文档内容
二、滑轮
目录
【A 夯基础】............................................................................................................................1
一、定滑轮及其特点................................................................................................................................1
二、动滑轮及其特点................................................................................................................................2
三、动滑轮、滑轮组、轮轴的简单应用...............................................................................................5
四、滑轮组及其特点................................................................................................................................8
五、从杠杆的角度分析轮轴.................................................................................................................13
六、作图题..............................................................................................................................................14
七、计算题..............................................................................................................................................16
八、实验题..............................................................................................................................................20
【B 提能力】..........................................................................................................................22
【C 链中考】..........................................................................................................................32
一、定滑轮及其特点
1．如图所示，分别用力F、F、F 匀速提起物体A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正
1 2 3
确的是（ ）
A．FF>F C．F>F=F D．F=F=F
1 2 3 1 2 3 2 1 3 1 2 3
【答案】D
【详解】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三
个不同方向，用的拉力大小相等，即F、F、F 都等于物体的重力，故D符合题意。
1 2 3
故选D。
2．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确
的是（ ）A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
【答案】C
【详解】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改
变力的方向。
故选C。
二、动滑轮及其特点
3．如图1所示，用力F匀速提起重为G的物体A．若不计滑轮重及摩擦，关于所用滑轮的种类和力F的大
小，正确的判断是 ( )
A．动滑轮，F＝G
B．动滑轮，F＝0.5G
C．定滑轮，F＝G
D．定滑轮，F＝0.5G
【答案】B
【详解】如图所示，提升物体时，滑轮一起上升，为动滑轮，∵不计滑轮重及摩擦，∴F= G=0.5G.
故选项B符合题意．选项ACD不符合题意．
4．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ）A．省力，同时也省距离 B．省力，但不改变施力的方向
C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向
【答案】B
【详解】由图得，工人使用的滑轮为动滑轮，动滑轮是省力杠杆，可以省力，但费距离，且不能改变施力
的方向，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中甲滑轮可以看成 杠杆，使用它的好
处是 。其中乙为 滑轮，F 端拉升4m，则物体升高 ；不计滑轮重力及摩擦，若拉力F
2 1
＝F，则G G（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
2 1 2
【答案】 等臂 改变用力方向 动 2m 小于
【详解】[1][2]甲滑轮不随重物的升降而升降，属于定滑轮，使用时相当于等臂杠杆，不省力，F＝G，但
1 1
可以改变用力方向。
[3][4][5]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，使用时相当于省力杠杆，省一半力
所以G＝2F。
2 2
因为拉力F＝F，所以G 小于G。
1 2 1 2
动滑轮省力，同时费距离
即物体升高2m。
6．用动滑轮提起货物，分别沿三个不同方向匀速拉绳子，关于三个力的大小关系正确的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】如图，分别沿三个不同方向匀速拉绳子，动滑轮两侧绳子的拉力的合力等于货物和动滑轮的总重，
