用线垂直，因为钩码重力方向竖直向下，所以要让杠杆在水平位置平衡，测力计拉力方向也应当与杠杆垂直．

（1）由图可知，图中滑轮是动滑轮，因为动滑轮省一半力，所以拉力F为物体重力的一半，即10N；

（2）因为力臂与力的作用线垂直，因为钩码重力方向竖直向下，所以要让杠杆在水平位置平衡，这样支点到挂钩码处的距离就是重力的力臂，为了便于直接从杠杆上读出力臂的数值，测力计拉力方向也应当与杠杆垂直，所以图（乙）中拉力的方向为OA．

10；

力臂，水平；

OA．

（1）本题考查了动滑轮的省力特点，实际上动滑轮省一半力是有条件的即动滑轮重、摩擦、绳子重都不考虑；

（2）在“探究杠杆平衡的条件”实验中，要知道力臂与力的作用线是垂直的，只有杠杆在水平位置平衡，测力计拉力方向与杠杆垂直，才能直接从杠杆上读出力臂的数值．

23．（2012•桂林）用滑轮组提升物体，在图中画出最省力的绕线方法．

滑轮组的设计与组装．1397739

作图题．

要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题．

动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重．

故答案：

要使由两个滑轮组成的滑轮组最省力，绳子应从动滑轮开始绕，此时承担拉力的绳子段数最多．

24．（2010•西宁）站在地面上的人，利用图中的滑轮组提升重物，请画出绕绳方法．（要求图中滑轮都使用）

作图题；

人站在地面上，说明最后拉力的方向应该是向下的，在绕绳时既要考虑尽可以省力，同时还要充分利用到各个滑轮．

如图所示，滑轮组用3段绳子承担物重．

在此题的绕绳中，有几点需要注意，一是要利用到每一只滑轮，二是要注意最终拉力的方向，三是绕绳时要先绕内侧的小滑轮再绕外侧的大滑轮，绕完后，最后确定滑轮组的省力情况．