浙教版九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)講練測(cè)專題提升Ⅱ有關(guān)滑輪的受力分析(原卷版+解析)

專題提升Ⅱ有關(guān)滑輪的受力分析學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"1-4"\h\z\u模塊一知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、滑輪的受力分析（不計(jì)繩重和輪與軸之間的摩擦） 1知識(shí)點(diǎn)二、滑輪組的繞線方式和受力特點(diǎn) 2知識(shí)點(diǎn)三、滑輪組段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法 2知識(shí)點(diǎn)四、n的確定 2【鞏固提高】 5知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、滑輪的受力分析（不計(jì)繩重和輪與軸之間的摩擦）知識(shí)點(diǎn)二、滑輪組的繞線方式和受力特點(diǎn)用同一根繩子繞制的滑輪組中，重物和動(dòng)滑輪所受到的總重力由幾段繩子共同承擔(dān)，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下繩子自由端的拉力，繩子移動(dòng)的距離，繩子自由端移動(dòng)的速度。知識(shí)點(diǎn)三、滑輪組段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法（1.從輪子數(shù)量少的鉤子開(kāi)始；2.動(dòng)定交替；3.就近原則；4.奇動(dòng)偶定）知識(shí)點(diǎn)四、n的確定有幾段繩子直接承擔(dān)動(dòng)滑輪的重，則n就等于幾。（2017?杭州）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒（若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過(guò)程中（）A．物體M與地面間的摩擦力為5牛 B．物體M與地面間的摩擦力為10牛 C．水平拉力F做功的功率為20瓦 D．1秒內(nèi)滑輪對(duì)物體M做功為10焦（2022秋?上城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，物體A重120N，實(shí)心物體B的體積是1dm3，此時(shí)A恰能沿著水平桌面以0.2m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若將B以原速度勻速上升，需要對(duì)A施加100N水平向左的拉力，則下列選項(xiàng)正確的是（不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重）（）A．物體B勻速下降的速度是0.1m/s B．物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)與桌面之間的摩擦力為100N C．物體B在勻速上升時(shí)，克服B重力做功的功率為2W D．物體B密度是2.5×103kg/m3（2022秋?濱江區(qū)校級(jí)期中）利用如圖所示的滑輪組，使重80N的物體A沿水平地面勻速向左移動(dòng)了1m，物體A與地面間摩擦力為30N，不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，則下列說(shuō)法正確（）A．拉力F大小為60N B．滑輪組掛鉤拉物體A的力為30N C．該定、動(dòng)滑輪的組合既能省力又可以省距離 D．繩子自由端移動(dòng)的距離為3m（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）工人站在地上利用滑輪組把貨物提起來(lái)，請(qǐng)你把圖中繩子的繞線方法補(bǔ)充完整。（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）已知每個(gè)滑輪重為100牛，物體重為1200牛、繩子能承受的最大拉力是300N，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出滑輪組的繞線方法。（2022?寧波校級(jí)一模）如圖所示，小金想利用滑輪組用最省力的繩子繞法水平勻速拉動(dòng)物體A．若地面對(duì)A的摩擦力與A的重力的比值為n，A的比熱為c，A的溫度上升t。（為計(jì)算方便，假設(shè)摩擦產(chǎn)生的熱都被A吸收）（1）在答題卷的圖中畫出滑輪組上繩子的繞法。（2）在用繩子水平勻速拉動(dòng)物體A的過(guò)程中，若不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦和自重，拉力做的功物體A克服摩擦做的功（選填大于，小于或等于）（3）已知物體受到的滑動(dòng)摩擦力和物體間相對(duì)滑動(dòng)的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能，試推導(dǎo)繩子末端移動(dòng)的距離s＝（請(qǐng)寫出推導(dǎo)過(guò)程，所得結(jié)果用字母表示）（2022秋?慈溪市月考）如圖是水位裝置的示意圖。該裝置主要由滑輪C、D，物體A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成。物體A通過(guò)細(xì)繩與滑輪C相連，物體B通過(guò)細(xì)繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終在水平位置平衡，且MO：MN＝1：物體B受到的重力為100N，A的底面積為0.04m2，高1m。