作用在动滑轮轮轴上的受力分析.docx

1、作用在动滑轮轮轴上的受力分析作用在动滑轮轮轴上的受力分析一选择题（共 12 小题）1如图所示， 不计滑轮质量及转动摩擦， 当水平拉力 F=30N 时，物体 m 恰能沿水平作匀速运动 则地面对物体 m 的阻力 f 大小是（ ）A 15N B30N C60N D 无法判断2如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体 A ，若拉力 F=1000N ，则物体 A 与水平桌面的摩擦力为 （滑轮重和轮和绳的摩擦不计） （ ）A 500N B1000N C2000N D 无法确定3如图所示，物重 20N，绳的一端拴在地上，用力 F 使滑轮匀速上升 2m，则（ ）（不计轮重、绳重及摩擦）A重 物上升 2m，F=10N

2、 B 重物上升 2m， F=40NC 重 物上升 4m，F=40N D 重物上升 4m， F=20N4如图所示，用力 F 拉着滑轮，使重 200N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度，在水平地面上匀速运动弹簧测力计的示数为 5N不计轮重、 弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是（ ）A 水 平拉力 F 做功是 200J B 以滑轮为参照物，物体 A 是运动的C 物 体 A 前进 1m，重力做功 200J D 物体 A 受到的摩擦力为 5N5（2010?南昌）如图所示，在竖直向上大小为 10N 的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升已知重物 A 上升速度为0.2m/s，不计滑

3、轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）A 20N；0.4m/s B 20N； 0.1m/sC 5N； 0.4m/s D 5N； 0.1m/s6（ 2009?孝感）如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升已知 A 的重力 G=100N，重物 A 上升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为（ ）A 50N 0.4m/s B50N 0.1m/s C200N 0.4m/s D 200N 0.1m/s7如图所示， B 物体重 20N，A 为动滑轮，绳子一端固定在地上，当滑轮 A 在力

4、F 的作用下，以 0.5m/s 的速度匀速上升，则物体 B的速度是（ ）A 0.25m/s B1m/s C0.5m/s D 无法确定8如图所示，物体 A 重 20 牛，滑轮重 1 牛，弹簧秤的示数为 25 牛，则物体 B 重（ ）A24 牛 B 21 牛 C12 牛 D 11.5 牛9如图所示，摩擦不计，滑轮重 2N，物重 10N 在拉力 F 的作用下，物体以 0.4m/s 的速度匀速上升，则（ ）A F=5N， F 向上的速度是 0.2m/s B F=7N ，F 向上的速度是 0.2m/sC F=6N， F 向上的速度是 0.8m/s D F=22N， F 向上的速度是 0.2m/s10如图

5、所示， G=80N ，在力 F 的作用下，滑轮以 0.4m/s 的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力 F 的大 小分别是（ ）A 0.8m/s，160N B 0.8m/s， 40NC 0.4m/s，160N D 0.2m/s， 40N11如图， 弹簧秤下挂有一定滑轮， 定滑轮重为 1N ，A 、B 处于静止状态， GA=10N，GB=100N ，则弹簧秤的示数为 （ ）A 101N B 111NC 21N D 20N12重力均为 1N 的 A、B 滑轮如图所示组装，重物 G 重 20N ，绳端拉力为 F若不计摩擦，在匀速提起重物时，下面结论中正确的是（ ）A B 均为定滑轮， F

6、=20N B B 均为动滑轮， F=5.5NC A 为定滑轮、 B 为动滑轮， F=10.5N D A 为定滑轮、 B 为动滑轮， F=9.5N二填空题（共 7 小题）13如图所示，在水平拉力 F 的作用下物体 A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤 B 的示数为 10N，则物体 A 与水平桌面的摩擦力大小为 N，拉力 F 的大小为 N14如图， A 物体重 500N ，要使动滑轮匀速上升 3m，力 F 应等于 N，这时 A 物体上升 m（滑轮重、绳重及摩擦不计） ，若动滑轮重为 50N （绳重及摩擦不计） ，力 F 使动滑轮以 0.4m/s 速度匀速上升，则 F 为 N，物体 A 上升的速度为

