第十一章 第5课时 滑轮组-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

第十一章简单机械和功 第5课时 滑轮组 知识导引 1. 滑轮和 滑轮组合在一起构成滑轮组，它既可以 又可以 2.滑轮组绳子周定端连接在定滑轮上，则承担物重的绳子段数是 数：滑轮组绳子周定 端连接在动滑轮上，则承担物重的绳子段数是 数.（以上均选填“奇”或“偶”） 3.不计摩擦和绳重，用滑轮组吊起重物时，滑轮组用段绳子吊物体，绳子自由端移动的距离x 就是重物提升高度h的 倍，提起物体的力就是物体和动滑轮总重的 ,即 h,F-Ga_ :若不考虑摩擦、绳重和动滑轮的自重，F= 课堂云作业 1.如图所示，小华使用滑轮组将一辆摩托车提起，说明使用滑轮组既能够 ,也能够 ,而且一定 (选填“贵”或“不费”)距离， c] c 甲 (第1题) (第2题) 2.如图所示，重物匀速上升，如果忽略摩擦、滑轮自重，物重G=300N,则图甲中的拉力F甲 N,图乙中的拉力F乙= N:如果忽略摩擦，动滑轮重30N,物重G= 300N,则F甲= N,F= N;若图甲、乙中重物运动的速度都为，则绳子 自由端移动速度分别为 3.(2022·广东)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力 的是 () 白 A B D 4.如图所示的滑轮组中每个滑轮重20N,绳重及摩擦不计.用它匀速提升重100N的 物体，所用的拉力F为 A.50N B.60N C.70N D.120N 15 1课时提优计划作业本物理九年级上)》》》 5.利用下列简单机械，可以用100N的力提起一个重为300N的物体的是 A一根杠杆 B.一个定滑轮 C.一个动滑轮 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 6.(2022·柳州)如图甲所示，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游 戏.该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图.绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上 绕几圈后女孩捆住绳的另一端向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动 者为输方，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负.忽略绳与木棍之间的 摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是 ( 例木棍 女孩 甲 乙 A.仅将绳在两根木棍上多绕一圈 B.仅将绳在两根木棍上少绕一圈 C.仅增加绳的总长 D.仅减小绳的总长 7.根据省力要求，画出图中的滑轮组绳子的绕法（忽略动滑轮的重力和一切摩擦）. 2 2 以L Z D ① ① ① ① ① 庙 a ① ① 而 西 r-g Feg 9 Feg 8.一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组如图所示，某人站在地面上用力向下拉绳子，将重为 1000N的物体匀速提起.（不计摩擦） (1)若不计滑轮重，则所用拉力F是多大？ (2)若实际所用拉力为550N,则动滑轮重是多少？ (3)当物体升高1m时，绳子自由端移动的距离是多少？ 16) 第十一章简单机械和功 课后作业 9.下列关于滑轮组的说法正确的是 A.既可以省力，又可以省距离 B.可以省力，但不能改变力的方向 C.既可以省力，又可以改变力的方向 D.费力但可以省距离 10.如图所示，下列装置中既能省力又能改变施力方向的是 ( 2 囟F 卤 囟 1 B C D 11.用如图所示的滑轮组提升物体，已知物体重200N,物体匀速上升1m.