内容正文:
11.2 滑轮 高频易错必刷题
一、选择题
1.(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。
2.(2020•犍为模拟)如图所示的四种机械装置中,不能省力的装置是( )
A.自行车的脚踏板
B. 旗杆顶的定滑轮
C. 水管上的水龙头
D. 大门上的门把手
解:A、自行车的脚踏板是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故A不符合题意;
B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,故B符合题意;
C、水管上的水龙头是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故C不符合题意;
D、大门上的门把手是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂小于阻力臂,是省力机械,故D不符合题意;
答案:B。
3.(2017•桂林)某升降式晾衣架的结构如图所示,该晾衣架没有应用到的简单机械是( )
A.动滑轮
B.定滑轮
C.轮轴
D.斜面
解:A、动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮,故A不符合题意;
B、定滑轮可以改变力的方向,但不省力,固定在天花板上的滑轮为定滑轮,故B不符合题意;
C、使用轮轴可以省力,也可改变力的方向,固定在墙上有摇臂的为轮轴,故C不符合题意;
D、从晾衣架的结构图上看,没有用到斜面,故D符合题意。
答案:D。
4.(2020•潮阳区一模)在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式,如果不计机械自重、绳重和摩擦,所用动力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
解:不计机械自重绳重和摩擦,即在理想状况下:
A、图示是一个定滑轮拉力F1=G;
B、根据勾股定理知h=m=3m,图中为斜面,F2×5m=G×3m,得到F2=0.6G;
C、如图所示,由图可知==,
由杠杆平衡条件可得:F3×L2=G×LG,拉力F3=G×=G=0.4G;
D、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4=G=G≈0.3G;
因此最小拉力是F4。
答案:D。
5.(2020•宁波模拟)如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力,在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度(不计绳重、轮重和一切摩擦)。下列说法正确的是( )
A.拉力F1小于拉力F2
B.甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C.甲、乙两滑轮组均属于费力的机械
D.甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
解:A、不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,n2=3,
所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1>F2,故A错误;
B、由图知,n甲=2,n乙=3,甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲=2v物,乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙=3v物,所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度,故B正确;
C、使用动滑轮能够省力,为省力杠杆,故C错误;
D、因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1≠s2,故D错误;
答案:B。
6.(2021•涪城区模拟)如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是( )
A.F1>F2>F3
B.F1<F2<F3
C.F2>F1>F3
D.F2<F1<F3
解:由题意可知,滑轮的重和绳的摩擦不计,
假设物体与地面的摩擦力为f,
第一幅图中滑轮为定滑轮,不省力,则F1=f,
第二幅图