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专题02 滑轮（解析版）
一、单选题
1.下列关于定滑轮的说法中错误的是()
A. 定滑轮不仅能省力而且能改变力的方向
B. 定滑轮不能省力但是能改变力的方向
C. 定滑轮是一个等臂杠杆
D. 定滑轮不能省距离
【答案】A
【解析】解：定滑轮的特点是不能够省力，但可以改变力的方向，实质是一等
臂杠杆
2.如图所示，甲、乙是由相同的滑轮组装的滑轮组，分别用两装置将质量相等
的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计．下
列说法正确的是()
A. 甲的拉力等于乙的拉力
B. 甲的拉力等于乙的拉力的3倍
C. 乙拉绳子的速度是甲拉绳子速度的2倍
1
D. 甲拉绳子的距离等于乙拉绳子距离的
2
【答案】D
【解析】解：图甲中两个都是定滑轮，F =G，图乙中由一定滑轮和一动滑轮
甲
1
组成，承担物重的绳子段数n=2，F = G，则F =2F ；由于提升物体的时
乙 2 甲 乙
1
间未知，则拉绳子的速度无法比较；因s =h，s =2h，则s = s ．
甲 乙 甲 2 乙
3.要用滑轮组匀速提升重1250N的物体，而绳子最多能承受250N的力，若不计
滑轮重及摩擦，则滑轮组中至少有()
A. 一只定滑轮和两只动滑轮 B. 两只定滑轮和一只动滑轮
C. 两只定滑轮和两只动滑轮 D. 两只定滑轮和三只动滑轮
【答案】C
G 1250 N
【解析】解：绳子段数n= = =5，5段绳子至少需要两个动滑轮．一
F 250 N只定滑轮无法满足绕绳要求．
4.如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图．它由4个定滑轮和2个动滑轮组成，
绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降．假设
在升降过程中衣架横梁保持水平，若衣服和晾衣架等总重30N，每个滑轮重
10N(各种摩擦力及绳重忽略不计)，则静止时绳子拉力为()
A. 25N B. 12.5N C. 22.5N D. 20N
【答案】B
5.如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F
拉动木箱使它匀速直线运动了3m(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)，下列说法
正确的是()
A. 拉力F的大小为400N B. 拉力F的大小为200N
C. 绳自由端移动了6m D. 绳自由端移动了9m
【答案】C
【解析】解：由图知，n=2，
1 1
AB、不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则拉力：F= f = ×200N=100N，故
2 2
A、B都错误；
CD、绳自由端移动的距离：s=2s =2×3m=6m，故C正确、D错误。
物
故选：C。
1
由图知，水平使用滑轮组，n=2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力F= f；
2
拉力端移动的距离等于物体移动距离的2倍。
本题考查了使用滑轮组拉力和拉力端移动距离的计算，水平使用滑轮组，拉力
是为了克服物体与地面间的摩擦，木箱重为干扰因素。
6.如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为()A. 8N，8N B. 12N，8N C. 8N，12N D. 12N，12N
【答案】B
【解析】解：由图知，滑轮组承担左边拉力的绳子股数n=3，不计滑轮、弹簧
1
秤及轻绳的质量，拉力F= F ，
3 左
滑轮组受到水平向左的拉力F =3F=3×4N=12N，根据力的相互作用性可知，
左
甲弹簧秤的读数为12N；
滑轮组承担右边拉力的绳子股数n=2，不计滑轮、弹簧秤及轻绳的质量，拉力
1
F= F ，
2 右
滑轮组受到水平向右的拉力F =2F=2×4N=8N，根据力的相互作用性可知，
右
乙弹簧秤的读数为8N。
故选：B。
水平使用滑轮组，分析滑轮组承担左、右边拉力的绳子股数n，不计滑轮、弹
1
簧秤及轻绳的质量，拉力F= F ，据此得出甲、乙弹簧秤的读数。
n 拉
本题考查了水平使用滑轮组时拉力的计算，确定承担物重的绳子股数和整体受
力分析是解答本题的关键。
7.如图所示装置中，物体甲20N，乙10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮
相连，沿着水平方向的拉力F的大小为5N时，物体甲恰能在光滑的水平桌面上
向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦，下列说法中正确的是()
A. 物体甲受到乙给它的摩擦力为5N
B. 物体乙受到的运动阻力为5N
C. 竖直墙面对滑轮沿水平方向的拉力为5N
D. 甲乙两物体的物重不同，受到摩擦力的大小也不同
【答案】C
