内容正文:
6.6滑轮 2024-2025学年沪粤版(2024)物理八年级下册
一、单选题
1.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
2.如图所示,甲滑轮组中动滑轮的总质量为3m,乙滑轮组中动滑轮的质量为2m,物体A的质量为2m,物体B的质量为m。在相同的时间内,分别用甲、乙两滑轮组使物体A和B匀速升高相同的高度h,绳子自由端的拉力分别为F1、F2。若不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A.拉力F1大于F2
B.拉力F1拉动绳子自由端的速度小于F2拉动绳子自由端的速度
C.拉力F1的功率小于拉力F2的功率
D.甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
3.我国第一部介绍西方物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置,如图所示。小球B拉着小球A匀速移动,若小球B的质量是20克,不考虑摩擦和绳重,小球A的质量可能为( )
A.30克 B.20克 C.16克 D.10克
4.用四只完全相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同时间内,把相同的物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则下列说法正确的是( )
A.F甲小于F乙 B.甲的机械效率小于乙的机械效率
C.F甲做的功大于F乙做的功 D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
5.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.装置中的滑轮改变了力的大小
B.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆
C.垃圾桶加装盖子可加快桶内垃圾异味的扩散
D.蓝色垃圾桶看起来是蓝色,是因为它吸收蓝光
6.用如图所示的滑轮组提起重4.5N的物体,使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了2s,绳子自由端的拉力为2N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为0.2m B.动滑轮重为1N
C.滑轮组的机械效率为75% D.拉力的功率为0.2W
二、填空题
7.升国旗时,使用的是定滑轮,使用它的好处是能改变力的 (大小方向),它本质上是一个 杠杆。
8.生活中的许多现象都与我们所学的物理知识有关,将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙相当于一个 (斜面/滑轮/轮轴),属于 (省力/费力)机械。
9.如图所示,用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动,该滑轮为 (选填“定”或“动”)滑轮,利用该滑轮能省 (选填“力”或“功”)。若滑轮重10N,不计绳重及摩擦,则拉力F为 N。
10.如图所示,甲物重40N,乙物重30N,甲、乙均静止,不计测力计自重及绳子与定滑轮之间的摩擦力,则弹簧测力计的示数为 N,如果甲物体是边长为10cm的正方体,则甲物体对水平地面的压强为 Pa。
11.小红利用如图的滑轮组将重300N的物体在5s内匀速提升0.5m,小红对绳的拉力为200N。(不计绳重和绳跟滑轮之间的摩擦)则:动滑轮的重力为 N;小红做功的功率为 W;已知小红的重力为600N,每只脚与地面的接触面积为200cm2,则小红对地面的压强此时为 Pa。
三、实验题
12.某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
(1)比较(a)、(b)两图可知: ;、
(2)比较(b)、(c)、(d)三图可知:
四、作图题
13.利用如图所示的滑轮组,西西用1.5N的拉力拉着重为10N的物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出滑轮组的绕线情况。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
A
D
B
C
1.D
【详解】如图所示为定滑轮,在不考虑摩擦时,定滑轮不省力也不省距离,只改变力的方向,匀速提起重物时,三个方向的拉力均等于物体的重力,即
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.由图可知,两滑轮组绳端的拉力分别为
所以拉力F1小于F2,故A错误;
B.在相同时间内,分别用甲、乙两滑轮组使物体A和B匀速升高相同的高度h,则物体上升的速度v是相同的,由图可知,n1=4,n2=2,则绳端的速度v1=4v,v2=2v,即拉力F1拉动绳子自由端的速度大于F2拉动绳子自由端的速度,故B错误;
C.拉力F1所做功的功率为
P1=F1v1=1.25mg×4v=5mgv
拉力F2所做功的功率为
P2=F2v2=1.5mg×2v=3mgv
所以拉力F1的功率大于拉力F2的功率,故C错误;
D.不计绳重和摩擦,甲滑轮组的机械效率为
乙滑轮组的机械效率为
所以,甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】不考虑摩擦和绳重,定滑轮即不省力又不省距离,则绳子对A的拉力等于B的重力,当B下降时,B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离lA,大于A竖直上升的高度hA,根据功的原理可知,重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功,也等于克服A的重力做的功,即
