内容正文:
11. 2滑轮练习
知识点题型分布:
考点1:定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点
考点2:滑轮组的绕线问题
考点3:滑轮组里面相关物理量之间关联
考点4:滑轮组的相关计算
考点5:特殊形式滑轮的分析
1、 选择题
1.(22-23九年级·江苏常州·阶段练习)在探究使用动滑轮的特点时,需要改变钩码的个数进行多次实验,这主要是为了( )
A.多次测量取平均值减小误差
B.起到控制变量的作用
C.获取多组实验数据归纳出物理规律
D.使每组数据更准确
2.(22-23九年级下·江苏南通·阶段练习)很多同学都在用“思维导图”梳理章节知识,如图是小明同学用“思维导图”总结的第十一章知识要点,其中第二点内容空缺,请在下列选项中选出合理一项,把图补充完整( )
A.杠杆的平衡条件B.惯性
C.滑轮 D.探究动滑轮的机械效率与哪些因素有关
3.(23-24八年级下·江苏泰州·期末)机械的发展使用推动人类文明发展,下列工具在使用中,为了省距离的是( )
A.开瓶器B.定滑轮
C.扫地的扫帚D.起钉锤
4.(22-23八年级下·北京朝阳·期末)如图所示,国旗杆顶部装有一个滑轮,下列说法中正确的是
A.它是定滑轮,用它可以省力
B.它是定滑轮,用它可以改变力的方向
C.它是动滑轮,用它可以省力
D.它是动滑轮,用它可以改变力的方向
5.(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3
C.F1<F2<F3 D.F2>F3>F1
6.(23-24八年级下·广东深圳·期末)在修建深圳博物馆新馆中,工人用500N的力就能将900N的重物匀速拉到斜面顶端,如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中的滑轮可以省力
B.使用斜面可以省功
C.减缓斜面坡度,可以更省力
D.重物在该过程中所受的摩擦力是500N
7.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图甲所示,用桶直接从井中提水。如图乙,装置中有个滑轮,在滑轮的右侧悬挂一重物A(其中A重小于桶和水总重)。提水时需先用力将滑轮左侧的绳子匀速向下拉,装满水后再将滑轮左侧绳子匀速向上提。若不计绳重和摩擦,在提一桶水的过程中,下列说法正确的是( )
A.乙图装置的主要优点是省距离
B.使用乙图装置后人要多做功
C.使用乙图装置后人要少做功
D.甲、乙两图中人做功一样多
8.(23-24八年级下·辽宁辽阳·期末)在探究二力平衡条件的实验中,小明采用的实验装置如图,在探究过程中( )
A.硬纸片的质量越大,实验效果越好
B.装置两侧的定滑轮是为了改变力的大小
C.实验中硬纸片所受拉力就是钩码的重力
D.实验过程中,最好让硬纸片保持静止状态
2、 填空题
9.(22-23八年级下·上海浦东新·期中)如图所示,分别利用甲、乙两个滑轮匀速提起重力均为50牛的物体,其中甲装置为 (选填“定”或“动”)滑轮,使用它提升重物的好处是 .若滑轮重力和摩擦均不计,分别用力FA、FB和FC匀速提升重物时,FA、FB、FC的大小关系是 (选用“>”、“=”或“<”表示出它们之间的关系).
10.(22-23八年级下·山西太原·期末)升旗时,缓缓向下拉绳子,旗就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个 (选填“动滑轮”或“定滑轮”),它能改变力的 ,但不省力。
11.(22-23八年级下·河南洛阳·期末)用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为20N的物体A,滑轮处于静止状态,相当于一个 杠杆,力F的大小为 N。(不计绳重和摩擦,滑轮重10N)
12.(22-23八年级下·安徽马鞍山·期末)如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面向左匀速直线运动,若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.2倍,绳子所能承受的最大拉力为20N,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,则可以拉动物体的最大重力是 N。
13.(22-23九年级上·江苏南京·阶段练习)如图 a 所示是用手捏开夹子的情形,捏开夹子是 (省力/费力)的;如图 b 所示说明 ;如图 c 所示,点燃蜡烛跷跷板的两端,发现跷跷板不停地往返摆动,原理是 。
14.(22-23八年级下·安徽亳州·阶段练习)如图所示拉力F1、F2都是100牛,滑轮的重和摩擦不计,匀速提升重物A和B,则A重为 牛。
15.(23-24八年级下·广东江门·期末)一辆汽车不小心陷进入泥潭中,按如图所示的甲、乙两安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出.你认为甲方式中滑轮的作用是 ;设两种方式将汽车拉出的力的大小分别是F甲、F乙;则F甲 F乙(填““>”、“=”或“<”);如按乙方式,人拉绳头移动了1m,那么小汽车被拉动了 m.