【解析】
【分析】
对物体甲进行受力分析，甲在水平方向上受到向左拉力，绳子向右的拉力，乙
对它向右的摩擦力，这三个力在水平方向平衡．据此进行解答．本题考查物体在平衡状态下的受力分析，要注意本题中对甲、乙单独进行分析，
明确其受到哪几个力的作用，还要知道在光滑的水平面上，物体不受摩擦力．
【解答】
A.乙物体受绳子向右的拉力和甲对乙向左的摩擦力做匀速运动，所以F =f，物
右
体甲在水平面上做匀速直线运动，受到向左的拉力F和绳子对它向右的拉力F
右
及乙对甲向右的摩擦力f，所以F=f +F =2f，所以，物体甲受到乙给它的摩擦
右
F 5N
力f = = =2.5N，故A错误；
2 2
B.乙物体受绳子向右的拉力和甲对乙向左的摩擦力做匀速运动，所以
F =f =2.5N，所以物体乙受到的运动阻力为2.5N，故B错误；
右
C.定滑轮静止，在水平方向上定滑轮受到两根绳子向左的拉力等于竖直墙面对
滑轮沿水平方向的拉力，每根绳子上的拉力为2.5N，所以竖直墙面对滑轮沿水
平方向的拉力为2.5N×2=5N，故C正确；
D.甲乙受到的摩擦力是相互作用力，大小相等，故D错误。
故选C。
8.如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，此
时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A
向左作匀速直线运动，则()
A. F=20N B. F=10N C. F=5N D. F=30N
【答案】B
【解析】
【分析】
此题考查了滑轮组的省力特点及二力平衡条件的应用，能够判断出摩擦力的大
小和方向是解决此题的关键。
1
由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以F= G ，根据二力平衡条件确定
2 B
出摩擦力的大小；
当拉动A向左运动时，摩擦力的方向水平向右，根据二力平衡条件确定出拉力
的大小。
【解答】
由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以绳子的拉力：
1 1
F = G = ×10N=5N；
A 2 B 2在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f =F =5N，方向水平
A
向左；
若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则
F'=F +f =5N+5N=10N。
A
故选B。
9.如图所示，吊篮重400N，动滑轮总重50N，定滑轮总重40N，人的重力为
600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力()
A. 218N B. 220 N C. 210 N D. 236 N
【答案】C
【解析】
【分析】
解答该题须采用整体思想，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体进行分析，这是
解答此题的关键。
此题可用整体法来进行分析，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体，当吊篮不动
时，整个系统处于平衡状态，那么5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和
吊篮的重力和。可据此求解。
【解答】
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡。
1
则人的拉力F= ×(400N+50N+600N)=210N，故C选项正确，ABD选项错
5
误。
故选C。
10.如图是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，
AO:OB=2:1，配重的重力为150N，重力为600N的健身者通过细绳在B点施加
竖直向下的拉力为F 时，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力为100N，在
1
B点施加竖直向下的拉力为F 时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力
2为70N.已知F :F =2:3，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，下列
1 2
说法正确的是 ( )
A. 该装置中，滑轮重力为30N
B. 第一次健身者的拉力为260N
C. 该健身者可以将该配重拉起
D. 配重对地面的压力为80N时，健身者在B点施加竖直向下的拉力为320N
【答案】D
【解析】当健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F 时，杠杆在水平位
1
置平衡，配重对地面的压力为100N，压力和地面对配重的支持力是一对相互作
用力，大小相等，则绳子对配重的拉力F=G-F =150N-100N=50N，则绳子
