专题10 滑轮和滑轮组压轴培优专题训练-2021-2022学年八年级下册物理《压轴挑战》期末培优专题训练（人教版）

专题10 滑轮和滑轮组压轴培优专题训练（解析版） 1．如图所示，不计滑轮重与摩擦，物体质量为2千克，物体质量为5千克，体积为立方厘米。先用手握住，待放手后　　取 A．物体将沉到杯底 B．物体将停留在水面下任何地方 C．物体将离开水面上升 D．物体最后浮在水面上 【答案】B。 【解答】解：，； 由图可知，不计滑轮重与摩擦，则， ， 物体浸没在水中， 受到的浮力为：。 则物体竖直向上的合力为； ， 物体将悬浮，即可以停留在水面下任何地方。 故选：。 2．如图，人站在地面上使用图中的滑轮组将重为的物体匀速提升到高处。请用笔画线表示绳子，将滑轮组组装起来，人的拉力用表示。如果不计动滑轮的重力以及轮轴的摩擦，则人的拉力与被提升物体受到的重力的比值　　。 【答案】如图所示；。 【解答】解：只有一个定滑轮与一个动滑轮，人在地面上拉，滑轮组绕法如图所示； 由图示可知，承重绳子的股数，不计动滑轮的重力以及轮轴的摩擦时，， 即； 故答案为：如图所示；。 3．如图所示，工人用滑轮组吊起质量为的箱子，工人施加的拉力为，箱子内被匀速竖直提升了，不计绳重和摩擦，取．求： （1）箱子受到的重力； （2）动滑轮的重力； （3）工人所施加拉力的速度。 【解答】解：（1）箱子受到的重力。 答；箱子受到的重力为。 （2）根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承担可知： ； 答：动滑轮的重力为。 （3）滑轮组是有两股绳子承担，且， ， 。 答：拉力的速度为。 4．用如图所示的滑轮组从深的水中提取底面积为，高为的圆柱体，已知物体的密度为，绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为，问当物体以的速度在水中匀速提取时，经多长时间绳子被拉断？取，不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦，水的阻力不计，不考虑水面变化） 【解答】解： 由得物体质量： ， 物体重力， 绳子被拉断时物体所受的浮力， 由得，绳子被拉断时物体排开水的体积： ， 绳子被拉断时物体浸入水中的长度为： ， 物体上升的高度为： ， 绳子被拉断所用的时间： 。 答：绳子被拉断所用的时间为。 5．如图所示，育华研充所的付昊阳工程师利用滑轮组吊起一个工件。工件由质量分布均匀的、两长方体物块组成，边长分别是、，底面积，与地面的接触面积为。动滑轮重，不计绳重、绳与轮之间的摩擦。当付昊阳用的力拉动绳子时，地面受到的压强为；当工件被匀速吊起后，、恰好能保持水平平衡。求： （1）当付昊阳用的力拉动绳子时，工件对地面的压力； （2）当工件被匀速吊起后，付昊阳对绳子的拉力； （3）若的重力为，则、两物块的密度之比是多少？ 【解答】解： （1）根据得， 当付昊阳用的力拉动绳子时对面的压力： ； 因为物体间力的作用时相互的， 所以对面对物体的支持力为： ； （2）由图知，该滑轮是一个动滑轮，所以通过动滑轮绳子的段数， 不计绳重、绳与轮之间的摩擦， 拉绳子的力：得， 拉物体的力： ； 对物体受力分析知： 物体受到的重力：； 当工件被匀速吊起后，因为有两段绳子承担着物重和滑轮重， 所以， 故付昊阳对绳子的拉力； （3）已知，所以物块的重力： ， 、物块的质量分布均匀，根据杠杆平衡条件有： 即：， 解得：； 由题意知，，， 由知，，已知：， 所以：。 答：（1）当付昊阳用的力拉动绳子时，工件对地面的压力为 （2）当工件被匀速吊起后，付昊阳对绳子的拉力为； （3）若的重力为，则、两物块的密度之比是。 6．如图所示，用的拉力拉着物体在水平面上匀速向左运动，物体与滑轮相连的绳子所受的拉力为所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重，绳重及滑轮装置摩擦，则物体与底面间的摩擦力为多大？ 【解答】解： 由题意知，用拉物体在水平面上匀速向左运动，设为拉力，为绳子拉物体的力，则， 由题意可知，则， 解得，则， 因为是同一根绳，所以受拉力， 则与地面间的摩擦力等于受拉力为。 答：物体与底面间的摩擦力为。 7．在图中画出利用滑轮组将汽车拖走时最省力的绕绳方法。 【解答】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示： 8．画出滑轮组最省力的绳子的绕法 【解答】解：将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子绕在滑轮组上。如图所示： 9．如图，人站在地面上将重物拉起，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 【解答】解：对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有4股和5股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有5股绕线的方法拉力方向向上；有4股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在地面上可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定。如图所示： 10．如图，要用向下的拉力将重为的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳的绕法。 【解答】解：此滑轮组承担物重的绳子