1 关于定滑轮,下列说法不正确的是(
A.使用定滑轮不省力
B.定滑轮实质上是一个等臂杠杆
C.定滑轮的支点在滑轮的圆心
D.使用定滑轮能省距离
D
)A.使用定滑轮不省力
B.定滑轮实质上是一个等臂杠杆
C.定滑轮的支点在滑轮的圆心
D.使用定滑轮能省距离
答案:1. D
解析:
【分析】
首先明确题目要求是选出关于定滑轮的表述中不正确的选项,解题时先回忆定滑轮的核心性质:定滑轮的轴固定不动,可结合杠杆原理分析其特点。第一步先逐个核对选项:定滑轮本质是等臂杠杆,支点在中心转轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮半径,因此根据杠杆平衡条件可知它不省力,也不可能省距离,仅能改变力的方向。逐一排查选项后即可找出错误的表述。
【解析】
我们结合定滑轮的工作原理逐一分析选项:
A. 定滑轮的动力臂与阻力臂长度相等,都等于滑轮的半径,由杠杆平衡条件可得动力等于阻力,因此使用定滑轮不省力,该选项说法正确,不符合题意;
B. 由于定滑轮的动力臂、阻力臂大小完全相等,因此定滑轮实质上是等臂杠杆,该选项说法正确,不符合题意;
C. 定滑轮工作时绕自身中心的固定轴转动,因此支点就在滑轮的圆心位置,该选项说法正确,不符合题意;
D. 使用定滑轮不省力,根据功的原理,不存在既省力又省距离的机械,定滑轮既不省力也不省距离,仅能改变力的方向,该选项说法错误,符合题意。
综上,本题选D。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮的实质,定滑轮的特点
【点评】
本题属于简单的概念辨析题,易错点一是审题时忽略题干要求选“不正确”的选项,二是混淆定滑轮和动滑轮的特性,误将动滑轮省一半力、费距离的特点套用到定滑轮上,学习时要明确区分两类滑轮的核心性质。
【难度系数】
0.9
首先明确题目要求是选出关于定滑轮的表述中不正确的选项,解题时先回忆定滑轮的核心性质:定滑轮的轴固定不动,可结合杠杆原理分析其特点。第一步先逐个核对选项:定滑轮本质是等臂杠杆,支点在中心转轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮半径,因此根据杠杆平衡条件可知它不省力,也不可能省距离,仅能改变力的方向。逐一排查选项后即可找出错误的表述。
【解析】
我们结合定滑轮的工作原理逐一分析选项:
A. 定滑轮的动力臂与阻力臂长度相等,都等于滑轮的半径,由杠杆平衡条件可得动力等于阻力,因此使用定滑轮不省力,该选项说法正确,不符合题意;
B. 由于定滑轮的动力臂、阻力臂大小完全相等,因此定滑轮实质上是等臂杠杆,该选项说法正确,不符合题意;
C. 定滑轮工作时绕自身中心的固定轴转动,因此支点就在滑轮的圆心位置,该选项说法正确,不符合题意;
D. 使用定滑轮不省力,根据功的原理,不存在既省力又省距离的机械,定滑轮既不省力也不省距离,仅能改变力的方向,该选项说法错误,符合题意。
综上,本题选D。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮的实质,定滑轮的特点
【点评】
本题属于简单的概念辨析题,易错点一是审题时忽略题干要求选“不正确”的选项,二是混淆定滑轮和动滑轮的特性,误将动滑轮省一半力、费距离的特点套用到定滑轮上,学习时要明确区分两类滑轮的核心性质。
【难度系数】
0.9
2 新趋势 教材P10素材改编 如图所示为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。下列关于滑轮的说法,正确的是(

A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
D
)A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
答案:2. D
解析:
【分析】
首先我们要明确定滑轮和动滑轮的判断依据:观察滑轮的轴是否会随被拉动的物体一起移动。第一步先判断该滑轮的类型:旗杆顶端的滑轮轴是固定在旗杆顶部,不会随着国旗上升而移动,因此它属于定滑轮,直接排除描述为动滑轮的A、C选项。接下来回忆定滑轮的功能特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不能省力,但是可以改变力的方向,升旗时向下拉绳国旗向上运动,正是利用了这个特性,因此排除错误的B选项,就能得到正确答案。
