資源簡介

一、滑輪分類與辨析，組裝滑輪組的繞線法則,判斷其省力情況
定滑輪 動滑輪
定滑輪是等臂杠桿，不省力，但可以改變力的方向 動滑輪是動力臂等于阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪可以省一半的力。
滑輪組既可省力，又可改變力的作用方向。在解題時要注意以下幾點：①繩子的繞法：“奇動偶定”，即繩子為奇數(shù)段時，要以動滑輪的掛鉤為起點開始繞；繩子為偶數(shù)段時，要以定滑輪的掛鉤為起點開始繞。如圖所示：②拉力F的大小：若不計動滑輪的重力及繩子的磨擦，則有F=G/n(n為承擔(dān)阻力的繩子段數(shù))；若考慮動滑輪的重力(不計磨擦)，則有F=(G+G動滑輪)/ n。③繩子自由端移動的距離和速度：S=nh物v=nv物
二、滑輪組特點與計算（豎直）
拉力F的大小：若不計動滑輪的重力及繩子的磨擦，則有F=G/n(n為承擔(dān)阻力的繩子段數(shù))；
若考慮動滑輪的重力(不計磨擦)，則有F=(G+G動滑輪)/ n。
繩子自由端移動的距離和速度：S=nh物 v=nv物
W有=Gh W總=Fs
注意拉力F是滑輪的拉力，不一定等于重力，如受到浮力作用時F=G-F浮
三、滑輪組相關(guān)計算（水平）
水平放置的滑輪與豎直時有所不同，自由端拉力是滑輪拉力的1/n，而速度與路程是滑輪的n倍，通常是與物體的摩擦力相關(guān)。
四、區(qū)分有用功、額外功、總功與機械效率
定義 公式
有用功 提升重物過程中必須要做的功 W有
額外功 利用機械時，人們不得不額外做的功 W額
總功 有用功和額外功之和 W總＝W有＋W額
機械效率 科學(xué)上把有用功跟總功的比值 η＝×100%
利用機械做功時，因為總是要做額外功，所以總功大于有用功，機械效率小于1。
五、斜面的機械效率
測量斜面的機械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh　W額＝0　η＝100% ②有摩擦的斜面：η＝Gh/Fl ③斜面的機械效率與斜面的光滑程度和傾斜程度有關(guān)。測量滑輪組的機械效率：多數(shù)情況下僅考慮由于動滑輪自重所帶來的額外功，而不考慮繩子的重力和摩擦。此時對于用滑輪組提升物體時有：η＝＝＝。測量杠桿的機械效率：η= =
例1、用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M，已知被提升物體M質(zhì)量為76kg，M的體積為3×10﹣3m3，在物體M未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計繩重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正確的是（　　）
此過程中，繩子自由端的拉力F大小為400N
B. 動滑輪重力為70N
C. 當物體M沒有露出水面時，動滑輪下端掛鉤上繩子的拉力為730N
D. 當物體M沒有露出水面的過程中，該滑輪組提升貨物的機械效率為95%
例2、利用相同材質(zhì)的斜面將質(zhì)量相同的貨物通過甲、乙、丙、丁四種方式勻速推上車廂。已知乙、丁的貨箱底部裝有輕質(zhì)小輪（質(zhì)量不計），平板斜角a＞β。對比四次搬運貨物的過程，最省力的方式是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
例3、小金用如圖所示裝置提升重物G，已知每一個滑輪所受重力相等均為2N，物A體G所受重力為20N，在不計摩擦的情況下，小金至少需要 　 　N的力才能拉住物體G保持不動；天花板A點受到向下拉力為 　 　N；地面B點受到向上的拉力為 　N。
例4、如圖所示，AC、BC為同一水平面上的兩個光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等時間內(nèi)把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC以相同的速度勻速推至C點，物體的機械能 　 　（選填“增大”“減少“不變”），若推力分別為F1、F2，斜面的機械效率分別為η1、η2，則F1　 　F2，η1　 　η2（選填“＞”“＜”或“＝”）。
例5、如圖甲所示為小科設(shè)計的滑輪組裝置，其中滑塊A置于表面粗糙程度各處相同的水平面上，重物B的重力GB可改變(動滑輪重不計)；小科在某次使用該裝置進行實驗時記錄了一些數(shù)據(jù)，并繪制成曲線，即重物B的重力GB、滑塊A運動速度v，滑塊A在水平面上通過的距離s隨時間t的變化曲線分別如圖乙、丙、丁所示.若不計繩重及繩與滑輪間的摩擦,跨過滑輪的繩或豎直或水平，A距水平面上的定滑輪、B距水平面均足夠遠.
