11.2 滑轮及其应用---2024—2025学年八年级物理沪科版 下学期

2024—2025学年八年级物理沪科版(2024)11.2 滑轮及其应用 一、单选题 1．如图所示，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC（）以相同的速度匀速拉到顶点A，施加的力分别为和，拉力做功分别为和，拉力做功的功率分别为和，则（　　） A．，， B．，， C．，， D．，， 2．工人用相同的滑轮以图甲、乙所示的两种方式把同一物体竖直匀速提升相同高度，物体质量大于滑轮质量，忽略绳重、摩擦和空气阻力，则下列说法错误的是（　　） A．甲中滑轮为定滑轮 B．甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力 C．甲中绳端移动距离比乙中绳端移动距离大 D．甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功少 3．如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖（桶盖绕转轴转动），非常方便、卫生。下列说法正确的是（    ） A．装置中的滑轮是动滑轮 B．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为省力杠杆 C．左端绳子的拉力大于右端绳子的拉力 D．匀速拉动吊把时，吊把对绳子的拉力和绳子对吊把的拉力是一对平衡力 4．高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B．该牵引装置既能省力又能省距离 C．输电线P端受到的拉力大小为5000N D．坠砣对钢绳的拉力做功为900J 5．如图所示，滑轮下所挂物体重力为G，绳端用倾斜向上力F拉着，整个装置处于静止状态，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，则F与G的大小关系是（    ） A． B． C． D． 6．使用下列机械，将重为G的物体A匀速提升1m，不考虑机械自重、绳重和摩擦，提升过程中最省力的是（　　） A． B． C． D． 7．在社区健身器材中，我们可看到许多简单机械。下列说法错误的是（　　） A．为了增强锻炼效果，坐蹬器应该设计成费力杠杆 B．为了方便用力，拉力器上应该安装动滑轮 C．为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动 D．为了均衡锻炼上肢力量，上肢牵引器应该设计成等臂杠杆 8．品茹同学找来了下列工具，使用时属于等臂杠杆的是（　　） A．镊子 B．定滑轮 C．动滑轮 D．羊角锤 9．各种各样的机械展示了人类的智慧，如题图所示的四种简单机械中，不能省力的装置是（　　） A．旗杆顶的定滑轮 B．搬石头的撬棒 C．剪钢丝的钳子 D．自行车的脚踏板 10．为了探究“二力平衡的条件”，实验小组的同学设计了如图所示的实验。F1是小车受到的向左的拉力。F2是小车受到的向右的拉力。F1与F2在同一水平直线上，下列说法不正确的是（　　） A．F1、F2的大小相等时，小车一定处于平衡状态 B．实验装置中使用定滑轮是为了省力 C．为了减小摩擦力对实验的影响，应尽量选用光滑的水平桌面 D．将小车水平扭转一个角度可探究相互平衡的两个力是否在一条直线上 11．如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（    ） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 12．为了将一物块送到高处，阿牛用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块 沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　） A．该装置使用滑轮是为了更加省力 B．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 C．此过程中物块的动能在减小，重力势能在增大 D．若绳子突然断开，物块将立即下滑 13．如图，水平地面上放一个重 800 N 的物体，一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为 160 N，当不计滑轮重及摩擦时，则人的水平拉力 F 是（　　） A．80 N B．320 N C．40 N D．800 N 14．如图所示，一个重400N的木箱放在水平地面上，在绳自由端用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m，木箱受到地面的摩擦力为200N，不计绳重、滑轮重及滑轮组摩擦，下列说法正确的是（    ） A．拉力F的大小为400N B．绳自由端移动速度为1.5m/s C．绳自由端移动了6m D．木箱移动速度为3m/s 15．如图是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（　　） A．该装置中左边滑轮是定滑轮，右边滑轮是动滑轮 B．该装置中的两个滑轮都属于动滑轮 C．使用该装置中的滑轮可以改变力的方向 D．将桶盖拉起的力的施力物体是吊把 二、填空题 16．如图所示是我国传统的农具风车，转动摇柄，风箱内的风叶向车斗送风，入料仓漏出的稻谷经过车斗而被筛选：饱粒将落入 （选填“A”或“B”）出料口，瘪粒落入另一个出料口，草屑被吹出出风口；风车的摇柄属于 （选填“滑轮”“斜面”或“轮轴”）。 17．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了4s，弹簧测力计的示数为5N，则F的大小为 N，拉力F的功率为 W。 18．如图所示，物体A重，在水平拉力F的作用下A以的速度沿水平桌面做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为，则拉力F= N，物体A受到的摩擦力为f= N，拉力F做功的功率为P= W。（不计滑轮自重、绳重、测力计自重及滑轮轴摩擦） 19．