16.(23-24八年级下·上海·期末)如图所示,拉力F1和F2分别经过滑轮使物体沿水平方向做匀速直线运动,如果物体与水平面间的滑动摩擦力大小均为30牛,则拉力F1的大小为 牛,如果物体水平移动了10厘米,则F2在水平方向上移动的距离为 厘米。
3、 解答题
17.(23-24九年级上·江苏淮安·期中)用图示所示的滑轮组提升重物,若拉力 F 将绳子的自由端移动 1.2m 时,重物升高 0.6m,请你在图中画出绳子绕法。
18.(23-24九年级下·四川广安·期中)如图所示,滑轮重量忽略不计,画出图中人站在地面将物体送到高处时最省力的绕法。
19.(23-24八年级下·全国·单元测试)某同学选用相同的实验器材,用实验研究某个物理问题.实验过程以及可以得到的实验数据如图所示(他每次都是匀速提起钩码).根据图中得到的信息,你认为该同学在研究 这一物理问题.
(1)比较图(a)和(b)可得出的初步结论是: .
(2)比较图(b)和(c)和(d)可得出的初步结论是: .
20.(23-24八年级下·山东青岛·期末)探究定滑轮和动滑轮的作用。小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中(忽略绳重及摩擦)。
实验序号
钩码重
钩码上升的高度
拉力
绳子自由端移动的距离
1
1.0
8.0
1.0
8.0
2
2.0
8.0
2.0
8.0
3
1.0
8.0
0.8
16.0
4
2.0
8.0
1.3
16.0
(1)分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能 ;若第1次实验中,小明将绳子的自由端分别沿着或的方向匀速拉动,则拉力的大小关系为 ;
(2)用图乙进行实验时,一定要沿着 方向匀速拉动绳子自由端。分析数据时发现,使用动滑轮省力, 距离。若用此动滑轮拉动重的钩码,拉力的大小应为 N。
答案解析:
1.C
【详解】在探究使用动滑轮的特点时,需要改变钩码的个数进行多次实验,这主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.C
【详解】第十一章知识要点是:简单机械和功;简单机械主要包括杠杆、滑轮;功这里包含了功、功率、机械效率,所以“二”应该是滑轮,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【详解】.AD.开瓶器、起钉锤使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,省力费距离,手握住的一端要多移动距离,故AD不符合题意;
B.定滑轮在使用时相当于等臂杠杆,不能省力,也不能省距离,但也不费距离,故B不符合题意;
C.扫地的扫帚在使用工程中相当于费力杠杆,动力臂小于阻力臂,省距离但费力,故C符合题意。
故选C。
4.B
【详解】学校操场旗杆顶部装有滑轮,使用该滑轮时,它的轴固定不动,所以是定滑轮;使用定滑轮的目的不是省力,而是改变用力的方向,方便升降旗子,故只有B正确.
5.B
【详解】因为定滑轮相当于等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力。
故选B。
6.C
【详解】A.由图可知,图中为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.任何机械都不能省功,斜面可以省力,但费距离,故B错误;
C.使用斜面时,在斜面长一定时,斜面坡度越小越省力,故C正确;
D.用500N拉力,将重900N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,克服物体重力做的有用功
W有=Gh=900N×4m=3600J直角三角形中,30°角所对的边是斜边的一半,由图可知,30°角所对的边长4m,则斜面长度是8m,拉力做的总功
W总=Fs=500N×8m=4000J克服摩擦力做的额外功
W额=W总-W有=4000J-3600J=400J由W额=fs可得,物体受到斜面的摩擦力
重物在该过程中所受的摩擦力是50N,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.乙是定滑轮可以改变力的方向,但不能省距离,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,使用定滑轮不会做额外功,所以不会做更多的功,故B错误;
CD.使用乙装置,利用配重与水桶平衡,水桶和配重轮流升降,可以减少人对水桶做的功,故C正确,D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.硬纸片的质量越小,硬纸片的重力越小,对实验的影响也就越小,故A不符合题意;
B.装置两侧的定滑轮是为了改变力的方向,并不是改变力的大小,故B不符合题意;
C.不考虑滑轮的摩擦,实验中硬纸片所受拉力大小等于钩码的重力大小,不能说拉力就是重力,这个力的性质不一样,故C不符合题意;
D.实验过程中,应让小车保持静止状态,即小车处于平衡状态下,研究受二力情况,才能得出二力平衡条件,故D符合题意。
故选D。
9. 定 可以改变用力方向 FA=FB>FC
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,随重物一起运动的滑轮是动滑轮,定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小;动滑轮可以省一半的力.