7、 m/s15如图所示，用 100N 的水平拉力作用在滑轮上，使物体 A 以 2m/s 的速度前进了 4m，则物体 A 受到地面的摩擦力 f= 拉力 F 的功率为 W（不计轮重及轮与绳间的摩擦） 16如图所示，用 200N 的拉力拉着物体 A 在水平面上匀速向 左运动， A 与滑轮相连的绳子所受的拉力为 A 所受摩擦力的 4 倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则 B 与地面间的摩擦力为 N17如图所示的装置中，若物体 G 重 80N ，弹簧秤示数为 4N，则物体匀速前进时所受阻力为 N，拉力 F 为 N，若物体以 10cm/s 的速度匀速前进 4s，则拉力所做功率为 W （不计摩擦及绳重）1

8、8如图所示的装置，在水平方向力 F 作用下，使重 40N 的物体 A 在水平方向上匀速移动 5m，已知 A 受地面的摩擦力为 5N，则拉力 F 的大小为 N，拉力 F 做的功为 J（滑轮、绳重及绳之间的摩擦不计）19如图所示， 物体 B 重 30N ，A 为一动滑轮， 绳的一端固定在地面上， 不考虑滑轮重及摩擦力， 当滑轮在力 F 的作用下匀速上升 0.5m时，所用拉力 F 为 N，物体上升的距离为 m三解答题（共 3 小题）20如图，在拉力 F 作用下，物体 A 以 5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动， 此时弹簧测力计的读数为 3N，滑轮的机械效率为 75%求：（1）物体 A 受到的摩

9、擦力 f 和拉力 F 的大小；（2）拉力 F 在 4s 内做的功和拉力 F 的功率21如图，物体 A 重为 100N，在力 F 的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计示数为 2N，动滑轮移动速度为 0.1m/s，不计绳与滑轮间 摩擦以及滑轮和弹簧测力计的重量求（1）物体 A 所受的摩擦力；（2）物体 A 移动 5s 的距离；（3）拉力 F 在 5s 内所做的功22如图所示，物重 G=30N，绳的一端拴在地面，拉力 F 使滑轮匀速上升（1）若滑轮重不计，滑轮向上移动 20cm，则拉力 F= N，物体上升 cm（2）若滑轮重为 2N，使物体上升 20cm，则拉力 F= N，滑轮向上移动 cm作用在动滑

10、轮轮轴上的受力分析参考答案与试题解析一选择题（共 12 小题）1如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当水平拉力 F=30N 时，物体 m 恰能沿水平作匀速运动则地面对物体 m的阻力 f 大小是（ ）A 15N B 30N C 60N D 无 法判断 考点 ： 动滑轮拉力的计算；二力平衡条件的应用；动滑轮及其工作特点。分析： 要解答本题需掌握：动滑轮的特殊的使用方法，即拉力是物体和地面摩擦力的二分之一解答： 解：根据动滑轮的特点知：滑轮受到向左的力有：物体与地面的摩擦力和固定的绳子对滑轮的拉力，且这 两个力大小相等由于拉力 F 等于 30N，故 f= F=15N故选 A 点评： 本题主要考查学生对

11、动滑轮的工作特点的了解和掌握，是一道基础题2如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体 A ，若拉力 F=1000N ，则物体 A 与水平桌面的摩擦力为（滑轮重和轮和 绳的摩擦不计） （ ）A 500N B 1000N C 2000N D 无 法确定 考点 ： 动滑轮拉力的计算。专题 ： 计算题。分析： 由图可知，使用的是动滑轮， F=2f ，知道摩擦力 f 可求拉力大小 解答： 解：如图所示，使用的是动滑轮，滑轮重、轮和绳的摩擦不计， f= F= 1000N=500N 故选 A 点评： 本题考查了动滑轮的特点，可以将图形顺时针旋转 90帮助分析3如图所示，物重 20N ，绳的一端拴在地上，用力 F

12、使滑轮匀速上升 2m，则（ ）（不计轮重、绳重及摩擦）A 重 物上升 2m，F=10NB 重 物上升2m， F=40NC 重 物上升 4m，F=40ND 重 物上升4m， F=20N考点 ： 专题 ：动滑轮拉力的计算；动滑轮及其工作特点。 计算题。分析：不要受动滑轮常规使用时的结论 “使用动滑轮能省一半力 ”的影响， 要看清动滑轮的真正使用方法，再结合题目（图）条件，解决动力与阻力（物重）之间的关系、两个距离之间的关系解答：解：（ 1）动力作用在动滑轮的轴上，可见 F 承担了两段绳子的力，两段绳子的力都等于物体的重力20N，不计轮重、绳重及摩擦，所以 F=2G=2 20N=40N ；（ 2）物

