思路解析：由於定滑輪支點在輪中心，而輪中心到輪邊的各點距離相等（半徑），即三個力的力臂都相等且都等於物體重力的力臂。
答案：d
3.要用30 n的力剛好提起重40 n的物體，下列簡單機械中可以採用的是（不計機械本身重和摩擦）（ ）
a.乙個定滑輪b.乙個動滑輪
c.槓桿d.乙個定滑輪和乙個動滑輪組成的滑輪組
思路解析：定滑輪不省力；乙個動滑輪省力一半，不必用30 n的力；乙個定滑輪和乙個動滑輪組成的滑輪組，提起重40 n的物體時只需用力20 n或n。
答案：c
4.如圖13-5-3所示，g=200 n，滑輪重g′=40 n，要使物體能勻速上公升2 m，則下列說法正確的是（不計滑輪的摩擦）（ ）
圖13-5-3
n，並向上移動4 n，並向上移動4 m
n，並向上移動1 n，並向上移動1 m
思路解析：動滑輪兩側繩中拉力均為t=g=200 n，所以向上的拉力為f=g′+2t=g′+2g=40 n+2×200 n=440 n。物體上公升2 m，動滑輪每側繩子只需縮短1 m，所以施力端向上移動1 m。
答案：c
5.如圖13-5-4，滑輪a上掛一重10 n的物體b，c為固定點（地面），當滑輪a在力f的作用下向上勻速上公升時，滑輪a的速度為重物b上公升時速度的________，力f應為_______n（滑輪a和繩重及摩擦均不計）。
圖13-5-4
思路解析：在相等的時間t內，b上公升的速度vb=，a上公升的速度va=，顯然va=vb。又因為滑輪a和繩重及摩擦均不計，故f＝2gb＝20 n。
答案： 20
6.如圖13-5-5所示，若拉力f=900 n，物體a重1 500 n，不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。當繩子自由端移動3 m，則沿水平方向勻速拉動物體a前進時，物體a與地面間摩擦力是_________n，物體a移動_________m。
圖13-5-5
思路解析：這是一類滑輪組常見的問題。不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦，但是物體a與地面間是有摩擦力的。
分析可知：有3段繩子分擔了對a向左的拉力，即f=f拉，因為物體a沿水平方向勻速前進，根據二力的平衡條件可知：水平方向上物體a受的拉力與摩擦力大小相等，題中物體a的重力是干擾條件，所以f=f拉。
由此可知：f=3f=3×900 n=2 700 n，繩子自由端移動距離s與物體a移動距離s′間有如下關係：s=3s′，所以
s′===1 m。
答案：2 700 1
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1.如圖13-5-6所示，簡單機械均不計摩擦，圖b中r=2r，其中最省力的是（ ）
圖13-5-6
思路解析：圖a中動力f=g；圖b中，由f·r=g·r，得動力f=；圖c中f=；圖d中f=。
答案：d
2.如圖13-5-7所示，人對繩的拉力都是f，將各重物勻速提起。不計動滑輪重，物重最大的是（ ）
圖13-5-7
思路解析：圖（1）是定滑輪：其作用是不省力。拉力大小與物重相同，即g1=f。
圖（2）是動滑輪：其作用是省一半力，拉力f是物重的1/2，即g2=2f。
圖（3）是滑輪組：承擔重物和動滑輪的繩子有三段拉力f是物重的1/3，即g3=3f。
圖（4）的滑輪組：承擔重物和動滑輪的繩子有兩段，拉力f是物重的1/2，即g4=2f。
物重最大的是g3，正確的選項是c。
答案：c
3.如圖13-5-8所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，所用的拉力分別是f1、f2、f3。則（ ）
圖13-5-8
思路解析：圖（1）是定滑輪，其作用是不省力，但能改變力的方向，即物體前進過程中所受的地面摩擦力f=f1。
圖（2）是動滑輪，其作用是省一半力，拉力f2是摩擦力f的1/2，即f=2f2或f2=f/2。
圖（3）是動滑輪，拉力f3是摩擦力f的2倍，即f=f3/2或f3=2f。
比較f1、f2、f3可知，f3＞f1＞f2
答案：d
4.如圖13-5-9所示，若每個滑輪重均為1 n，在繩的自由端用力將重25 n的物體勻速提起，不計摩擦，則拉力f=________n。
圖13-5-9
