《2025年拔尖特训九年级物理上册苏科版》

6. 如图甲所示为探究“动滑轮工作时的特点”实验的装置。

(1)实验时,应竖直拉动使钩码______上升。
(2)小军记录的数据如下表所示。分析数据可得：使用动滑轮可以______。
|实验次序|钩码重/N|弹簧测力计的示数/N|
|1|2|1.1|
|2|4|2.1|
|3|6|3.1|

(3)小军继续实验,并作出“拉力与钩码重的比值随钩码重的变化”图像,如图乙所示。分析图像可知：钩码越重,拉力F与钩码重的比值就越接近______(填数值),由此他推理得出：不计动滑轮重时,使用动滑轮可以省______的力。

答案： 6.
(1)匀速　
(2)省力　
(3)0.5 一半　解析:
(1)实验时，为了使实验结果准确，应竖直拉动使钩码匀速上升。
(2)由表中数据可知，使用动滑轮可以省力。
(3)分析图乙可知，钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近0.5，由此推理得出:不计动滑轮重时，使用动滑轮可以省一半的力。

7. 定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图所示,某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码,已知人手的拉力为F,钩码的重力为G。
(1)请在图中标出这个“杠杆”的支点O,画出拉力F、钩码的重力G及动力臂与阻力臂。(保留作图痕迹)
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重,请用杠杆的平衡条件推理证明$F= G$。

答案：
7.
(1)如图所示　
(2)由几何知识可知$l_{1}=l_{2}=r$（r为滑轮半径），根据杠杆的平衡条件$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$，即$Fl_{1}=Gl_{2}$，所以$F=G$
　　　　
解析:
(1)定滑轮在使用时相当于一个杠杆，支点在它的轴心处，拉力F 的方向沿绳子向下，重力G的方向竖直向下。
(2)当定滑轮处于平衡状态时，满足杠杆的平衡条件。

8. 如图所示,一木块放在水平地面上,上表面固定一轻滑轮(不计滑轮摩擦)。轻绳绕过滑轮后,一端固定在右侧墙上,另一端始终用大小为$F_{1}$的力竖直向上拉,木块向右匀速运动。这个过程中木块受到的摩擦力大小为______。若将绳端拉力方向改为水平向右,木块仍能匀速运动,这时拉力的大小为$F_{2}$,则$F_{2}$______(＞/= /＜)$\frac{1}{2}F_{1}$。

答案： 8.$F_{1}$ ＞ 解析:将木块和滑轮看作一个整体，在$F_{1}$的方向竖直向上、木块向右匀速运动时，该整体在水平方向上受到的向左的滑动摩擦力$f_{1}$与向右的拉力F二力平衡，且$F=F_{1}$，故$f_{1}=F_{1}$;在竖直方向上受到的向上的拉力$F_{1}$、向上的支持力$F_{1支}$和向下的重力G三力平衡，$F_{1支}=G - F_{1}$，对水平地面的压力$F_{1压}=F_{1支}=G - F_{1}$。若将绳端拉力方向改为水平向右，木块仍能向右匀速运动，该整体在水平方向上受到的向左的滑动摩擦力$f_{2}$与向右的两个拉力$F_{2}$三力平衡，$f_{2}=2F_{2}$;在竖直方向上受到的向上的支持力$F_{2支}$与向下的重力G二力平衡，$F_{2支}=G$，对水平地面的压力$F_{2压}=F_{2支}=G$。因为在接触面相同时，滑动摩擦力随压力增大而增大，$F_{2压}＞F_{1压}$，所以$f_{2}＞f_{1}$，即$2F_{2}＞F_{1}$，$F_{2}＞\frac{1}{2}F_{1}$。

9. 易错题 用水平力$F_{1}$拉动如图所示的装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B置于木板A上表面,相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为$F_{2}$。不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则$F_{1}与F_{2}$的大小关系是( )

A.$F_{1}= F_{2}$
B.$F_{2}＜F_{1}＜2F_{2}$
C.$F_{1}= 2F_{2}$
D.$F_{1}＞2F_{2}$

答案： 9.D　解析:动滑轮在水平方向上受到向右的拉力$F_{1}$、墙壁对它向左的拉力$F_{墙}$和A对它向左的拉力$F_{A}$，因木板向右匀速运动，所以动滑轮也向右匀速运动，处于平衡状态，有$F_{1}=F_{墙}+F_{A}$，$F_{A}=\frac{1}{2}F_{1}$，动滑轮对A的拉力$F_{动}=F_{A}=\frac{1}{2}F_{1}$;B在水平方向上受到绳子对它向左的拉力$F_{2}$和A 对它向右的摩擦力$f_{AB}$，因B保持静止，有$F_{2}=f_{AB}$;A在水平方向上受到动滑轮对它向右的拉力$F_{动}$、B对它向左的摩擦力$f_{BA}$和地面对它向左的摩擦力$f_{地面}$，因A处于平衡状态，有$F_{动}=f_{BA}+f_{地面}$，因$f_{BA}=f_{AB}=F_{2}$，$F_{动}=F_{2}+f_{地面}$，即$F_{1}=2F_{2}+2f_{地面}$，故$F_{1}＞2F_{2}$。
易错警示
对动滑轮水平匀速运动时所受阻力的认知
如果动滑轮不是用来提升物体，而是用来拉动物体使其做水平匀速直线运动，那么这时阻力不等于物体的重力，而是等于物体受到的摩擦力。

10. 跨学科实践·工程实践 如图所示,在工地上,要把一个机件运到某高台上,机件质量为400kg,但手头只有两个滑轮和几根绳子(重力均不计),每根绳子只能承受1200N的拉力,每个滑轮只能穿单根的绳子。由2名工人拉起重机件,每个工人用力约1000N,请你设计一个方案,确保能安全且顺利地把机件拉上高台,要求说明安装方法,画出简图,指出注意事项。(g取10N/kg)

答案：
10.$G=mg=400\,kg×10\,N/kg=4000\,N$，因为是两名工人拉机件，而一根绳子能承担的最大拉力为1200N，即$\frac{G}{F}=\frac{4000\,N}{1200\,N}\approx3.3$，所以至少要用四根绳子来承担;故需两个动滑轮，先将机件按如图所示的方式挂到动滑轮上，然后用两个动滑轮共同提升机件，提升时应缓慢匀速，防止绳子的拉力过大