内容正文:
《9.2 滑轮》同步练习-2024-2025学年第二学期鲁科版(五四制)物理八年级下册
一 、单选题
1.在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是( )
A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 杠杆 D. 斜面
2.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个相同的坠砣,每个坠砣配重为,若某段时间内坠砣串下降了,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是
A. 滑轮为动滑轮、为定滑轮 B. 该牵引装置既能省力又能省距离
C. 输电线端受到的拉力大小为 D. 坠砣对钢绳的拉力做功为
3.下面四个图中,物体重力都是G,如不计轮重和摩擦、绳重等因素的影响,使物体匀速上升,拉力最小的是( )
A. A B. B C. C D. D
4.旗杆顶端装有一个滑轮,如图所示。若国旗以米秒的速度匀速上升,绳自由端施加的拉力为牛,不考虑滑轮与轴之间的摩擦,则国旗的重力、绳子自由端移动的速度分别是
A. 牛,米秒 B. 牛,米秒
C. 牛,米秒 D. 牛,米秒
5.图中,用滑轮或滑轮组将重为的物体匀速拉起,不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦,绳端拉力等于物重一半的是图中的
A. B. C. D.
6.如图所示,小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗,图中顶端的定滑轮的作用是
A. 既省力,也改变施力的方向 B. 省力,但不改变施力的方向
C. 不省力,但改变施力的方向 D. 既不省力,也不改变施力的方向
7.如图所示晓明用两个质量相同的滑轮,分别将同一物体以相同速度匀速提高到相同高度,滑轮的机械效率分别为、,拉力分别为、,拉力的功率分别为、,不计绳重及摩擦。下列关系可能正确的是
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
8.如图所示,通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体不计滑轮重及摩擦,若物体重为,物体运动时与地面的摩擦力为,则拉力的大小为
A. B. C. D.
9.一位同学双手的最大拉力为,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组不计轮重及摩擦,最多能提起的物重为:
A. B.
C. D.
10.定滑轮本质上相当于
A. 等臂杠杆 B. 费力杠杆 C. 省力杠杆 D. 无法确定
二 、填空题
11.每周校园里都要举行升国旗仪式,国旗旗杆的顶部安装的是________滑轮,它的作用是________.如图分别用力F1.F2.F3匀速拉起钩码,实验表明它们的关系为________(选填序号).
①F1较大②F2较大③F3较大④三个力一样大
12.在如图所示的滑轮中,支点是________(填“A”“B”“C”),________相当与杠杆的动力臂,若F=25N,不计动滑轮重及摩擦,G=________N.
13.甘蔗中含丰富的糖分和水分,是人们喜爱的冬令水果之一。如图是市场上使用的甘蔗侧刀,切甘蔗时,将甘蔗放在处比处更省力,主要原因是通过减小______从而达到省力目的。
14.用图甲的滑轮组提升重的物体,已知拉力为,不计绳重和摩擦,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的图线是 ______ 选填“”或“”,动滑轮重 ______ 。
15.如图所示的、两个滑轮,是________滑轮,是________滑轮,物体重力为,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为,匀速移动物体,水平力为________,绳子的自由端移动________。
三 、作图题
16.如图所示,请根据要求组装滑轮组。要求是使用该滑轮组提升重物时既能省力,又能改变力的方向。
17.用如图所示的滑轮组提升重物,用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。
四 、实验题
18.为了探究动滑轮的使用特点,某小组同学用如图所示的装置进行实验,每次用测力计匀速提升钩码。滑轮摩擦力不计钩码重力为,拉力为,钩码移动的距离为,绳子自由端移动的距离为。实验数据记录在表格中。为了进一步研究,他们计算了每次实验中物体所受重力的变化量与对应拉力的变化量,记录在表格的最后两列中。
实验序号
牛
牛
米
米
牛
牛
分析比较表中第二列与第三列中的数据及图中相关条件可得出动滑轮的使用特点:
使用动滑轮匀速提升物体时,______。
分析比较表中第四列与第五列中的数据及相关条件,可得出初步结论:
使用动滑轮匀速提升物体时,______。
由表中数据可计算出滑轮自身重力为______牛。
进一步分析比较表中最后两列的数据可得出初步结论:______。
为了得到普遍的物理规律,小组同学还将选用______继续进行实验。
提起更多不同重力的重物。
提起重物通过不同的距离,
选用不同重力的滑轮。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】不计机械自重和摩擦的情况下;定滑轮不省力,动滑轮可以省一半的力,使用杠杆可以省力,也可以费力,使用斜面一定省力,省力情况取决于斜面的长度与高度的比值.因为10N的拉力要提起重15N的物体,使用的机械一定是能省力的机械,而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中,只有定滑轮不能达到省力的目的,所以用10N的拉力不能提起重15N的物体.