(1)由圖丙可知，重物B在_____時間段內(nèi)勻速下降；
(2)求出在2-4s內(nèi)，A受到的摩擦力的大小_____；
(3)求出在4-6s內(nèi)，水平繩對A的拉力做的功.________；
(4)求出在2-4s內(nèi)，重力GB做功的功率.________。
例6、如圖是工人師傅搬運貨物時，在地面和卡車的車用間傾斜放置一長木板搭成斜面，將地面上的貨物沿斜面勻速推上車廂，用時為t；已知車廂底面離地面高度為h，木板長s，貨物的質(zhì)量為m，沿斜面所用的推力為F，則工人做的有用功是 　 　，工人做功功率是 　　，此斜面的機械效率為 　　。（以上各空用題中字母表示）
例7、如圖所示，AC、BC為同一水平面上的兩個光滑斜面，AC＞BC，∠CAB＝30°，∠C＝90°。在相等時間內(nèi)把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC以相同的速度勻速推至C點，物體的機械能 　 　（選填“增大”“減少“不變”），若推力分別為F1、F2，斜面的機械效率分別為η1、η2，則F1　 　F2，η1　 　η2（選填“＞”“＜”或“＝”）。
1.如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯誤的是 (　　)
A．F2的功率為0.6W
B．彈簧測力計讀數(shù)為9N
C．物體A和地面之間有摩擦力
D．如果增大F2，物體A可能向左運動
2.如圖所示，物體A重50N，物體B重30N，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運動。如果在物體A上施加一個水平向左的力F，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升（滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計）。則下列說法中正確的是（ ）
A.F的大小為30N
B.2s內(nèi)拉力F所做的功是12J
C.A物體滑動時受到的摩擦力為20N
D.當物體B以0.1m/s上升時，物體A向左運動速度為0.2m/s
3.重為30牛的A物體，用如圖所示甲、乙兩種方法被提升和水平移動。若A物體在水平面滑動時受到的摩擦力為20N，F(xiàn)1＝18N，F(xiàn)2＝8N，A物體在5s內(nèi)勻速移動的距離均為0.3m，則在該過程中，下列分析正確的是（ ）
A.繩子自由端F1移動的速度比F2移動的速度大
B.F1做功比F2做功少
C.兩種方法中所做的有用功一樣多
D.兩種方法中機械效率相同
4.如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運動，已知彈簧秤讀數(shù)為10N，物體M的運動速度為1m/s(若不計滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦)。那么在此過程中(　　)
A．物體M與地面間的摩擦力為5N
B．物體M與地面間的摩擦力為10N
C．水平拉力F做功的功率為20W
D．1s內(nèi)滑輪對物體M做功為10J
5.如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運動（B表面足夠長）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，彈簧測力計示數(shù)為12N．下列說法正確的是（ ）
A.物體A受到的摩擦力為10N B.拉力F的功率為1.5W
C.滑輪組的機械效率為80% D.拉力F增大到15N時，物體B開始向左運動
6.小明用圖中裝置提升重為400N的物體勻速上升，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（　　）
A．兩個滑輪均為定滑輪
B．人將繩子拉過1m，物體也上升1m
C．小明對繩子的拉力為200N
D．由于小明沒有豎直向下拉繩子，所以人對繩子的拉力大于200N
7.如圖所示，用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲、乙兩個滑輪組，在各自的自由端施加大小分別為F1和F2的拉力，將相同的重物緩慢提升相同的高度(不計繩重和一切摩擦)。下列說法正確的是(　　)
A．拉力F1小于拉力F2
B．把重物提升相同高度，F(xiàn)1和F2所做的功相同
C．甲、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械
D．甲、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等
8.小金用如圖滑輪組提起一個重物，已知重物重力為G，小金重力為500N，不計繩子與滑輪之間的摩擦力。以下說法中正確的是（　　）
A．若不計滑輪重力，小金可以提起的重物最大重力不超過500N
