内容正文:
12.3 滑轮 练习
【基础巩固】
1.(2023八下·长寿期末)如图所示,下列各事例中利用动滑轮的是 ( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在一个物体上,分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是( )
A.F1较大 B.F2较大
C.F3较大 D.三个力一样大
3.如右上图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )。
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
4.(2024八下·铜陵期中)下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式,不计机械重和摩擦,其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022八下·青羊期末)如图所示,修理汽车的师傅使用短柄扳手拧螺母时,发现很难拧开,于是换用长柄扳手来拧,就很容易拧开,这不能说明( )
A.力的作用效果与力的作用点有关
B.使用杠杆可以省力
C.使用斜面可以省力
D.使用轮轴可以省力
6.用如图所示的滑轮将重的物体匀速提升,如果动滑轮的重为,则下列说法正确的是( )
A.拉力 B.拉力
C.绳子向上移动的距离为 D.绳子向上移动的距离为
7.(2023八下·金安期中)如图所示,拉力F=4N,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为( )
A.8N、8N B.12N、8N C.8N、12N D.12N、12N
【能力提升】
一、选择题
8.学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉绳子,国旗就会上升。关于这个滑轮下列说法正确的是( )
A.是一个定滑轮,可以改变力的方向
B.是一个动滑轮,可以改变力的方向
C.是一个定滑轮,可以省力
D.是一个动滑轮,可以省力
9.(2023八下·锦江期末)如图所示,是探究“使用动滑轮”的实验,细绳的两端与两测力计相连,用手竖直向上拉动自由端的弹簧测力计。F1、F2是两测力计受到细绳的拉力。若不计摩擦和绳子的重力,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验前,弹簧测力计应在水平方向上调零
B.用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,F1≠F2
C.钩码上升10cm,绳自由端向上移动20cm
D.当钩码静止时,拉力F1的大小一定等于
10.不计摩擦和动滑轮重力,如图所示装置平衡时,F应为( )
A.300 N B.200 N C.100 N D.400 N
11.(2023八下·城阳期末)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中用力最大的是( )
A.
B.
C.
D.
12.(2023八下·潘集期末)如图所示,动滑轮重为2N,拉力F为10N(不考虑绳重和摩擦)( )
A.G为18N,弹簧秤读数为10N B.G为10N,弹簧秤读数为18N
C.G为20N,弹簧秤读数为18N D.G为20N,弹簧秤读数为20N
13.如图所示,两个物体A、B的物重分别为GA和GB,忽略滑轮自重和摩擦,当滑轮平衡时,GA:GB是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
二、填空题
14.如图所示,旗杆顶上的滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,它主要是利用此滑轮可以 。
15.如图所示,物体在拉力的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为,那么拉力为 ,物体与地面间的摩擦力为 ;若拉力端移动了,则物体移动了
16.(2023八下·临淄期末) 用如图所示滑轮组将的重物匀速提升,做的额外功为。不计绳重和摩擦,绳自由端移动的距离为 ,动滑轮的重力为 ,绳自由端的拉力为 。
17.(2023八下·新抚期末) 如图所示是防盗门的门锁。将钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙相当于一个 填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”。在安装门锁时需要用螺丝刀拧螺丝钉把门锁固定到门上, 填“螺丝刀”或“螺丝钉与钥匙属于同种简单机械。
18.用如图甲的滑轮组提升重260N的物体,已知拉力F为100N,不计绳重和摩擦,则动滑轮重为 N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动情况的图线是 (选填“A”或“B”)。
三、作图题
19.(2023八下·湘桥期末)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承担动滑轮和物重的绕法。
20.用如图所示滑轮组提升重物,已知滑轮质量均为1kg,物体重100N,绳子能承受的最大拉力为50N,请画出绳子的正确绕法,并在绳的末端标出力F的方向。
21.在图中用线代表绳子,连成可在地面将重物送到高处的滑轮组。
四、实验探究题
22.(2023八下·浦东新月考)如图所示,小亮同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验:
(1)实验时,他应该 (选填“匀速”或“变速”)拉动绳子,让物体匀速上升;
(2)如图所示,保持钩码不变,小亮同学使用 分别测量不同方向的拉力大小,使用前要对它进行 ;
(3)测出的三次示数大小关系是F甲 F乙 F丙(选填“>”、“<”或“=”)。
五、计算题
23.(2024八下·高州月考)如图所示滑轮组,用竖直向上的拉力F把重300N的物体匀速提升2m,用时20s,已知每个滑轮重均为60N,若不计绳重、绳与滑轮间摩擦,求:
(1)拉力F大小;
(2)绳子自由端移动速度;
(3)如果绳子所能承受的最大拉力为150N,则该滑轮组能提升物体的最大重力。
24.(2024八下·都昌期中)如图所示,工人通过滑轮组匀速提升重为350N的物体,物体移动的速度为0.5m/s,人对绳的拉力为200N,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力?