【解析】
1. 滑轮类型判断:轴的位置固定不动的滑轮为定滑轮,轴随被拉物体同步运动的滑轮为动滑轮。本题中旗杆顶部的滑轮,其转轴固定在旗杆顶端,不会随国旗升降发生位置变化,因此属于定滑轮,排除A、C选项。
2. 定滑轮的特点:定滑轮的实质是等臂杠杆,使用过程中不省力,但可以改变力的作用方向,升旗时向下拉动绳子、国旗向上升起,正是利用了定滑轮改变力的方向的作用,因此B选项“可省力”的描述错误,D选项描述正确。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮识别;定滑轮特点
【点评】
本题结合校园升旗的真实生活场景考察滑轮的基础知识点,属于入门级的概念题,易错点是混淆定滑轮、动滑轮的功能,误以为所有滑轮都可以省力,需要牢记定滑轮仅能改变力的方向、不省力的核心特性。
【难度系数】
0.8
首先我们要明确定滑轮和动滑轮的判断依据:观察滑轮的轴是否会随被拉动的物体一起移动。第一步先判断该滑轮的类型:旗杆顶端的滑轮轴是固定在旗杆顶部,不会随着国旗上升而移动,因此它属于定滑轮,直接排除描述为动滑轮的A、C选项。接下来回忆定滑轮的功能特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不能省力,但是可以改变力的方向,升旗时向下拉绳国旗向上运动,正是利用了这个特性,因此排除错误的B选项,就能得到正确答案。
【解析】
1. 滑轮类型判断:轴的位置固定不动的滑轮为定滑轮,轴随被拉物体同步运动的滑轮为动滑轮。本题中旗杆顶部的滑轮,其转轴固定在旗杆顶端,不会随国旗升降发生位置变化,因此属于定滑轮,排除A、C选项。
2. 定滑轮的特点:定滑轮的实质是等臂杠杆,使用过程中不省力,但可以改变力的作用方向,升旗时向下拉动绳子、国旗向上升起,正是利用了定滑轮改变力的方向的作用,因此B选项“可省力”的描述错误,D选项描述正确。
【答案】
D
【知识点】
定滑轮识别;定滑轮特点
【点评】
本题结合校园升旗的真实生活场景考察滑轮的基础知识点,属于入门级的概念题,易错点是混淆定滑轮、动滑轮的功能,误以为所有滑轮都可以省力,需要牢记定滑轮仅能改变力的方向、不省力的核心特性。
【难度系数】
0.8
3 小宇同学用弹簧测力计,经过定滑轮匀速拉起重为0.5 N的钩码,如图所示,弹簧测力计的示数是0.6 N。此结果表明,使用定滑轮不能

省力
;小宇向下用力,钩码向上
(填钩码的运动方向)运动,说明使用定滑轮能改变力的方向
。答案:3. 省力 上 改变力的方向
解析:
【分析】
首先梳理解题思路:第一步,对比钩码重力和弹簧测力计的拉力大小,题目中钩码重0.5N,实际测得的拉力为0.6N,拉力大于物重,说明定滑轮没有起到减小拉力的作用,因此它不能省力。第二步,观察施力方向和钩码的运动方向:当手向下拉弹簧测力计时,绕过定滑轮的绳子左侧会向上移动,因此钩码会向上运动。第三步,对比施力方向和直接提钩码的施力方向:正常直接向上提钩码需要施加向上的力,现在向下施力就可以让钩码上升,说明定滑轮可以改变力的作用方向。
【解析】
1. 已知钩码重力G=0.5N,匀速拉动时弹簧测力计的拉力F=0.6N,F>G,说明使用定滑轮无法减小拉力,因此定滑轮不能省力。
2. 小宇向下拉动弹簧测力计时,绕过定滑轮的左侧绳子长度缩短,因此钩码会向上运动。
3. 原本提升钩码需要对钩码施加向上的力,现在通过定滑轮施加向下的力就可以完成钩码的提升,说明使用定滑轮能够改变力的方向。
【答案】
省力 上 改变力的方向
【知识点】
定滑轮的特点
【点评】
本题是定滑轮基础特性的常规考察题,结合实际实验的测量数据引导学生推导定滑轮的作用,避免学生死记硬背知识点,通过施力方向和物体运动方向的对比,直观强化学生对定滑轮核心作用的理解。
【难度系数】
0.9
首先梳理解题思路:第一步,对比钩码重力和弹簧测力计的拉力大小,题目中钩码重0.5N,实际测得的拉力为0.6N,拉力大于物重,说明定滑轮没有起到减小拉力的作用,因此它不能省力。第二步,观察施力方向和钩码的运动方向:当手向下拉弹簧测力计时,绕过定滑轮的绳子左侧会向上移动,因此钩码会向上运动。第三步,对比施力方向和直接提钩码的施力方向:正常直接向上提钩码需要施加向上的力,现在向下施力就可以让钩码上升,说明定滑轮可以改变力的作用方向。