B．若小金將繩子豎直向下拉動2m，則重物可以提升4m
C．若G＝600N時，滑輪組的機械效率為75%，則動滑輪的重力為200N
D．若小金向右拉動繩子，所需的拉力將會逐漸增大
9.工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上。如圖所示，汽車車廂高度h=1.5m，斜面長度s=3m，現(xiàn)用力F沿斜面把重籮筐G=1800N的重物勻速拉到車上。若不計摩擦，拉力F為_____N；若實際拉力F’=1200N，則該斜面的機械效率是_______％。
10.反思是一種良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
（1）一根輕質(zhì)硬棒AB，在力的作用下能繞固定點O轉(zhuǎn)動。現(xiàn)在硬棒AB上施加兩個力F1和F2，O點到F1和F2的作用線的距離分別為d1和d2。小寧認為，只要滿足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB一定保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動。你認為小寧的想法正確嗎？請說出你的理由。
（2）在“動滑輪”實驗中，小寧通過如圖所示裝置進行實驗，得到結(jié)論：使用動滑輪勻速提升物體，豎直向上的拉力F小于物重G。小寧思考后認為，即使不計摩擦和繩重，上述結(jié)論要成立，物重G和動滑輪重G動之間也必須滿足一定條件。請你說出這一條件，并予以證明。
11.斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力。那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢？某科學(xué)興趣小組開展以下探究。
【查閱資料】斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定，比值越小越省力。
【建立假設(shè)】假設(shè)1：與斜面的表面材料有關(guān)：
假設(shè)2：與斜面的傾斜程度有關(guān)：
假設(shè)3：與物體受到的重力大小有關(guān)。
【收集證據(jù)】小明為驗證上述猜想，利用如圖所示的裝置進行了實驗。實驗中所用物塊的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關(guān)的記錄如表。
實驗序號 1 2 3 4 5 6
斜面傾角θ/度 30 30 30 30 35 40
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物塊重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.25 1.45 2.50 3.75 1.36 1.48
【得出結(jié)論】分析上述數(shù)據(jù)，斜面的省力情況與 　 　有關(guān)。
【拓展交流】已知實驗中，斜面長均為1.2m、第1次實驗中斜面高為0.6m，則第1次實驗中斜面的機械效率是 　%。
1.如圖所示，用12N的水平力F拉滑輪，使重10N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動，物體B重6N，彈簧測力計的示數(shù)為2N且不變。若不計滑輪重、彈簧測力計重及繩重和滑輪軸摩擦，則下列說法中正確的是( )
A.B受到的摩擦力方向向右 B.滑輪移動的速度為0.4m/s
C.2秒內(nèi)水平拉力F做功4.8J D.地面受到的摩擦力為4N
2.小明用圖滑輪組將重為15N的物體勻速提升2m，手的拉力是6N．則（　　）
A．小明做的總功是30J
B．該滑輪組的機械效率是83.3%
C．若減小物重，可以增大機械效率
D．若加快提升速度，可以增大機械效率
3.如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置(不考慮滑輪重和摩擦)。使用時：①瘦子固定不動，胖子用力FA拉繩使所受重力為G的物塊勻速上升。②胖子固定不動，瘦子用力FB拉繩使所受重力為G的物塊勻速上升。下列說法中正確的是（ ）
A.FA＜G B.FB＜G C.FA＝2G D.FB＝2G
4.質(zhì)量為6kg的物體A放在水平桌面上，利用如圖所示的裝置使物體以0.2m/s的速度做勻速直線運動，彈簧測力計始終保持水平，其示數(shù)為3N，不計繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦(g取10N/kg)，則（ ）
A.作用在繩端的拉力F為6N
B.水平桌面對物體A的摩擦力是3N
C.在2s內(nèi)拉力F做功1.2J
D.在2s內(nèi)拉力F的功率是1.8W