若不计滑轮重、绳重 及一切摩擦，则 ( A.拉力为80N B.拉力为40N C.绳的自由端移动4m D.绳的自由端移动1m 自 (第1山题) (第12题) 12.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦，G=60V,G2=38N,两个物体在大小 相等的拉力F作用下静止.则每个动滑轮的重力为 () A.3N B.6N C.11N D.22N 13.某同学利用滑轮组提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，发现重物升高了0.5m,已知重 物的质量为50kg,若不计绳重、摩擦和滑轮重，则拉绳子的力应为(g取10Nkg)() A.12.5N B.125N C.250N D.2000N 14.小宇同学想用10N的力提起重20N的物体，使用的简单机械不可能是（不计机械重及摩擦） () A.一个定滑轮 B.一个动滑轮 C.一根杠杆 D.一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 15.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的滑轮组，把质量相同的物体提 升了相同的高度，则所用的力F单、F乙之比和绳子自由端移动的距离s甲、 乙之比分别是（不计摩擦、滑轮重及绳重） A.23、2:3 B.3:2、3:2 C.2:3、3:2 D.3:2、2:3 甲 乙 17 课时提优计划作业本物理九年级上>)》 16.如图甲、乙所示，分别用两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起.已知每个滑 轮重20N,忽略绳子的重力以及摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳 子的拉力为 N 甲 (第16题) (第17题) 17.小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后按如图 所示的方式依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华 在图中A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们. (1)两根木棍和绳子组成的机械相当于 (2)若小华所用的拉力为20N,则小明和小杰受到的拉力分别为 N和 N.(摩 擦忽略不计) 18.如图所示，用力F拉重为400N的木箱在水平地面上做匀速直线运动， 木箱受到的摩擦力大小为200N,方向水平向 :若木箱匀速运 动了3m,则绳端移动的距离为 m,拉力F为 N.(不 计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦) 19.用如图所示的滑轮组将一个G=30N的物体以最省力的方式匀速提升10m, (1)请画出最省力的滑轮组的绕线方式。 (2)绳端移动的距离是多少？ (3)不计摩擦，绳重，拉力F,=12N,动滑轮的重G动为多少？ (4)不计摩擦、绳重，用此滑轮组提起G=114N的重物时，拉力F:为多少？ 经典提优 20.n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质 量相等.不计一切摩擦和绳重，滑轮组平衡时拉力大小为F,如图所示.若在图 中再增加一个同样质量的动滑轮，其他条件不变，则滑轮组再次平衡时拉力 大小为 n个动滑轮 A号 B.F C.tlg D. 18课后作业 7.B 2h 2×200N+40N=440N.拉力端移动的距离，= 2 8.C解析：该实验需要测量的物理量是滑轮与物体的重力 2m=1m.C错误，D正确. 以及弹簧测力计示数F,A错误：在不计摩擦和绳重的情况下， 第5课时滑轮组 用B提升物体时，动力臂是阻力臂的2倍，则户=之(G十 知识导引 1.