當(dāng)物體A恰好浸沒(méi)在水中時(shí)，物體B對(duì)電子秤的壓力為F1；若水位下降至物體A恰好完全露出水面時(shí)，物體B對(duì)電子秤的壓力為F2，已知：F1：F2＝6：滑輪重、滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)。求：（1）物體A完全浸沒(méi)時(shí)，A受到的浮力F浮。（2）物體A的密度ρA。（3）當(dāng)物體A有部分浸入水中時(shí)，如果把細(xì)繩由N端向左移動(dòng)到N′處，電子秤的示數(shù)恰好為零，NN′：MN＝1：6，此時(shí)物體A浸在水中的體積V浸。【鞏固提高】（2022秋?余杭區(qū)校級(jí)期中）圖中物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體受到的摩擦力為f，則人對(duì)繩的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f（2021秋?臨海市期末）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N（不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F的大小為（）A．2N B．4N C．6N D．8N（2020秋?拱墅區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，物體A、B的重分別為20N、10N，滑輪和繩子的重忽略不計(jì)，滑輪摩擦不計(jì)，此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A．F＝10N B．F＝20N C．F＝30N D．F＝50N（2020秋?越城區(qū)期末）如圖所示，物重為G，在水平拉力F作用下勻速前進(jìn)，物體受到的摩擦力為f（不計(jì)動(dòng)滑輪重及轉(zhuǎn)軸與滑輪間的摩擦），下列關(guān)系式正確的是（）A．F＝2f B．F＝f C．F=f2（2022春?下城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及一切阻力，用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%，下列判斷正確的是（）①拉力F1的大小為450N②用圖乙繞法勻速提升300N重物時(shí)，機(jī)械效率為75%③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，圖乙繞法機(jī)械效率大④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，F(xiàn)1、F2做功相等A．只有②③正確 B．只有①②正確 C．只有②④正確 D．只有①②④正確（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，用40N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.3m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為10N。不計(jì)滑輪、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A受到水平面的摩擦力是20N B．滑輪移動(dòng)的速度是0.6m/s C．水平拉力F的功率是6W D．在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A做的功為48J（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過(guò)滑輪組拉著物體B，此時(shí)物體B保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用豎直向下4N的力F1拉重為2N的物體A時(shí)，能使物體B以0.2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)；若只用水平向左的力F2拉物體B時(shí)能使物體A以0.3m/s速度勻速上升，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦。下列判斷正確的是（）A．物體B受到的摩擦力為8N B．拉力F2大小為10N C．拉力F2的功率為2.4W D．拉力F1的功率為1.2W（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為2N（不計(jì)滑輪、測(cè)力計(jì)、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．物體A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物體A受到B的摩擦力是2N C．滑輪移動(dòng)的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率為4W（2021秋?鄞州區(qū)期末）如圖所示，湖水中有兩艘小船，繩子的一端拴在甲船上，乙船上固定著滑輪，繩子繞過(guò)滑輪，站在甲船上的人用100N的力拉繩子的自由端。如果在20s內(nèi)甲船向右勻速移動(dòng)了10m，同時(shí)乙船向左勻速移動(dòng)了4m，則人對(duì)繩子的力做功的功率是（）A．50W B．140W C．30W D．70W（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，重為120N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知物體A在水平方向上受到的阻力為物重的0.1倍，滑輪組機(jī)械效率為80%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)。