滑轮相关的受力分析报告.docx
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滑轮相关的受力分析报告
滑轮相关的受力分析
一•选择题（共7小题）
1.（2012?
义乌市）如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计
*
绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时，木
:
-numaJ
板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（）
A.
弹簧测力计的示数为20牛
B.
弹簧测力计的示数为0牛
C.
木板仍向右做匀速直线运动
小木块将保持静止
2.如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿
水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）.则下列计算结果中，错误的是（）
A.
绳子自由端受到的拉力大小是100N
B.
人对地面的压力为400N
C.
人对地面的压力为250N
绳子自由端运动速度是0.01m/s
3•如图所示滑轮组，所吊的货物重为490N,若将货物拉上去，站在地面上的人的拉力至少为（）N（不计滑轮重、
绳重及摩擦）.
4.如图所示，滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A，当拉力F增大到300N时，木箱仍静止在水平地面上，不计滑轮重,
此时地面对木箱的支持力是（）
A.
1500N
B.!
900N
C.
600N
D.
300N
5•用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物，不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力，拉力F为（）
A.25NB.12.5NC.100ND.200N
6.如图所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态.甲、乙的密度之比p甲:
p乙=2：
1，质量之比m甲：
m乙=4：
5,且乙的质量为500g•若不计绳重、轮重和摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（）
A.滑轮组静止时，甲受力平衡，乙受力不平衡
B.甲、乙两个物体的体积比为8:
5
C.甲的重力为8N
D.乙对地面的压力为3N
7.如图所示，物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力，拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是（已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计）（）
A.F=90N;W=27J
B.1
f=60N;W=54J
C.F=30NW=27J
D.
F=60NW=18J
二•填空题（共9小题）
8•如图所示，长木板B放在粗糙水平面上，物块A放在长木板B上，细绳拴在A上，跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg，B的质量为1kg.AB之间的摩擦力为A重的0.2倍，现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力，恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力
大小为N，方向水平向，下表面受到的摩擦力大小为N.
9•如图所示装置中，长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当
水平方向的拉力F的大小为6N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s，向左做匀速直
线运动•不计滑轮处摩擦，绳子拉物体乙的功率是
10.
如图所示，重为500N的某人站在重为350N的木板上，木板成水平状态，整个装置在空中保持静止，每个滑轮自
重为50N,不计摩擦和绳重，则人对木板的压力大小为__N.
11.如图所示，质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上，木板可以绕B端上下转动，OA=2OB要使木板静止
于水平位置，人拉轻绳的力为__N,人对木板AB的压力为__N（摩擦阻力不计）
12.（2009?
北京）如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，
物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F,水平地面对小明的支持力为N.当物体A有丄的体积
2
露出水面且静止时，小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2•已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,M=13:
12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，贝幽体A所受重力为_
N.
13.
如图所示，物体甲重12牛.乙重10牛，不计滑轮重时，则A点受到的力是
力是牛，物体甲对地面的压力是牛.
14.如图所示，OB:
0A=1:
2,物体甲重30N,动滑轮重9N,杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计，人需
要N的力可以拉动物体甲匀速上升.
15•如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图，上端固定在楼顶•若动滑轮质量为2.5kg，工作台
质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计.当工作台停在距地面10m高处时，工人师傅对绳子的拉力为N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处，工人师傅最少需要做一___==^
J的功.（取g=10N/kg）
16.如图，体重500N的人站在吊篮中，吊篮重力G=700N要将吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦.人至少要用
N的力拉绳.
三•解答题（共4小题）
17.如图所示，用力F拉400N的物体在水平地面上做匀速直线运动，重物以10cm/s的速度移动，物体与地面间的摩擦力是物重的
0.2倍，若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦.
（1）弹簧秤的示数为多大？
拉力的功率为多大？
（2）若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦，实际拉绳子的力为32N，则滑轮组的机械效率为多大?
19.在如图所示中，物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，如果在物体A上加上一个水平向左
的力F拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，2s钟内拉力F移动的路程是多少？
若物体A受到的摩擦力是物重的0.1倍,
则F最少是多大时才能使物体B静止在空中？
若物体B匀速上升，则F最少应为多大？
（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦
均不计）
20.如图是一种电梯结构的示意图，电梯厢在电梯井中沿，竖直通道上下运行•钢链的两端分别固定在电梯井顶部的一点和B点，刚
时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E，又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C,在C和B之间吊起与
动滑轮相连的配重D.电梯载重量为10人（1人的质量按60kg计算，取g=10N/kg，忽略摩擦及钢链的质量）•请回答：
（1）配重的功能是什么？
住已知电梯厢重和载重量的情况下，配重的质量最好是多大？
（2）当电梯满载匀速上升时，AB两点受到的拉力各是多大？
滑轮相关的受力分析
参考答案与试题解析
一•选择题（共7小题）
1.（2012?