支
对动滑轮的拉力F =2F+G =2×50N+G =100N+G ，根据杠杆平衡条件可
A 动 动 动
知：F ×OB=F ×AO，且AO:OB=2:1，则
1 A
F ×AO
F = A =2F =2×(100N+G )=200N+2G ；同理：在B点施加竖直向
1 OB A 动 动
下的拉力为F 时，杠杆仍在水平位置平衡，配重对地面的压力为70N，则绳子
2
对配重的拉力F'=G-F' =150N-70N=80N，则绳子对动滑轮的拉力
支
F' =2F'+G =2×80N+G =160N+G ，根据杠杆平衡条件可知：
A 动 动 动
F ×OB=F' ×AO，则F =2F' =2×(160N+G )=320N+2G .由题知，
2 A 2 A 动 动
F 200N+2G 2
F :F =2:3，即 1= 动= ，解得动滑轮的重力G =20N，故A错误．
1 2 F 320N+2G 3 动
2 动
第一次健身者的拉力F =200N+2G =200N+2×20N=240N，故B错误．若健
1 动
身者把配重拉起，则绳子对A处的拉力F'' =2G+G =2×150N+20N=320N，
A 动
健身者对B端拉力F =2F'' =2×320N=640N，由于健身者的体重最大为
B A
600N，无法提供640N的拉力，故无法将配重全部拉起来，故C错误．配重对
地面的压力为80N时，绳子对配重的拉力F''=G-F'' =150N-80N=70N，则
支
绳子对动滑轮的拉力F'' =2F''+G =2×70N+20N=160N，根据杠杆平衡条
A 动
件，可知健身者在B施加竖直向下的拉力F' =2F'' =2×160N=320N，故D
B A
正确．
二、多选题11.工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是()
A. 滑轮组中的动滑轮能改变拉力的大小
B. 图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C. 绳子自由端下拉1m，桶上升2m
D. 质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
【答案】AB
【解析】
【分析】
本题考查了动滑轮、滑轮组的特点，本题关键是知道：工人提供的最大拉力等
于自身重力。
(1)(2)动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆；
(3)由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h；
(4)工人提供的最大拉力等于自身重力；利用该滑轮组能提起的最大物重
G =2F ，利用G=mg求提升最大质量。
最大 最大
【解答】
AB.动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，所以滑轮组
中的动滑轮能改变拉力的大小，故AB正确；
C.由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，
故C错误；
D.工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F =G =m g=65kg×10N/kg=650N；
最大 人 人
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重
G =2F =2×650N=1300N，
最大 最大
则提升物体的最大质量： ，故D错误。
故选AB。
12.用如图所示的滑轮组，拉重20N的木块前进。当作用在绳自由端的水平拉力
F=3N时，木块恰能在水平桌面上做匀速直线运动。若木块5s内沿此水平桌面
匀速前进了0.2m，则在此过程中，下面说法正确的是(不计滑轮重、绳重及轴摩
擦)( )A. 木块受摩擦力为6N
B. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
C. 竖直墙受到的拉力为9N
D. 以动滑轮为参照物，木块是运动的
【答案】AC
【解析】
【分析】
本题主要考查滑轮组中相关量的计算、运动的描述、速度的计算、平衡状态及
相互作用力，知识点多，综合性较强，有一定的难度。
解题的关键是根据图示找出滑轮组绳子的有效股数，由图可知，滑轮组绳子的
有效股数n=2，求出绳子自由端移动的距离，即可求出绳子自由端移动的速度，
由滑轮组拉力公式求出木块受到的滑动摩擦力；根据平衡力和相互作用力分析
竖直墙受到的拉力；判断物体是否运动关键看物体的位置相对于参照物是否发
生了变化。
【解答】
由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，
A.木块受到滑动摩擦力f和滑轮组的拉力作用做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件得：f =nF=2×3N=6N，故A正确；