下列分析計(jì)算正確的是（）A．10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了4m B．左側(cè)墻受到滑輪組16牛拉力作用 C．在10s內(nèi)，作用在繩子自由端的拉力F為5牛 D．在10s內(nèi)，拉力F做功的功率為1.2W（2021?杭州二模）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A放在水平桌面上，不計(jì)繩重及繩與輪的摩擦，動(dòng)滑輪重6N，滑輪下面懸掛一物體B，當(dāng)物體B重8N時(shí)，恰能勻速下滑。用一個(gè)水平向左的拉力F作用在物體A，使物體A以1m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為3s。則當(dāng)物體A向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體B的速度大小是，物體A受到的摩擦力大小是，拉力F的功率大小是W。（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，用同一個(gè)動(dòng)滑輪先后提升同一物體、使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙，若不計(jì)摩擦、滑輪重和繩重，則F甲F乙、P甲P乙（均選填“＞”或“＝”或“＜”）。（2023春?下城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。（1）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為為N；（2）物體A和地面之間的摩擦力N；（3）如果增大F2，物體A是否有可能向左運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說(shuō)明理由。（2022秋?慈溪市月考）如圖所示，木板和木板上的人通過(guò)滑輪組靜止于空中，已知滑輪A的質(zhì)量mA和滑輪B的質(zhì)量mB均為5千克，木板質(zhì)量M＝10千克，人的質(zhì)量m＝30千克，不計(jì)摩擦與空氣作用力。則此時(shí)人拉繩的力為牛。（g＝10牛/千克）（2021秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，某人站在A處用一根繩子和滑輪組拉小車，請(qǐng)畫出最省力的繞線。（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙，機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)。（g＝10N/kg）（1）若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，求拉力的功率。（2）求動(dòng)滑輪受到的重力。（3）該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大值是多少？（2021春?余姚市期中）如圖甲所示，A為密度大于水的一個(gè)實(shí)心長(zhǎng)方體，B為裝有適量水的圓柱形容器，放置在水平地面上。然后沿固定方向緩慢勻速拉動(dòng)繩子，使A長(zhǎng)方體慢慢浸入B圓柱形容器的水中。開(kāi)始時(shí)刻，A長(zhǎng)方體的下表面剛好與水面相平，滑輪組繩子自由端的拉力F拉的大小為9F0，F(xiàn)拉的大小隨終端移動(dòng)時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。已知A長(zhǎng)方體的體積3000cmB圓柱形容器底面積為300cm勻速拉動(dòng)繩子的速度為4cm/s，A長(zhǎng)方體運(yùn)動(dòng)時(shí)底部始終與水平面相平行，且容器中沒(méi)有水溢出。動(dòng)滑輪始終未浸入水中，懸掛A的細(xì)繩足夠長(zhǎng)，各處繩子不會(huì)被拉斷；水的阻力，細(xì)繩的質(zhì)量和體積，滑輪與軸的摩擦力等都忽略不計(jì)：求：（1）第15s時(shí)，A長(zhǎng)方體受到的浮力。（2）A長(zhǎng)方體受到的重力GA和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)。（3）求在10～20s的過(guò)程中，拉力所做的功。

專題提升Ⅱ有關(guān)滑輪的受力分析學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"1-4"\h\z\u模塊一知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、滑輪的受力分析（不計(jì)繩重和輪與軸之間的摩擦） 1知識(shí)點(diǎn)二、滑輪組的繞線方式和受力特點(diǎn) 2知識(shí)點(diǎn)三、滑輪組段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法 2知識(shí)點(diǎn)四、n的確定 2【鞏固提高】 10知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、滑輪的受力分析（不計(jì)繩重和輪與軸之間的摩擦）知識(shí)點(diǎn)二、滑輪組的繞線方式和受力特點(diǎn)用同一根繩子繞制的滑輪組中，重物和動(dòng)滑輪所受到的總重力由幾段繩子共同承擔(dān)，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下繩子自由端的拉力，繩子移動(dòng)的距離，繩子自由端移動(dòng)的速度。知識(shí)點(diǎn)三、滑輪組段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法（1.