第2节 滑轮
1．如图12－2－8所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦)，正确的是 ( B )
图12－2－8
A．F甲＞F乙 B. F乙＝F丙
C．F丙＜F丁 D．一样大
2．关于滑轮，下列说法错误的是 ( B )
A．使用定滑轮不省力，但能改变力的方向
B．使用动滑轮能省一半力，还能改变力的方向
C．定滑轮实质是个等臂杠杆
D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
3．[2013·泉州] 如图12－2－9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 ( C )
图12－2－9
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4．用如图12－2－10所示的动滑轮拉重为30 N的物体匀速上升1 m，则拉力F的大小和拉力作用点移动的距离分别是(不计绳重、摩擦及动滑轮重)( C )
图12－2－10
A．15 N、1 m
B．30 N、2 m
C．15 N、2 m
D．30 N、1 m
5．图12－2－11是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 ( B )
甲 乙
图12－2－11
A．甲是动滑轮，使用时不能省力
B．乙是动滑轮，使用时可以省力
C．甲是定滑轮，使用时可以省力
D．乙是定滑轮，使用时不能省力
6．图12－2－12所示的甲、乙、丙是使用动滑轮的三种不同的方法，动滑轮质量不计，其中最省力的使用方法是 ( B )
图12－2－12
A．甲图 B．乙图
C．丙图 D．一样大
7．[2013·内江] 如图12－2－13所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，
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手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是 ( D )
图12－2－13
A．F1较小
B．F2较大
C．F1、F2、F3的大小不能确定
D．如果将钩码提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等
【解析】 由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故A、B、C错误；如果将钩码提升相同的高度，由W＝Fs可知，力F1、F2、F3做的功相等，故D正确，故选D。
8．(多选)如图12－2－14所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则 ( BD )
图12－2－14
A．F1∶F2∶F3＝2∶1∶4 s1∶s2∶s3＝2∶1∶4
B．F1∶F2∶F3＝2∶1∶4 s1∶s2∶s3＝2∶4∶1
C．F1∶F2∶F3＝2∶4∶1 v1∶v2∶v3＝2∶1∶4
D．F1∶F2∶F3＝2∶1∶4 v1∶v2∶v3＝2∶4∶1
9．如图12－2－15所示是利用滑轮组提起重物，已知重物重G＝1500 N，若不计滑轮重和摩擦，则拉力F是__500__N，如果动滑轮重30 N，则拉力F是__510__N。
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图12－2－15
10．用如图12－2－16所示的滑轮组匀速向左拉动重为100 N的物体A，所用拉力F为10 N，(不计滑轮重和绳重及滑轮和绳之间的摩擦)则A受到地面对它的摩擦力大小为__30__N，方向向__右__(填“左”或“右”)。
图12－2－16
11．图12－2－17是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有__2__个，此装置__能__(填“能”或“不能”)改变动力的方向。
图12－2－17
12．用图12－2－18所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法。
图12－2－18
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解：如答图所示。
第12题答图
13．小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图12－2－19所示的装置。实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0 N，每个钩码的重力为0.5 N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计的示数，并将其填写在预先设计好的记录表中。
图12－2－19
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.0
1.3
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F
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与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为__F＝__；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮__不省力__。
14．定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图12－2－20所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)。
图12－2－20
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F＝G。
解：(1)如答图所示。
第14题答图
(2)由几何知识知：l1＝l2＝R(R为滑轮半径)
根据杠杆平衡条件：F1·l1＝F2·l2，
即F·l1＝G·l2，得：F＝G
15．物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”实验中，完成了如图12－2－21所示的实验并记录了数据。
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图12－2－21
实验次数
物重G/N
使用定滑轮时测力计的示数F1/N
使用动滑轮时测力计的示数F2/N
1
1.00
0.60
0.65
2
1.50
1.10
0.90
3
2.00
1.60
1.15
通过分析数据，与书中结论有较大偏差。回答下列问题：
(1)该实验中出现这种结果的主要原因是什么？
(2)对小雯的实验方法提出合理的改进意见。
解：(1)由表中数据可看出，使用定滑轮时(图乙)F1≠G，这是由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力，使用动滑轮时(图丙)F2＞，是由于没有考虑动滑轮受到的重力。
(2)使用定滑轮时(图乙)，将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计；或实验前先测出弹簧测力计自身的重力)；使用动滑轮时(图丙)，要先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码数量)。
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