滑輪問題分類-2023年中考物理重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)專項(xiàng)復(fù)習(xí)（原卷版+解析）

第14講滑輪題型分類

如圖，甲、乙兩人將同一物體拉到樓頂上，不計(jì)滑輪重力和摩擦，下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩人用力一樣大

B.甲使繩索移動(dòng)的距離大于乙使繩索移動(dòng)的距離

C.乙用力比甲小

D.甲乙使繩索移動(dòng)的距離相等

1.關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的使用，說法錯(cuò)誤的是（）

使用撬棒可以省力B.使用定滑輪不能省距離

C.使用動(dòng)滑輪可以省力使用滑輪組既可以省力又可以省距離

2.把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在如圖所示滑輪組下面，不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦，放手后（）

A.A、B均靜止B.無法確定A、B的運(yùn)動(dòng)情況

C.A上升D.A下降

3.如圖所示，用下列簡(jiǎn)單機(jī)械，使重力為G的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中用力最大的是（均不計(jì)摩擦）

4.小明同學(xué)按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作（不計(jì)繩子與滑輪的摩擦），下列幾種描述中正確的（）

A.F1<F2<F3B.F]>F2>FSC.F1<F2=FSD.F1=F2=F3

5.某工廠要提升一個(gè)笨重的零件，一位工人設(shè)計(jì)了以下四種方案，其中最省力的是（不計(jì)機(jī)械重、繩重

和摩擦）（）

6.如圖所示，分別使用A、B兩滑輪勻速提起重力為10N的同一物體，其中可以看作等臂杠桿

（選填"A”或"B"）；若不計(jì)摩擦和滑輪重力，所需豎直向上的拉力乃為No當(dāng)物體勻速上升時(shí)，它

的機(jī)械能（選填“增大”、“不變”或“減小”）。

7.如圖所示，物體A所受重力為200N。若滑輪重力和摩擦不計(jì)，當(dāng)分別沿力巳和色，的方向勻速提起

物體A時(shí)，則BF2（選填“〉”、”<“或“=”）。若實(shí)際拉力巳=240N,則該滑輪的機(jī)械效率是

類型二：滑輪組中F,s,n,G物,G動(dòng)之間的關(guān)系

滑輪類型定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組

、\\\\\\\\\

-r、J

裝置圖r-LTi\

■

G■

F運(yùn)動(dòng)的距離（s）和s=hs=2hs=nh

物體G移動(dòng)的距離

（h）的關(guān)系

F和G物之間的關(guān)系

尸=加物1

F=G必

（忽略動(dòng)滑輪自重、物F-G物

繩重和摩擦）

F和G物之間的關(guān)系

F第F=1(Gr+Gj

=G物尸

（忽略繩重和摩擦）

【例2】如圖每個(gè)滑輪的重為225N,重物G的重量為1275N,繩索重及摩擦均不計(jì)。

\\\\\\\

繩子股數(shù)：用一條直線講動(dòng)滑輪和動(dòng)滑輪分開，和繩子有3個(gè)交點(diǎn)，即：n=3

物重：G^=12757V

動(dòng)滑輪重：G動(dòng)=225N

F運(yùn)動(dòng)的距離（s）和物體G移動(dòng)的距離（h）的關(guān)系：s=3h

F和G別之間的關(guān)系（忽略繩重和摩擦）：F=［（G殄+GJ=］（1275N+225N）=1500N

8.如圖所示的滑輪組.在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，均將重為G的物體勻速提升力的高度，且每個(gè)滑輪的

重力都等于Go（G0<G）,下列說法正確的是（）

A.繩子自由端拉力的大小關(guān)系為

B.圖甲和圖丙中的裝置消耗的額外功相等為Go〃

C.圖甲和圖乙中的裝置總功相等為G/i+G成D.三種情況中的裝置機(jī)械效率都不可能為100%

9.如圖所示，用甲、乙兩滑輪組勻速向上提升重物，物重都是600N,不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦，繩子的拉力

F甲為No若將重物提高1m,乙滑輪組繩子的自由端移動(dòng)的距離為mo

甲乙

10.如圖所示裝置，滑輪重8N,其下端吊著22N的物體M,杠桿上A、B、C三點(diǎn)把杠桿四等分，不計(jì)摩

擦及繩和杠桿質(zhì)量，要使杠桿在水平位置靜止，在C點(diǎn)施加豎直向上的力下應(yīng)是No

11.質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，小科利用如圖所示的裝置勻速拉動(dòng)繩子的自由端并在5s內(nèi)做

