1、滑轮相关的受力分析滑轮相关的受力分析(总12页)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
2、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100NB人对地面的压力为400NC人对地面的压力为250ND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）ANB70NC200ND180N4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（）A15
3、00NB900NC600ND300N5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（）A25NB12.5NC100ND200N6如图所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态甲、乙的密度之比甲：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
4、.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）（）AF=90N；W=27JBF=60N；W=54JCF=30N；W=27JDF=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1kgA、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_N9如图所示装置中，长木板甲重2
5、0N，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 _W10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_N11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
6、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_N13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
7、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
8、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2.5103kg/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
9、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
10、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
11、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
12、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100NB人对地面的压力为400NC人对地面的压力为250
13、ND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=GF=510N110N=400N，故B正确、C错；D、绳子自由端运动速度v=20.02m/s=0.04m/s，故D错故选ACD点评：因为是物体水平移动，
14、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）ANB70NC200ND180N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
15、示：在最下面的动滑轮中：FA=F，F1=2F；（不计滑轮重、绳重和摩擦，下同）在中间的动滑轮中：FB=F2=F1=2F，F3=2FB=4F；在最上面的定滑轮中：FC=F4=F3=4F；因此，绳子A、B、C提供的总拉力为：F总=FA+FB+FC=F+2F+4F=7F；若要提起物体，则需满足：F总G，即：FA+FB+FCG，7F490N，即：F70N；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120
16、0N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（）A1500NB900NC600ND300N考点：滑轮组绳子拉力的计算；力的合成与应用。专题：计算题；应用题。分析：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，不计动滑轮重、绳重和摩擦，则F=F拉，据此求出滑轮组对A的拉力F拉，而物体A静止，受到的重力等于支持力加上拉力，据此求出地面对木箱的支持力解答：解：由图知，n=3，则F=F拉，木箱受到的拉力：F拉=3F=3300N=900N，木箱静止，G=F支+F拉，地面对木箱的支持力：F支=GF拉=1200N900N=300N故选D点评：本题考查了使
17、用滑轮组拉力的计算、同一直线上力的合成，属于基础题目，利用好不计动滑轮重、绳重和摩擦F=F拉是关键5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（）A25NB12.5NC100ND200N考点：滑轮组绳子拉力的计算；动滑轮拉力的计算。专题：应用题；图析法。分析：对于动滑轮来说，当不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力时，绳子的拉力是物体重力的二分之一，然后结合图逐一分析各个动滑轮的拉力得出最终绳子自由端的拉力F解答：解：如图：根据动滑轮可以省一半的力可知，对于动滑轮1来说，A段绳子的拉力FA=G=100N=50N；对于动滑轮2来说，B段绳子的拉力FB=FA=50N=25
18、N；对于动滑轮3来说，C段绳子的拉力F=FB=25N=12.5N故选B点评：本题考查了滑轮组拉力的计算，关键是根据动滑轮的定义判断图中的三个滑轮都是定滑轮，然后再根据动滑轮省一半的力逐一分析得出拉力的大小6如图所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态甲、乙的密度之比甲：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3N考点：滑轮组及其工作特点；密度公式的应用；力的合成与应用；重力的计算。专题：计算题；应用题。分析：