竖直拉绳子时，拉力为货物和动滑轮的总重的一半，两绳子的拉力夹角越大，绳子上的拉力越大，所以，
三个力的大小关系为
F>F>F
3 2 1
故B正确，ACD错误。
故选B。
7．如图所示，物体A重100牛，在大小为20牛的拉力F的作用下，10秒内沿水平地面匀速前进5米，则
物体A的速度为 米/秒，受到的摩擦力为 牛，绳子自由端移动了 米。
【答案】 0.5 20 5
【详解】[1]10秒内沿水平地面匀速前进5米，则物体A的速度为
[2]由于物体做匀速直线运动，水平面上受到的摩擦力
f=F=20N
[3]如图所示，是一个定滑轮，它只能改变力的方向，故绳子自由端移动和物体移动的距离相等，为5米。
8．如图所示使用下列三个装置分别用F 、F 、F 匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则F 、
1 2 3 1
F 、F 的大小关系为（ ）
2 3
A．F ＜F ＝F B．F ＜F ＜F C．F ＝F ＜F D．F ＜F ＜F
1 2 3 1 2 3 1 3 2 1 3 2
【答案】D【详解】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下：
左边的滑轮是动滑轮，能省一半的力，故
右边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故
中间的滑轮是动滑轮，F 作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则
2
所以
故选D。
9．如图所示小华组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体， （不计绳重、轮重和摩擦），要
使物体竖直匀速提升1m。则① ，② N。若想以更快的速度将物体提升起
来，则选用方案 （甲/乙），但该方案的缺点是 。
【答案】 50N 200 乙 见解析
【详解】[1]不计绳重、轮重和摩擦，甲图是动滑轮，拉力的大小
[2]不计绳重、轮重和摩擦，乙图是动滑轮，拉力作用在滑轮的轴上，绳端的拉力是物重的二倍，则
F =2G =2×100N=200N
乙 物
[3][4]要提升物体更快，乙图中动滑轮更适合，物体上升高度是绳子自由端移动的距离的2倍，物体上升的
速度是绳子自由度速度的2倍，该方案中绳端的拉力是物重的二倍，比较费力。
三、动滑轮、滑轮组、轮轴的简单应用
10．小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于 （选填“动滑轮”、“定滑轮”
或“杠杆”）；如图乙，沿箭头方向将石碾子滚上台阶，石碾子相当于 杠杆（选填“省力”、“费
力”或“等臂”）。【答案】 动滑轮 省力
【详解】[1]如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，在拉动时，A的树干和绳子一起运动，起到省力的
作用，相当于动滑轮。
[2]沿箭头方向将石碾子滚上台阶的过程中，石碾子与台阶的接触点为支点，此时动力臂大于阻力臂，为省
力杠杆。
11．螺丝刀就是一个轮轴的实例，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝
钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于 ，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉
拧起来更省力。
【答案】 粗 斜面 密
【详解】[1]螺丝刀的动力施加在手柄上，手柄相当于轮，是一个省力的轮轴，手柄粗一些的螺丝刀用起来
更省力。
[2][3]螺丝钉上的螺纹相当于一个变形的斜面，长度一定时，螺纹越密相当于斜面越长，所以，螺纹密一些
的螺丝钉拧起来更省力。
12．如图，小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小红将绳子一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕
过两根木棍，小明和小杰相距一定距离握紧木棍站稳后，小红在图中B处拉绳子的另一端，用很小的力便
能拉动他们，该实验说明 。
【答案】使用滑轮组可以省力
【详解】从图中的使用情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，所以两根木棍和绳子组
成的机械相当于滑轮组，小红在图中B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，这说明使用滑轮组
可以省力。
13．如图所示，由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮的作用是 ，轮轴的作用是 。
【答案】 改变力的方向 省力
【详解】[1][2]由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向；
动力在轮上，阻力在轴上，由于轮的半径大于轴的半径，即动力臂大于阻力臂，因此使用轮轴是省力的。
14．机械以各种不同的形式展现在生活中，成为生活中不可或缺的部分，如图是自行车结构图，关于其机
械的应用，正确的是（ ）
A．螺丝和螺帽：斜面类螺旋简单机械，费距离
B．脚踏板：属于等臂杠杆
C．刹车控制器：属于杠杆，能省距离
D．车龙头：属于轮轴，控制自行车的方向并节省距离
【答案】A
【详解】A．螺丝和螺帽属于斜面类螺旋简单机械，螺纹增加了斜面的长度，省力费距离，故A正确；
B．脚踏板属于轮轴，相当于一个省力杠杆，省力费距离，故B错误；
C．刹车控制器动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，省力费距离，故C错误；
D．车龙头属于轮轴，相当于一个省力杠杆，可以省力的控制自行车的方向但是费距离，故D错误。
故选A。
15．如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏，图乙是该游戏装置的
示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则
各握住一根木棍向外拉，女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起（忽略绳与木棍之间的摩擦）。以下关于三