此题主要考查了动滑轮、杠杆、斜面的省力特点,注意使用定滑轮一定不能省力,但可以改变动力方向.
故选A
2.【答案】D;
【解析】解:、由图可知,滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,滑轮的轴与输电线一起运动,是动滑轮,故错误;
、根据功的原理,既能省力又能省距离的机械不存在,故错误;
、个坠砣的总重力:,钢绳上的拉力;
由图知,使用的滑轮组承担端拉力的绳子股数,图中坠砣挂在钢绳的自由端,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,可得,
则输电线端受到的拉力大小:
;故错误;
、坠砣对钢绳的拉力做的功为:
,故正确。
故选:。
定滑轮和动滑轮的主要区别是:动滑轮会随物体一起运动,定滑轮不随物体运动;
根据功的原理分析;
钢绳上的拉力即为个坠砣的总重力,由可求得钢绳上的拉力;
如图使用的滑轮组承担端拉力的绳子股数,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,由求出输电线端受到的拉力大小;
根据求出坠砣对钢绳的拉力做的功。
此题主要考查了做功公式和滑轮组拉力公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
3.【答案】B;
【解析】解:不计滑轮重及摩擦:
A、C图是由2段绳子承担物体的重,所以拉力F=
1
2
G,
B图由3段绳子承担物体的重,所以拉力F=
1
3
G,
D图两个滑轮都是定滑轮,不省力,F=G,
从而可知,拉力F最小的是B图.
故选B.
4.【答案】A;
【解析】解:由图可知,滑轮不随国旗一起升降为定滑轮,使用动滑轮可以改变力的方向,不省力也不费距离,则国旗的重力的大小等于拉力的大小为,绳子自由端移动的速度等于国旗的升高速度为,故正确、错误。
故选:。
不随货物一起升降的滑轮为定滑轮,使用定滑轮不省力,可以改变动力方向,不费距离。
此题主要考查了定滑轮的特点,难度不大。
5.【答案】A;
【解析】解:不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦,
、图中的动滑轮,能省一半的力,拉力,绳端拉力等于物重一半,故正确;
、图中的动滑轮受到向上的拉力、向下的两段绳子的拉力,所以,此时动滑轮费力省距离,故错误;
、对于定滑轮,拉力,故错误;
、对于图中的滑轮组,,则拉力,绳端拉力不等于物重一半,故错误。
故选:。
不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦,对于定滑轮,,对于动滑轮,对于滑轮组,动滑轮省距离时费力,,据此求出各自需要的拉力进行判断。
知道不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦,对于滑轮组,拉力是本题的突破口。
6.【答案】C;
【解析】解:使用定滑轮的特点是可以改变力的方向,但不能省力。
故选:。
解决此题要知道定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
解决此类问题要结合定滑轮的特点进行分析解答。
7.【答案】B;
【解析】
【详解】由图可知左图为定滑轮,右图为动滑轮
若 则 ,若 则 ,若 则 ,题中和关系未知,以上皆有可能。
不计绳重和摩擦,克服重力做功为有用功 ,两滑轮做的有用功相等,左图中总功等于有用功,,右图有用功小于总功,机械效率小于,所以 。
左图使用定滑轮总功为
右图使用动滑轮总功为
以相同速度匀速提高到相同高度可知所花时间相同,则由 可知 ,综上所述,故正确,错误。
故选。
8.【答案】A;
【解析】
此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点的了解和掌握,基础性题目。
由图可知,左侧滑轮为定滑轮,右侧滑轮为动滑轮,此滑轮组能省一半力,不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,根据求出拉力大小。
由图可知,左侧滑轮为定滑轮,右侧滑轮为动滑轮,此滑轮组能省一半力,不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力。
故选。
9.【答案】C;
【解析】
要解决此题,首先需要搞清滑轮组的省力特点,滑轮组由几段绳子承担物重,提起绳子的力就是物重的几分之一;根据题目要求首先确定承担物重的绳子段数,然后根据滑轮组的特点进行计算。
该题考查了滑轮组的省力特点和对滑轮组的组装.要熟记滑轮组的省力特点,并且能灵活运用,会组装滑轮组,知道从动滑轮绕起时,承担物重的绳子段数最多。
一定一动组成的滑轮组,最多由段绳子承担物重,双手的最大拉力是,根据滑轮组的省力特点,。
故选C。
10.【答案】A;
【解析】解:定滑轮在使用时相当于一个等臂杠杆,不能省力,能改变力的方向.