5．如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個滑輪的質(zhì)量均相等且繩子重力和摩擦力不計。用它們分別將重為200N和100N的重物勻速提升相同的高度，拉力均豎直向上，則兩裝置中，說法正確的是（　　）
A．拉力大小：F甲＜F乙 B．有用功：W有甲＜W有乙
C．額外功：W額甲＞W(wǎng)額乙 D．機械效率：η甲＞η乙
6.如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，5s內(nèi)使物體A勻速上升1.5m，提升過程中拉力F的功率為180W。已知物體A重540N，該工人重700N。不計繩重和摩擦，下列關(guān)于該過程的說法正確的是（　　）
A．繩子自由端移動的速度為0.3m/s
B．動滑輪重160N
C．該工人對地面的壓力為400N
D．工人利用該滑輪組提升物體的最大機械效率為90%
7.如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=3m。圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關(guān)系圖。
（1）計算物體上升的速度。
（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是 ，并列式計算出該物理量。
（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率。
8.如圖甲是小紅“測量滑輪組的機械效率”的實驗裝置。
（1）實驗時小紅沿豎直方向________拉動彈簧測力計，使鉤碼上升10cm，彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，若每個物塊重2N，則滑輪組的機械效率為________。
（2）小紅做完實驗，通過和其他小組交流，了解到滑輪組的機械效率與動滑輪重有關(guān)系，接著她改變動滑輪重，提升同一物體進行多次實驗，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙的圖像。由圖像可知：被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越________。若不計繩重和摩擦，分析圖像中的A點可知，被提升物體所受的重力為________N。
答案及解析
例1、D
【解析】A.由圖像可知，20秒內(nèi)F做的功為8000J，物體上升的距離為10m，繩子自由端拉力F移動的距離為20m（動滑輪上有2段繩子承擔(dān)），因此拉力F=W/S=8000J/20m=400N；故A正確，不符合題意；
B.物體在水中受到的浮力為F浮=ρ水V排g=103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=30N，G物=mg=76kg×10N/kg=760N，因此動滑輪下端持鉤上繩子上的拉力為G物-F浮=760N-30N=730N，因此動滑輪自重為G動=2F-730N=2×400N-730N=70N；故B正確，不符合題意；
C.由以上分析計算已得動滑輪下端掛鉤繩子的拉力為730N；故C正確，不符合題意；
D.物體在沒有露出水面的過程中，克服動滑輪下端掛鉤繩子上的力做功是有用的，繩自由端F做功是總功，因此η====91.25%；故D錯誤，符合題意。
例2、解：甲、乙、丙、丁四種方式中，貨箱裝滑輪的、斜面長的最省力，所以丁中的方式最省力。
故選：D。
例3、解：因為定滑輪是等臂杠桿，不省力，所以小金的拉力為F1＝G＝20N；
天花板上的A點受到的向下拉力大小也等于F1+GA+G滑輪＝20N+20N+2N＝42N；
地面B點受到向上的拉力為2F1＝2×20N＝40N。
故答案為：20；42；40。
例4、解：物體勻速運動，物體的動能不變，物體的高度增加，物體的重力勢能增大，機械能等于動能與勢能的總和，則物體的機械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由圖可知斜面AC傾斜角度小于BC的傾角，所以物體沿AC運動時推力較小，即F1＜F2；
由題知，AC和BC是兩個光滑的斜面，額外功為0，根據(jù)W＝Gh可知推力在兩斜面上做的有用功相同，根據(jù)η可知η1＝η2。
故答案為：增大；＜；＝。
例5、（1）4-6s； （2）15N； （3）600J； （4）250W
【解析】（1）根據(jù)圖丙可知，在4 6s內(nèi)，物體的速度始終為20m/s不變，故重物B勻速下降；
（2）根據(jù)圖乙可知，在4 6s內(nèi)，GB=30N，A受水平繩的拉力：F=G=×30N=15N；A和B均做勻速運動，由二力的平衡條件：f=F=15N；因為物體A與接觸面的粗糙程度、壓力的大小均不變，因此A在2 4s內(nèi)所受滑動摩擦力大小不變，即A在2 4s內(nèi)所受滑動摩擦力大小也為15N.