從輪子數(shù)量少的鉤子開(kāi)始；2.動(dòng)定交替；3.就近原則；4.奇動(dòng)偶定）知識(shí)點(diǎn)四、n的確定有幾段繩子直接承擔(dān)動(dòng)滑輪的重，則n就等于幾。（2017?杭州）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒（若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過(guò)程中（）A．物體M與地面間的摩擦力為5牛 B．物體M與地面間的摩擦力為10牛 C．水平拉力F做功的功率為20瓦 D．1秒內(nèi)滑輪對(duì)物體M做功為10焦【解答】解：AB、如圖所示，n＝2，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，f＝2F＝2×10N＝20N；故AB錯(cuò)誤；CD、物體移動(dòng)的路程s′＝v物t，拉力移動(dòng)的距離：s＝2s′＝2×v物t＝2×1m/s×1s＝2m，拉力做功：W＝Fs＝10N×2m＝20J，拉力做功功率：P=W故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。（2022秋?上城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，物體A重120N，實(shí)心物體B的體積是1dm3，此時(shí)A恰能沿著水平桌面以0.2m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若將B以原速度勻速上升，需要對(duì)A施加100N水平向左的拉力，則下列選項(xiàng)正確的是（不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重）（）A．物體B勻速下降的速度是0.1m/s B．物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)與桌面之間的摩擦力為100N C．物體B在勻速上升時(shí)，克服B重力做功的功率為2W D．物體B密度是2.5×103kg/m3【解答】解：A．B物體下滑的速度為vB＝2vA＝2×0.2m/s＝0.4m/s，故A錯(cuò)誤；B．分析滑輪組的特點(diǎn)可以得出，左側(cè)滑輪為動(dòng)滑輪，右側(cè)滑輪為定滑輪，繩子的段數(shù)為2段。不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重，物體A在B的作用下勻速運(yùn)動(dòng)則f＝2GB，如果在A上再加一個(gè)向左的100N的力，物體A影響摩擦力的兩個(gè)要素都沒(méi)改變，所以摩擦力還是f，只是方向從向左變成了向右，于是可以得出100N＝f+2GB，因?yàn)閒＝2GB所以f＝50N，GB＝25N，故B錯(cuò)誤；C．物體B在勻速上升時(shí)，克服B重力做功的功率為：P=Wt=FstD．物體B的質(zhì)量：mB物體B密度是ρB=mBV故選：D。（2022秋?濱江區(qū)校級(jí)期中）利用如圖所示的滑輪組，使重80N的物體A沿水平地面勻速向左移動(dòng)了1m，物體A與地面間摩擦力為30N，不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，則下列說(shuō)法正確（）A．拉力F大小為60N B．滑輪組掛鉤拉物體A的力為30N C．該定、動(dòng)滑輪的組合既能省力又可以省距離 D．繩子自由端移動(dòng)的距離為3m【解答】解：AB、如圖所示的滑輪組繩子有效股數(shù)n＝2，物體A沿水平地面勻速向左移動(dòng)，物體A與地面間摩擦力為30N，故物體A在水平方向受到平衡力作用，滑輪組掛鉤拉物體A的力等于摩擦力，為30N；不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，拉力F=1nfC、任何機(jī)械都不能省功，省力的費(fèi)距離，費(fèi)力的省距離，故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)槔K端移動(dòng)的距離為物體A移動(dòng)的距離的2倍，即s繩＝2×1m＝2m，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）工人站在地上利用滑輪組把貨物提起來(lái)，請(qǐng)你把圖中繩子的繞線方法補(bǔ)充完整。【解答】解：要使該滑輪組向下用力物體向上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)從定滑輪開(kāi)始繞，或者從繩子自由端向下從外向里繞繩。如圖：（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）已知每個(gè)滑輪重為100牛，物體重為1200牛、繩子能承受的最大拉力是300N，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出滑輪組的繞線方法?！窘獯稹拷猓翰挥?jì)摩擦，F(xiàn)=1n（G+G則繩子股數(shù)n=G+根據(jù)奇動(dòng)偶定的原則，滑輪組繞制如下圖：（2022?寧波校級(jí)一模）如圖所示，小金想利用滑輪組用最省力的繩子繞法水平勻速拉動(dòng)物體A．若地面對(duì)A的摩擦力與A的重力的比值為n，A的比熱為c，A的溫度上升t。（為計(jì)算方便，假設(shè)摩擦產(chǎn)生的熱都被A吸收）（1）在答題卷的圖中畫出滑輪組上繩子的繞法。