如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，OA：OB=1：2，每个滑轮重100N．当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为 N，物体M对地面的压力为 N．（杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计） 三、计算题 20．小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上，若他所用力为120N，且经过5s将质量为20kg的重物匀速提高了2m，不计绳重和滑轮摩擦，求：（g取10N/kg） (1)物体所受的重力； (2)绳子自由端移动的速度； (3)动滑轮的重力。 21．如图，用滑轮组匀速将质量为2.4kg的物体提升0.9m，不计滑轮重和摩擦，g取10N/kg。求： （1）拉力F的大小； （2）拉力拉动绳子自由端移动的距离是多少？ 22．工人用如图所示的滑轮装置，把重为100N的桶匀速向上提起，在10秒内绳子自由端上升了6米。不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，求： (1)绳子自由端的拉力F所做的功W； (2)拉力F的功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D C C B B A B 题号 11 12 13 14 15 答案 D B A C C 1．B 【详解】斜面AB的倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即 F1<F2 斜面光滑说明摩擦力为0，没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功；两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即 W1=W2 速度相同，根据 可知，所以拉力F2做功的功率较大，即 P1<P2 故选B。 2．C 【详解】A．在甲图中，滑轮的位置固定不动，因此它是定滑轮。定滑轮的主要特点是能够改变力的方向，但不省力。故A正确，不符合题意； B．在甲图中，由于使用的是定滑轮，忽略绳重、摩擦和空气阻力，工人所用的拉力F甲等于物体的重力G，即F甲​=G。在乙图中，滑轮随物体一起上升，因此它是动滑轮。动滑轮可以省一半的力，但会增加绳子的移动距离。所以，乙图中工人所用的拉力F乙​是物体和滑轮总重力的一半，即 由于题目中给出物体的质量大于滑轮的质量，因此G>G动，所以F乙<G。综合比较，可以得出F甲>F乙，即甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力。故B正确，不符合题意； C．在甲图中，由于使用的是定滑轮，绳子的移动距离s甲等于物体上升的高度h，即s甲=h。在乙图中，由于使用的是动滑轮，绳子的移动距离是物体上升高度的两倍，即s乙=2h。因此，s甲<s乙，即甲中绳端移动距离比乙中绳端移动距离小。故C错误，符合题意； D．在甲图中，拉力做的功 W甲=F甲s甲=Gh在乙图中，拉力做的功 由于G动不为零，所以W乙>W甲​，即甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功少。故D正确，不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A．轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮，由图知道，装置中的滑轮是定滑轮，故A错误； B．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为杠杆，动力作用点在绳子与桶盖连接处，阻力作用点在桶盖正中心，支点在垃圾桶桶盖最右端端点，故动力臂大于阻力臂，所以，桶盖可视为省力杠杆，故B正确； C．定滑轮不省力也不费力，所以左端绳子的拉力等于右端绳子的拉力，故C错误； D．匀速拉动吊把时，吊把对绳子的拉力和绳子对吊把的拉力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．由图可知，滑轮A的轴不随物体运动，是定滑轮；滑轮B的轴随物体运动，是动滑轮，故A错误； B．使用动滑轮可以省力，但费距离，使用任何机械都不能省功。故B错误； C．图中坠砣挂在钢绳的自由端，由图知，使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，可得 则输电线P端受到的拉力大小为 故C错误； D．坠砣对钢绳的拉力做功为 故D正确。 故选D。 5．C 【详解】由图可知，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，物体的重力由两段绳子承担，但由于拉力的方向与重力的方向有一定的夹角，所以每段绳子的拉力大于物重的二分之一，在图中的状态下，每段承担的力 故选C。 6．C 【详解】A．定滑轮不省力，所以 B．动滑轮省一半的力，所以 C．根据 故 D．根据可知 故 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．坐蹬器的目的是让人锻炼腿部力量，应该设计成费力杠杆，故A正确，不符合题意； B．拉力器上应安装定滑轮，定滑轮不能省力但可以改变力的方向，从而达到锻炼的目的，故B错误，符合题意； C．由图可知，此时左高右低，说明小丽体重较小，要使跷跷板水平平衡，根据杠杆平衡条件，小丽应该往左移动，故C正确，不符合题意； D．上肢牵引器设计成等臂杠杆，两臂的力大小相等，可以均衡锻炼上肢力量，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．B 【详解】A．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知为费力杠杆，故A不符合题意 B．定滑轮的特点是不省力、也不费距离，只能改变力的方向，其实质为等臂杠杆，故B符合题意； C．