（3）由(2)知A受水平繩的拉力：F=15N，根據(jù)圖丁可知，A向左滑行的距離：s=vt=20m/s×(6s 4s)=40m，水平繩對A的拉力做的功：W=Fs=15N×40m=600J；
（4）根據(jù)圖乙可知，在2 4s內(nèi)，重力GB=50N；根據(jù)圖丁可知，A向左滑行的距離s′=20m，B下降的距離h=s′=×20m=10m，W′GB=G′Bh′=50N×10m=500J，功率：P===250W.
例6、解：工人做的有用功是W有用＝Gh＝mgh；
工人做的總功W總＝Fs，工人做功的功率P；
此斜面的機械效率η。
故答案為：mgh；；。
例7、解：物體勻速運動，物體的動能不變，物體的高度增加，物體的重力勢能增大，機械能等于動能與勢能的總和，則物體的機械能增大，AC＞BC，∠CAB＝30°，由圖可知斜面AC傾斜角度小于BC的傾角，所以物體沿AC運動時推力較小，即F1＜F2；
由題知，AC和BC是兩個光滑的斜面，額外功為0，根據(jù)W＝Gh可知推力在兩斜面上做的有用功相同，根據(jù)η可知η1＝η2。
故答案為：增大；＜；＝。
1.D
【解析】 右側(cè)動滑輪n＝2，當B向左運動的速度為0.1m/s時，F(xiàn)2的速度為0.2m/s，則F2的功率P＝3N×0.2m/s＝0.6W；左側(cè)動滑輪n＝3，所以彈簧測力計的讀數(shù)為3×3N＝9N；B物體受到向左的拉力為2×3N＝6N，B勻速運動，故A受到B向左的摩擦力為6N，向右的拉力F1＝4N，要使物體A靜止，A必須受力平衡，所以A受到地面向右2N的摩擦力。如果增大F2，能加快B物體向左運動，但B對A的壓力一定，接觸面不變，則B對A的摩擦力不變，所以物體A不會向左運動。
2.B
【解析】（1）當物體A水平向右作勻速直線運動時，根據(jù)滑輪組的特點和二力平衡計算出A受到的摩擦力，然后再對物體A進行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識計算出物體B勻速上升時的拉力F；
（2）首先根據(jù)v=nvB計算出拉力F移動的速度，再根據(jù)s=vt計算拉力移動的距離，最后根據(jù)公式W=Fs計算拉力作的功；
（3）根據(jù)（1）中分析解答；
（4）根據(jù)（2）中分析判斷。
【解答】A.當物體A水平向右作勻速直線運動時，它受到向右的摩擦力f，和水平向左的拉力F拉，二者相互平衡，因此摩擦力f=F拉=；
當物體B勻速上升時，物體A勻速向左運動，那么它受到向左的拉力F，向右的摩擦力f和拉力F拉，它們相互平衡，即拉力F=f+F拉=10N+10N=20N，故A、C錯誤；
當物體B以0.1m/s上升時，物體A向左運動的速度：v=nvB=3×0.1m/s=0.3m/s。自由端移動的距離s=vt=0.3m/s×2s=0.6m，拉力F作的功：W=Fs=20N×0.6m=12J，故B正確，D錯誤。
3.D
【解析】（1）根據(jù)v=nv物計算自由端繩子移動的速度大小，然后進行比較；
（2）根據(jù)s=ns物計算出自由端的移動距離，根據(jù)W=Fs計算拉力做的功，然后比較大小；
（3）提升重物時，克服物體重力做有用功，即W有=Gh；水平拉動物體時，克服摩擦做有用功，即W有=fs，計算比較即可；
（4）根據(jù)分別計算出機械效率進行比較即可。
【解答】兩個物體的移動速度為：；
甲圖中承擔(dān)重力的繩子n=2，那么自由端F1的速度為：v1=nv物1=2×0.06m/s=0.12m/s；
甲圖中承擔(dān)拉力的繩子n=3，那么自由端F2的速度為：v2=nv物2=3×0.06m/s=0.18m/s；
因此速度大的是F2，故A錯誤；
甲圖中F1移動的距離：s1=ns物1=2×0.3m=0.6m；
拉力F1做的總功為：W1=F1s1=18N×0.6m=10.8J；
乙圖中F2移動的距離：s2=ns物2=3×0.3m=0.9m；
拉力F2做的總功為：W2=F2s2=8N×0.9m=7.2J；
因此F1做的功多，故B錯誤；
甲圖中做的有用功W有1=Gh=30N×0.3m=9J；
乙圖中做的有用功W有2=fs物=20N×0.3m=6J；
因此兩種方法做的有用功不同，故C錯誤；
甲的機械效率：；
乙的機械效率：.