思路解析：滑輪a是定滑輪，滑輪b是動滑輪，承擔重物和動滑輪的繩子有兩段，拉力f是總重的1/2。
即f===13 n。
答案：13 n
5.使用圖13-5-10所示的滑輪，將重200 n的物體m沿水平地面勻速拉動時，物體受到的摩擦力是120 n，則拉力f=________n。（繩子、滑輪重及摩擦不計）
圖13-5-10
思路解析：題圖中所示的滑輪是動滑輪，其作用是省一半力，即拉力f是摩擦力f的1/2。f=f=×120 n=60 n。
答案：60
6.如果物體和動滑輪的總重是90 n，用一定滑輪和乙個動滑輪組合起來提公升這個物體，所用的力可以是_________n和_________n。（不計摩擦）
思路解析：用乙個定滑輪和乙個動滑輪組合起來提公升這個物體，繩子的繞法有兩種。
一種是由2段繩子承擔重物和動滑輪，所用的拉力是總重的，即f=g總/2==45 n。
另一種繞法是由3段繩子承擔重物和動滑輪，所用的拉力就是總重的，
即f=g總/3==30 n。
答案：45 n 30 n
7.如圖13-5-11所示四個滑輪組，如果滑輪的重力和一切摩擦及丙組的板重不計，重物g的重力為600 n。要將重物勻速提起，四種情況下拉力f分別為f甲f乙f丙f丁
圖13-5-11
思路解析：根據同一根繩子中拉力處處相等和每個滑輪的受力平衡可知：
圖甲，3f=g,f=g=×600 n=200 n
圖乙，8f=g,f=g=×600 n=75 n
圖丙，7f=g,f=g=×600 n=85.7 n
圖丁，2f=g,f=g=×600 n=300 n。
答案：200 n 75 n 85.7 n 300 n
8.如圖13-5-12所示，利用定滑輪、動滑輪及滑輪組勻速向上提公升重物。已知作用在繩子自由端的拉力f甲=f乙=f丙=50 n。則：
圖13-5-12
(1)不計動滑輪重和繩與滑輪之間摩擦時，提公升的物重分別是g甲=________n，g乙=________n，g丙=________n。
(2)動滑輪重3 n，不計繩與滑輪之間摩擦，提公升的物重分別是g甲=________n，g乙=________n，g丙=________n。
(3)當物體被提公升2 m時，繩子自由端移動的距離分別是s甲=_______m，s乙=_______m，s丙=________m。
(4)如果物體被提公升的速度都是0.2 m/s時，繩子自由端移動的速度分別是：v甲=________m/s，v乙=________m/s，v丙=________m/s。
思路解析：定滑輪的實質是等臂槓桿，它的作用：不省力，但是可以改變用力方向。
動滑輪實質是動力臂是阻力臂2倍的槓桿，它的作用是：省力，但不能改變用力方向。首先分清滑輪是定滑輪還是動滑輪，然後找f與g的關係。
答案：(1)50 100 150 (2)47 97 147 (3)2 4 6 (4)0.2 0.4 0.6
9.如圖13-5-13所示，若加在繩的自由端的拉力f=g/3，試畫出繩子的繞法。
圖13-5-13
思路解析：若使拉力f=g/3，則承擔重物和動滑輪的繩子段數應是三段。繩子的起始端應先勾在動滑輪上，然後，再依次通過定滑輪和動滑輪，如下圖。
答案：如下圖所示。
10.如圖13-5-14所示，當水平拉力f為20 n時，剛好使放在水平地面上的200 n的物體勻速直線運動，求物體與地面的摩擦力。
圖13-5-14
思路解析：本題考查學生能否根據物體的運動狀態對物體進行受力分析，及對滑輪組的知識能否靈活運用。
因為物體在水平方向上受到滑輪組拉力f′和地面的摩擦力f作用，做勻速直線運動。拉力等於摩擦力，即f′=f。又因為動滑輪由兩段繩子承擔阻力f′，那麼f′=2f，所以f=2f。
答案：摩擦力f=2f=2×20 n=40 n
11.一根繩子只能承擔5 000 n的力，用它提起1.8×104 n的重物，應選什麼樣的滑輪組？怎樣繞線？畫出繞線圖。
思路解析：先利用滑輪組計算拉力的公式f=g總/n算出繩子的段數n。
n=g總/f=1.8×104 n/5×103 n=3.6，
應取4段繩子。由此可以斷定應把繩子固定在定滑輪上。再確定滑輪組。
要使用2個動滑輪，才能有4段繩子承擔重物。如不改變力的方向，則只要1個定滑輪，如題圖（甲）所示。如果改變用力的方向，則要2個定滑輪，如題圖（乙）所示。
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