mAghA=mBghB
因为
hA<hB
所以
mA>mB
因此A的质量肯定大于20g,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.不计绳重及摩擦,拉力
由图知
,
所以绳端的拉力分别为
,
比较可知
故A错误;
BC.不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做功为额外功,已知动滑轮重相同,提升的物体重和高度均相同,则由
,
可知,所做的有用功相同、额外功均相同,而
所以拉力做的总功也相同,即F甲做的功等于F乙做的功;由可知两滑轮组的机械效率相同,故BC错误;
D.拉力做的总功相同,时间相同,由可知,F甲做功的功率等于F乙做功的功率,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.由图知道,装置中的滑轮为定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向,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,即动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B正确;
C.垃圾桶加装盖子可阻止桶内垃圾异味在空气中的扩散,故C错误;
D.蓝色垃圾桶只能反射蓝光,吸收其它色光,因此蓝色垃圾桶看起来是蓝色的,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.由
可知,物体上升的高度为
h=vt=0.1m/s×2s=0.2m
由图可知,绳子承担重物的段数
n=3
绳子自由端移动的距离为
s=nh=3×0.2m=0.6m
故A错误;
B.因为不计绳重和摩擦时,有
所以动滑轮的重力为
G动=nF-G=3×2N-4.5N=1.5N
故B错误;
C.根据机械效率的计算公式可得,滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.绳子自由端移动的速度为
v=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s
由功率的计算公式可得,拉力的功率为
故D错误。
故选C。
7. 方向 等臂
【详解】[1][2]旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,故该滑轮是定滑轮,使用它可以改变力的方向,但不能省力,它的实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
8. 轮轴 省力
【详解】[1][2]钥匙在使用时绕中心轴转动,所以属于轮轴,轮轴是杠杆的一种变形;其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂,因为动力臂大于阻力臂,所以轮轴是一种省力杠杆。
9. 动 力 30
【详解】[1]由图知,施加拉力F时,物体上升过程中滑轮也同时上升,所以此滑轮是一个动滑轮。
[2]由动滑轮的工作特点可知,使用动滑轮不能改变力的方向且费距离,但可以省力。
[3]已知物体重50N,滑轮重10N,绳子股数n=2;不计绳重及轮与轴间的摩擦,绳子自由端的拉力为
10. 30 1000
【详解】[1]如图,弹簧测力计右端绳子绕过定滑轮吊着物体乙,定滑轮不省力,所以绳子对乙物体的拉力等于乙的重力,为30N,所以弹簧测力计的示数等于30N。
[2]甲受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,则支持力为
F支=G甲-F拉=40N-30N=10N
甲物体对水平地面的压力为
F=F支=10N
甲物体底面积为
S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
甲物体对水平地面的压强为
11. 100 40 1×104
【详解】[1][2]由图可知,承担物重绳子的股数为n=2;不计绳重和绳跟滑轮之间的摩擦,动滑轮的重力为
G动=nF-G物=2×200N-300N=100N
小红做的功为
W总=Fs=Fnh=200N×2×0.5m=200J
小红做功的功率为
[3]小红对地面的压力为
F1=G-F=600N-200N=400N
每只脚与地面的接触面积为200cm2,则此时小红对地面的压强为
12. 使用动滑轮提升重物时,可以省一半的力,但不能改变用力方向 使用动滑轮匀速提升相同重物时,拉力方向与竖直方向的夹角越大,拉力越大
【详解】(1)[1]分析比较图(a)、(b)可知:物体和动滑轮的总重为2.2N,使用动滑轮时,拉力为1.1N,可见使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但不能改变用力方向。
(2)[2] 分析比较图(b)、(c)、(d)可知:使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但拉力与竖直方向夹角越大,拉力越大。
13.
【详解】由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F=3.6N,即对物体A的拉力F拉=3.6N,由于物体A做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力、拉力是一对平衡力,则物体A受到的摩擦力f=F拉=3.6N,拉力F拉与物体A受到摩擦力f的大小的关系为
所以滑轮组的绳子股数应该是n=3,从动滑轮的左挂钩开始绕起,依次绕过左边的定滑轮、右边的动滑轮,如图所示:
答案第1页,共2页
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