了30J的功，物體A運(yùn)動(dòng)速度為0.5m/s,不計(jì)繩重及滑輪間摩擦。下列判斷正確的是（）

\\\\\\\\\\

A.繩子自由端移動(dòng)的速度是l.Om/s

B.物體A受到的摩擦力大于12N

C.作用在繩子自由端的拉力廠為6N

D.若動(dòng)滑輪重1.2N,滑輪組的機(jī)械效率為90%

12.如圖所示，利用滑輪組勻速提升重為10N的物體，動(dòng)滑輪重2N,物體被提升了0.5m,不計(jì)繩重和摩

擦，則繩子的自由端移動(dòng)的距離是m,繩端的拉力P是N,其中定滑輪的作用是

,該滑輪的機(jī)械效率o

13.如圖所示，用20牛的拉力/勻速提起物體A,不計(jì)摩擦及滑輪重力，A的重力為牛。若物體

A在10秒內(nèi)上升4米，此過程中拉力/做的功為焦，功率為瓦。

t尸

/

——

A

14.用如圖所示裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，已知每個(gè)鉤碼重0.5N,動(dòng)滑輪重0.1N,將鉤碼勻速提升

0.2m,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.6N,則繩子自由端移動(dòng)的距離為_____m,克服動(dòng)滑輪重力做的額外功為

J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為。

15.不計(jì)繩重和摩擦，若工人用一個(gè)重100N的定滑輪，從井中將一個(gè)重500N的物體勻速豎直提高4m,

拉力&所做的功為J;若工人使用一個(gè)重100N的動(dòng)滑輪將重500N的物體在4s內(nèi)勻速豎直提高

4m,工人的拉力&的大小為N,拉力/2做功的功率為Wo

16.工人使用如圖所示的滑輪組，在50s內(nèi)將重1500N的物體A勻速提升1m,拉力F為500N。在此過程

中，不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦。求：

（1）繩子自由端的移動(dòng)速度v緡；

（2）動(dòng)滑輪的總重G動(dòng)。

〃/4〃〃

17.小尚同學(xué)用如圖所示的裝置將水送住高處。已知水桶的質(zhì)量為2kg、容積為18L（lL=lxl（y3m3）。當(dāng)

勻速提升半桶水時(shí)，繩子自由端的拉力為75N。提水過程中克服繩重和摩擦做的額外功始終占總功的

10%o求：

（1）水桶中裝半桶水時(shí)水的質(zhì)量；

（2）動(dòng)滑輪的重力；

（3）用該裝置提水時(shí)的最大機(jī)械效率。

\\\\\\\\

18.如圖甲所示，工人師傅利用動(dòng)滑輪將重360N的貨物勻速提起，拉力P=200N,貨物上升的高度〃與

所用時(shí)間/關(guān)系的圖像如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦。下列說法正確的是（）

A.動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=20NB.貨物上升的速度v=0.4m/s

C.拉力廠的功率尸=80WD.動(dòng)滑輪的機(jī)械效率4=90%

19.如圖所示，用滑輪組提升質(zhì)量為12kg的物體時(shí)，物體在10s內(nèi)勻速豎直上升2m。所用拉力歹為

50N?則在提升物體的過程中（不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg）o下列說法正確的是（）

A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s

B.滑輪組提升物體做的有用功為300J

C.拉力做功的功率為30W

D.該滑輪組的機(jī)械效率為80%

20.工人用如圖所示的滑輪組來提升貨物，已知貨物重400N,每個(gè)滑輪重50N,若物體在10s內(nèi)被提升了

6m,不計(jì)繩重和摩擦，則拉力尸是N,繩自由端移動(dòng)的距離是m,物體上升的速

度是m/s,滑輪組的機(jī)械效率是（精確到1%）。

類型三：滑輪組中的連線問題

①拉力是物重的n分之一，n是指與動(dòng)滑輪向連的繩子的段數(shù)，n是奇數(shù)先連動(dòng)

滑輪，n是偶數(shù)先連定滑輪

②從“內(nèi)向外”連，繩不能交叉，不能松弛

③要注意人的位置是否適合拉繩子

【例3】小亮家正在裝修房子，他計(jì)劃用如圖所示的器材把材料送到二樓窗口去，幫他設(shè)計(jì)最省力的方

法，并在圖中畫出滑輪組的繞線。

JL

21.如圖所示，請(qǐng)畫出人站在地面上利用滑輪組提起物體時(shí)的繞繩方法。

22.在圖中畫出滑輪組最省力的繞線方式。

23.如圖所示，小明用滑輪組勻速提起一個(gè)重物A,請(qǐng)你完成滑輪組的繞線。

24.如下圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繩子的繞法，使滑輪組達(dá)到最省力的效果。

25.若用一個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成滑輪組提升重物，請(qǐng)你用畫線代替繩子，畫出最省力的繞線方法。

26.如圖是工人師傅用滑輪組提升建筑材料的示意圖，在300N的拉力作用下，使質(zhì)量為63kg的建筑材料

以0.2m/s的速度勻速豎直上升，不計(jì)繩重和摩擦，求：

(1)請(qǐng)你畫出滑輪組的繞線;

(2)拉力的功率；

(3)滑輪組的機(jī)械效率；

(4)動(dòng)滑輪的重力。

////////

類型四：水平方向滑輪組問題

①辨別出水平方向滑輪組中的動(dòng)滑輪和定滑輪

②物體移動(dòng)距離和繩端移動(dòng)距離關(guān)系是與豎直方向的滑輪組相同的

③通過拉力做的功可以求出物體移動(dòng)距離

④水平滑輪組一般是客服摩擦力做功

【例4］如圖所示，重為800N的物體，在100N的水平拉力作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面勻速向