（2）在用繩子水平勻速拉動(dòng)物體A的過(guò)程中，若不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦和自重，拉力做的功物體A克服摩擦做的功（選填大于，小于或等于）（3）已知物體受到的滑動(dòng)摩擦力和物體間相對(duì)滑動(dòng)的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能，試推導(dǎo)繩子末端移動(dòng)的距離s＝（請(qǐng)寫出推導(dǎo)過(guò)程，所得結(jié)果用字母表示）【解答】解：（1）由圖可知，該滑輪組由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成，當(dāng)連接動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)最多為3段時(shí)，此時(shí)最省力，如圖所示：；（2）不計(jì)繩子與滑輪之間的摩擦和自重，則拉力所做的功全部用在物體A上，即拉力做的功等于物體A克服摩擦做的功；（3）由題意可得fG設(shè)物體移動(dòng)的距離為s′，則克服摩擦做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的大小為：W＝fs′＝nGs′＝nmgs′；物體A吸收的熱量：Q＝cmt，由題知，摩擦產(chǎn)生的熱都被A吸收，則nmgs′＝cmt，解得：s′=ct連接動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)為3段，繩子移動(dòng)的距離為物體移動(dòng)距離的三倍，則繩子末端移動(dòng)的距離s＝3ctng故答案為：（1）如上圖；（2）等于；（3）3ctng（2022秋?慈溪市月考）如圖是水位裝置的示意圖。該裝置主要由滑輪C、D，物體A、B以及輕質(zhì)杠桿MN組成。物體A通過(guò)細(xì)繩與滑輪C相連，物體B通過(guò)細(xì)繩與杠桿相連。杠桿可以繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿始終在水平位置平衡，且MO：MN＝1：物體B受到的重力為100N，A的底面積為0.04m2，高1m。當(dāng)物體A恰好浸沒(méi)在水中時(shí)，物體B對(duì)電子秤的壓力為F1；若水位下降至物體A恰好完全露出水面時(shí)，物體B對(duì)電子秤的壓力為F2，已知：F1：F2＝6：滑輪重、滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)。求：（1）物體A完全浸沒(méi)時(shí)，A受到的浮力F浮。（2）物體A的密度ρA。（3）當(dāng)物體A有部分浸入水中時(shí)，如果把細(xì)繩由N端向左移動(dòng)到N′處，電子秤的示數(shù)恰好為零，NN′：MN＝1：6，此時(shí)物體A浸在水中的體積V浸。【解答】解：（1）物塊A的體積：VA＝0.04m2×1m＝0.04m3，物塊A浸沒(méi)水中，排開(kāi)水的體積：V排＝VA＝0.04m3，物塊A所受的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×0.04m3×10N/kg＝400N；（2）當(dāng)物體A恰好浸沒(méi)在水中時(shí)，設(shè)此時(shí)N端受到的拉力為FN1，物體B對(duì)電子秤的壓力F1＝GB﹣FN1，則杠桿N端受到的拉力：FN1＝GB﹣F1，因左端動(dòng)滑輪上承重的繩子段數(shù)n＝4，則杠桿M端受到的拉力：FM1=14（GA﹣F已知MO：MN＝1：3，所以MO：ON＝1：2，因?yàn)楦軛U平衡，所以FM1LOM＝FN1LON，則：14（GA﹣F?。?＝（GB﹣F1化簡(jiǎn)并代入數(shù)據(jù)可得：GA﹣400N＝800N﹣8F1，所以F1=18（1200N﹣G當(dāng)物體A恰好完全露出水面時(shí)，物體B對(duì)電子秤的壓力F2＝GB﹣FN2，則杠桿N端受到的拉力：FN2＝GB﹣F2，杠桿M端受到的拉力：FM2=14G因?yàn)楦軛U平衡，所以FM2LOM＝FN2LON，則：14GA×1＝（GB﹣F2化簡(jiǎn)并代入數(shù)據(jù)可得：GA＝800N﹣8F2，所以F2=18（800N﹣G由題知F1：F2＝6：1，則18（1200N﹣GA）：18（800N﹣G解得：GA＝720N，由G＝mg＝ρVg可得物體的密度：ρA=GAVAg（3）如果把細(xì)繩由N端向左移動(dòng)到N′處，如圖：因?yàn)镹N′：MN＝1：6，MO：MN＝1：3＝2：6。設(shè)MN＝6L，則MO＝2L，NN′＝1L，結(jié)合圖示可得ON′＝MN﹣MO﹣NN′＝6L﹣2L﹣L＝3L，所以MO：ON′＝2L：3L＝2：3；當(dāng)物體A有部分浸入水中時(shí)，電子秤的示數(shù)恰好為零，杠桿N′端受到的拉力：FN3＝GB，此時(shí)杠桿M端受到的拉力：FM3=14（GA﹣F因?yàn)楦軛U平衡，所以FM3LOM＝FN3LON′則：14（GA﹣F浮′）×2＝GB即14（720N﹣F浮解得：F浮′＝120N，由F浮＝ρ水V排g得物體浸入水中的體積：V浸＝V排=F浮'【鞏固提高】（2022秋?余杭區(qū)校級(jí)期中）圖中物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體受到的摩擦力為f，則人對(duì)繩的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f【解答】解：如圖所示，因物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體A與水平桌面的摩擦力與物體A受到拉力是一對(duì)平衡力，因此滑輪是動(dòng)滑輪，則人對(duì)繩的拉力2F＝f，即F=1故選：C。（2021秋?臨海市期末）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N（不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F的大小為（）A．