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D．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400NC．人对地面的压力为250N D．绳子自由端运动速度是0.01m/s3．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）．A．B．70N C．200N D．180NN4．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．300N5．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．25N B．12.5N C．100N D．200N6．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ρ甲：ρ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8：5C．甲的重力为8ND．乙对地面的压力为3N7．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．F=60N；W=54J C．F=30N；W=27J D．F=60N；W=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．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_________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_________W．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F1，水平地面对小明的支持力为N1．当物体A有的体积露出水面且静止时，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，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_________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_________牛，B点受到的力是_________牛，物体甲对地面的压力是_________牛．14．如图所示，OB：OA=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_________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400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动，重物以10 cm/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32 N，则滑轮组的机械效率为多大？18．用如图所示的滑轮组从15m深的水池中（水池面积很大，达几百平方米）提起底面积为200cm2，高2m的圆柱形实心物体，已知该物体的密度为2.5×103kg/m3，力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N，问：（1）该物体所受的重力为多少牛？（2）物体浸没水中时匀速拉动绳子，绳子自由端的拉力多少牛？（不计摩擦及滑轮重）（3）物体以0.2m/s的速度匀速提起时，经多长时间绳子被拉断？（取g=10N/kg）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，A、B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400NC．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F=（G轮+f地）求拉力大小；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；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；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=2×0.02m/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F=（G轮+f地），而不是F=（G轮+G物是本题的关键．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）．A．B．70N C．200N D．180N N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：F A=F，F1=2F；（不计滑轮重、绳重和摩擦，下同）在中间的动滑轮中：F B=F2=F1=2F，F3=2F B=4F；在最上面的定滑轮中：F C=F4=F3=4F；因此，绳子A、B、C提供的总拉力为：F总=F A+F B+F C=F+2F+4F=7F；若要提起物体，则需满足：F总≥G，即：F A+F B+F C≥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（）A．1500N B．900N C．600N D．300N考点：滑轮组绳子拉力的计算；力的合成与应用。