左運(yùn)動(dòng)了2m。在此過程中，物體受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍，下列說法正確的是（）

I「F,——

177777777777777777777777777777777/7

A.繩子自由端移動(dòng)速度為0.4m/s

B.滑輪組對(duì)物體的水平拉力為300N

C.該滑輪組的機(jī)械效率是80%

D.繩子自由端拉力的功率為40W

27.如圖所示，在粗糙水平地面上，用10N的力E沿水平方向拉滑輪（不計(jì)滑輪重力）木板B靜止，木

塊A在粗糙木板B上水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，5s內(nèi)木塊A移動(dòng)了0.5m,滑輪組的機(jī)械效率為80%。下

列說法正確的是（）

A.木塊A受到的摩擦力為5N

B.地面對(duì)木板B的摩擦力為4N

C.5s內(nèi)繩子拉力對(duì)木板B做的功為2J

D.拉力廠的功率為0.5W

28.如圖所示，用24N的力/沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/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5N（不計(jì)滑輪、測(cè)力計(jì)、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑），

下列說法正確的是（）

仁——......\

p<—二?二BN舟恒/

二：6_LJ

A.物體A受到地面的摩擦力是7N

B.滑輪移動(dòng)的速度是0.4m/s

C.水平拉力廠的功率是4.8W

D.在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A做的功為2.4J

29.遵守公共秩序文明停車是一種美德。在一次拖移違停車輛的過程中，拖車所用的裝置可以簡(jiǎn)化為如圖

所示的滑輪組，交警指揮拖車用了10s時(shí)間，將水平路面上質(zhì)量為1.6t的違停車勻速拖離了5m,鋼繩自由

端的拉力廠為600N,地面與違停車的摩擦力為車重的0.1倍（不計(jì)滑輪重）。則（）

A

A.鋼絲繩自由端拉過的長(zhǎng)度為15m

B.掛鉤A受到的拉力大小為1800N

C.拉力的功率為900W

D.整個(gè)裝置的機(jī)械效率為88.9%

30.如圖所示的滑輪組，在拉力廠的作用下，物體A以0」m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s。物體A受到的

摩擦力為4.2N,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N（不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)和滑輪重）。則繩子自由端移動(dòng)的距離為

m,拉力尸的功率為W,滑輪組的機(jī)械效率為

31.如圖，小明用10N的水平拉力拉著重100N的物體A沿著水平面勻速運(yùn)動(dòng)了30cm,若滑輪組的機(jī)械

效率是80%,則物體A與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力是No

32.如圖所示，B=4N,F2=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繩輪間的摩擦）。

7彈簧測(cè)力計(jì)一?房

/,----

,*忖tw*4wn/?----B

3Ij

^i/H/i/ni/i/iiii/iHHiniiniiiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiniiiiiiiiiiiiii

（1）此過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為N；

（2）此過程中，物體A受到地面向（選填“左”或“右”）N的摩擦力;

（3）計(jì)算此過程中，B的功率（計(jì)算寫出必要的文字說明、公式和重要演算步驟）；（）

（4）如果增大B，物體A是否會(huì)運(yùn)動(dòng)？如果會(huì)，物體A將會(huì)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；如果不會(huì)，請(qǐng)說明理由

33.質(zhì)量為機(jī)棱長(zhǎng)為。正方體木箱與兩個(gè)滑輪按如圖所示的方式組合。其中滑輪B的作用是

;用力尸拉動(dòng)繩端，物體向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體所受地面的摩擦力為力則拉力

F=（不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重）；正方體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p=o（都用已知量的

字母表示）

34.如圖所示，用水平方向的力廠拉繩子的一端，使物體A以2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力

計(jì)的示數(shù)為8N。不計(jì)滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A在水平面受到的摩擦力為

N,拉力的功率為Wo

第14講滑輪題型分類

類型一：定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)

滑輪類型定滑輪動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪

裝置圖

不改變力的方向，改變力的方向，但

改變力的方向，不

但是可以改變力的是可以改變力的大

改變力的大小，實(shí)

實(shí)質(zhì)大小，實(shí)質(zhì)是動(dòng)力小，實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂

質(zhì)是一個(gè)等臂杠

臂等于阻力臂的二等于阻力臂的一半

桿。

倍的省力杠桿。的費(fèi)力杠桿。

【例1】如圖，甲、乙兩人將同一物體拉到樓頂上，不計(jì)滑輪重力和摩擦，下列說法正確

的是（）

A.甲、乙兩人用力一樣大

B.甲使繩索移動(dòng)的距離大于乙使繩索移動(dòng)的距離

C.乙用力比甲小

D.甲乙使繩索移動(dòng)的距離相等

【答案】C

【詳解】AC.由甲乙兩圖可知，甲圖的滑輪是定滑輪，乙圖的滑輪是動(dòng)滑輪，不計(jì)滑輪重

和摩擦，則甲的拉力等于物體重力，乙的拉力等于物體重力的5所以乙用力比甲小，故A

錯(cuò)誤，C正確；

BD.將同一物體拉到樓頂，即物體上升高度相同，甲使繩索移動(dòng)距離等于物體上升的高

度，乙使繩索移動(dòng)距離等于物體上升高度的兩倍，所以甲使繩索移動(dòng)的距離小于乙使繩索

移動(dòng)的距離，故BD錯(cuò)誤。

故選C。

1.（2022.陜西漢中.統(tǒng)考一模）關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的使用，說法錯(cuò)誤的是（）