【解析】
1. 已知钩码重力G=0.5N,匀速拉动时弹簧测力计的拉力F=0.6N,F>G,说明使用定滑轮无法减小拉力,因此定滑轮不能省力。
2. 小宇向下拉动弹簧测力计时,绕过定滑轮的左侧绳子长度缩短,因此钩码会向上运动。
3. 原本提升钩码需要对钩码施加向上的力,现在通过定滑轮施加向下的力就可以完成钩码的提升,说明使用定滑轮能够改变力的方向。
【答案】
省力 上 改变力的方向
【知识点】
定滑轮的特点
【点评】
本题是定滑轮基础特性的常规考察题,结合实际实验的测量数据引导学生推导定滑轮的作用,避免学生死记硬背知识点,通过施力方向和物体运动方向的对比,直观强化学生对定滑轮核心作用的理解。
【难度系数】
0.9
4 如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是

A
点,如果物体$ G $重为 100 N,动滑轮重为 20 N,绳子重、摩擦不计,那么物体$ G $匀速上升时,拉力$ F=$60
N。如果绳子的自由端移动的距离是4 m,那么物体上升的高度是2
m。答案:4. A 60 2
解析:
【分析】
首先我们从动滑轮的杠杆本质入手思考:动滑轮属于变形杠杆,它工作时会随物体一起上升,转动的固定点就是支点,也就是左侧固定绳子和滑轮的接触点,对应图中的A点。接下来计算拉力:题目说明绳重、摩擦不计,动滑轮由两段绳子共同承担物体和动滑轮的总重力,拉力等于总重力的二分之一,代入物体重和动滑轮重就能算出F。最后根据动滑轮的距离关系,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,已知自由端移动距离,就可以反推物体上升的高度。
【解析】
1. 确定支点:动滑轮工作过程中,始终绕着左侧绳子与滑轮的接触点A转动,因此支点是A点。
2. 计算拉力F:不计绳重和摩擦时,拉力的计算公式为$F=\frac{G_{物}+G_{轮}}{2}$,代入$G_{物}=100\mathrm{N}$,$G_{轮}=20\mathrm{N}$,可得$F=\frac{100\mathrm{N}+20\mathrm{N}}{2}=60\mathrm{N}$。
3. 计算物体上升高度:动滑轮满足绳子自由端移动距离$s=2h$(h为物体上升高度),已知$s=4\mathrm{m}$,因此$h=\frac{s}{2}=\frac{4\mathrm{m}}{2}=2\mathrm{m}$。
【答案】A;60;2
【知识点】动滑轮实质,动滑轮省力特点
【点评】本题是动滑轮的基础考察题,易错点是容易误将动滑轮的圆心当作支点,同时计算拉力时容易遗漏动滑轮自身的重力,要注意区分动滑轮和定滑轮的支点差异,牢记动滑轮的力、距离对应关系。
【难度系数】
0.8
首先我们从动滑轮的杠杆本质入手思考:动滑轮属于变形杠杆,它工作时会随物体一起上升,转动的固定点就是支点,也就是左侧固定绳子和滑轮的接触点,对应图中的A点。接下来计算拉力:题目说明绳重、摩擦不计,动滑轮由两段绳子共同承担物体和动滑轮的总重力,拉力等于总重力的二分之一,代入物体重和动滑轮重就能算出F。最后根据动滑轮的距离关系,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,已知自由端移动距离,就可以反推物体上升的高度。
【解析】
1. 确定支点:动滑轮工作过程中,始终绕着左侧绳子与滑轮的接触点A转动,因此支点是A点。
2. 计算拉力F:不计绳重和摩擦时,拉力的计算公式为$F=\frac{G_{物}+G_{轮}}{2}$,代入$G_{物}=100\mathrm{N}$,$G_{轮}=20\mathrm{N}$,可得$F=\frac{100\mathrm{N}+20\mathrm{N}}{2}=60\mathrm{N}$。
3. 计算物体上升高度:动滑轮满足绳子自由端移动距离$s=2h$(h为物体上升高度),已知$s=4\mathrm{m}$,因此$h=\frac{s}{2}=\frac{4\mathrm{m}}{2}=2\mathrm{m}$。