故D正確。
4.C
【解析】 如圖所示，n＝2，物體做勻速運動，物體M與地面間的摩擦力f＝nF＝2×10N＝20N；彈簧測力計移動的速度v′＝nv物＝2×1m/s＝2m/s，拉力F做功的功率P＝Fv′＝10N×2m/s＝20W，1s內(nèi)滑輪對物體M做功W＝fs＝ fv物t＝20N×1m/s×1s＝20J。
5.C
【解析】（1）物體B靜止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，彈簧測力計示數(shù)為12N，對物體B進行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識求得物體A受到的摩擦力；
（2）根據(jù)圖片確定水平使用滑輪組承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)v=2v物計算出拉力移動的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑輪組水平拉懂物體時，滑輪組的機械效率；
（4）根據(jù)影響滑動摩擦力的因素是否變化判斷A、B之間摩擦力的大小是否發(fā)生變化，再判斷B的運動狀態(tài)是否改變。
【解答】A.物體B靜止在地面上，水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力、地面對它向左的摩擦力和物體A對它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，則fAB=8N；根據(jù)相互作用力的知識可知，物體A受到的摩擦力為f=fAB=8N，故A錯誤；
B.由圖知，水平使用滑輪組，承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n=2，拉力端移動速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，
則拉力做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故B錯誤；
C.滑輪組的機械效率：，故C正確；
D.若拉力F增大到15N時，A在運動過程中，A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，則A和B之間的摩擦力不變，所以物體B的運動狀態(tài)不會改變，即物體B仍然靜止，不會向左運動，故D錯誤。
6.解：
A、由圖可知，該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成，故A錯誤；
B、使用動滑輪時，物體上升1m，則繩子的自由端會通過2m，故B錯誤；
C、不計摩擦和動滑輪自重，使用動滑輪能省一半的力，物體的重力為400N，則拉力為200N，故C正確；
D、使用定滑輪能改變力的方向，不計摩擦和滑輪自重，沿各個方向的力大小相等，故D錯誤。
故選：C。
7.B
【解析】 不計繩重及摩擦，因為拉力F＝(G物＋G動)，n1＝2，n2＝3，所以繩端的拉力F1＝(G物＋G動)，F(xiàn)2＝(G物＋G動)，所以F1＞F2；因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G動h，W有用＝G物h，所以F1和F2所做的功相同；使用動滑輪能夠省力，動滑輪為省力杠桿；因為繩子自由端移動的距離s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物體的高度h相同，所以s1＝2h，s2＝3h，則s1≠s2。
8.解：由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝2。
A、不計繩子與滑輪之間的摩擦力，若不計滑輪重力，拉力FG，而小金的最大拉力F最大＝G人＝500N，可以提起的重物最大重力G最大＝2F最大＝2×500N＝1000N，故A錯誤；
B、若小金將繩子豎直向下拉動s＝2m，重物提升高度hss2m＝1m，故B錯誤；
C、不計繩子與滑輪之間的摩擦力時滑輪組的機械效率η，
若G＝600N時，滑輪組的機械效率為75%，可得：75%
解得動滑輪的重力G動＝200N，故C正確；
D、由于定滑輪不能省力，只能改變動力的方向，所以當小金向右拉動繩子，所需拉力的大小不變，故D錯誤。