13、体上升距离是动滑轮移动距离的 2 倍，故 h=2 2m=4m ； 故选 C点评： 本题考查了动滑轮的特点注意不要机械地利用使用动滑轮省一半力的结论，要具体问题具体分析4如图所示，用力 F 拉着滑轮，使重 200N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度，在水平地面上匀速运动弹簧测力计的示 数为 5N不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是（ ）A 水 平拉力 F 做功是 200J B 以 滑轮为参照物，物体 A 是运动的C 物 体 A 前进 1m，重力做功 200J D 物 体 A 受到的摩擦力为 5N考点 ： 动滑轮拉力的计算；运动和静止的相对性；摩擦力的大小；力做功的必要因素

14、。 专题 ： 图析法。分析： 读图可知，拉力 F 作用在滑轮的轴上，它由两段绳子共同承担着，一段是弹簧测力计的拉力，一段是重物A 的摩擦力据此，我们可以分析物体的运动情况、力的大小，以及是否做功等解答： 解： A 、题目中没有给出拉力 F 移动的距离是多少，而要想求出它做的功，必须要知道力和物体在力的方向 上移动的距离，所以错误；B 、以滑轮为参照物，当拉动时，物体 A 在逐渐向滑轮靠近，因此物体是运动的，所以正确；C、重力的方向是竖直向下的，物体 A 在重力方向上并没有移动距离，因此重力不做功，所以错误；D 、物体 A 一端与弹簧测力计一端的拉力应该共同承担着拉力 F，都应该是 5N ，当物

15、体 A 做匀速直线运动 时，摩擦力也应为 5N，所以正确故选 BD 点评： 学会分析在拉动滑轮时，不同位置的受力关系是解决此题的关键同时，对做功的两个必要条件我们也应 该熟知5（ 2010?南昌）如图所示，在竖直向上大小为 10N 的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升已知重物 A 上 升速度为 0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）A 20N； 0.4m/s B 20N； 0.1m/s C 5N； 0.4m/s D 5N ； 0.1m/s考点 ： 动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算。 专题 ： 计算题。分析： 要解答本题需掌

16、握：动滑轮特殊使用时，不省力，所用的力是重物重力的 2 倍，移动距离是重物移动距离 的二分之一解答： 解：根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知： F=2G，则 G=5N ； F 移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物 A 上升速度为 0.2m/s， F 上升的速度就是 0.1m/s 故选 D点评： 本题主要考查学生对动滑轮特点的了解和掌握，是一道难题6（ 2009?孝感）如图所示，在竖直向上的力 F 的作用下，重物 A 沿竖直方向匀速上升已知 A 的重力 G=100N ， 重物 A 上升速度为 0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重， 则拉力 F 的大

17、小和滑轮上升的速度分别为 （ ）A 50N 0.4m/s B 50N 0.1m/s C 200N 0.4m/s D 200N 0.1m/s考点 ： 动滑轮及其工作特点。分析： 解决此题要知道轮轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮，如图拉动滑轮时，拉力的大小是物重的 2 倍，但移 动距离是物体移动距离的一半，所以使用这样使用动滑轮费力但可以省距离解答： 解：由图可知，该滑轮是动滑轮，当物体上升速度为 0.2m/s 时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v=0.1m/s ；此时拉力应该是物重的 2 倍，即拉力大小为 200N ； 故选 D点评： 此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用，要结合实际情况分析拉

18、力大小和移动速度7如图所示， B 物体重 20N，A 为动滑轮，绳子一端固定在地上，当滑轮 A 在力 F 的作用下，以 0.5m/s 的速度匀 速上升，则物体 B 的速度是（ ）A 0.25m/s B 1m/s C 0.5m/s D 无 法确定考点 ： 分析：动滑轮及其工作特点。由图可知，该滑轮是个动滑轮，当滑轮在拉力的作用下上升 s，则绳子自由端会上升2s解答：解：因绳子自由端的移动距离是滑轮的 2 倍，所以在时间相同的情况下，如果滑轮以0.5m/s 的速度匀速上升，则物体 B 的速度应该是 1m/s； 故选 B 点评： 解决此类题目要结合动滑轮的特点进行分析求解8如图所示，物体 A 重 2