省距離

【答案】D

【詳解】A.撬棒是一個(gè)費(fèi)距離省力的杠桿，所以使用撬棒可以省力，故A正確，A不符

合題意；

B.定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿，既不省力也不省距離，但能夠改變力的方向，故B正

確，B不符合題意；

C.動(dòng)滑輪可以可以看作動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿，能省一半的力，所以使用動(dòng)滑輪可

以省力，故C正確，C不符合題意；

D.使用滑輪組省力的同時(shí)費(fèi)距離，故D錯(cuò)誤，D符合題意。

故選D。

2.（2022.廣東韶關(guān).統(tǒng)考一模）把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在如圖所示滑輪組下面，不計(jì)

繩重、滑輪重和摩擦，放手后（）

A.A、B均靜止B.無法確定A、B的運(yùn)動(dòng)情況

C.A上升D.A下降

【答案】D

【詳解】B所在的滑輪隨重物一起移動(dòng)，為動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪省一半的力，A所在的滑輪不

隨重物一起移動(dòng)，為定滑輪，定滑輪不省力；A與B質(zhì)量相等，則重力相等，不計(jì)繩子、

滑輪的重力和摩擦，將B拉起只需A重力的一半即可，所以放手后A下降，B上升。故

ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

3.（2020?山東聊城?統(tǒng)考一模）如圖所示，用下列簡(jiǎn)單機(jī)械，使重力為G的物體都處于靜

止?fàn)顟B(tài)，其中用力最大的是（均不計(jì)摩擦）（）

【答案】B

【詳解】不計(jì)摩擦，各選項(xiàng)中拉力的大小分別為：

A.由于杠桿平衡，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以F1<G；

B.由于杠桿平衡，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以F2>G；

C.使用定滑輪不省力，所以F3=G；

D.使用動(dòng)滑輪可以省一半力，所以”=^G；

由以上分析可知，B選項(xiàng)中用力最大，故B符合題意，ACD不符合題意。

故選B。

4.（2022?江蘇鹽城?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）小明同學(xué)按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作（不計(jì)繩子與滑輪

的摩擦），下列幾種描述中正確的（）

〃〃//〃〃

F2

A.BV尸2VBB.FI>F2>FSC.FI<F2=FSD.FkFkF3

【答案】D

【詳解】由圖可知，圖中滑輪是定滑輪，定滑輪是等臂杠桿，忽略繩子與滑輪的摩擦，則

Fl、F2、F3都與物體重力相等，所以三種拉法所用拉力一樣大，故ABC錯(cuò)誤，故D正

確。

故選D。

5.（2022.廣西桂林.統(tǒng)考一模）某工廠要提升一個(gè)笨重的零件，一位工人設(shè)計(jì)了以下四種方

案，其中最省力的是（不計(jì)機(jī)械重、繩重和摩擦）（）

【答案】D

【詳解】A.拉力作用在中點(diǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件可得，&>：G；

B.動(dòng)滑輪上有兩根繩子承擔(dān)物體的重力，n=2,F2=^G；

C.使用定滑輪不能省力，繩子拉力等于物體重力，F(xiàn)3=G；

D.動(dòng)滑輪上有三根繩子承擔(dān)物體的重力，n=3,Ei=|C=

由于F3>F1>F2>F4,所以F4最小，故D符合題意，ABC不符合題意。

故選D。

6.（2022?上海浦東新?統(tǒng)考二模）如圖所示，分別使用A、B兩滑輪勻速提起重力為10N

的同一物體，其中可以看作等臂杠桿（選填“A”或"B"）；若不計(jì)摩擦和滑輪重力,

所需豎直向上的拉力B為N?當(dāng)物體勻速上升時(shí)，它的機(jī)械能（選填“增

大,、“不變,，或“減小”）。

【答案】A5增大

【詳解】[1]A是定滑輪，可以看作支點(diǎn)在軸心，動(dòng)力臂、阻力臂分別為半徑的等臂杠桿，

不省力，也不省距離。

[2]B是動(dòng)滑輪，本質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿；不計(jì)摩擦和滑輪重力，B是動(dòng)滑輪可

以省一半的力，因此

11

F=-G=-xION=5N

222

⑶物體勻速上升時(shí)，速度不變，它的動(dòng)能不變|；高度升高，勢(shì)能增加，物體的機(jī)械能為動(dòng)