义乌市）如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间
的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运
动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（）
A.弹黄测力计的示数为20牛
B.弹黄测力计的示数为0牛
C.木板仍向右做匀速直线运动
|d.小木块将保持静止
考点：
-
二力平衡条件的应用；动滑轮拉力的计算。
专题：
‘
应用题；图析法。
分析：
'
匀速直线运动的物体受到平衡力作用，则可根据物体处于平衡状态时的滑动摩擦力.滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关.
解答：
解：
当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，木板受到地面和小木块水平向左的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，则小木块受到木板水平向左的摩擦力，又因为滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关，则当把拉力增大到10牛时，由于木块与木板间的压力和接触面的
粗糙程度不变，则小木块受到的摩擦力等于弹簧对它的拉力是一对平衡力，因此小木块将保持静止状态.
故选D.
点评：
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体进行加速、减速、匀速都没有关系，跟物体的运动速度大小无关，这点容易忽视.
2.如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平
方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）.则下列计算结果中，错误的是（）
A.绳子自由端受到的拉力大小是100N
B.人对地面的压力为400N
C.人对地面的压力为250N
D.绳子自由端运动速度是0.01m/s
考点：
滑轮组绳子拉力的计算；速度的计算。
分析：
A、由图知，承担物重的绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，利用
BC人对地面的压力等于自己体重减去拉力，据此求压力大小；
巴（G轮+f地）求拉力大小；
D、绳子自由端运动速度等于物体移动速度的2倍，据此求出绳子自由端运动速度.
解答：
解：
A、由图知，n=2,不计绳重和摩擦，
拉力F=（G轮+f地）=（20N+200N=110N,故A错，符合题意；
22
BC人对地面的压力F压=G-F=510N-110N=400N,故B正确、C错；
D、绳子自由端运动速度v=2X0.02m/s=0.04m/s，故D错.故选ACD
点评：
因为是物体水平移动，有用功为克服摩擦力做功，利用好不计绳重和摩擦，拉力FJ（G轮+f地），而不是F=
23
（G轮+G物是本题的关键.
）N（不计滑轮
3•如图所示滑轮组，所吊的货物重为490N,若将货物拉上去，站在地面上的人的拉力至少为（
重、绳重及摩擦）.
A•仝
B.70N
C.200N
D.180N
3
考点：
滑轮组绳子拉力的计算。
专题：
计算题。
分析：
此题的滑轮组中有三个滑轮，包括：
一个定滑轮和两个动滑轮；
由于绕过滑轮组的绳子不是同一股，所以他们承担的物重是不同的，需要对各滑轮进行单独处理；
分别用绳子自由端的拉力F表示出A、B、C三处绳子的拉力，若货物能被拉上去，那么这三处绳子的拉力
之和应该至少等于物重.
解答：
解：
首先将三个滑轮进行单独分析，如图所示：
在最下面的动滑轮中：
Fa=F,Fi=2F；（不计滑轮重、绳重和摩擦，下同）
在中间的动滑轮中：
Fb=F2=Fi=2F,F3=2Fef4F；
在最上面的定滑轮中：
Fc=F4=F3=4F;
因此，绳子A、B、C提供的总拉力为：
F总=Fa+Fb+Fc=F+2F+4Ff7F;
若要提起物体，则需满足：
F总》G即:
Fa+Fb+Fc》G,
•••7F>490N,即:
F>70N;
因此站在地面上的人需要的最小拉力为70N,只有B符合题意；
故选B.
点评：
在解复杂滑轮组的题目时，一定要对各个滑轮进行单独分析.明确复杂滑轮组中，不同绳子的张力不同是
区别于简单滑轮组的关键所在（简单滑轮组中只有一根绳子）
4•如图所示，滑轮组的下面挂一重
1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时，木箱仍静止在水平地面上，不计滑
轮重，此时地面对木箱的支持力是（）
考点：
滑轮组绳子拉力的计算；力的合成与应用。
专题：
计算题；应用题。
分析：
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,不计动滑轮重、绳重和摩擦，则F=F拉，据此求出滑轮组
:
对A的拉力F拉，而物体A静止，受到的重力等于支持力加上拉力，据此求出地面对木箱的支持力.
解答：
解：
由图知，n=3,则F」F拉，
3
••木箱受到的拉力：
F拉=3F=3X300N=900N
•••木箱静止，
•-G=F支+F拉，
•••地面对木箱的支持力：
F支=G-F拉=1200N—900N=300N.
故选D.
点评：
本题考查了使用滑轮组拉力的计算、冋一直线上力的合成，属于基础题目，利用好不计动滑轮重、绳重和摩擦F=F拉是关键.