人的拉力大小和运动距离的说法正确的是（ ）A．女孩的拉力最小，运动距离最长 B．女孩的拉力最大，运动距离也最长
C．三人的拉力一样大，运动距离一样长 D．大人和男孩的拉力一样，女孩运动距离最长
【答案】A
【详解】每股绳子上的力相等，设力的大小为F，大人的圆木棍上有六股绳，大人的拉力为6F，男孩的圆
木棍上有五股绳，男孩的拉力为5F，女孩的拉力为F，所以大人的拉力最大；女孩的拉力最小，省力费距
离，所以女孩的运动距离最大，故BCD错误， A正确。
故选A。
16．小艳学习了“滑轮”后，建立了知识结构图，请你帮她补全空格处的内容。
（1） ；（2） ；（3） 。
【答案】 改变力的方向 省力杠杆 滑轮组
【详解】[1]定滑轮的实质是等臂杠杆，在使用时不省力，但可以改变力的方向。
[2]定滑轮的实质是省力杠杆，在使用时，最多可以省一半的力，但费2倍的距离。
[3]至少有一个定滑轮和一个动滑轮组成的装置为滑轮组。使用滑轮组可以省力也可以改变力的方向。
四、滑轮组及其特点
17．如图所示的装置处于平衡状态，两物体重力分别为G、G。在不计滑轮重、绳重及绳子摩擦时，若物
1 2
体G=15N，则G= N。
2 1【答案】30
【详解】如图所示：不计滑轮重、绳重及绳子摩擦时，由公式
可知
所以
G=2G=2×15N=30N
1 2
18．如图，物体A重 ，放在水平桌面上，通过绳子和滑轮连接重为 的物体B，此时物体A恰能向右
匀速直线运动。则A受到的摩擦力是 。若在物体A上加一个水平向左的拉力 ，使物体A沿桌面
水平向左匀速直线运动，则所加的拉力的大小为 。（不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的
摩擦）
【答案】 3 6
【详解】[1]由图示知，在不计绳子、滑轮的质量及绳子与滑轮间的摩擦时，物体A受到绳子的拉力
F= G = ×6N=3N
1 B
此时A匀速向右直线运动，则A受到的摩擦力与绳子的拉力是一对平衡力，所以
f=F=3N
1 1
[2]在A上加一个水平向左的拉力F时，A向左做匀速直线运动，此时A在水平方向上的三个力：向左的拉
力、绳子向右的拉力及向右的摩擦力，是平衡力，所以向左的拉力
F=F+f=3N+3N=6N
1 1
19．小明用图中滑轮组将5N的物体匀速提升1m，F=2N，忽略绳重和摩擦，下列说法错误的是（ ）A．可以省力但不能改变力的方向
B．两个滑轮均为定滑轮
C．绳子自由端移动的距离是3m
D．动滑轮重1N
【答案】B
【详解】A．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，故可以省力，力的方向仍向上，没有改变力的方向，故
A正确，不符合题意；
BC．图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．物体重为5N，忽略绳重和摩擦，则拉力
解得动滑轮的重力G =1N，故D正确，不符合题意。
动
故选B。
20．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，
使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，下列说法不正
确的是（ ）
A．人对绳子的拉力为210N
B．绳子自由端移动的距离为6m
C．绳子自由端移动的速度为0.8m/s
D．使用此滑轮组能改变力的方向【答案】B
【详解】A．由图可知，绳子承重段数n=2，人对绳子的拉力为
故A正确，不符合题意；
B．由图可知，n=2，物体A在5s内匀速上升了2m，则绳子自由端移动的距离为4m，故B错误，符合题意；
C．绳子自由端移动的速度
故C正确，不符合题意；
D．不借助滑轮组时，应向上拉动绳子才能使物体A向上移动，借助滑轮组，拉力方向向下，所以使用此
滑轮组改变了力的方向，故D正确，不符合题意。
故选B。
21．如图所示，若绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重 ，则图甲中的拉力 N，图乙
中的拉力 N．若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m，则甲乙两装置中物体被提升的高度
之比为 。
【答案】 150 100 3∶2
【详解】[1][2]由图知， ， ，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，则
[3]若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m，甲装置中物体被提升的高度为
乙装置中物体被提升的高度为
则甲乙两装置中物体被提升的高度之比为 。22．如图所示，A，B两个滑轮中， 是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面的摩
擦力是30N，匀速移动物体，拉力F为 N。
【答案】 B 10
【详解】[1]B随着物体一起移动，故B是动滑轮。
[2]对B进行分析，B 受到了三段绳子的拉力，方向向左，还受到了向右的拉力，再对物体进行受力分析，
受到了向左的拉力和向右的摩擦力，物体是匀速移动的，故向左的拉力等于摩擦力，其大小为30N，而对
B进行分析，向左的三段绳子拉力等于向右的绳子拉力30N，故其中一段绳子的拉力为10N。
23．“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相
当于 （填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是为 （选填“省力”、“省距
离”或“省功”）；若某同学所用的拉力为300N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为 kg。
（g取10N/kg）
【答案】 定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 省力 150
【详解】[1]提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑
轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。
[2]利用该装置既能省力，又能改变力的方向。
[3]不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力为
所以G=1500N，则摩托车的质量为
24．如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的
衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 个，动滑轮
（填“能”或“不能”）改变施力的方向。定滑轮实质是一个 杠杆，动滑轮实质是一个
杠杆。（以上两空均选填“省力”、“费力”或“等臂”）。【答案】 2 不能 等臂 省力
【详解】[1][2]当晾衣架上升时，下面的两个滑轮与晾衣架一起上升，所以下面的两个滑轮是动滑轮，动滑
轮不能改变力的方向。
[3][4]定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，所以定滑轮实际上是等臂杠杆；动滑轮的动力臂等于滑
轮的直径，阻力臂等于滑轮的半径，所以动滑轮实际上就是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
五、从杠杆的角度分析轮轴
25．古代的汲水装置——辘轳，由具有共同转轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之
转动并缠绕井绳，提起水桶。用辘轳提水的某时刻的示意图如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．正常使用时，图甲中辘轳可视为费力杠杆
B．使用辘轳提水，不仅可以省力，也可以省距离
C．图丙中水龙头开关，②比①更省力
D．家中房门的门把手与辘轳的原理相同
【答案】D
【详解】A．辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，可以省力，属于省力杠杆，故A
错误；
B．省力的机械必定费距离，费力的机械必定省距离，既省力又省距离的机械是不存在的，故B错误；
C．水龙头开关的设计应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动
力，故选择图中的①可以更省力，故C错误；
D．辘轳和家中房门的门把手的设计都应用了轮轴，原理相同，故D正确。
故选D。
26．如图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置一一辘轴(1)图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计，
支点是 点，动力的作用点在 点（后两空选填“A”“B”或“C”）；
(2)图乙中动力臂和阻力臂的之比为5∶1，若 ， ；现将总质量为 的水和
桶从井中匀速提起，人们在摇把末端施加的力 至少需要 N。
(3)图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用 （选填“①”或“②”）效果更好。
【答案】(1) 省力 B C
(2) 75 100
(3)①
【详解】（1）[1][2][3]辘轳的实质是轮轴，为方便提水，动力作用在轮上，即动力的作用点在C点省力；
支点是绕着转动的固定点，即B点。
（2）[1]图乙中动力臂和阻力臂的之比为5∶1，阻力臂 ，动力臂为
[2]根据杠杆的平衡条件有
人们在摇把末端施加的力 至少需要
（3）水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减
小动力，故选择图中的①可以更省力。
六、作图题
27．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F 、阻力F 、动力臂l 以及阻力臂l ．
1 2 1 2
( )【答案】
【详解】定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；
拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；
过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段(即动力臂l 和阻力臂l )．
2 1
如图所示：
28．用一个动滑轮，向上匀速提升重物，若把动滑轮看作是变形的杠杆，请在图中标出支点O和动力臂
L。
【答案】
【详解】动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F为绳子的拉力，方向向上，过支点O向动力作
用线画垂线，就得到动力臂L，如图所示：29．工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
【答案】
【详解】因为滑轮组要求站在地面上人向下拉绳时提升重物，因此在绕绳时，绳子的起点在上方定滑轮的
挂钩上，最终绳子自由端方向应该向下，如图所示：
七、计算题
30．如图所示，物体重180牛，动滑轮重20牛，绳重和摩擦不计．在拉力F的作用下，物体正以0.1米/秒
的速度匀速上升．求：（1）拉力F；
（2）2分钟时拉起绳子的长度．（假设绳子足够长）
【答案】(1) 100N； (2) 24m．
【详解】(1)因为绳重与摩擦不计，所以拉力
F= =100N；
(2)因为动滑轮由两段绳子吊着物体，则绳自由端的速度是物体速度的2倍，即
v =2v =2×0.1m/s=0.2m/s，
绳 物
2分钟绳子自由端移动的距离为：
s =v t=0.2m/s×2×60s=24m．
绳 绳
答：(1)绳的拉力为100N；
(2)2分钟绳子自由端移动的距离为24m．
31．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉
力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求：
（1）物体所受的摩擦力f的大小；
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离。
【答案】（1）20N；（2）4m
【详解】解：（1）滑轮是动滑轮，不计滑轮自重和滑轮绳子间的摩擦，则拉力 ，则物体A与地面
间的滑动摩擦力
f=2F=2×10N=20N
（2）物体移动的速度0.2m/s，则绳子自由端移动速度为物体移动速度的2倍，为0.4m/s，所以绳子自由
端在10秒内移动的距离为
s=vt=0.4m/s×10s=4m
答：（1）物体所受的摩擦力f的大小为20N。
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离为4m。
32．工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。