能與勢(shì)能之和，故當(dāng)物體勻速上升時(shí)，它的機(jī)械能增大。

7.（2022?云南昆明?統(tǒng)考一模）如圖所示，物體A所受重力為200N。若滑輪重力和摩擦不

計(jì)，當(dāng)分別沿力西和尸2，的方向勻速提起物體A時(shí)，則矽尸2（選填“>"、”<”或

"=“）。若實(shí)際拉力句=240N,則該滑輪的機(jī)械效率是o

【詳解】口]提升物體A時(shí)，滑輪的軸固定不動(dòng)，是定滑輪，定滑輪只能改變力的方向，而

不省力，故定滑輪拉同一物體A,沿不同方向用的拉力大小相等，所以F1=F2。

⑵由題意可得滑輪的機(jī)械效率

W有_Gh_Gh_G200N

薪

W\=Js=Jh=Fx100%-83.3%

圮、

類型二：滑輪組中F,s,n,G物,G動(dòng)之間的關(guān)系

滑輪類型定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組

^\\\\\\\\\//////////

11

由r1

裝置圖[\

Tr1

巾1

%J￡

F運(yùn)動(dòng)的距離

(s)和物體G

s=hs=2hs=nh

移動(dòng)的距離

(h)的關(guān)系

F和G物之間的

關(guān)系(忽略動(dòng)—物11

=

F~G/F=-G腸

滑輪自重、繩2物n物

重和摩擦)

和物之間的

FGF

…物尸4:G物+GJ

關(guān)系(忽略繩G物+G動(dòng)）

重和摩擦)n\

【例2】如圖每個(gè)滑輪的重為225N,重物G的重量為1275N,繩索重及摩擦均不計(jì)。

W'QW

繩子股數(shù)：用一條直線講動(dòng)滑輪和動(dòng)滑輪分開，和繩子有3個(gè)交點(diǎn)，即：n=

3

物重：G物=1275N

動(dòng)滑輪重：G動(dòng)=225N

F運(yùn)動(dòng)的距離（s）和物體G移動(dòng)的距離（h）的關(guān)系：s^3h

F和G癡之間的關(guān)系（忽略繩重和摩擦）：尸=：（G癡+G，=］（1275N+

2257V）=1500N

8.（2022?陜西渭南?統(tǒng)考一模）如圖所示的滑輪組.在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，均將重為

G的物體勻速提升的高度，且每個(gè)滑輪的重力都等于Go（G0<G）,下列說法正確的是

（）

A.繩子自由端拉力的大小關(guān)系為F/=/2>/3

B.圖甲和圖丙中的裝置消耗的額外功相等為G滴

C.圖甲和圖乙中的裝置總功相等為Gh+Goh

D.三種情況中的裝置機(jī)械效率都不可能為100%

【答案】B

【詳解】A.滑輪組中，動(dòng)滑輪可以省力，但不可以改變用力方向，定滑輪可以改變用力

方向，但是不能省力。甲圖動(dòng)滑輪上有2股繩，所以F1大小為

1

&=2（G+G。）

乙圖沒有動(dòng)滑輪，只有定滑輪，沒有起到省力的作用，所以F2大小為

尸2=G

丙圖動(dòng)滑輪上有3股繩，所以F3大小為

1

&§（G+G。）

由題知GO<G,所以繩子自由端拉力的大小關(guān)系為

&>&>a

故A錯(cuò)誤；

B.圖甲和圖丙中的裝置，做的額外功就是將動(dòng)滑輪一起提升h的高度，所以圖甲和圖丙

中的裝置消耗的額外功相等，都是GOh,故B正確；

C.圖甲裝置做的總功是將重物和動(dòng)滑輪一起提升h的高度，所以做的總功是Gh+GOh；而

圖乙裝置做的總功是將重物提升h的高度，所以做的總功是Gh,故C錯(cuò)誤；

D.圖乙的裝置，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，沒有額外功，也就是機(jī)械效率達(dá)到了

100%,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

9.（2022?湖南長(zhǎng)沙?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，用甲、乙兩滑輪組勻速向上提升重物，物重

都是600N,不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦，繩子的拉力/尹為N?若將重物提高1m,

乙滑輪組繩子的自由端移動(dòng)的距離為）

【詳解】［2］因不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦，根據(jù)F=；G物可得，自由端的拉力

11

尸=元6物=§x600N=200N

⑵根據(jù)S=71S物可得，自由端移動(dòng)的距離

s=ns物=2xlm=2m

10.（2022.安徽?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示裝置，滑輪重8N,其下端吊著22N的物體

M,杠桿上A、2、C三點(diǎn)把杠桿四等分，不計(jì)摩擦及繩和杠桿質(zhì)量，要使杠桿在水平位置

靜止，在C點(diǎn)施加豎直向上的力/應(yīng)是N?