2N B．4N C．6N D．8N【解答】解：不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，所以繩端的拉力為4N，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。（2020秋?拱墅區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，物體A、B的重分別為20N、10N，滑輪和繩子的重忽略不計(jì)，滑輪摩擦不計(jì)，此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A．F＝10N B．F＝20N C．F＝30N D．F＝50N【解答】解：由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，不計(jì)繩重、滑輪重以及繩子與滑輪間的摩擦，所以FA=12GBA向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向A受到的摩擦力和繩對(duì)A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；若使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的繩子拉力FA，且A對(duì)水平面的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則A受到的摩擦力大小不變（仍為5N），因A處于平衡狀態(tài)且繩子上的拉力大小不變，則由力的平衡條件可得向左的拉力F＝FA+f＝5N+5N＝10N。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2020秋?越城區(qū)期末）如圖所示，物重為G，在水平拉力F作用下勻速前進(jìn)，物體受到的摩擦力為f（不計(jì)動(dòng)滑輪重及轉(zhuǎn)軸與滑輪間的摩擦），下列關(guān)系式正確的是（）A．F＝2f B．F＝f C．F=f2【解答】解：由圖知，力F要克服物體與地面之間的摩擦力，由于F要承擔(dān)兩段繩子的力，所以F＝2f，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2022春?下城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及一切阻力，用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí)，機(jī)械效率為90%，下列判斷正確的是（）①拉力F1的大小為450N②用圖乙繞法勻速提升300N重物時(shí)，機(jī)械效率為75%③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí)，圖乙繞法機(jī)械效率大④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，F(xiàn)1、F2做功相等A．只有②③正確 B．只有①②正確 C．只有②④正確 D．只有①②④正確【解答】解：①由甲圖知，承擔(dān)物重繩子的段數(shù)n＝2，由η=W有W總②忽略繩重及一切阻力，當(dāng)提升900N的重物時(shí)，F(xiàn)1=12×所以動(dòng)滑輪重力：G動(dòng)＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N，用圖乙滑輪組提升300N重物時(shí)的機(jī)械效率：η′=G'③忽略繩重及一切阻力，由η=G④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，由W有＝Gh知，克服物重所做有用功相同，忽略繩重及一切阻力，由W額＝G動(dòng)h知，克服動(dòng)滑輪重所做額外功相同，由W總＝W有+W額知，總功也相等，即F1、F2做功相等，故④正確；綜上所述，只有②④正確。故選：C。（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，用40N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.3m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為10N。不計(jì)滑輪、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑。下列說(shuō)法正確的是（）A．物體A受到水平面的摩擦力是20N B．滑輪移動(dòng)的速度是0.6m/s C．水平拉力F的功率是6W D．在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A做的功為48J【解答】解：A、因?yàn)镕＝40N，所以對(duì)A的拉力為12B、A移動(dòng)的速度即繩端移動(dòng)的速度為0.3m/s，所以滑輪的移動(dòng)速度為12C、水平拉力F的功率為：P=WD、繩子的拉力是20N，2s物體A移動(dòng)的距離為s＝vt＝0.3m/s×2s＝0.6m，所以W＝Fs＝20N×0.6m＝12J，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過(guò)滑輪組拉著物體B，此時(shí)物體B保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用豎直向下4N的力F1拉重為2N的物體A時(shí)，能使物體B以0.2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)；若只用水平向左的力F2拉物體B時(shí)能使物體A以0.3m/s速度勻速上升，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦。下列判斷正確的是（）A．物體B受到的摩擦力為8N B．拉力F2大小為10N C．拉力F2的功率為2.4W D．拉力F1的功率為1.2W【解答】解：A、由滑輪組的結(jié)構(gòu)看出，n＝3，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦，當(dāng)B水平勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，f＝3（F1+GA）＝3×（4N+2N）＝18N，故A錯(cuò)誤；B、水平向左拉物體B時(shí)，由平衡條件得：F2＝3GA+f＝3×2N+18N＝24N，故B錯(cuò)誤；C、水平向左拉物體時(shí)，B的移動(dòng)速度為vB=vA3=0.3m/s3=0.1m/s，拉力F2D、拉力F1的速度v1＝3vB′＝3×0.2m/s＝0.6m/s，用力F1豎直向下拉物體A時(shí)，拉力F1的功率P1＝F1v1＝4N×0.6m/s＝2.4W，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為2N（不計(jì)滑輪、測(cè)力計(jì)、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．物體A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物體A受到B的摩擦力是2N C．滑輪移動(dòng)的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率為4W【解答】解：AB、不計(jì)滑輪的摩擦和重力，以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，則兩段繩子向右的拉力與向左的拉力平衡，所以2F拉＝F，則A物體對(duì)滑輪的拉力F拉=12F彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為2N，因拉滑輪時(shí)，物體B始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則測(cè)力計(jì)對(duì)B向右的拉力與A對(duì)B向左的摩擦力平衡，所以fA對(duì)B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物體B對(duì)A的摩擦力為2N，方向向右，故B正確；物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)地面對(duì)物體A還有向右的摩擦力，由力的平衡條件可得：F拉＝fB對(duì)A+f地，所以物體A受到地面的摩擦力：f地＝F拉﹣fB對(duì)A＝5N﹣2N＝3N，方向水平向右，故A正確；C、因拉力F作用在動(dòng)滑輪的軸上，費(fèi)力但省一半的距離，所以拉力端的移動(dòng)速度（滑輪移動(dòng)的速度）等于物體A移動(dòng)速度的12，則滑輪移動(dòng)的速度v=12vD、拉力F做功功率：P=W故選：D。（2021秋?鄞州區(qū)期末）如圖所示，湖水中有兩艘小船，繩子的一端拴在甲船上，乙船上固定著滑輪，繩子繞過(guò)滑輪，站在甲船上的人用100N的力拉繩子的自由端。如果在20s內(nèi)甲船向右勻速移動(dòng)了10m，同時(shí)乙船向左勻速移動(dòng)了4m，則人對(duì)繩子的力做功的功率是（）A．50W B．140W C．30W D．70W【解答】解：甲船向右移動(dòng)了10m，乙船向左移動(dòng)了4m，以甲為參照物乙向左移動(dòng)了10m+4m＝14m，有兩段繩子拉乙船，故繩子自由端總共移動(dòng)s＝14m×2＝28m；故人拉繩子的功率P=W故選：B。（2022秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，重為120N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知物體A在水平方向上受到的阻力為物重的0.1倍，滑輪組機(jī)械效率為80%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)。下列分析計(jì)算正確的是（）A．10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了4m B．左側(cè)墻受到滑輪組16牛拉力作用 C．在10s內(nèi)，作用在繩子自由端的拉力F為5牛 D．在10s內(nèi)，拉力F做功的功率為1.2W【解答】解：A、從圖中可知，10s內(nèi)，物體A移動(dòng)的距離為1m；n＝3，則10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)的距離s′＝ns＝3×1m＝3m，故A錯(cuò)誤；BC、物體A在水平方向上受到的阻力f＝0.1G＝0.1×120N＝12N，機(jī)械效率η=f則繩子自由端的拉力F=f左側(cè)墻受到滑輪組的拉力F拉＝4F＝4×5N＝20N，故B錯(cuò)誤、C正確；D、從圖中可知，物體的速度v=s則繩子自由端的速度v′＝nv＝3×0.1m/s＝0.3m/s，根據(jù)P=W故選C。（2021?杭州二模）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A放在水平桌面上，不計(jì)繩重及繩與輪的摩擦，動(dòng)滑輪重6N，滑輪下面懸掛一物體B，當(dāng)物體B重8N時(shí)，恰能勻速下滑。用一個(gè)水平向左的拉力F作用在物體A，使物體A以1m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為3s。則當(dāng)物體A向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體B的速度大小是，物體A受到的摩擦力大小是，拉力F的功率大小是W。