若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：（1）动滑轮的重力；
（2）钢绳自由端移动的距离；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。
【答案】（1）100N；（2）18m；（3）400N
【详解】解：（1）由图示可知，滑轮组承担重量的绳子股数为n＝3，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略
不计，由 可得，动滑轮的重力
G ＝3F-G＝3×300N-800N＝100N
动
（2）已知建材上升的高度为6m，则钢绳自由端移动的距离
s＝3h＝3×6m＝18m
（3）滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力
为
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）钢绳自由端移动的距离为18m；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。
33．如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个重500N的人站在地上利用滑
轮组将重物匀速提起来。求：
（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？
（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法；
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是多少？人对地面的压力是多少？【答案】（1）1000Pa；（2）见解析；（3）320N，180N
【详解】解：（1）正方体与地面的接触面积为
重物在水平面上，对地面的压力为
则对地面的压强为
（2）要想使人所用的拉力最小，且该滑轮组向下用力，应从动滑轮开始绕。如图所示
。
（3）由第二问知，重物相当于三股绳子拉着，可列式
解得
如果人对绳子的实际拉力是320N，则绳子对人的拉力也是320N，所以，人对地面的压力
答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是1000Pa；
（2）滑轮组上绳子的绕法如图；
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，动滑轮的重力是320N；人对地面的压力是180N。八、实验题
34．在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中：
(1)在探究定滑轮工作的特点时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在
拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数 （变大/变小/不变）；
(2)在探究动滑轮工作特点时，先测出钩码和动滑轮的总重力，然后按照图丙组装动滑轮，实验时，
向上拉弹簧测力计，使钩码 上升，读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目
的是 。
【答案】(1)变小
(2) 匀速竖直 匀速 为了得到普遍的规律
【详解】（1）测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），
受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力
计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩
码重。所以，测力计的示数变小。
（2）[1][2]在探究动滑轮工作的特点时，由于绳子拉起动滑轮和物体，故先测出物体的总重力，然后按照
图丙组装动滑轮，实验时，应匀速竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数。
[3]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律，防止偶然性的发生。
35．小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，实验装置如图所示。
实验次 物重 使用动滑轮时测力计的示数
数 G/N F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.9
3 2.00 1.15（1）在研究定滑轮特点时，按图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉
绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （选填“大于”、“等于”或“小于”）物体的重力，
其原因是 （不计绳重及摩擦）；
（2）在研究动滑轮特点时，按图乙操作，记录数据如表，分析表中的数据发现，测力计的示数F大于物
重G的一半，其原因是 。如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，请提出一
条合理的建议 。
【答案】 小于 测力计有重力 动滑轮有重力 增加物重
【详解】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力，受到向下的重
力和手的向下拉力，这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差，
所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知，实验会造成测量值会小于钩码的重力。
（2）[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴
之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力增大。
[4]如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，可以换用轻质动滑轮或提升重力更大的物体。
36．阅读材料，回答问题。
物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益（用“M ”表示），根据机械效
A
益可以比较省力程度。那么，滑轮组的机械效益与哪些因素有关呢？小明提出三个猜想：