血

【答案】20

【詳解】因動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故可得動(dòng)滑輪上的繩子拉力為

11

尸拉=5（G+G動(dòng)）=2X（22N+8N）=15N

設(shè)杠桿上每一格的長(zhǎng)度為1,動(dòng)滑輪上的繩子拉力為杠桿的阻力，由圖中可知，阻力F拉

對(duì)應(yīng)的阻力臂為12=41,動(dòng)力F對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂為11=31,當(dāng)杠桿平衡時(shí)，由杠桿的平衡條件

可得

Fx4=尸拉x%

解得在C點(diǎn)施加的杠桿的動(dòng)力為

11.（2022?山東青島?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，小科利用如圖

所示的裝置勻速拉動(dòng)繩子的自由端并在5s內(nèi)做了30J的功，物體A運(yùn)動(dòng)速度為0.5m/s,不

計(jì)繩重及滑輪間摩擦。下列判斷正確的是（）

A.繩子自由端移動(dòng)的速度是1.0m/s

B.物體A受到的摩擦力大于12N

C.作用在繩子自由端的拉力尸為6N

D.若動(dòng)滑輪重1.2N,滑輪組的機(jī)械效率為90%

【答案】ACD

【詳解】A.由圖可知，該滑輪組繩子的承重段數(shù)n=2,所以繩子自由端移動(dòng)速度為

v=2v物=2x0.5m/s=1.0m/s

故A正確；

B.若不計(jì)動(dòng)滑輪和繩重、不計(jì)滑輪與繩之間摩擦，物體A受到的摩擦力為

f=2F=2x6N=12N

由于動(dòng)滑輪重力G動(dòng)存在，所以物體A受到的摩擦力f=2F-G動(dòng)，即小于12N,故B錯(cuò)

誤;

C.5s繩子自由端移動(dòng)距離為

s=vt=1.0m/sx5s=5.Om

根據(jù)W=Fs可得，拉力為

故C正確；

D.因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力F=Z（G+G動(dòng)），所以物體A受到地面的摩擦力為

n

f=nF-G動(dòng)=2x6N-1.2N=10.8N

即可得滑輪組的機(jī)械效率為

_w有介物fs物f1O.8N

n------■xl00%=90%

FsF九s物nF2x6N

w總

故D正確。

故選ACD?

12.（2022.江蘇泰州??？既＃┤鐖D所示，利用滑輪組勻速提升重為10N的物體，動(dòng)滑輪

重2N,物體被提升了0.5m,不計(jì)繩重和摩擦，則繩子的自由端移動(dòng)的距離是m,

繩端的拉力E是N,其中定滑輪的作用是，該滑輪的機(jī)械效率

【答案】16可以改變用力的方向83.3%

【詳解】［1］由圖可知，繩子的有效段數(shù)n=2,繩子自由端移動(dòng)距離

s=nh=2x0.5m=lm

⑵不計(jì)繩重和摩擦，繩端的拉力

⑶使用定滑輪不能省力，但可以改變用力的方向。

⑷拉力做的有用功

W有用=Gh=10Nx0.5m=5J

拉力做的總功

W,^,=Fs=6Nxlm=6J

滑輪組的機(jī)械效率

W有用5J

rj=——=—x100%x83.3%

W6J

13.（2022?上海?上海市向明初級(jí)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，用20牛的拉力尸勻速提

起物體A,不計(jì)摩擦及滑輪重力，A的重力為牛。若物體A在10秒內(nèi)上升4米，

此過程中拉力/做的功為焦，功率為瓦。

【答案】4016016

【詳解】［1］⑵［3］由題意可得，承擔(dān)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2,勻速提起物體A,則A受力是

二力平衡，所以A的重力是

G=nF=2x20N=40N

物體A上升4m,拉力F移動(dòng)了8m,故拉力F做的功

W=Fs=Fnh=20Nx2x4m=160J

功率為

W160J

P=—=——=16W

t10s

14.（2022.廣東佛山?佛山市華英學(xué)校校考一模）用如圖所示裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，

已知每個(gè)鉤碼重0.5N,動(dòng)滑輪重0.1N,將鉤碼勻速提升0.2m,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.6N,

則繩子自由端移動(dòng)的距離為m,克服動(dòng)滑輪重力做的額外功為J,動(dòng)滑輪的機(jī)

械效率為o

【答案】0.40.0283.3%

【詳解】［1］由圖可知，承擔(dān)重物的繩子股數(shù)n=2,自由端移動(dòng)的距離為

s=nh=2x0.2m=0.4m

⑵在提升物體的過程中，克服動(dòng)滑輪重力做的額外功為

W額=6動(dòng)h=0.1Nx0.2m=0.02J

［3］有用功為

W^■=Gh=2x0.5Nx0.2m=0.2J

總功為

W總=Fs=O.6NxO.4m=0.24J

機(jī)械效率為

卬有用0.2J

r]=—x100%=——x100%=83.3%

勿總0?24

15.（2022?陜西西安??？既＃┎挥?jì)繩重和摩擦，若工人用一個(gè)重100N的定滑輪，從井

中將一個(gè)重500N的物體勻速豎直提高4m,拉力6所做的功為J；若工人使用一個(gè)

重100N的動(dòng)滑輪將重500N的物體在4s內(nèi)勻速豎直提高4m,工人的拉力F2的大小為

N,拉力/2做功的功率為W?