定动省力改变施力的方向2.偶奇3，# G),B错误：力臀是支点到力的作用线的距离，由题图可知， F,的力臂为OA,C正确：实验时，要用弹簧测力计匀速拉动 分之-”十G+Ga)Gn 物体来读数，若加速拉动物体或拉力方向不是竖直向上时， 课堂作业 弹簧测力计示数会变大，D错误。 1.省力改变力的方向费 9.定省力0.25解析：题图甲中使用的是定滑轮，不省 2.1501001651102)3v解析：由潜轮组的绕线方 力，但能改变力的方向：题图乙中使用的是动滑轮，可以省 式确定题图甲、乙中滑轮组承担物重的绳子段数，即=2， 力，但费距离：绳自由端移动了0.5m,那么小汽车被拉动了 mz=3.如果摩擦，滑轮自重不计，Fp=G=300N-150N. 号×0.5m=0.25m 2 F2=G=300N-100N:如果摩擦不计，m=G+G 10.5001200解析：向下拉绳子提升重物时，人能施加的 3 最大拉力F=G以=500N,滑轮重和摩擦均忽略不计，则使用 300N30N=165N.F2=G+G@=300N+30N=110N:重 2 3 定滑轮最多可提升重500N的物体：向上拉绳子提升重物 时，手臂能承受的最大拉力F=600N,滑轮重和摩擦均忽略 物运动速度都为，根据绳子自由端移动速度w=可 不计，则使用动滑轮可提升的物体的最大重力G2=2 得，题图甲中绳子自由端移动速度为2，题图乙中绳子自由 端移动速度为3u. 2×600N=1200N. 3.A解析：A选项中承重绳子的段数=3，则拉力F,= 11.5104解析：题图中的滑轮为动滑轮，弹簧测力计示 数为5N,说明绳子自由端的拉力F=5N,若不计摩擦和绳 ,B选项中承重绳子的段数心=2，则拉力片，-受：C选 重，物体沿水平方向做匀速直线运动，所以物体A受到地面 项中定滑轮相当于等臂杠杆，则拉力F,=G:D选项中动滑 的摩擦力f=2F=2×5N=10N,绳子白由端移动的速度是 物体运动速度的2倍，则=2=2×2ms=4cms. 轮相当于省力杠杆，拉力F,=受，A符合避意。 12.如图所示 4,B解析：题图中滑轮组承担物重的绳子段数n=2,不计 绳重及摩擦，拉力F=GnGa=10N20N=60N. 5.A解析：因为要用100N的力提起重300N的物体，使 用的机械一定是能省力的机械，定滑轮不能达到省力的目 的，B不符合题意：在不计机械自重和摩擦的情况下，一个动 滑轮最多只能省一半的力，C不符合题意：一个定滑轮和一 解析：题图(a)中动力F,为绳子的拉力，方向竖直向上，阻力 个动滑轮组成的滑轮组承担物重的绳子段数最多为3，滑轮 F:为动滑轮和物体的总重力，方向竖直向下，从支点O分别 组最多能提起的物体重力G物=#F=3X100N=300N,但此 向动力作用线和阻力作用线作垂线段，即为动力臂：和阻力 情况成立的前提是不计动滑轮重、绳重和摩擦，D不符合题 臂2：题图(b)中动力F,为绳子的拉力，方向竖直向下，阻力 意：只有使用杠杆时，根据杠杆的平衡条件调整力臂，可以用 F:为物体的重力，方向竖直向下，从支点O分别向动力作用 100N的力提起一个重为300N的物体，A符合题意， 线和阻力作用线作垂线段，即为动力臂1：和阻力臂1. 6。A解析：“僵持”状态下，可以把大人所握的木棍看作是 13.(1)C(2)①省力②可以改变力的方向③费距离 动滑轮，把男孩所握木棍看作定滑轮，此时动滑轮上的绳子 (3)变小弹簧测力计自身有重力解析：(1)题图乙中应让 段数”一6，女孩的拉力为大人拉力的。，将绳在两根木棍上 钩码保特平衡状态，即做匀速直线运动，(2)①比较弹簧测力 计示数的大小，可得出使用动滑轮时拉力小于物重，即使用 多绕一圆，则动滑轮上的绳子段数？'=8，此时女孩的拉力大 动滑轮时省力：②比较弹簧测力计拉力的方向，可得出使用 于大人拉力的日，女孩获胜，A正确，B错误：改变绳的总长， 定滑轮时可以改变力的方向：③题图乙中弹簧测力计移动的 不能改变力的大小，C,D铅误 距离小于题图丙中弹簧测力计移动的距离，即使用动滑轮时 7.