故選：C。
9.900 75
【解析】∵利用斜面不計摩擦，
∴W有用=W總， 即：Gh=Fs，∴F===900N；
若F′=1200N，
斜面的效率：η====75%．
10.解：（1）F1與F2必須是一個為使杠桿繞支點轉(zhuǎn)動的動力，另一個為阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的阻力，然后滿足F1L1＝F2L2的條件杠桿才平衡，則杠桿一定保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動；硬棒AB上施加兩個力F1和F2使杠桿繞支點轉(zhuǎn)動的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動；
（2）使用動滑輪勻速提升物體時，不計摩擦和繩重，拉力：F（G+G動），
若拉力F＜G，即：（G+G動）＜G，
所以，G＞G動，
即：使用動滑輪勻速提升物體，滿足豎直向上的拉力F小于物重G的條件是：物重G大于動滑輪重G動。
答：（1）小寧的想法不正確。若硬棒AB上施加兩個力F1和F2使杠桿繞支點轉(zhuǎn)動的方向相同，那么即使?jié)M足F1×d1＝F2×d2，則硬棒AB也不能保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動；
（2）條件：物重G大于動滑輪重G動。
使用動滑輪勻速提升物體時，不計摩擦和繩重，拉力：F（G+G動），
若拉力F＜G，即：（G+G動）＜G，所以，G＞G動。
11.解：【得出結(jié)論】由表中數(shù)據(jù)1、2可知，當斜面傾角θ和物塊重G一定時，斜面的表面材料越光滑，斜面越省力；由表中數(shù)據(jù)1、3、4可知，當斜面傾角θ和斜面的表面材料一定時，物塊G越重，斜面越費力；由表中數(shù)據(jù)1、5、6可知，當斜面的表面材料和物塊重G一定時，斜面傾角θ越小，斜面越省力；綜上所述，斜面的省力情況與斜面傾角θ、斜面的表面材料和物塊重G有關(guān)；
【拓展交流】已知實驗中，斜面長均為1.2m、第1次實驗中斜面高為0.6m，物塊重G＝2.0N，沿斜面拉力F＝1.25N，則斜面的機械效率：
η100%100%100%＝80%。
故答案為：【得出結(jié)論】斜面傾角θ、斜面的表面材料和物塊重G；【拓展交流】80。
1.D
【解析】（1）對物體B進行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識對它受到的摩擦力進行判斷；
（2）根據(jù)計算滑輪移動的速度；
（3）首先根據(jù)s=vt計算拉力F移動的距離，再根據(jù)W=Fs計算拉力做的功；
（4）首先根據(jù)計算A受到的拉力，然后根據(jù)FA=fB+f地計算地面受到的摩擦力。
【解答】A.當B保持靜止狀態(tài)時，它受到測力計的拉力和A的摩擦力相互平衡，那么二者相等方向相反，即fB=2N，且方向向左，故A錯誤；
B.滑輪的移動速度為：，故B錯誤；
C.2s內(nèi)拉力F移動的距離為：s=vt=0.1m/s×2s=0.2m，那么拉力做的功為：W=Fs=12N×0.2m=2.4J，故C錯誤；
D.物體A受到的拉力為：，B對A的摩擦力fB=2N，根據(jù)二力平衡的知識得到FA=fB+f地，那么6N=2N+f地，解得：f地=4N，故D正確。
2.B
【解析】A、由圖可知n=3，拉力端移動的距離s=3h=3×2m=6m；
小明所做的總功：
W總=Fs=6N×6m=36J；故A錯；
B、所做的有用功：W有用=Gh=15N×2m=30J；
滑輪組的機械效率：
C、若減小提升的物重，有用功減小、而額外功幾乎不變，有用功與總功的比值減小，機械效率減小，故C錯；
D、若加快提升速度，可以增大做功的功率，但有用功與總功的比值不變，不會增大機械效率，故D錯。
3.C
【解析】瘦子固定不動時，中間的滑輪為動滑輪，根據(jù)動滑輪的特點計算拉力FA；當胖子固定不動時，中間的滑輪為定滑輪，根據(jù)定滑輪的特點計算拉力FB。
【解答】①瘦子固定不動時，中間的滑輪為動滑輪，
動滑輪向上只受一個拉力FA，向下受到兩個拉力G，
根據(jù)二力平衡的知識可知，拉力FA=2G；
②當胖子固定不動時，中間的滑輪為定滑輪，
定滑輪不省力不費力，
那么拉力FB=G。
故選C。
4.D