【答案】2000300600

【詳解】[1J使用定滑輪不省力也不費(fèi)力，不省距離也不費(fèi)距離，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，拉力

6=6物=500N

拉力&做功

%=Rs】=Ft/i=500Nx4m=2000J

⑵使用動(dòng)滑輪時(shí)，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力

11

F2=-（G物+G輪）=2x（500N+10ON）=300N

[3]繩子自由端移動(dòng)距離

s2=2h=2x4m=8m

拉力尸2做功

W2=F2s2=300Nx8m=2400J

拉力F2做功的功率

W2400J

P=—2=——=600W

t4s

16.（2022.北京海淀?北京市師達(dá)中學(xué)?？家荒＃┕と耸褂萌鐖D所示的滑輪組，在50s內(nèi)將

重1500N的物體A勻速提升1m,拉力廠為500N。在此過程中，不計(jì)繩重和輪與軸間的摩

擦。求：

（1）繩子自由端的移動(dòng)速度v組

（2）動(dòng)滑輪的總重G動(dòng)。

〃/,〃〃

【答案】(1)0.08m/s；(2)500N

【詳解】解：（1）物體上升的速度為

s物1m

v^=T=50；=0-02m/s

由圖可知，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為n=4,則繩子自由端的移動(dòng)速度為

v繩=nv繩=4x0.02m/s=0.08m/s

（2）物體重為1500N,拉力為500N,不計(jì)繩重和輪與軸間的摩擦。動(dòng)滑輪的總重為

G動(dòng)=1^-6物=4x500N-1500N=500N

答：（1）繩子自由端的移動(dòng)速度v繩為0.08m/s；

（2）動(dòng)滑輪的總重G動(dòng)是500N。

17.（2022.新疆烏魯木齊.統(tǒng)考一模）小尚同學(xué)用如圖所示的裝置將水送住高處。己知水桶

的質(zhì)量為2kg、容積為18L（lL=lxl（y31n3）。當(dāng)勻速提升半桶水時(shí)，繩子自由端的拉力為

75N。提水過程中克服繩重和摩擦做的額外功始終占總功的10%。求：

（1）水桶中裝半桶水時(shí)水的質(zhì)量；

（2）動(dòng)滑輪的重力；

（3）用該裝置提水時(shí)的最大機(jī)械效率。

【答案】(1)9kg；(2)25N；(3)72%

【詳解】解：(1)水桶中裝半桶水時(shí)水的體積為

1

V1=-xl8L=9L=9x1(T3m3

水的密度為p水=1.0xl03kg/m3,由p=￡可知水的質(zhì)量為

ml=pzjCVl=l.OxlO3kg/m3x9xlO-3m3=9kg

(2)半桶水的重力為

Gl=mlg=9kgx10N/kg=90N

水桶的質(zhì)量為m桶=2kg,水桶的重力大小為

G桶=01桶g=2kgx10N/kg=20N

若動(dòng)滑輪的重力大小為G動(dòng)，提升高度為h時(shí)，拉力做的有用功為

W有=6坨

對(duì)動(dòng)滑輪做的額外功為

W動(dòng)=6動(dòng)h

對(duì)水桶做的額外功為

W桶=6桶h

由圖可知繩子段數(shù)為2,則繩子自由端移動(dòng)的距離為

s=2h

拉力大小為F1=75N,拉力做的總功為

W總=Fls

滿足

W有+W動(dòng)+W桶+10%W總=亞總

整理可得

G動(dòng)=2Flx90%-G-G桶=75Nx2x90%-90N-20N=25N

(3)當(dāng)桶中裝滿水時(shí)該裝置的機(jī)械效率可以達(dá)到最大值，此時(shí)水的體積為

V=18L=0.018m3

水的重力為

G=mg=pzKVg=l.OxlO3kg/m3xO.O18m3xlON/kg=18ON

若提升的水的高度為h,此時(shí)滿足關(guān)系

Gh+G桶h+G動(dòng)h+10%Fs=Fs

整理可得

仃+6桶+6動(dòng)180N+20N+25N

F=-----------------=-------------------------=125N

90%x290%x2

此時(shí)的機(jī)械效率為

勿有Gh180Nxh

片丁劉=125NX2.=72%

答：(1)水桶中裝半桶水時(shí)水的質(zhì)量為9kg；

(2)動(dòng)滑輪的重力為25N；

(3)用該裝置提水時(shí)的最大機(jī)械效率為72%。

18.(2022?山東青島?統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示，工人師傅利用動(dòng)滑輪將重360N的貨物

勻速提起，拉力尸=200N,貨物上升的高度〃與所用時(shí)間t關(guān)系的圖像如圖乙所示，不計(jì)

A.動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=20NB.貨物上升的速度v=0.4m/s

C.拉力F的功率P=80WD.動(dòng)滑輪的機(jī)械效率77=90%

【答案】BD

【詳解】A.一共有2段繩子分擔(dān)動(dòng)滑輪和重物的總重力，故動(dòng)滑輪的重力

G動(dòng)=2F—G物=2x200N-360N=40N

故A錯(cuò)誤;