19、0 牛，滑轮重 1 牛，弹簧秤的示数为 25 牛，则物体 B 重（ ）A 24 牛 B 21 牛 C 12 牛 D 11.5 牛考点 ： 动滑轮及其工作特点。分析： 使用定滑轮不省力也不费力，所以绕过滑轮的同一根绳子上承担的力的大小是相等的，再根据滑轮受到向 上的力的大小等于所以向下的力的大小之和就可以推算出 B 的重本题给出 A 的重力是无关条件解答： 解：测力计示数是 25N，说明滑轮受到向上的拉力为 25N ，滑轮向下受到三个力：滑轮的重力，和两段绳向下拉滑轮的力，左右两段绳的拉力是相等的，设每段拉力为 F，则有 2F+1N=25N ，从而得出 F=12N，所 以 B 的重为 12N故选

20、 C点评： 分析此类问题，要把握两条主线：一是不论绕过哪个滑轮，同一根绳子的各个点承担的拉力大小是相等的； 二是滑轮受到向上的力之和等于向下的力之和9如图所示，摩擦不计，滑轮重 2N，物重 10N 在拉力 F 的作用下，物体以 0.4m/s 的速度匀速上升，则（ ）A F=5N ， F 向上的速度是 0.2m/s B F=7N ，F 向上的速度是 0.2m/sC F=6N ， F 向上的速度是 0.8m/s D F=22N ，F 向上的速度是 0.2m/s考点 ： 动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算。 专题 ： 计算题。分析： 要解答本题需掌握：动滑轮的工作特点，以及动滑轮的特殊使用方法解答

21、： 解：本题是动滑轮的特殊使用方式，考虑滑轮的重力，即力 F 等于物重的 2 倍再加上滑轮的重力， F=2 G 物+G 滑轮=210N+2N=22N ；力 F 移动的距离是物体移动距离的二分之一，故力 F 移动的速度是物体上升的速度的二分之一，即 F 上升的速度是 0.4m/s2=0.2m/s 故选 D点评： 本题主要考查学生对动滑轮的特殊使用方法的了解和掌握，是一道中档题10如图所示， G=80N ，在力 F 的作用下，滑轮以 0.4m/s 的速度匀速上升，不计摩擦及滑轮重，则物体的速度和力F 的大小分别是（ ）A 0.8m/s， 160N B 0.8m/s， 40N C 0.4m/s， 1

22、60N D 0.2m/s， 40N考点 ： 动滑轮及其工作特点。 专题 ： 应用题。分析： 要解答本题需掌握：动滑轮特殊使用时，不省力，所用的力是重物重力的 2 倍，移动距离是重物移动距离 的二分之一解答： 解：根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知： F=2G=2 80N=160N ； 物体上升距离是拉力 F 和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以 0.4m/s 的速度匀速上升，故物体上升速度为 2v=20.4m/s=0.8m/s 故选 A 点评： 本题主要考查学生对动滑轮特殊使用时的特点了解和掌握，是一道难题11如图，弹簧秤下挂有一定滑轮，定滑轮重为 1N， A 、 B

23、 处于静止状态， GA=10N ， GB=100N ，则弹簧秤的示数 为（ ）A 101N B 111N C 21N D 20N考点 ： 滑轮组绳子拉力的计算。 专题 ： 计算题。分析： 根据二力平衡的知识，弹簧测力计的拉力等于定滑轮的重以及两段绳子的拉力解答： 解： GA =10N ， GB=100N ，则绳子上的拉力为 10N，定滑轮的重为 1N，则向下的力 F=10N+10N+1N=21N 故选 C点评： 弹簧测力计静止是受平衡力，弹簧测力计受到的拉力等于滑轮对它的拉力12重力均为 1N 的 A、 B 滑轮如图所示组装，重物 G 重 20N，绳端拉力为 F若不计摩擦，在匀速提起重物时，

24、下面结论中正确的是（ ）A B 均为定滑轮， F=20N B B 均为动滑轮， F=5.5NC A 为定滑轮、 B 为动滑轮， F=10.5N D A 为定滑轮、 B 为动滑轮， F=9.5N考点 ： 定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点。分析： 解决此题的关键是知道轮轴固定不动的滑轮是定滑轮，轮轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮； 使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离解答： 解：由图可知， A 滑轮的轮轴固定不动，所以该滑轮是定滑轮；B 滑轮的轮轴随物体一起运动，该滑轮是动滑轮；因重物 G 重 20N，所以拉动滑轮的拉力为 20N，此时动滑轮受到向上的拉力 20N，