【解析】（1）彈簧測力計和自由端的拉力在同一根繩子上，二者的拉力大小應(yīng)該相同；
（2）當使用滑輪組水平拉動物體時，根據(jù)計算物體受到的摩擦力；
（3）首先根據(jù)s物=v物t計算出物體移動的距離，再根據(jù)s=ns物計算出拉力移動的距離，最后根據(jù)W=Fs計算拉力作的功；
（4）根據(jù)公式計算拉力的功率。
【解答】A.彈簧測力計和自由端的拉力在同一根繩子上，二者的拉力大小應(yīng)該相同，因此作用在繩子自由端上的拉力F=3N，故A錯誤；
B.動滑輪處有三股繩子，根據(jù)公式可知，水平地面對A的摩擦力f＝3F＝9N，故B錯誤；
C.物體移動的距離s物=v物t=0.2m/s×2s=0.4m，拉力移動的距離s=ns物=3×0.4m=1.2m，拉力作的功為：W=Fs=3N×1.2m=3.6J，故C錯誤；
D.2s內(nèi)F的功率 ，故D正確。
5．解：（1）每個滑輪的質(zhì)量均相等且繩重和摩擦不計，由圖可知，甲圖n＝2，而乙圖n＝3，所以F甲，F(xiàn)乙F甲，故A錯誤。
（2）克服重力所做的功就是有用功，即W＝Gh，也就是重力乘重物被舉高的高度，W有甲＝200N×h，W有乙＝100N×h＜W有甲，故B錯誤。
（3）繩重和摩擦不計，所以克服動滑輪所做的功就是額外功，W額＝G動h，也就是動滑輪的重力乘其上升的高度，由于每個滑輪的質(zhì)量均相等且被提升相同高度，所以兩裝置中，額外功相同，故C錯誤。
（4）η，W額相同，甲裝置所做的有用功較大，所以甲機械效率較大，故D正確。
故選：D。
6.解：A、由圖可知n＝2，繩子自由端移動的距離：s＝nh＝2×1.5m＝3m，
繩子自由端移動的速度：v0.6m/s，故A錯誤；
B、由PFv可知，繩子自由端的拉力：F300N，
因為不計繩重和摩擦?xí)rF（G+G動），所以動滑輪的重力：G動＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N，故B錯誤；
C、此時工人受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力和支持力，由力的平衡條件可知，工人受到的支持力：F支＝G人﹣F＝700N﹣300N＝400N，
工人對地面的壓力與工人受到的支持力是一對相互作用力，因此工人對地面的壓力：F壓＝F支＝400N，故C正確；
D、人通過定滑輪向下拉繩子時的最大拉力等于人自身的重力，即繩子自由端的最大拉力：F最大＝G人＝700N，
因為不計繩重和摩擦?xí)rF（G+G動），所以此時能提升的最大物重：G最大＝nF最大﹣G動＝2×700N﹣60N＝1340N，
滑輪組的最大機械效率：η最大100%≈95.7%，故D錯誤。
故選：C。
7.（1）物體上升的速度0.2m/s。
（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是功，功的大小為150J。
（3）滑輪組提升該重物時的機械效率為70%。
【解析】（1）滑輪組由三段繩子承擔(dān)總重，s=3h，，
物體上升的速度
（2）縱坐標表示力的大小為50N，大小不變，橫坐標表示距離，大小為3m，
所以陰影部分表示力所做的功W=Fs=50N×3m=150J；
（3）滑輪組的機械效率
8.（1）勻速；83.3%（2）低；3
【解析】（1）只有勻速直線拉動繩子時，測力計的示數(shù)才和繩子的拉力相等。當豎直拉動物體時，根據(jù)公式計算滑輪組的機械效率；
（2）根據(jù)圖乙確定滑輪組的機械效率與動滑輪重力的關(guān)系，再根據(jù)機械效率的公式計算此時提升物體的重力。
【解答】（1）實驗時小紅沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計。
根據(jù)圖甲可知，此時彈簧測力計的拉力為2.4N，
那么滑輪組的機械效率為：。
（2）根據(jù)乙圖可知，被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。
當滑輪組的機械效率為75%時，動滑輪的重力為1N，根據(jù)得到：
； 解得：G=3N。
2023浙教版科學(xué)中考第一輪復(fù)習(xí)--物理模塊（十一）
簡單機械--滑輪與斜面

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