一、初中物理滑轮组的省力问题1．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是（）A．60N B．120N C．20N D．180N【答案】D【解析】【分析】分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据1F fn=得到物体受到的摩擦力。

【详解】由图可知，动滑轮上的绳子段数为3，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力3360N180Nf F==⨯=故选D。

【点睛】本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。

2．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛。

当用力F2匀速提升物体B 时，以滑轮的轴为参照物，物体B是______ 的（选填“静上”或“运动”），此时力F2大小为_______牛。

若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是_______，当绳子自由端上升1米时，力F2所做的功为________焦。

【答案】静止101:110【解析】【详解】[1]以滑轮的轴为参照物，物体B相对与参照物的位置没有改变，是静止的；[2]B物体使用的是动滑轮，能省一半力，不计滑轮的重和摩擦，拉力：F2=12G=12×20N=10N[3]因为使用任何机械都不能省功，当F 1和F 2所做的功相等，物体A. B 重力相同，移动的距离相同，故距离之比是1:1。

[4]当绳子自由端上升1米时，力F 2所做的功为：W=Fs =10N ⨯1m=10J 。

3．用一个动滑轮将重为8N 的物体匀速提高1m ，所用竖直向上的拉力为5N ，则动滑轮的机械效率为____%；用此动滑轮将重为18N 物体也提高1m 时，所做的总功是_______J 。

（不计绳重和摩擦） 【答案】80 20 【解析】 【分析】使用动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子末端移动的距离s =2h ，有用功就是将物体提升对物体做的功（W Gh =有），拉力F 做的功为总功（W Fs =总），再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率；根据W W W =+总有额求出额外功，不计绳重和摩擦，使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W G h =额轮，知道提升的高度，可以求出动滑轮重；再利用()1F G G n=+轮物求拉力大小，知道s =2h ，利用功的公式求拉力做的功（总功）大小，根据W Gh =求出有用功，利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。

【详解】[1]使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n =2，物体被提升的高度h =1m ，拉力移动距离21m 2m s nh ==⨯=有用功为8N 1m 8J W Gh ==⨯=有拉力做的总功为5N 2m 10J W Fs ==⨯=总滑轮组的机械效率8J100%100%80%10JW W η=⨯=⨯=有总 [2]根据W W W =+总有额可知，额外功为10J 8J 2J W W W =-=-=额总有不计绳重和摩擦，根据W G h =额轮可知，动滑轮的重力2J2N 1mW G h===额动 不计绳重和摩擦，则有()()12N 18N 10N 2F G G ''=+=+=动物拉力做的总功10N 2m 20J W F s '='=⨯=总4．小夏利用如图所示的滑轮组将重为280 N 的物体匀速提起。

已知他自身所受的重力为500 N ，双脚与地面的总接触面积为400 cm 2 ，动滑轮所受的重力为120 N ，若不计绳重和摩擦，小夏对地面的压强为_____Pa 。

【答案】7500 【解析】 【分析】 【详解】小夏对绳子的拉力为280N 120N 200N 11(22F G G =++⨯==动())小夏受到绳子的拉力F 拉、重力G 、地面的支持力F 支，因为小夏静止，小夏受到的重力等于拉力加上支持力，则地面的支持力500N 200N 300N F G F =-=-=人支拉由于力的作用是相互的，则小夏对地面的压力300N F F ==压支受力面积22400cm 0.04m S ==小夏对地面的压强2300N7500Pa 0.04mF p S ===压5．如图所示，用滑轮组将重120N 的物体匀速提升2m ，拉力为50N ，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，动滑轮重为_____N ，额外功为_____，滑轮组的机械效率为_____。

【答案】306080%【解析】【分析】【详解】[1]由图知，n＝3，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力F＝13（G+G动）则动滑轮的重力G动＝3F﹣G＝3×50N﹣120N＝30N [2]拉力做的有用功W有用＝Gh＝120N×2m＝240J拉力端移动的距离s＝3h＝3×2m＝6m拉力做的总功W总＝Fs＝50N×6m＝300J额外功W额＝W总- W有用＝300J-240J=60J [3]滑轮组的机械效率η＝240J300JWW有用总=80%6．一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的机械效率为60%。

若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重________N。

【答案】100【解析】 【分析】 【详解】因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率=60%G G G η=+物物动则动滑轮的重力为150N=-=-150N=100N 60%G G G η物动物 故动滑轮的重力为100N 。

