5. 如图所示为一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，用它提升重为 900 N 的物体，不考虑绳重和摩擦。问：
（1）若不计滑轮重，则所用的拉力 F 为多大？
（2）若实际所用的拉力 F 为 350 N，则动滑轮重多少牛？
（3）若要使物体上升 3 m，则需将绳子拉动多少米？
（第5题图）
答案：5. (1) 300N (2) 150N (3) 9m
解析：
【分析】首先确定滑轮组中承担物重的绳子段数n，本题中动滑轮上有3段绳子，即n=3。不计绳重和摩擦时，滑轮组拉力公式为$F=\frac{G+G_{动}}{n}$，绳子移动距离与物体上升高度的关系为$s=nh$，据此可依次求解三个问题。
【解析】
（1）不计滑轮重时，拉力公式为$F=\frac{G}{n}$。已知$G=900\ \mathrm{N}$，$n=3$，代入得：$F=\frac{900\ \mathrm{N}}{3}=300\ \mathrm{N}$。
（2）实际拉力$F=350\ \mathrm{N}$，根据公式$F=\frac{G+G_{动}}{n}$，变形得动滑轮重$G_{动}=nF-G$。代入数值：$G_{动}=3×350\ \mathrm{N}-900\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$。
（3）物体上升高度$h=3\ \mathrm{m}$，绳子移动距离$s=nh$，代入得：$s=3×3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{m}$。
【答案】(1) 300N；(2) 150N；(3) 9m
【知识点】滑轮组拉力计算、滑轮组距离计算、滑轮组特点
【点评】本题是滑轮组的基础应用题，核心是判断承担物重的绳子段数n，再运用滑轮组的相关公式求解，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.7
6. 如图所示，汽车通过滑轮组从竖直矿井中匀速提升矿石，矿石在8 s内上升8 m。已知矿石重2 700 N，动滑轮重300 N，不计绳重及摩擦，在该过程中：
（1）该滑轮组既可以
省力
，又可以
改变施力的方向
。
（2）求汽车拉力的大小。
（3）求汽车运动的速度。
（4）若绳子能承受的最大拉力为1 500 N，则汽车能提升矿石的最大重力是多少牛？
答案：6. (1) 省力 改变施力的方向 (2) 1 000 N (3) 3 m/s (4) 4 200 N
解析：
【分析】
首先观察滑轮组，该装置由定滑轮和动滑轮组成，兼具定滑轮和动滑轮的特点；确定承担物重的绳子段数n=3，不计绳重及摩擦时，拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$；绳子自由端（汽车）的速度与物体上升速度的关系为$v_{车}=n· v_{物}$；最大物重则由最大拉力结合公式$G_{max}=nF_{max}-G_{动}$计算。
【解析】
（1）该滑轮组包含定滑轮和动滑轮，定滑轮可改变施力方向，动滑轮可省力，因此既可以省力，又可以改变施力的方向。
（2）由图可知，承担动滑轮和矿石总重的绳子段数$n=3$，不计绳重及摩擦，汽车拉力$F=\frac{G+G_{动}}{n}=\frac{2700N+300N}{3}=1000N$。
（3）矿石上升的速度$v_{物}=\frac{s_{物}}{t}=\frac{8m}{8s}=1m/s$，汽车运动的速度（绳子自由端速度）$v_{车}=n· v_{物}=3×1m/s=3m/s$。
（4）已知绳子最大拉力$F_{max}=1500N$，不计绳重及摩擦，最大物重$G_{max}=nF_{max}-G_{动}=3×1500N-300N=4200N$。
【答案】
（1）省力；改变施力的方向 （2）1000 N （3）3 m/s （4）4200 N
【知识点】
滑轮组特点；滑轮组拉力计算；滑轮组速度计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础应用，涵盖滑轮组的特点、拉力、速度及最大物重的计算，是力学中滑轮部分的典型基础题，需掌握滑轮组的相关公式及绳子段数的判断方法。
【难度系数】
0.3