B.绳子自由端移动的距离s=2s =2×0.2m=0.4m，绳子自由端移动的速度为
木块
s 0.4m
v= = =0.08m/s，故B不正确；
t 5s
C.以定滑轮为研究对象，定滑轮静止受平衡力作用，因有3股绳子作用在定滑
轮上，故竖直墙对定滑轮的拉力为3×3N=9N，因为力的作用是相互的，相互
作用力大小相等，则竖直墙受到的拉力为9N，故C正确；
D.以动滑轮为参照物，木块的位置没有变化，木块是静止的，故D不正确。
故选AC。
三、填空题
13.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶，动滑轮重为30N，不
计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在10s内将绳子匀速向上拉9m，则泥桶
上升________m，手拉绳子的力为________N。【答案】3；90
【解析】
【分析】
此题考查了滑轮组的机械效率计算及其省力特点，正确分析承担物重的绳子段
数是解决问题的关键，并要搞清s与h之间的关系。
绳子末端移动的距离s与物体上升高度h的关系：s=nh，由此可算出物体上升
的高度；
不计绳重及摩擦，使用滑轮组时，有几段绳子承担物体和动滑轮的总重，拉力
1
就是物重和动滑轮重总重的几分之一，即公式F= (G +G )，由此可算出绳
n 物 动
子末端的拉力。
【解答】
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h，则：
1 1
h= s= ×9m=3m；
3 3
手拉绳子的力：
1 1
F= (G +G )= ×(240N+30N)=90N。
3 物 动 3
故答案为：3；90。
14.一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能
将小汽车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是______；设两种方式将
汽车拉出的最小力的大小分别是F 、F ；则F ______ F (填“>”“<”或“=”
1 2 1 2
)。
【答案】改变力的方向 >
【解析】解：甲中使用的是定滑轮，不省力，但能改变用力的方向；
乙中使用的是动滑轮，可以省力，但费一倍的距离；
所以，F >F 。
1 2
故答案为：改变力的方向；>。
(1)定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不
费力，但可以改变作用力方向。
(2)动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的
杠杆，省一半的力多费1倍距离。
本题考查了两种滑轮的特点。使用动滑轮可以省力，但不能改变用力的方向而费距离，使用定滑轮不省力，但可改变用力的方向。
15.如图甲、乙所示，分别用力F 、F 匀速提升重为10N的物体，图 中的
1 2
滑轮可以看成省力杠杆；图甲中，若不计摩擦和滑轮重力，力 F 的大小
1
为 N，物体受到合力的大小为 ．
【答案】乙 ;10 ;0
16.如图所示，用200N的力拉着物体A以3m/s的速度在水平面上匀速前进，
如果物体A与地面间摩擦力大小是80N，不计滑轮重力、绳重及轮轴间的摩擦，
则物体B与地面摩擦力的大小为______N，物体B被拖动的速度是______m/s。
【答案】60 6
【解析】解：由题意知，用 200N 拉物体在水平面上匀速向左运动，拉力
F=200N，
设F 为A与滑轮相连的绳子所受的拉力，F 为绳子拉物体B的力，A与地面间
1 2
的摩擦力f ，B与地面间的摩擦力f ，
1 2
对物体A受力分析可得：F=f +F ，
1 1
由题意可知F =120N，
1
1 1
因为是同一根绳，所以F = F = ×120N=60N，即 B 与地面间的摩擦力
2 2 1 2
f =F =60N，
2 2
物体B移动的速度：v =2v =2×3m/s=6m/s。
2 1
故答案为：60；6。
由图知，对物体A的拉力等于摩擦力加上A与滑轮相连的绳子所受的拉力，据
此求出A与地面间的摩擦力；水平使用动滑轮，可求出对物体 B的拉力，再根
据二力平衡求出B与地面间的摩擦力，再利于物体B移动的速度是物体A移动
速度的二倍求出物体B的速度。
本题考查了动滑轮的特点、二力平衡条件的应用，可以将图形逆时针旋转90°帮
助分析。关键是公式及其变形的灵活运用。17.高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的
良好接触，如图所示为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定
滑轮的作用是不省力，但可以______；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输
电线A端受到的拉力大小为1×104N，则坠砣受到的总重力为______N。
【答案】改变力的方向 5000
【解析】解：(1)由定滑轮的特点知，定滑轮的作用是改变力的方向；