3
5.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物，不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力，拉力F为（）
考点：
滑轮组绳子拉力的计算；动滑轮拉力的计算。
专题：
应用题；图析法。
分析：
对于动滑轮来说，当不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力时，绳子的拉力是物体重力的二分之一，然后结合图逐一分析各个动滑轮的拉力得出最终绳子自由端的拉力F.
解答：
解：
如图：
G=100N
根据动滑轮可以省一半的力可知,
对于动滑轮
1来说，
A段绳子的拉力
Fa=G=x100N=50N
22
对于动滑轮
2来说，
B段绳子的拉力
Fb=Fa=X50N=25N；
:
•:
对于动滑轮
3来说，
C段绳子的拉力
F=Fb=X25N=12.5N
22
故选B.
点评：
本题考查了滑轮组拉力的计算，关键是根据动滑轮的定义判断图中的三个滑轮都是定滑轮，然后再根据动滑轮省一半的力逐一分析得出拉力的大小.
P甲：
P乙=2:
1质量之比m甲：
m乙=4：
5,
6•如图所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态•甲、乙的密度之比
A.
滑轮组静止时，甲受力平衡，乙受力不平衡
B.甲、乙两个物体的体积比为&5
C.甲的重力为8N
D.乙对地面的压力为3N
考点：
滑轮组及其工作特点；密度公式的应用；力的合成与应用；重力的计算。
专题：
计算题；应用题。
分析：
A、根据处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用分析；
B、根据密度的变形公式V』即可求出；
P
C、根据甲、乙的质量比求出甲、乙的重力之比，然后即可求出物体甲的重力；
D、乙对绳子的拉力通过定滑轮后，作用在动滑轮上，拉着甲不动.动滑轮能省一半的力.由此入手解决问题.然后后对乙进行受力分析，求出乙对地面的压力.
解答：
解：
A、因为滑轮组静止时，甲乙物体都处于静止状态，因此甲乙物体都受到平衡力的作用；故A错误.
小甲小乙45
B、Tp甲：
P乙=2：
1,m甲：
m乙=4：
5，所以v甲：
v乙=:
=':
一=2：
5;故B错误.
P甲Ps21
C、：
m甲：
m乙=4:
5,「.m甲==m乙=厶x500g=400g；「.G甲=口甲g=0.4kgx10N/kg=4N;故C错误.
55
D、若不计绳重、轮重和摩擦，•••乙对绳子的拉力F通过定滑轮后，作用在动滑轮上，拉着甲不动.动滑轮能省一半的力.
•••F=G甲=X4N=2N
22
'/G乙=m乙g=0.5kgX10N/kg=5N;又乙物体在水平地面上处于静止状态；
•乙物体受竖直向下的重力G乙、竖直向上的拉力F和支持力N的作用，且受力平衡，
•N=G乙-F=5N-2N=3N
/•乙物体受到哦的支持力和对地面的压力是一对相互作用力；
•乙对地面的压力为3N,故D正确.故选D.
点评：
本题考查力的合成与应用，注意比例的求解方法，会正确对乙物体进行受力分析.知道物体处于静止状态时一定受平衡力的作用，知道一对相互作用力的大小关系.
7.如图所示，物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一
个水平向左的力，拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是（已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计）（）
A.F=90N;W=27JB.F=60N;W=54JC.F=30N;W=27JD.F=60N;W=18J
考点：
滑轮组及其工作特点；滑轮与功的综合题。
分析：
（1）使用滑轮组提物体时，绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计，F显（G+G动）.
（2）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和绳子的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力.
（3）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、绳子的拉力三力平衡，可求出拉力.
（4）功的公式W=Fs绳子移动的距离是物体提升高度的n倍，即S=nh.
解答：
解：
物体A拉动A向左
h=vt=0.1m/s
故选B.
F
4
在物体
运动时，
X3s=0
B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉」（G+G动）丄X（72N+18N=30N.
33
A受力如图，F=f+F拉=30N+30N=60N
.3m,S=3h=3X0.3m=0.9m,W=Fs=60X0.9m=54J.故B说法正确.
一拉
点评：
会根据力的平衡解决问题，要结合滑轮组的特点、功的公式和速度公式联立求解.
二.填空题（共9小题）
&如图所示，长木板B放在粗糙水平面上，物块A放在长木板B上，细绳拴在A上，跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,B的质量为1kg.A、B之间的摩擦力为A重的0.2倍，现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力，恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为4N，方向水平向左,
下表面受到的摩擦力大小为9N.
考点：
摩擦力大小的影响因素。
分析：
摩擦力是阻碍相对运动的力，在物体做匀速直线运动时，它与拉力的大小是相同的•图中物体A与B都在
运动，因此，它们互相都向对方有摩擦力的作用.