19、A、根据处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用分析；B、根据密度的变形公式v= 即可求出；C、根据甲、乙的质量比求出甲、乙的重力之比，然后即可求出物体甲的重力；D、乙对绳子的拉力通过定滑轮后，作用在动滑轮上，拉着甲不动动滑轮能省一半的力由此入手解决问题然后后对乙进行受力分析，求出乙对地面的压力解答：解：A、因为滑轮组静止时，甲乙物体都处于静止状态，因此甲乙物体都受到平衡力的作用；故A错误B、甲：乙=2：1，m甲：m乙=4：5，所以v甲：v乙=：=：=2：5；故B错误C、m甲：m乙=4：5，m甲=m乙=500g=400g；G甲=m甲g=0.4kg10N/kg=4N；故C错误D、若不计绳
20、重、轮重和摩擦，乙对绳子的拉力F通过定滑轮后，作用在动滑轮上，拉着甲不动动滑轮能省一半的力F=G甲=4N=2N，G乙=m乙g=0.5kg10N/kg=5N；又乙物体在水平地面上处于静止状态；乙物体受竖直向下的重力G乙、竖直向上的拉力F和支持力N的作用，且受力平衡，N=G乙F=5N2N=3N，乙物体受到哦的支持力和对地面的压力是一对相互作用力；乙对地面的压力为3N，故D正确故选D点评：本题考查力的合成与应用，注意比例的求解方法，会正确对乙物体进行受力分析知道物体处于静止状态时一定受平衡力的作用，知道一对相互作用力的大小关系7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
21、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）（）AF=90N；W=27JBF=60N；W=54JCF=30N；W=27JDF=60N；W=18J考点：滑轮组及其工作特点；滑轮与功的综合题。分析：（1）使用滑轮组提物体时，绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计，F=（G+G动）（2）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和绳子的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力（3）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、绳子的拉力三力平衡，可
22、求出拉力（4）功的公式W=Fs，绳子移动的距离是物体提升高度的n倍，即S=nh解答：解：物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，f=F拉=（G+G动）=（72N+18N）=30N拉动A向左运动时，A受力如图，F=f+F拉=30N+30N=60Nh=vt=0.1m/s3s=0.3m，S=3h=30.3m=0.9m，W=Fs=60N0.9m=54J故B说法正确故选B点评：会根据力的平衡解决问题，要结合滑轮组的特点、功的公式和速度公式联立求解二填空题（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1kgA
23、、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4 N，方向水平向左，下表面受到的摩擦力大小为9N考点：摩擦力大小的影响因素。分析：摩擦力是阻碍相对运动的力，在物体做匀速直线运动时，它与拉力的大小是相同的图中物体A与B都在运动，因此，它们互相都向对方有摩擦力的作用解答：解：长木板B的上表面受到的摩擦力是A重的0.2倍，即F=0.2G=0.22kg10N/kg=4N；木板B向右运动，摩擦力与其方向相反，因此向左；物块A对木板B的摩擦力是4N，木板B对物块A的摩擦力也是4N，因此，A、B间需要克服的摩擦力
24、一共为8N，再加上木板B与地面之间的摩擦力，这些最终都需要由拉力F来克服由此可知，B的下表面受到的摩擦力=17N8N=9N故答案为：4，左，9点评：此题中，A和B都在同时运动，互相之间都有摩擦力的作用，不管方向怎样，最终都需要由动力来克服它，搞清这一点是此题的关键所在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 6W考点：功率的计算；二力平衡条件的应用；定滑轮及其工作特点。专题：计算题。分析：计算功率的公式是：P=，要
25、算功率，需要知道做的功W和时间t而根据本题中所给的数据，我们无法计算出W和t，所以该题不能用此公式来求解由题意知，物体做的是匀速直线运动，所以我们由W=Fs，s=vt，推出W=Fvt，则得出P=Fv，只要知道绳子对物体乙的拉力和绳子的运动速度，就可以计算出功率P了解答：解：先分析甲的受力情况：由图可知，甲一共受到三个力：向左的拉力、乙和甲之间的摩擦力、绳子对甲向右的拉力其中绳子对甲向右的拉力来自于乙和甲之间的摩擦力，所以这两个力大小是相等的由于甲做匀速直线运动，所以这两个力之和等于6N，则绳子对乙的拉力是3N物体乙的速度和甲的移动速度相同，也是2m/s，所以绳子对物体乙的功率是：P=Fv=3N
26、2m/s=6W故答案为：6点评：本题难度较大，关键是要分析绳子对物体乙的拉力大小是多少力学题中，一定要先对物体进行受力分析，然后根据物体运动状态判断这几个力的关系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300N考点：滑轮组及其工作特点。专题：顺推法；图析法。分析：读图可知，整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担，右侧的拉力则又由第二只滑轮分担因为整个装置保持静止，所以每只滑轮两侧的力都是相等的解答：解：人的重力500N+木板的重力350N+下面的滑轮的重力50N=900N，读
27、图可知，这900N都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等因此，上面滑轮右侧的拉力为450N，减去下面滑轮的自重50N，等于400N这400N又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N于是得出，人对木板的压力=人的重力500N绳子拉人手的力200N=300N故答案为：300点评：认真读图，找出各力的分担关系，依次推理，最后就可以判断每一段绳子处的力的大小了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150N，人对木板AB的压力为450N（摩擦阻力不计）考点：杠杆的平衡分析法及其应用；杠杆的平衡条件。专题：应用题。分析：（1）已知人的质量，根据公式G=mg可求人的重力，人对木板的压力等于人的重力与绳子对人的拉力之差；绳子对人的拉力等于绳子拉木板的力；（2）根据杠杆的平衡条件可求绳子拉力的大小，进一步求出人对木板的压力解答：解：（1）人的重力：G=mg=60kg10N/kg=600N；人拉绳子的力等于绳子对木板的拉力F；人对杠杆的力：Fo=GF，（2）FoOB=FBA，即：（GF）OB=FBA；F=150N；人对木板的压力F压=GF=600N150N=450N；故答案为：150；450点评：本题考查了杠杆平衡条件的应用，用好力的作用是相互的、力的平衡条件、定滑轮不省力是本题的关键