如图所示 费距离.(2)将弹簧测力计倒过来，即弹簧测力计吊环系在拉 绳上，用手拉挂钩，弹簧测力计示数会变小，原因是弹簧测力 计自身受到重力 经典提优 14.D解析：题图甲中是动滑轮，由于不计绳重和摩擦，故 F,=2(G+Ga)=2×(200N+40N)=120N,拉力端 G 移动的距离s=2h=2×2m=4m,A、B借误：题图乙中是倒 放的动滑轮，由于不计绳重和摩擦，故F乙=2×G十Gw= F-9 F-9 F-9 F.-g ·6· 解析：绕制滑轮组时，要根据“奇动偶定”的原则来绕制，判断 成的滑轮组若由2段绳子承担物重，不计机械重及摩擦，能 出绳子的段数是解决此题的关健，F=号，承扭物重的绳子 用10N的拉力提起重20N的物体，D不符合题意. 15,C解析：在不计摩擦，滑轮重和绳重的情况下，题图甲 段数为偶数，所以绳子固定端在定滑轮上：F,=9,承担物重 中有3段绳子承粗物重，故拉力F。一号，绳子自由端移动的 的绳子段数为奇数，所以绳子固定端在动滑轮上：R,=号，承 距离甲=3h:题图乙中有2段绳子承担物重，故拉力F, 担物重的绳子段数为偶数，绳子固定端在定滑轮上：F,=G 号绳子自由端移动的距离北=2弘则F,:F2=2:3 承担物重的绳子段数为奇数，绳子固定端在动滑轮上， 5p卡8乙=3卡2. 16.400210解析：由于题图甲中使用的是两个定滑轮，忽 8.aDF=Gm-1000N-500N(2)Ga=nF-Gm=2× 2 略绳子的重力以及摩擦时，车对绳子的拉力F甲=G=400N: 550N一1000N=100N(3)￥粒=zh=2×1m=2m解 题图乙中使用的是“一动一定”的滑轮组，承担物重的绳子段 析：(1)因不计摩擦和滑轮的重，由题图可知，承担物重的绳 数n面2，忽略绳子的重力以及摩擦时，人对绳子的拉力F一 子有2段，故拉力F-G-1000N-500N.(2)若实际所用 G+Ga=400N+20N=-210N. 2 2 2 拉力F=550N,则动滑轮重G陆=nF-G物=2×550N- 17,(1)滑轮组(2)120140解析：(1)从使用的情况看 I000N=100N.(3)物体升高1m时，绳子自由端移动的距 两根木棍和绳子组成的简单机械相当于滑轮组.(2)小华所 离sw=h=2×1m=2m 用的拉力是20N,由题图可知，小明握住的木棍与6段绳子 课后作业 相连，因此小明受到的拉力为20N×6=120N:小杰握住的 9.C解析：滑轮组可以省力，但费距离.A,D错误：滑轮组 木棍与7段绳子相连，因此小杰受到的拉力为20N×7 可以省力，也可以改变力的方向，B错误，C正确。 140N. 10.D解析：A选项中是定滑轮，不省力，A不符合题意： 18.右6100解析：木箱相对于地面向左运动，则木箱受 B选项中是动滑轮，省力但不能改变力的方向，B不符合题 到的滑动摩擦力的方向水平向右：由题图可知，=2，若木箱 意：C选项中是两个定滑轮组成的滑轮组，只能改变力的方 匀速运动了3m,则绳端移动的距离￥=2s物=2×3m=6m: 向，不能省力，C不符合题意：D选项中是一个定滑轮和一个 动滑轮组成的滑轮组，既省力又可以改变力的方向，D符合 木箱在水平地面上做匀速直线运动，拉力F=F。=?/ 题意。 1.C解析：由题图可知，承担物重的绳子段数是4，不计绳 号×20N=100N 19.(1)如图所示(2》=3h=3×10m=30m(3)G南= 重，滑轮重和摩擦，拉力等于物重的，已知物重是200八， 则拉力为50N:物体升高1m,绳的自由端移动4m Ge-G=12N×3-30N=6N(4)F,=G+G 3 12.B解析：由题图可知，承担物重的绳子股数分别为= 114N+6N=40N 3,=2,已知每个滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G, 不计绳重和摩擦，则拉力分别为F=号(G十G)入、F G+Ga).