猜想一：与物体重力大小有关；
猜想二：与吊起动滑轮的绳子股数有关；
猜想三：与动滑轮重力大小有关；
小明组装了如图甲、乙、丙所示的滑轮组，其中图甲、乙中每个滑轮的质量为m，图丙中每个滑轮的质量
1
m，m＝2m，利用这三个滑轮组进行实验，测得5组数据，再将图丙的滑轮先后更换两次，测得2组数据。
2 1 2
不计绳重和摩擦，实验数据如下表。
吊起动滑轮的绳子
序号 物重G/N 拉力F/N 机械效益M
A
股数n
1 6 2 4.0 1.5
2 8 2 5.0 1.6
3 10 2 6.0 1.7
4 8 3 3.3 2.4
5 8 4 2.5 3.2
6 8 4 3.0 2.7
7 8 4 3.5 2.3(1)由1、2、3三次数据，可得出结论： ；
(2)分析数据可知，当其它条件相同时，机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是 ；
(3)第 三次实验是为了探究机械效益M 与动滑轮重的关系。
A
【答案】(1)其它条件相同时，物重越大，滑轮组的机械效益越大
(2)
(3)5、6、7
【详解】（1）由表中1、2、3三次数据可知，其它条件相同时，物重越大，滑轮组的机械效益越大。
（2）分析2、4、5三次数据可知，当其它条件相同时，吊起动滑轮的绳子股数越大，机械效益越高，且
机械效益与吊起动滑轮的绳子股数的比值为定值0.8，则机械效益与吊起动滑轮绳子股数成正比，定量关
系是 。
（3）根据控制变量法可知探究机械效益 与动滑轮重的关系需改变动滑轮的重，控制其它条件相同，由
题意可知5、6、7三次实验是为了探究机械效益与动滑轮重的关系。
一、单选题
1．小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通
过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（ ）
A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起 C．两个都拉不起 D．两个都拉起【答案】B
【详解】小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样，但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊
的举力无关，对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小，由于装置是定滑轮，只改变力的方向，不能省
力，所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力，则绳子上的作用力小于小胖的重力，即小
胖把小李拉起。
故选B。
2．小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时，若绳a处固定不动，手在b处需
用力F 拉绳，使重物G匀速上升；若绳b处固定不动，腿在a处需用力F 拉绳，使重物G匀速上升。不
b a
计绳重和摩擦，则（ ）
A．F＝F B．F＝2F C．F＜2F D．F＞2F
b a b a b a b a
【答案】D
【详解】当绳b处固定不动，腿在a处用力F 拉绳时，该图中所有滑轮均为定滑轮，不计绳重和摩擦，则
a
由图知，当绳a处固定不动，手在b处用力F 拉绳时，a处的拉力F 和物体的重力G相等，物体G匀速
b 拉
上升时，中间的滑轮处于平衡状态，不计绳重和摩擦，中间的滑轮受向上的拉力F 、2段绳子向下的拉力
b
2F 和中间滑轮向下的重力G ，则由二力平衡条件可得
拉 动
即
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端连着一个滑轮（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 为5 时，木板恰能向右做匀速直线
运动。如果小木块上表面加上一个钩码，然后把拉力 增大到8 时才能使木板继续向右做匀速直线运动，
则下列分析正确的是（ ）A．弹簧测力计的示数将增大3
B．小木块相对于木板始终是静止的
C．弹簧测力计的示数将增大6
D．小木块所受的摩擦力方向为水平向左
【答案】C
【详解】AC．依题意可知，木板受到向左的拉力大小等于弹簧的拉力，由于木板前后匀速直线运动，木板
受到向左的力等于向右的力，向左的力即木块对木板的摩擦力，
木块相对于地面静止，受向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力，木板对木块的摩擦力与木块对木板的摩
擦力是相互作用力，大小相等。所以弹簧的拉力
弹簧测力计示数的增量
A错误，C正确；
B．木板运动时，小木块相对于木板是运动的，B错误；
D．小木块所受的摩擦力和弹簧的拉力是一对平衡力，所以小木块所受的摩擦力方向为水平向右，D错误。
故选C。
4．如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。重物G =100N，每一个滑
1
轮重力均为20N，则下列说法正确的是（ ）
A．b处绳子的拉力为50N
B．G =280N
2
C．e处绳子的拉力为140N
D．G =200N
2
【答案】C
【详解】A．由图知，a、b、c、d在同一根绳上，拉力相同；e、f在同一根绳上，拉力相同；G 由两根绳
1
子承担则b处绳子的拉力为
故A错误；
C．e处绳子的拉力为
故C正确；
BD．G 由两根绳子加上f承担，则
2
则
故B、D错误。
故选C。
5．某建筑工人利用3个相同的滑轮组成滑轮组提升水平面上重900N、底面积为 的正方体货箱，
货箱20s内匀速上升4m，工人所用拉力F为400N（不计绳重和摩擦），则下列选项中错误的是（ ）
A．人拉绳子的速度为0.2m/s
B．动滑轮的重力为300N
C．此段时间内，左侧定滑轮对顶墙的拉力为1100N
D．当工人所用拉力为200N时，货箱对地面的压强为
【答案】A
【详解】A．由图得
绳子移动的距离为
人拉绳子的速度为故A错误，符合题意；
B．不计绳重和摩擦
动滑轮的重力为
故B正确，不符合题意；
C．此段时间内，左侧定滑轮对顶墙的拉力为
故C正确，不符合题意；
D．当工人所用拉力为200N时，重物与动滑轮受到的拉力为
货箱受到的拉力为
货箱对地面的压力为
货箱对地面的压强为
故D正确，不符合题意。
故选A。
二、填空题
6．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重 ，底面积为200cm2，B重
