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12.2 滑轮 高频易错必刷题
一、选择题(共14小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021•汕尾模拟)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( )
A. B. C. D.
解:A、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=G;
B、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;
C、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由3股,则F=G;
D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=G。
由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C。
答案:C。
2.(2020•绍兴)如图,甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论,又能直接显示出钩码的重力大小,于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
解:
(1)在AC两图中,钩码挂在拉环上(即左边测力计倒置使用),因为弹簧测力计本身有重力,所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和,则不能直接显示出钩码的重力大小,故AC错误;
(2)在BD两图中,钩码挂在挂钩上(即左边测力计正常使用),所以能直接显示出钩码的重力大小;
①B图中,右边的测力计倒置使用,此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和,而左边测力计的示数等于钩码的重力,所以两边测力计的示数不相等,不能得出正确结论,故B错误;
②设两测力计的重力均为G,由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子,则绳子的拉力为F=G1+G;
D图中,左边测力计的示数为:F左=G1;
手拉右边测力计的挂钩,由力的平衡条件可得,右边测力计的示数(即测力计受到向下的拉力):F右=F﹣G=G1+G﹣G=G1;
所以,F左=F右=G1,能得出正确结论,故D装置中能实现所有的要求;
答案:D。
3.(2020•临海市模拟)在我校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N.“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( )
A.
B.
C.
D.
解:由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知,F乙=F甲,由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子,A选项是两个定滑轮,不省力。B是三段绳子承担,符合要求。C选项应该是B的颠倒,D是四段绳子承担。
答案:B。
4.(2021•贵港模拟)同一滑轮用如图所示甲、乙两种装置匀速提升重均为10N的A、B两物体,已知滑轮重1N,绳重和滑轮的摩擦力不计。则下列说法中正确的是( )
A.手的拉力F乙=10N
B.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等
C.若A、B两物体都被提升0.5m,则利用乙装置做的有用功比较多
D.若A、B两物体都被提升0.5m,则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
解:A、乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,F乙=(G+G动)=×(10N+1N)=5.5N,故A错误;
B、因为匀速提升,故所受的合力都为零,故B正确;
CD、甲乙装置所做的有用功相同,用乙装置提重物时,得提起动滑轮所做额外功较多,故CD错误。
答案:B。
5.(2019•河南模拟)把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A.A上升
B.A下降
C.A、B均静止
D.无法判断
解:B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将B拉起只需A重力的一半即可,所以A下降,B上升。
答案:B。
6.(2019•嘉兴)为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是( )
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等
D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等
解:
A、由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,动滑轮能够省力,但不能改变力的方向;定滑轮不能省力,可以改变力的方向,故A错误;
B、该滑轮组中n=2,由s=2h可知,拉力移动距离等于配重上升高度的二倍,故B错误;
C、如图所示,绳子最后绕过的是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