故号(G+G)=(G+Ga),即号(60N+ Ga)=号(38N+Ga,解得动滑轮的重力Ga=6N. B正确. 13.B解析：重物的重力G=mg=50kg×10N/kg= 解析：(1)如答图所示，绳子固定滑连动滑轮时最省力.(2)此 500N,当绳子的自由端被拉下2m时，发现重物升高了 滑轮组承重绳子的段数n=3,绳端移动的距离x=3动=3× 0.5m,调禾担物重的绳子股数用=m=4,不计绳重，序擦 10m=30m.(3)用12N拉力可拉起的物重G。=12N×3= 36N,则Gm=Ga-G=36N-30N=6N.(4)此时G8=G+ 和滑轮重，作用在绳子自由端的拉力F=G=子×500N= Ga=114N+6N=120N.拉力F,=120N=40N. 3 125N. 经典提优 14.A解析：定滑轮既不省力也不费力，因此不能用10N 20,B解析：每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等， 的力提起重20N的物体，A符合题意：不计机械重及摩擦， 可设它们的重力均为G,从下到上，第一个动滑轮所受拉力 动带轮最多省一半力，即F=令×20N=10N,因此可以用 E-号(G+Gm)-号(G+G)=G,第二个动粉轮所受拉力 10N的力提起重20N的物体，B不符合题意：杠杆以通过 调整力臂的长短来改变用力的大小，不计机械重及摩擦，当 R=(R+G)=之G+G)=G,第三个动滑轮所受拉力 动力臂与阻力臂的比为2：1时，用10N的力刚好可以提起 重20N的物体.C不符合避意；一个定滑轮和一个动滑轮组 R=2(十6)=(G+6=G…,第m个动轮所受拉力 7 R=(K,十6=号(G+0)=G,即滑轮组平衡时拉力为 的书箱在水平地面上前进了2m,推力对书箱做的功W:= F1=40N×2m=80J:松开手后，书箱由于惯性仍向前滑行 F,再增加一个同样质量的动滑轮时，滑轮组再次平衡时拉力 了1m,此过程中小明没有对书箱做功，即W,=0J:整个过 仍为F, 程中小明对书箱做的功W=W:十W:=80」十0」=80.书 第6课时功 箱在水平地面上运动，虽然受到重力，但设有在重力的方向 知识导引 上移动距离，所以重力没做功。 1.力力的方向上通过的距离功2.W=Fx焦耳 9.1)m=2.F=G+Ct=800N+100N=450N(2)w 焦】3.力的作用力的方向上4.省力距离力 》 没有省功 Fs=450N×2×5m=4500J(3)W装=Gh=800N× 课堂作业 5m=4000J解析：见答案 1.B解析：用力推车，但没有推动，车没有在力的方向上移 课后作业 动距离，所以没做功，A错误：足球在水平地面上滚动时，重 10,D解析：小明在掷铅球的过程中，对铅球做了功，但由 力方向竖直向下，运动方向是水平的，足球没有在重力方向 于只知道用力的大小，不知道在这个力的方向上移动距离的 上移动距离，则重力对足球没有做功，B正确：运动员举着杠 大小，所以无法确定功的大小，D正确， 铃静止不动，杠铃没有在力的方向上移动距离，所以没做功， 11,C解析：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的 C错误：学生背着书包在水平路面匀速前进时，学生对书包 方向移动相同的距离s,该力在这三个过程中所做的功分别 的力的方向竖直向上，运动方向是水平的，所以没做功， 为W,、W,,W,三个功的大小都等于W=Fx,即W,=W,= D错误 W.C正确， 2。C解析：功是力与物体在力的方向上通过的距离的乘 12C解析：有的机械可以省力，有的机截可以省距离，但 积，A、B、D错误：物体由于惯性在光滑水平面上运动时，在水 省力的机械费距离，省距离的机械费力，使用任何机械都不 平方向上，物体不受力，没有力做功，C正确. 