(2)匀速拉动10s,绳子自由端移动的距离?
(3)若人的质量为50kg,拉动过程中绳始终未断裂,用此滑轮组能提升的最大物体重力多大?
答案解析
1.【答案】D
【解析】A.根据图像,物体移动时,滑轮不动,是定滑轮,A不符合题意;
B.物体上升时,滑轮不动,是定滑轮,B不符合题意;
C.物体移动,滑轮不动,属于定滑轮,C不符合题意;
D.物体上升时,滑轮和物体一起上升,是动滑轮,D符合题意。
故答案为:D.
2.【答案】D
【解析】根据图像,滑轮固定不动,是定滑轮,相当于等臂杠杆,不省力也不费力,三个力大小相等,故D正确,ABC错误。
故选D。
3.【答案】A
【解析】 工人用动滑轮匀速提升重物,能省力,但是不能改变力的方向.
故选A。
4.【答案】D
【解析】A:动滑轮提升重物,拉力为 ; B:滑轮组提升重物,拉力为 ; C:定滑轮提升重物,不省力,拉力为 ; D:由杠杠平衡条件可得 ,所以 所以动力最小的是F4。 故选D。
5.【答案】C
【解析】A.短柄扳手拧螺母时,很难拧开,换用长柄扳手来拧螺母,是通过改变力的作用点来改变力的作用效果的,A不合题意;
B.扳手拧螺母相当于一个杠杆,换用长柄扳手来拧螺母,阻力和阻力臂不变,动力臂变长,根据杠杆平衡条件可知,可以省力,B不合题意;
CD.扳手拧螺母是轮轴的应用,在轮上用力省力,C符合题意,D不合题意。
故答案为:C。
6.【答案】A
【解析】AB、根据图像,计算动滑轮绳子的拉力为,A符合题意,B不符合题意;
CD、物体向上移动10cm,使用动滑轮省力,费距离,绳子向上移动的距离为s=2h=2×10cm=20cm,CD不符合题意。
故答案为:A.
7.【答案】B
【解析】根据图像判断,左侧的滑轮有3股绳子,受到的拉力为F左=3×4N=12N;右侧的滑轮有2股绳子,受到的拉力F右=2×4N=8N,B符合题意。
故答案为:B.
8.【答案】A
【解析】升旗时,滑轮的轴固定不动,不跟随国旗一起升降,故滑轮为定滑轮。向下拉动绳子,国旗就会上升,说明定滑轮不省力但能改变力的方向,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
故选A。
9.【答案】C
【解析】A.实验前,弹簧测力计应在竖直方向上调零,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,同一根绳子上的拉力大小相等,故B错误;
C.使用动滑轮时,绳子自由端移动距离为物体上升高度的2倍, 钩码上升10cm,绳自由端向上移动20cm ,故C正确;
D.当钩码静止时,,故D错误。
答案为C。
10.【答案】B
【解析】由题知,不计摩擦及动滑轮重力,图中有两段绳子与动滑轮相连,对动滑轮进行受力分析,受到向下的拉力,向上的两段绳子的拉力,其中每一段绳子上的拉力都等于物体受到的重力,因此,拉力;
故选B.