B.由乙圖可知，貨物上升的速度

h4m

—=0.4m/s

t10s

故B正確；

C.繩子自由端的速度為

u繩=2u物=2x0.4m/s=0.8m/s

拉力F的功率

WFs

P=—=—=Fu繩子=200NX0.8m/s=160W

故C錯(cuò)誤；

D.動(dòng)滑輪的機(jī)械效率

“有GhGhG360N

〃=jx100%=-x100%=—x100%=—x100%=-~——x100%=90%

加總FsFnhnF2x200N

故D正確。

故選BD。

19.（2022?山東濱州.統(tǒng)考中考真題）如圖所示，用滑輪組提升質(zhì)量為12kg的物體時(shí)，物體

在10s內(nèi)勻速豎直上升2m。所用拉力F為50N。則在提升物體的過程中（不計(jì)繩重和摩

擦，g=10N/kg）o下列說法正確的是（）

A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.6m/s

B.滑輪組提升物體做的有用功為300J

C.拉力做功的功率為30W

D.該滑輪組的機(jī)械效率為80%

【答案】ACD

【詳解】A.由圖可知，承擔(dān)物體的繩子有3段，所以繩子自由端移動(dòng)的距離

s=3h=3x2m=6m

則繩子自由端移動(dòng)的速度為

s6m

VA?=-=--=0.6m/s

電t10s

故A正確；

B.物體所受的重力為

G=mg=12kgxl0N/kg=120N

滑輪組提升物體做的有用功為

W^=Gh=120Nx2m=240J

故B錯(cuò)誤；

C.拉力所做的總功為

W^=Fs=50Nx6m=300J

則拉力做功的功率為

W300J

P=—=——=30W

t10s

故C正確;

D.該滑輪組的機(jī)械效率為

W有240J

〃='x100%=而x100%=80%

忠

故D正確。

故選ACD

20.（2022?山東淄博?統(tǒng)考中考真題）工人用如圖所示的滑輪組來提升貨物，已知貨物重

400N,每個(gè)滑輪重50N,若物體在10s內(nèi)被提升了6m,不計(jì)繩重和摩擦，則拉力廠是

N,繩自由端移動(dòng)的距離是m,物體上升的速度是

.m/s,滑輪組的機(jī)械效率是（精確到1%）。

120.689%

【詳解】［1］由圖可知，n=2,不計(jì)繩重和摩擦，作用在繩自由端的拉力

11

F=一(G+G動(dòng))=5(400N+50N)=225N

n

⑵繩子自由端移動(dòng)的距離

s—nh—2x6m=12m

［3］重物的速度

h6m

v=-=——=0.6m/s

t10s

［4］滑輪組的機(jī)械效率

%Gh400Nx6m

ri=-----x100%=—x100%=————x100%=89%

“總Fs225NX12m

類型三：滑輪組中的連線問題

①拉力是物重的n分之一，n是指與動(dòng)滑輪向連的繩子的段數(shù)，n是

奇數(shù)先連動(dòng)滑輪，n是偶數(shù)先連定滑輪

②從“內(nèi)向外”連，繩不能交叉，不能松弛

③要注意人的位置是否適合拉繩子

【例3】小亮家正在裝修房子，他計(jì)劃用如圖所示的器材把材料送到二樓窗口去，幫他設(shè)

計(jì)最省力的方法，并在圖中畫出滑輪組的繞線。

【詳解】人站在地面上向下拉繩子，且是最省力的方式，繩子固定在動(dòng)滑輪的掛鉤上，所

以此滑輪組的繩子股數(shù)有3股

21.（2022?陜西漢中?統(tǒng)考一模）如圖所示，請(qǐng)畫出人站在地面上利用滑輪組提起物體時(shí)的

繞繩方法。

【詳解】要求人站在地面上提升重物，因此繞繩時(shí)，最終的繩子自由端方向應(yīng)向下，從定

滑輪的掛鉤上開始，然后依次繞過動(dòng)滑輪、定滑輪，由兩段繩子承擔(dān)物重，如圖所示：

22.（2022?江蘇蘇州?統(tǒng)考一模）在圖中畫出滑輪組最省力的繞線方式。

【答案】_

【詳解】由圖示知，當(dāng)繩子固定在定滑輪上時(shí)，逐一繞過動(dòng)滑輪和定滑輪后，承重繩子為

2根。繩子固定在動(dòng)滑輪上，逐一繞過定滑輪和動(dòng)滑輪，承重繩子為3根。所以第二種繞

線方法更省力，作圖如下：

23.（2022?陜西?陜西師大附中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，小明用滑輪組勻速提起一個(gè)重物

A,請(qǐng)你完成滑輪組的繞線。

///////

【詳解】滑輪組的繞線，要一動(dòng)一定連接，不重復(fù)，不交叉，由圖得，已經(jīng)畫出拉力的連

線，因此應(yīng)該從拉力連線開始往里畫，繞線如圖所示：

亡

24.（2022?四川瀘州?統(tǒng)考二模）如下圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出

繩子的繞法，使滑輪組達(dá)到最省力的效果。

【詳解】由圖示知道，此滑輪組繞線時(shí)，可將繩子固定在定滑輪上，此時(shí)承重繩子為2

根；還可將繩子固定在動(dòng)滑輪上，此時(shí)承重繩子為3根。要使滑輪組最省力，應(yīng)將繩子固

定在動(dòng)滑輪上，連線如下

F/

25.（2022?廣東中山?統(tǒng)考一模）若用一個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