能省功，A、B.D错误：有的机械还可改变力的方向，如定滑轮 3.A解析：小明乘坐电梯从五楼到三楼，重力的方向竖直 可改变力的方向，滑轮组既可以改变力的方向又可以省力， 向下，小明向下移动了距离，故重力做了功，A符合题意，D C正确. 不符合题意：小明从三楼电梯口回到教室，在重力的方向上 13,C解析：一本物理书的质量约为0,2kg,重约为G 没有移动鹿离，重力不做功，B不符合题意：小明坐在教室认 mg=0.2kg×10N/kg=2N,捡起来放在课桌上，课桌高度 真听课，没有移动距离，故不做功，C不符合题意， 约为1m,则人对物理书做的功约为W=Gh=2N×1m 4.C解析：由于不计空气阻力，在水平方向上，甲、乙两辆 2J. 汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线 14.A解析：当移动距离都为1时，两个力做的功的大小关 运动，处于平衡状态，所以Fm=「甲，F乙=「z,两辆汽车对水 系为w>w2,由F-W可知，F即>F2. 平路面的压力相等，都等于汽车白身的重力，接触面的粗糙 15,B解析：绳子自由端移动的距离x=2×3m=6m,拉力 程度相同，所以两柄汽车所受的摩擦力大小相等，即，= f2,所以牵引力F甲=Fz:因为s=t,w<2,所以在相同 做的功W=Fs=50N×6m=300J,A错误，B正确：物体在 的时间内甲、乙通过的路程的大小关系为甲<2，而F甲一 重力的方向上没有移动距离，重力做的功为零，C、D错误， F乙，根据W=Fs可知，W#W之. 16.5:6解析：甲，乙两人均是克服自身重力做功，即W 5.A解析：一层楼高3m,一楼到三楼是两层楼高，从一楼 Fs=Gh,杆的长度即h相等，则甲、乙两人爬到杆顶的做功之 到三楼，上升的高度h=3m×2=6m,小明克服箱子重力做 比等于两人的体重之比，即5：6. 的功W=Gh=50NX6m=300J:小明沿三楼水平走廊走了 17.(1)3(2)0.05(3)1.2解析：(1》推力为3N时，木块 4m进入教室的过程中，箱子没有在拉力的方向上通过距 A、B整体静止，根据二力平衡条件可知，A、B整体受到的摩 离，故此过程小明没有对箱子做功：从一楼到教室的过程中 擦力和推力是一对平衡力，所以摩擦力为3N.(2)当木块A 小明对箱子做的功为300J.A正确. 的重心越过桌子左端端点时，木块A就会掉落，此时移动的 6.①④①解析：①由井下提起H高度，F向上，水桶向 距离￥=20，m-10cm=0.1m,木块A在桌面上运动的速 2 上移动了H,F对水桶做的功W:=FH:②提着水桶不动，F 向上，水桶没有在F方向上移动距离，F没有对水桶做功： 度0=三=0,1m=0.05m.(3)木块静止时推力做的功为 25 ③在水平面上移动一段距离s,F向上，水桶没有在F方向上 零：木块A掉落前推力做的功W,=Fs=6N×0.1m= 移动距离，F没有对水桶做功：①爬上长为L、高为h的楼梯， 0.6J,当木块B的重心越过桌子左端端点时，木块B就会掉 F向上，水桶向上移动的距离为h,F对水桶做的功W,= 落，从木块A掉落到木块B掉落的过程中，木块B移动的距 Fh,因为H>h,所以W,>W, 离s'=0.1m十0.1m=02m,这段过程中，桌面所受压力大 7.做不做解析：小球从A点向B点摆动的过程中，小球 小变成了之前的一半，接触面的粗糙程度不变，则摩擦力变 的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移动了距离，所 以小球受到的重力对小球做了功：细绳对小球的拉力方向与 为原来的一半，根据二力平衡可知，此时推力F:=2F, 小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的方向上移动距离， 3N,推力F。做的功W:=F:x=3NX0.2m=0.6J:从开始 故细绳的拉力设有对小球做功 推木块到木块B掉落的过程中，推力做的功W=W:十W: 8.800解析：小明同学用40N的水平推力推着重100N0.6J十0.6J=1.2」. ·8