7．如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若12G G =，所用竖直向上的拉力分别为1F 和2F ，拉力做功的功率分别为1P 和2P ，两装置的机械效率分别为1η和2η（忽略绳重和摩擦），则下列选项中正确的是（ ）.A ．12F F > 12ηη< 12P P <B ．12F F > 12=ηη 12P P =C ．12F F < 12ηη= 12P P <D ．12F F < 12ηη> 12P P >【答案】B 【解析】 【详解】CD ．不计绳重及摩擦，因为拉力:1F G nG =+动（）12n =，23n =，所以绳子受到的拉力分别为：1112F G G =+动（）2213F G G =+动（）因为12G G =，故：12F F ＞故CD 项错误；AB ．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W G h =额轮，W G h =有用物，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由100%W W 有总η=⨯可知，机械效率相同，即：12ηη=又因为所用时间相同，由WP t=可知，拉力做功的功率： 12P P =故A 项错误，B 项正确。

8．如图所示， 甲滑轮组中滑轮的质量均为 m ，乙滑轮组中滑轮的质量均为 0.5m ，用甲、乙滑轮组分别使重力均为 G 的重物在相同时间内匀速上升相同高度 h ，绳子自由端的拉力分别为 F 1 、F 2 。

不计绳重和摩擦， 则下列判断正确的是（ ）A ．拉力 F 1 小于 F 2B ．拉力 F 1 的功率小于 F 2 的功率C ．拉力 F 1 做的功小于拉力 F 2 做的功D ．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．由图知，图甲、图乙滑轮组，n =3，因为不计绳重和滑轮轴处摩擦，所以F 1=13 (G +G 甲)=1 3 (G +mg )，F 2=13 (G +G 乙)=13(G +0.5mg ) 故F 1> F 2，故A 错误；BC ．重物在相同时间内匀速上升相同高度 h ，则拉力移动距离s 相同，拉力做功W 1= F 1s ，W 2=F 2s故W 1> W 2，因为做功时间相同，所以拉力 F 1 的功率大于 F 2 的功率，故BC 错误； D ．甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同，G 甲> G 乙，则甲滑轮组做的额外功多，故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率，故D 正确。

故选D 。

9．某同学用如图所示滑轮组将重为300N 的物体以0.2m/s 的速度匀速向上拉动，拉力为125N （不计绳重及摩擦），则动滑轮重_____N ，5s 内人拉绳子做的功是_____J 。

【答案】75 375 【解析】 【分析】 【详解】[1]看图可知动滑轮上绕过的绳子股数n =3。

根据滑轮组受力关系+G G F n=物动得300N+125N 3动=G 解得动75N G =。

[2]绳子末端移动距离30.2m/s 5s 3m 物===⨯⨯=S nh nv t5s 内人拉绳子做的功125N 3m 375J ==⨯=W Fs10．如图所示的甲、乙两滑轮组，所用滑轮的规格相同，用它们将相同的重物G 匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，以下说法正确的是A．甲滑轮组所用拉力较大B．甲滑轮组拉力做的功较多C．两滑轮组拉力做功的功率一定相等D．两个滑轮组的机械效率一定相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A．不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G轮）/n，且n甲=3，n乙=2，所以，绳子受的拉力：F甲=（G物+G轮）/3，F乙=（G物+G轮）/2，即F甲﹤F乙，故A错误；B．不计绳重及摩擦，拉力做的功：W甲=F甲s甲=（G物+G轮）/3×3h=（G物+G轮）hW乙=F乙s乙=（G物+G轮）/2×2h=（G物+G轮）h∴，W甲=W乙，故B错误；C．甲、乙两滑轮组提升重物的时间不知道，故无法比较功率，故C错误；D．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为η=W有用/W总，∴滑轮组的机械效率相同，故D正确；故答案为D。

11．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）gB．绳子对物体A的拉力为（M-m）gC．地面对物体A的支持力为MgD．绳子对天花板的拉力为2mg【答案】D【解析】【详解】B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B 的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；=、绳子向上的拉力F=mg和地面对物C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力G Mg体A向上的支持力N；由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即F N G+=所以，地面对物体A的支持力的大小为=-=-=-N G F Mg mg M m g（）故C错误。