【答案】A;60;2
【知识点】动滑轮实质,动滑轮省力特点
【点评】本题是动滑轮的基础考察题,易错点是容易误将动滑轮的圆心当作支点,同时计算拉力时容易遗漏动滑轮自身的重力,要注意区分动滑轮和定滑轮的支点差异,牢记动滑轮的力、距离对应关系。
【难度系数】
0.8
5 在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图甲所示,使用弹簧测力计的操作方法是(填序号)。
① 随意拉动钩码
② 拉着钩码保持静止
③ 匀速向下拉动


(2)在探究定滑轮工作的特点时,按照图甲操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会(变大/不变/变小),其理由是
。
(3)在探究动滑轮工作的特点时,按照图乙组装动滑轮,实验时,拉弹簧测力计,使钩码
上升,读出弹簧测力计的示数。请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不
要求填入实验记录数据)。该实验通过增加钩码的个数至少要测量三组数据的目的是
。此次实验是否可以直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论呢?
答:。
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图甲所示,使用弹簧测力计的操作方法是(填序号)。
① 随意拉动钩码
② 拉着钩码保持静止
③ 匀速向下拉动
(2)在探究定滑轮工作的特点时,按照图甲操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会(变大/不变/变小),其理由是
。
(3)在探究动滑轮工作的特点时,按照图乙组装动滑轮,实验时,拉弹簧测力计,使钩码
上升,读出弹簧测力计的示数。请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不
要求填入实验记录数据)。该实验通过增加钩码的个数至少要测量三组数据的目的是
。此次实验是否可以直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论呢?
答:。
答案:5. (1) ③ (2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力 (3) 竖直向上 匀速 如表所示 寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 不能
| 实验序号 | 钩码和动滑轮的总重力G/N | 弹簧测力计的示数F/N |
| --- | --- | --- |
| 1 | | |
| 2 | | |
| 3 | | |
| 实验序号 | 钩码和动滑轮的总重力G/N | 弹簧测力计的示数F/N |
| --- | --- | --- |
| 1 | | |
| 2 | | |
| 3 | | |
解析:
【分析】
我们可以逐小问梳理思路:1. 第一问探究定滑轮特点,要得到准确的拉力数值,必须让滑轮和钩码处于动态平衡状态,匀速拉动时受力平衡,示数稳定,排除随意拉动的不平衡状态、静止状态的静摩擦干扰,选出正确操作。2. 第二问弹簧测力计倒过来使用时,要考虑弹簧测力计自身的重力对测量结果的影响,原本正放时弹簧的拉力等于绳子拉力,倒放后测力计自重会分担部分拉力,导致示数偏小。3. 第三问探究动滑轮特点时,为了保证拉力的力臂为动滑轮的最大力臂(直径),必须竖直向上匀速拉动,让钩码匀速上升处于平衡状态;实验表格需要记录对应的阻力(钩码和动滑轮总重)和拉力大小;多次实验是为了避免单次实验的偶然性,得到普遍规律;实际动滑轮存在自重和摩擦,不可能刚好省一半力,因此不能直接得出该结论。
【解析】
(1)探究定滑轮工作特点时,为了保证系统处于平衡状态,弹簧测力计示数稳定,准确测量拉力大小,需要匀速向下拉动弹簧测力计:随意拉动钩码时钩码受力不平衡,示数不稳定;拉着钩码保持静止属于静平衡,无法反映滑轮实际工作的动态特点,因此选③。