(2)由图知滑轮组承担A端拉力为F =1×104N；
A
1 1
绳子股数n=2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则G= F = ×1×104N=5000N。
2 A 2
故答案为：改变力的方向；5000。
(1)根据定滑轮的特点，定滑轮的作用是改变力的方向；
(2)由图知滑轮组承担A端拉力的绳子股数n=2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，
1
根据G= F 求出坠砣受到的总重力。
2 A
本题考查了水平使用滑轮组时拉力与提升物重的关系，注意与竖直使用滑轮组
的区别。
四、作图题
18.如图所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的
绕线。
【答案】解：
人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，承担物重的绳子段数最多时最
省力，应由3段绳子承担物重；所以，从动滑轮上面挂钩开始，依次绕过定滑G
轮和动滑轮，最后绳端回到人的手中，则F= ，为最省力的绕法，如图所示：
3
【解析】最省力的绕绳方法即是承担物重的绳子段数最多，先分析出应由3段
绳子承担物重，才按照“奇动偶定”的原则确定绕绳方案。
19.有一物体放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组利用300N的力将重
物匀速提到楼上，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
【答案】解：图中滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成，要使该滑轮组向下
用力物体向上运动，应从动滑轮开始缠绕，如图所示：
【解析】在绕制滑轮组时要同时兼顾省力情况与拉力的方向，并从内向外依次
绕过所有滑轮。
此题是有关滑轮组的绕法，有关滑轮组可以从定滑轮也可以从动滑轮绕起，在
题目中要根据实际情况而定。此题需要判断处拉力的方向，从而确定绕法。五、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
20.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置．
(1)在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，实验测力计的操作方法正确的是
_________．
A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止 C.匀速向下拉动钩码
(2)他按图示提起钩码时，分别测得一组数据如下表所示，请你分析：
钩码重 钩码升高 测力计示 测力计移动
G/N 高度h/m 数F/N 距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
①比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是________________；
②比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是________________；
③把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动
滑轮__________．
(3)在探究定滑轮工作特点时，按照图乙所示操作，觉得不方便读数，于是把弹
簧测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计示数会
_________(变 大 /变 小 /不 变 )， 其 理 由 是
__________________________________________．
【答案】(1)C；(2)①省力；②改变力的方向；③费距离；(3)变小；忽略了测
力计的重力
【解析】
【分析】
本题考查了学生从表格中的数据得出结论的能力，认识到使用定滑轮和动滑轮
的特点，每种机械都有优点和缺点；
(1)在做实验时，要注意让物体保持平衡状态，即让物体保持静止状态或匀速直
线运动状态。
(2)①比较弹簧测力计示数的大小，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；
②比较弹簧测力计拉力的方向，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，
给做功带来了方便；③乙中测力计移动的距离小于丙中的距离，即使用动滑轮费距离；
(3)把测力计倒过来使用时，根据对弹簧测力计进行受力分析可以找到问题所在。
【解答】
解：(1)研究该问题时，应该让物体保持静止状态或匀速运动状态，故弹簧测力
计的操作方法可以是拉着重物保持静止或匀速向下拉动重物。
故答案为C；
(2)①在丙中，拉力F=0.55N