25、竖直向下的重力 1N，所 以滑轮两边的拉力之和为 19N，所以拉力 F=9.5N ；故选 D点评： 解决此题要结合定滑轮和动滑轮的定义和特点进行分析解答二填空题（共 7 小题）13如图所示，在水平拉力 F 的作用下物体 A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤 B 的示数为 10N，则物体 A与水平桌面的摩擦力大小为 10 N，拉力 F 的大小为 20 N考点 ： 动滑轮拉力的计算。 专题 ： 计算题；应用题。分析： 要解答本题需掌握物体 A 匀速运动，受到的合力为零，故 A 物体所受拉力和摩擦力相等；动滑轮上有两段 绳子，拉力 F 是 A 所受摩擦力的 2 倍解答： 解：如图所示，弹簧测力计 B

26、 测出了动滑轮上的绳子上的拉力为 10N；则物体 A 受到拉力为 10N；又因物 体 A 做匀速直线运动， 则物体 A 与水平桌面的摩擦力与物体 A 受到拉力是一对平衡力， 则摩擦力大小也是 10N ；拉力 F=2f=2 10N=20N 故答案为： 10； 20 点评： 本题通过动滑轮的工作特点，只要考查二力平衡的判断和应用，关键是判断动滑轮上绳子的段数14如图， A 物体重 500N ，要使动滑轮匀速上升 3m，力 F 应等于 1000 N，这时 A 物体上升 6 m（滑轮重、 绳重及摩擦不计） ，若动滑轮重为 50N（绳重及摩擦不计） ，力 F 使动滑轮以 0.4m/s 速度匀速上升，则

27、F 为 1050N，物体 A 上升的速度为 0.8 m/s考点 ： 动滑轮拉力的计算；动滑轮及其工作特点。 专题 ： 计算题。分析： 要解答本题需掌握：动滑轮的工作特点是可以省一半的力，但动滑轮特殊使用时不但没有省力，反而多用 了一倍的力，但省了一半的距离解答： 解：（ 1）本题是动滑轮的特殊使用方式，若不计滑轮重、绳重及摩擦，即力 F 等于物体 A 重的 2 倍； 力 F=2 G 物=2500N=1000N ；另物体上升距离是力 F 和动滑轮上升的距离的二倍，故动滑轮匀速上升 3m 时， A 物体上升 3m2=6m；（ 2）若动滑轮重为 50N（不计绳重及摩擦） ，则力 F 等于物重的 2

28、倍再加上滑轮的重力，F=2 G 物+G 滑轮=2500N+50N=1050N ；因相同设计物体上升距离是力 F 和动滑轮上升的距离的二倍，所以物体上升的速度是力 F 移动的速度的二 倍，则物体 A 上升的速度为 0.4m/s2=0.8m/s 故答案为： 1000； 6； 1050 ；0.8点评： 本题主要考查学生对动滑轮的特殊使用方法的了解和掌握，是一道中档题15如图所示，用 100N 的水平拉力作用在滑轮上，使物体 A 以 2m/s 的速度前进了 4m，则物体 A 受到地面的摩擦 力 f= 50N， 拉力 F 的功率为 100 W（不计轮重及轮与绳间的摩擦） 考点 ： 动滑轮拉力的计算；功率

29、的计算。 专题 ： 计算题。分析： 已知物体移动的速度、动滑轮上绳子的段数，可求出拉力 F 移动的速度；知道拉力大小， 利用 P=Fv 求拉力做功功率； 不计轮重及轮与绳间的摩擦， 利用 f= F 求物体受到的摩擦力解答： 解：如图使用的是动滑轮，拉力移动的速度 v F= v物= 2m/s=1m/s，拉力 F 的功率：P=Fv F=100N 1m/s=100W ；不计轮重及轮与绳间的摩擦，物体受到的摩擦力：f= F= 100N=50N 故答案为： 50N； 100点评： 本题考查了使用动滑轮拉力的计算，注意图示动滑轮（ F=2f）和利用动滑轮提升物体（ F= G）的区别16如图所示，用 200N 的拉力拉着物体 A 在水平面上匀速向 左运动， A 与滑轮相连的绳子所受的拉力为 A 所受 摩擦力的 4 倍，若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦，则 B 与地面间的摩擦力为 80 N考点 ： 动滑轮拉力的计算；二力平衡条件的应用。 专题 ： 计算题。分析： 因为用 200N 拉物体在水平面上匀速向左运动，设 F 为拉力， F1 为绳子拉物体的力 可得 F=f+F 1，由题意 “A 与滑轮相连的绳子所受的拉力为 A 所受摩擦力的 4 倍， ”可求得 f，然后可得 F1， 因为是同一根绳，所以 B 受拉力 =B 受摩擦力解答： 解：由题意知，用 200N 拉物体在水平面上匀速向左运动