(2)弹簧测力计倒过来使用时,弹簧测力计自身存在重力,此时弹簧测力计的自重会向下作用在弹簧上,手的拉力等于绳子的实际拉力减去弹簧测力计的自重,因此测力计的示数会变小,理由是忽略了弹簧测力计的重力,其自重会使测得的拉力数值偏小。
(3)探究动滑轮工作特点时,为了让拉力的力臂等于动滑轮的直径,保证力臂关系符合动滑轮的受力特点,需要竖直向上拉弹簧测力计,同时使钩码匀速上升,让系统处于平衡状态,示数稳定。记录表格第一行需要补充的栏目分别为:钩码和动滑轮的总重力G/N、弹簧测力计的示数F/N。多次实验测量三组数据的目的是寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性。由于实际实验中动滑轮自身有重力,还存在转轴处的摩擦,拉力无法达到物重的二分之一,因此不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。
【答案】
(1) ③ (2) 变小;忽略了弹簧测力计的重力 (3) 竖直向上;匀速;补充栏目为钩码和动滑轮的总重力G/N、弹簧测力计的示数F/N;寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性;不能
【知识点】
定滑轮的特点;动滑轮的特点;弹簧测力计的使用
【点评】
本题是滑轮探究实验的经典基础题,重点考察实验操作的细节逻辑,容易出错的点是弹簧测力计倒放时的示数变化分析、动滑轮无法绝对省一半力的原因,同学们要注意区分理想滑轮模型和实际实验场景的差异,理解实验操作要求背后的受力平衡原理。
【难度系数】
0.6
我们可以逐小问梳理思路:1. 第一问探究定滑轮特点,要得到准确的拉力数值,必须让滑轮和钩码处于动态平衡状态,匀速拉动时受力平衡,示数稳定,排除随意拉动的不平衡状态、静止状态的静摩擦干扰,选出正确操作。2. 第二问弹簧测力计倒过来使用时,要考虑弹簧测力计自身的重力对测量结果的影响,原本正放时弹簧的拉力等于绳子拉力,倒放后测力计自重会分担部分拉力,导致示数偏小。3. 第三问探究动滑轮特点时,为了保证拉力的力臂为动滑轮的最大力臂(直径),必须竖直向上匀速拉动,让钩码匀速上升处于平衡状态;实验表格需要记录对应的阻力(钩码和动滑轮总重)和拉力大小;多次实验是为了避免单次实验的偶然性,得到普遍规律;实际动滑轮存在自重和摩擦,不可能刚好省一半力,因此不能直接得出该结论。
【解析】
(1)探究定滑轮工作特点时,为了保证系统处于平衡状态,弹簧测力计示数稳定,准确测量拉力大小,需要匀速向下拉动弹簧测力计:随意拉动钩码时钩码受力不平衡,示数不稳定;拉着钩码保持静止属于静平衡,无法反映滑轮实际工作的动态特点,因此选③。
(2)弹簧测力计倒过来使用时,弹簧测力计自身存在重力,此时弹簧测力计的自重会向下作用在弹簧上,手的拉力等于绳子的实际拉力减去弹簧测力计的自重,因此测力计的示数会变小,理由是忽略了弹簧测力计的重力,其自重会使测得的拉力数值偏小。
(3)探究动滑轮工作特点时,为了让拉力的力臂等于动滑轮的直径,保证力臂关系符合动滑轮的受力特点,需要竖直向上拉弹簧测力计,同时使钩码匀速上升,让系统处于平衡状态,示数稳定。记录表格第一行需要补充的栏目分别为:钩码和动滑轮的总重力G/N、弹簧测力计的示数F/N。多次实验测量三组数据的目的是寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性。由于实际实验中动滑轮自身有重力,还存在转轴处的摩擦,拉力无法达到物重的二分之一,因此不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。
【答案】
(1) ③ (2) 变小;忽略了弹簧测力计的重力 (3) 竖直向上;匀速;补充栏目为钩码和动滑轮的总重力G/N、弹簧测力计的示数F/N;寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性;不能
【知识点】
定滑轮的特点;动滑轮的特点;弹簧测力计的使用
【点评】
本题是滑轮探究实验的经典基础题,重点考察实验操作的细节逻辑,容易出错的点是弹簧测力计倒放时的示数变化分析、动滑轮无法绝对省一半力的原因,同学们要注意区分理想滑轮模型和实际实验场景的差异,理解实验操作要求背后的受力平衡原理。
【难度系数】
0.6