，底面积为300cm2，则A对地面的压强为 Pa，A受到地面的摩擦力为 N；若对A
施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 N。
（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦）
【答案】 3000 20 40
【详解】[1]如图所示，A重 ，底面积为200cm2，因为A是做匀速直线运动，因此受力平衡，在竖直方
向上，重力等于支持力，A对水平面的压力也等于支持力，即A对水平面的压力等于重力，根据公式可得A对水平面的压强为
[2]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知B重10N，物体B恰好匀速下降，
则A匀速向右运动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平
衡力，即
[3]若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，该过程中，压力和接触
面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为20N，此时物体A受到三个力的作用：水平向左的拉力F，水平向
右的拉力2G ， 水平向右的摩擦力20N，所以水平刚好使A匀速向左运动，则拉力为
B
7．滑轮在日常生活中十分常见。科学兴趣小组发现了一个密封起来的滑轮组（仅密封盒背后有测力计连
接绳子自由端），每个滑轮重力相同，忽略绳重与摩擦。组员小明十分好奇密封盒中的滑轮个数，于是不
断改变物重G并多次实验记录数据如下表，结合信息回答下列问题：
1 2 3
实验序号
物重G/N 1000 2000 4000
测力计示数F/N 300 500 900
(1)密封盒中滑轮组绳子自由端的F＝ N（仅物重G用字母表示）；
(2)若测力计上写有“量程0～1000N分度值50N”，则物重G的取值范围为 。
【答案】(1)
(2)0～4500N
【详解】（1）设该滑轮组绳子承重段数为n、滑轮组的重力为 ，由表中数据可得解得 ， 。则密封盒中滑轮组绳子自由端的拉力为 。
（2）测力计量程0～1000N，则有
解得 。所以物重G的取值范围为0～4500N。
三、计算题
8．用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；如果将该滑轮组与其它部件组合
成一监控水库水位的模拟装置（如图所示），整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电
子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD =1∶2，A的体积为0.02m3，A重为450N，B重为
300N，不计绳重与摩擦（ρ =1.0×103kg/m3）。求：
水
（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；
（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力。
【答案】（1）200N；（2）230N
【详解】解：（1）当水位上涨到A的上表面时，A浸没在水中，所以A排开水的体积为
V =V=0.02m3
排 A
所以A受到的浮力为
F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
浮 水 排
（2）水位上涨过程中，当A物体露出水面 时，A排开水的体积为
物体A此时受到的浮力为
F '=ρ gV '=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N
浮 水 排
物体A受到浮力、重力和滑轮组的拉力，三力平衡，所以滑轮组的拉力为
F′=G -F ′=450N-80N=370N
A 浮
根据力的作用的相互性可知，物体A对滑轮组拉力
F′′= F′=370N
不计绳重与摩擦，用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N，则动滑轮的重力为
G =3F-G=3×50N-100N=50N
动滑轮组绳子自由端的拉力为
根据力的作用的相互性可知，绳子转自由端对杠杆C端拉力与杠杆C端受到拉力大小相等，大小
F =140N。杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，由杠杆平衡条件有
C
Fc·OC=F ·OD
D
变形代入数据，解得
绳子对D端拉力为70N，所以B物体受到拉力为
F =F =70N
B拉 D
B物体受到的拉力、电子秤的支持力与B的重力平衡，所以B受到的支持力为
F =G -F =300N-70N=230N
支 B B拉
所以电子秤受到B物体对它的压力大小等于230N。
答：（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力为200N；
（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力为230N。
四、综合题
9．阅读短文，回答问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况﹣﹣需要爬坡时，可以降低挡位，此时会
感觉自己骑起来“更轻松”，到了下坡时，可以提升挡位，此时会感觉自己“骑得更快”。这之中的奥秘
在哪里呢，让我们一起来探究吧！
如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共
同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮
上：选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的
拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠
杆。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给
后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂。
骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，
链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的
圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈
数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大一些，以达到相对
省力的效果。在下坡时，自行车受到的摩擦阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径
调小。（1）自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个 （省力/费力/等臂）杠杆；
（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F（作用点面在脚踏板中心），以及这个力对应的力臂
L ；（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。）
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较 （大/小）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是 ；
A．相同时间转过的圈数相同
B．相同时间带动链条转动的长度相同
C．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
（5）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为20N，一辆自行车后车轮的半径约为
35cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、
后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为10cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行
驶时，人蹬车的力至少应为 N。
【答案】 费力 大 B 56
【详解】（1）[1]阅读材料知，自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个费力杠杆。因为动力是链条
对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力
臂小于阻力臂。
（2）[2]当脚对脚踏板的力垂直于板柄时，对应的力臂最大，最省力时，所以人脚对脚踏板的力F，以及
这个力对应的力臂L，如下图所示：
（3）[3]由题文可知，爬坡时，要增大动力臂，应将链条调整至半径较大的后齿轮上，从而达到相对省力
的目的。
（4）[4]骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必
须转过的圈数大于前齿轮。所以其特征是相同时间带动链条转动的长度相同，故ACD不符合题意，B符合
题意。
故选B。
（5）[5]根据轮轴工作原理可得
前齿轮通过链条对后齿轮的拉力为
由于力的作用是相互的，则前齿轮受到后齿轮向后的拉力为
F =F =140N
前齿 后齿
根据轮轴工作原理，人蹬车的力至少应为
一、单选题
1．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】从图中可以看到，A方法中有两段绳子挪动石墩，人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半；
BCD方法中，人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力，即不省力。
故选A。
2．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的
重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（ ）A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s
C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m
【答案】D
【详解】A．使用动滑轮可以省力，但费距离，故A错误；
B．物体在10s内匀速上升4m，物体运动的速度为
故B错误；
C．由图可知，滑轮组绳子的有效股数
n＝2
物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，故拉力的大小为
故C错误；
D．绳子自由端移动的距离为
故D正确。
故选D。
3．（2023·湖南常德·中考真题）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G =200N（不
物
计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（ ）
A．F =200N，并向上移动4m
甲
B．F =100N，并向上移动2m
甲
C．F =200N，并向上移动1m
乙
D．F =400N，并向上移动lm
乙
【答案】D【详解】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，
所以
拉力端移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
故AB错误；
CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力
F =2G =400N
乙 物
拉力端移动的距离为
故C错误，D正确。
故选D。
4．（2022·广东·中考真题）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力
的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力
B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力
D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力
综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。
故选A。
5．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。
【答案】
【详解】工人站在地面上用滑轮组将重物提起，拉力方向向下，所以是由两根绳子承担物重的，绳子固定
在定滑轮上。如图所示：