【详解】[1][2]由图示可知,甲装置中的滑轮是定滑轮,它可以改变力的方向;
[3]乙装置中的滑轮是动滑轮,则有
,
定滑轮不能改变力的大小,则有
.
10. 定滑轮 方向
【详解】[1][2]缓缓向下拉绳子旗就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个定滑轮,绳向下拉,旗向上升,故它能改变力的方向但不省力。
11. 省力 15
【详解】[1]由图知道,该滑轮是动滑轮,其实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。
[2]不计绳重和摩擦,动滑轮重10N,由
可得拉力
12.300
【详解】由图知,绳子的股数n=3;不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,绳子所能承受的最大拉力为20N,最大摩擦力为
物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.2倍,物体的最大重力为
13. 省力 使用滑轮组可以省力 杠杆原理
【详解】[1]用手捏开夹子时,夹子的手柄部分比较长,在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,所以此时夹子是省力的。
[2]如图b所示,将绳子的一头系在一棍上,在另一棍子的中部绕几圈,另一头由另一人拉着,它的实质是一个滑轮组,说明使用滑轮组可以省力。
[3]点燃的蜡烛上下摆动,有一个支点、两个力、两个力臂,符合杠杆的五要素,所以其原理是杠杆的平衡条件,即杠杆原理。
14.200
【详解】由图可知,不计滑轮的重和摩擦时,A滑轮是动滑轮,使用动滑轮能够省一半的力,所以需要用的力
故
GA=2F1=200N
15. 改变力的方向 > 0.5
【详解】甲中使用的是定滑轮,不省力,但要改变用力的方向,乙中使用的是动滑轮,可以省力,但费一倍的距离,人拉绳头移动了1m,那么小汽车被拉动了 0.5m.
故本题答案为:改变力的方向;>;0.5.
16. 30 20
【详解】[1]由图知,A为定滑轮,不省力,所以
F1=f=30N
[2]由图知,B为动滑轮,绳端移动距离应为物体移动距离的2倍,所以
s绳=2×s物=2×10cm=20cm
17.
【详解】由题意知,绳端移动距离是物体上升高度的2倍,所以滑轮组由2段绳子承担物重,根据“奇动偶定”原则可知,绳子应系在定滑轮的挂钩上,如图所示:
18.
【详解】一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组绳子的有效段数可为2或3,因为是人站在地面将物体送到高处,所以由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法,如图所示:
19. 定滑轮的使用特点 使用定滑轮匀速提起重物不省力,但能改变用力方向 使用定滑轮匀速提起重物,向各个方向用力时,力的大小都相等
【详解】图中所示的是该同学在研究定滑轮的使用特点这一物理问题;(1)由于图(a)与(b)[或(a)与(c),或(a)与(d)]的不同点是:(a)图是直接提起钩码,图(b)、(c)、(d)是使用简单的机械定滑轮,由图中弹簧测力计的读数可看出弹簧测力计的示数相同,但图(b)、(c)、(d)与图(a)力的方向不同.故得出的结论是:使用定滑轮能改变用力方向,但不能省力;(2)图(b)与(c)与(d)的不同点是定滑轮的重力不同,由图中弹簧测力计的读数可看出弹簧测力计的示数相同.故比较图(b)与(c)与(d)三图可得:使用定滑轮匀速提起重物,向各个方向用力时,力的大小都相等.
点睛:要解答本题需掌握:①定滑轮实质上是等臂杠杆,根据杠杆平衡的条件,以及比较题干中图(a)与(b)[或(a)与(c),或(a)与(d)]可得:使用定滑轮不省力;②比较图(b)与(c)与(d)三图,由弹簧测力计的示数可得:使用定滑轮匀速提起重物,向各个方向用力时,力的大小都相等.
20. 省力 =/等于 竖直 费 2.8
【详解】(1)[1][2]第1、2次的数据中拉力与钩码重相同,则说明使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向,所以小明将绳子的自由端分别沿着F1或F2的方向匀速拉动,拉力的大小将不变。
(2)[3][4][5]用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端;分析数据时发现,使用动滑轮省力但费距离,根据
可得:滑轮的重力
G动=nF-G物=2×0.8N-1N=0.6N
若要拉动5N的钩码,拉力的大小
1
学科网(北京)股份有限公司
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