【解答】解：（1）由圖知，動(dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)重力，物體B上升的速度為：vB=12vA（2）不計(jì)繩重及繩與輪的摩擦，則物體B勻速下滑時(shí)，繩子上的拉力為：F拉=12（G動(dòng)+GB）物體A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么物體A受到的摩擦力為：f＝F拉＝7N；當(dāng)物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在A上的拉力：F＝F拉+f＝7N+7N＝14N；物體A以1m/s的速度向左做勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力F的功率為：P=W故答案為：（1）0.5m/s；（2）7N；（3）14。（2021秋?慈溪市校級(jí)月考）如圖所示，用同一個(gè)動(dòng)滑輪先后提升同一物體、使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙，若不計(jì)摩擦、滑輪重和繩重，則F甲F乙、P甲P乙（均選填“＞”或“＝”或“＜”）?！窘獯稹拷猓河深}知，兩裝置都不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重，提升物體的重相同，甲圖，拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上，費(fèi)一倍的力，即F甲＝2G；乙圖，拉力作用在繩子自由端，省一半的力，即F乙=12G，故F甲＞F物體上升的速度相同，則拉力端的速度分別為：v甲=12v物，v乙＝2v甲圖拉力的功率：P甲＝F甲v甲＝2G×12v物＝Gv乙圖拉力的功率：P乙＝F乙v乙=12G×2v物＝Gv物，故P甲＝P故答案為：＞；＝。（2023春?下城區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)（不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。（1）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為為N；（2）物體A和地面之間的摩擦力N；（3）如果增大F2，物體A是否有可能向左運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說(shuō)明理由?！窘獯稹拷猓海?）不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，由力的平衡條件可得，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝3F2＝3×3N＝9N；（2）因?yàn)椴挥?jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦，所以動(dòng)滑輪對(duì)物體B的拉力F＝2F2＝2×3N＝6N，物體B在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體B受力平衡，所以物體A對(duì)物體B的摩擦力f＝F＝6N，由于物體A靜止，所以物體A在水平方向上受力平衡，物體A在水平方向上受到水平拉力F1＝4N的作用，方向水平向右、物體B對(duì)物體A的摩擦力f′＝f＝6N的作用，方向水平向左，水平拉力F1、物體B對(duì)物體A的摩擦力f′的合力F合＝f′﹣F＝6N﹣4N＝2N，方向水平向左，由于物體A靜止，所以地面對(duì)物體A的摩擦力f″＝F合＝2N，方向水平向右；（3）如果增大F2，B將做加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)A的壓力和接觸面的粗糙程度不變，B與A之間的摩擦力不變，A受力不變，同理可知，A受到地面的摩擦力也不變，即A的受力情況不變，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)。故答案為：（1）9；（2）2；（3）物體A不向左運(yùn)動(dòng)；如果增大F2，B將做加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)A的壓力和接觸面的粗糙程度不變，B與A之間的摩擦力不變，A受力不變，同理可知，A受到地面的摩擦力也不變，即A的受力情況不變，還是處于靜止?fàn)顟B(tài)。（2022秋?慈溪市月考）如圖所示，木板和木板上的人通過(guò)滑輪組靜止于空中，已知滑輪A的質(zhì)量mA和滑輪B的質(zhì)量mB均為5千克，木板質(zhì)量M＝10千克，人的質(zhì)量m＝30千克，不計(jì)摩擦與空氣作用力。則此時(shí)人拉繩的力為牛。（g＝10牛/千克）【解答】解：滑輪B的重力：GB＝mBg＝5kg×10N/kg＝50N，木板重力：G木板＝Mg＝10kg×10N/kg＝100N，人的重力：G人＝m人g＝30kg×10N/kg＝300N，把人、動(dòng)滑輪、木板作為一個(gè)研究對(duì)象，由圖可以看出，從定滑輪A出來(lái)的繩子股數(shù)為2股，所以B處的拉力為：FB=12（G木板+G人+GB）對(duì)人來(lái)說(shuō)，拉力FB減去動(dòng)滑輪B的重力后，由兩股繩子承擔(dān)，所以人的拉力F=12（FB﹣GB）故答案為：87.5。（2021秋?西湖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，某人站在A處用一根繩子和滑輪組拉小車，請(qǐng)畫出最省力的繞線?！窘獯稹浚?）從動(dòng)滑輪右掛鉤開(kāi)始，依次繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