动滑轮的特点是省力、费距离，但不能改变力的方向，其实质为省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知为省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】A．由于定滑轮相当于等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，所以既不省力也不费力，故A符合题意； B．使用搬石头的撬棒时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以可以省力，故B不符合题意； C．使用剪钢丝的钳子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以可以省力，故C不符合题意； D．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，所以可以省力，故D不符合题意。 故选A。 10．B 【详解】A．由图可知，F1和F2在同一水平直线上，方向相反，都作用在同一小车上，当F1、F2大小相等时，这两个力满足二力平衡的条件，因此小车处于平衡状态，故A正确，不符合题意； B．使用定滑轮可以改变力的方向，但不可省力，因此本实验中使用定滑轮是为了改变力的方向，故B错误，符合题意； C．“探究二力平衡条件”这个实验很重要的一点就是尽量减小物体受到的摩擦力对实验的影响，所以水平面越光滑越好，故C正确，不符合题意； D．将小车扭转一个角度，两个力不在同一直线上，二力不平衡，故松手后，小车将转动，不能保持平衡；设计此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡，故D正确，不符合题意。 故选B。 11．D 【详解】A．人的推力作用在车上，且车在推力的作用下前进，人对车做了功，故A不符合题意； BCD．人推车前进时，支点在轮子的转轴处，阻力是车上物体的重力，动力是手作用在手柄处的力，推车时动力臂大于阻力臂，车是一个省力杠杆，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．B 【详解】A．由图可知，该滑轮固定不动，是一个定滑轮，使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误； B．物块沿斜面匀速向上运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以摩擦力的方向是沿斜面向下的，故B正确； C．物块沿斜面匀速向上运动，质量不变，速度不变，动能不变；高度变大，重力势能变大，故C错误； D．若绳子突然断开，物块由于具有惯性，仍然会向上移动一段距离，故D错误。 故选B。 13．A 【详解】图中滑轮组的n=2，当不计滑轮重及摩擦时，物体在水平方向上受力平衡，此时 故选A。 14．C 【详解】A．由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，不计绳重、滑轮重及滑轮组摩擦，拉力 故A错误； BCD．木箱移动的速度 绳自由端移动速度为 v绳=nv=2×1.5m/s=3m/s 绳自由端移动的距离 s绳=ns=2×3m=6m 故C正确，BD错误。 故选C。 15．C 【详解】AB．由图可知，装置中的两个滑轮在使用时轴的位置固定不动，所以都是定滑轮，故AB错误； C．定滑轮的实质是等臂杠杆，使用时不省力但能改变力的方向，故C正确； D．绳子和桶盖接触，所以将桶盖拉起的力的施力物体是绳子，故D错误。 故选C。 16． A 轮轴 【详解】[1]饱粒密度大，质量大，重力大，受风的影响较小，于是在重力作用下落入A出料口。 [2]风车的摇柄工作时由“轮“和“轴“组成，能绕共同轴线旋转，属于轮轴。 17． 5 2 【详解】[1]动滑轮上同一根绳子上两端的拉力相同，弹簧测力计的示数为5N，则拉力也为5N。 [2]动滑轮上的绳子有两段，则绳移动的速度为 v绳＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s 拉力F的功率为 18． 3 9 0.9 【详解】[1]由题意可知，拉力的大小为 [2]由图可知，绳子段数n=3，物体做匀速直线运动 [3]物体移动的速度 绳子自由端移动的速度是 拉力F做功的功率为 19． 400 4500 【详解】重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为： ； 从A点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故A点受到的拉力为： 根据杠杆平衡条件得： ，代入得： 解得： 因为力的作用相互，绳子对M向上的拉力也为500N，所以M对地面的压力为： ． 点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求A点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故A点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重． 20．(1)200N (2)0.8m/s (3)40N 【详解】（1）物体所受的重力为 （2）绳子自由端移动的距离为 绳子自由端移动的速度为 （3）根据可得，动滑轮的重力为 21．（1）12N；（2）1.8m 【详解】解：（1）不计滑轮重和摩擦，滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力的大小 （2）拉力拉动绳子自由端移动的距离 s=nh=2×0.9m=1.8m 答：（1）拉力F的大小是12N； （2）拉力拉动绳子自由端移动的距离是1.8m。 22．(1)300J (2)30W 【详解】（1）因不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，绳子自由端的拉力是 拉力F所做的功是 W=Fs=50N×6m=300J （2）拉力F的功率是 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$