11.【答案】B
【解析】 四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦)。选项A中是动滑轮,省一半的力,所以;选项B中是定滑轮,不省力,所以F2=G物;选项C中是滑轮组,n=3,所以;选项D中是斜面,由于不计摩擦,所以W额=0J,W总=W有,即F4L=G物h,所以F4×2m=G物×1m,求得。综上,F3<F1=F4<F2,故ACD不符合题意,B符合题意;
故答案为:B。
12.【答案】A
【解析】根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,根据得到:
;
解得:G=18N。
测力计的示数等于挂钩上受到的拉力,因此测力计的示数为10N。
故选A。
13.【答案】B
【解析】A静止状态,所以A受到的拉力等于A的重力;
B是静止状态, 忽略滑轮自重和摩擦, B受到的绳子拉力等于B的重力;
对于滑轮组来说,一股绳上的力都相等,所以
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.【答案】定;改变力的方向
【解析】根据题意可知,旗杆顶上的滑轮的轮轴不动,是定滑轮,它主要是利用定滑轮改变力的方向。
15.【答案】10;5;4
【解析】测力计的示数为5N,所以下面一段绳子对物体的拉力也为5N,物体做匀速直线运动,所受拉力与摩擦力平衡,所以物体受到的摩擦力等于5N。
因为动滑轮可以省一半的力,所以F=2f=2×5N=10N。
动滑轮由2段绳子承担,若拉力F端移动了2m,则物体A移动4m。
故答案为:10;5;4
16.【答案】4;25;87.5
【解析】根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,则自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m;
则动滑轮的重力为:;
绳子自由端的压力为:。
17.【答案】轮轴;螺丝刀
【解析】将钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙相当于一个轮轴。螺丝刀与钥匙属于同种简单机械。
18.【答案】40;A
【解析】由图甲可知,滑轮组绳子的段数是3段,不计绳重和摩擦,=3F
-G=3100N-260N=40N,
绳子自由端移动距离s=3h=31m=3m,
由s=3h可知,在相同时间内,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍,由图乙可得,在相同时间内,A移动的距离是B的3倍。因此反映绳子自由端运动的图线是A。
故答案为:40;A。
19.【答案】解:如图所示:
20.【答案】
21.【答案】
22.【答案】(1)匀速
(2)弹簧测力计;调零
(3)=;=
【解析】(1)探究“定滑轮的使用特点”实验时为了能使弹簧测力计示数稳定,应该匀速拉动绳子,让物体匀速上升。
(2)在探究定滑轮能否改变力的方向时,应该使用弹簧测力计测量不同方向拉力的大小。使用弹簧测力计测量前,应该使指针指到零刻度线上,即弹簧测力计应该调零。
(3)如图所示,滑轮为定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,所以F甲=F乙=F丙
23.【答案】(1)解: 由图可知,滑轮组的动滑轮绕3段绳,若不计绳重、绳与滑轮间摩擦,拉力
答:拉力F大小是120N;
(2)解: 绳端移动距离s=nh=3×2m=6m
绳端移动速度
答:绳子自由端移动速度是0.3m/s;
(3)解: 如果绳子所能承受的最大拉力为150N,则该滑轮组能提升物体的最大重力G最大=nF最大-G动=3×150N-60N=390N
答:如果绳子所能承受的最大拉力为150N,则该滑轮组能提升物体的最大重力是390N。
24.【答案】(1)解:根据拉力和物体的重力,计算动滑轮为G动=nF-G=2×200N-350N=50N;
(2)解:绳子的速度是物体速度的2倍,v绳=2×0.5m/s=1m/s,10s的距离s绳=v绳t=1m/s×10s=10m;
(3)解:计算人体重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,作用在绳子上的最大拉力为500N,能提升的最大物体重力为G'=nF'-G动=2×500N-50N=950N
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$$