解答：
解：
长木板B的上表面受到的摩擦力是A重的0.2倍，即F=0.2G=0.2X2kgX10N/kg=4N;木板B向右运动,摩擦力与其方向相反，因此向左；
物块A对木板B的摩擦力是4N,木板B对物块A的摩擦力也是4N,因此，A、B间需要克服的摩擦力一共为8N,再加上木板B与地面之间的摩擦力，这些最终都需要由拉力F来克服.由此可知，B的下表面受到的摩
擦力=17N-8N=9N
故答案为：
4，左，9.
点评：
此题中，A和B都在同时运动，互相之间都有摩擦力的作用，不管方向怎样，最终都需要由动力来克服它，搞清这一点是此题的关键所在.
9•如图所示装置中，长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力
F的大小为6N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s,向左做匀速直线运动.不计滑轮处摩擦，绳子拉
物体乙的功率是
6W
考点：
功率的计算；二力平衡条件的应用；定滑轮及其工作特点。
专题：
计算题。
分析：
计算功率的公式是：
P=\要算功率，需要知道做的功W和时间t.而根据本题中所给的数据，我们无法计
t
算出W和t，所以该题不能用此公式来求解.
由题意知，物体做的是匀速直线运动，所以我们由W=Fss=vt，推出W=Fvt,则得出P=Fv,只要知道绳子
对物体乙的拉力和绳子的运动速度，就可以计算出功率P了.
解答：
解：
先分析甲的受力情况：
由图可知，甲一共受到三个力：
向左的拉力、乙和甲之间的摩擦力、绳子对甲向右的拉力.其中绳子对甲向右的拉力来自于乙和甲之间的摩擦力，所以这两个力大小是相等的.由于甲做匀速直线运动，所以这两个力之和等于6N,则绳子对乙的拉力是3N.物体乙的速度和甲的移动速度相冋，也是2m/s，所以绳子对物体乙的功率是：
P=Fv=3N<2m/s=6W
故答案为：
6.
点评：
本题难度较大，关键是要分析绳子对物体乙的拉力大小是多少.力学题中，一定要先对物体进行受力分析，然后根据物体运动状态判断这几个力的关系.
10.如图所示，重为500N的某人站在重为350N的木板上，木板成水平状态，整个装置在空中保持静止，每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重，则人对木板的压力大小为300N.
考点：
滑轮组及其工作特点。
专题：
顺推法；图析法。
分析：
读图可知，整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担，右侧的拉力则又由第二只滑轮分担.因为整个装置保持静止，所以每只滑轮两侧的力都是相等的.
解答：
解：
人的重力500N+木板的重力350N+下面的滑轮的重力50N=900N读图可知，这900N都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等.因此，上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮的自重50N,等于400N.这
400N又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N.于是得出，人对木板的压力=人的重力500N-
绳子拉人手的力200N=300N
故答案为：
300.
点评：
认真读图，找出各力的分担关系，依次推理，最后就可以判断每一段绳子处的力的大小了.
11.如图所示，质量为m=60kg的人站在轻质木板的0点上，木板可以绕B端上下转动，0A=20B要使木板静止于水平位置，人拉轻绳的力为150N,人对木板AB的压力为450N（摩擦阻力不计）.
考点：
杠杆的平衡分析法及其应用；杠杆的平衡条件。
专题：
应用题。
分析：
/•F==='=150N;
BA+OBOA+OB+OB4
（1）已知人的质量，根据公式G=mg可求人的重力，人对木板的压力等于人的重力与绳子对人的拉力之差;绳子对人的拉力等于绳子拉木板的力；
（2）根据杠杆的平衡条件可求绳子拉力的大小，进一步求出人对木板的压力.
解答:
解：
（1）人的重力：
G=mg=60k010N/kg=600N；
人拉绳子的力等于绳子对木板的拉力F;
人对杠杆的力：
F°=G-F,
（2）TF°XOB=F（G-F）XOB=GXQBGXQBGOON
人对木板的压力Fb=G-F=600N-150N=450N
故答案为：
150;450.
点评：
本题考查了杠杆平衡条件的应用，用好力的作用是相互的、力的平衡条件、定滑轮不省力是本题的关键.
12.（2009?
北京）如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图•当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，
物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1，水平地面对小明的支持力为Z.当物体A有•的体积露
2
出水面且静止时，小明对绳子竖直向下的拉力为F2，水平地面对小明的支持力为2•已知动滑轮所受重力为120N,
小明所受重力为600N,N1：
N2=13：
12•不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，则物体A所受重力为640N.
考点：
滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用。
专题：
计算题。
分析：
这是一道综合题，它包含了浮力、滑轮
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