故选
定滑轮的本质是等臂杠杆,使用起来并不省力,但是能改变力的方向.
此题主要考查了定滑轮的特点,属于基本内容,比较简单.
11.【答案】定;改变力的方向;④;
【解析】旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,故该滑轮是定滑轮;升旗时,用力向下拉绳子,国旗向上升,则定滑轮的作用是改变用力的方向;图中使用同一定滑轮提升同一物体,沿着各个不同的方向拉动,其实质如下图:
根据杠杆的平衡条件可得FL1=GL2,G一定,L1=L2,所以F不变,故沿着任意方向所用的力都相等,故选④.
12.【答案】A;AC;50;
【解析】如图所示的滑轮为动滑轮,A点相当于支点,AC相当于杠杆的动力臂;
若F=25N,不计动滑轮重及摩擦,由F= G可得,物体的重力:G=2F=2×25N=50N.
13.【答案】阻力臂;
【解析】解:
由图知,甘蔗放在点比点时的阻力臂更小,而甘蔗对铡刀的阻力一定,根据杠杆的平衡条件可知,动力会越小,更易被切断。
故答案为:阻力臂。
在阻力不变的情况下,减小阻力臂,能减小动力;
该题考查杠杆的平衡条件的应用,难度不大。
14.【答案】;;
【解析】解:由图甲知,承担物重的绳子段数,则绳子自由端移动的距离,
由图乙知,时,,因此图乙中图线是绳子自由端运动的图像,图线是物体运动的图像;
不计绳重和摩擦,由可得,动滑轮的重力:
。
故答案为:;。
由图甲可知,,则绳子自由端移动的距离,据此结合图乙中的图像进行分析;
不计绳重和摩擦,绳端的拉力,据此求出动滑轮的重力。
此题主要考查了滑轮组的特点和绳端拉力计算公式的应用,属于基础题。
15.【答案】定;动;;;
【解析】
此题主要考查了滑轮组的力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一;注意滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力。
滑轮组中轴固定不动的滑轮是定滑轮,随物体一起运动的滑轮是动滑轮,根据图示确定滑轮的种类;
由图示可知,滑轮组承担拉力绳子的有效股数,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,由求出拉力大小、由求出绳子自由端移动的距离。
由图可知,滑轮的轴固定不动,是定滑轮;
滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮;
由图知,滑轮组承担拉力绳子的有效股数,
不考虑滑轮摩擦和重力,
水平拉力:
;
绳子自由端移动的距离:
。
故答案为:定;动;;。
16.【答案】;
【解析】
滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。绳子最后通过定滑轮能改变力的方向。
此题主要考查滑轮组的绕线方法,对于给定的滑轮组,有两种绕法,注意省力的同时是否要求改变力的方向。
17.【答案】;
【解析】
本题画最省力的绕绳方法:绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮。
滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。本题中,要求最省力,属于第二种。
图中只有一个动滑轮,要求最省力,则由段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法;绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
。
故答案为:
。
18.【答案】物重越大,拉力越大 绳子的自由端通过的距离为物体上升距离的倍 增加的物重为增加的拉力的倍 ;
【解析】解:分析比较表中第二列与第三列中的数据及图中相关条件可知,使用动滑轮匀速提升物体时,物重越大,拉力越大;
分析比较表中第四列与第五列中的数据及相关条件可知,使用动滑轮匀速提升物体时,绳子的自由端通过的距离为物体上升距离的倍;
由第一组数据可知,动滑轮的重力为:;
由最后两列的数据可知,增加的物重为增加的拉力的倍;
为了得到普遍的规律,应多次实验,由于探究的动滑轮的工作特点,故应选用不同重力的滑轮进行实验,故选。
故答案为:物重越大,拉力越大;绳子的自由端通过的距离为物体上升距离的倍;;增加的物重为增加的拉力的倍;。
根据表格中的数据的相同点和不同点,利用控制变量法分析,从而得出结论;
根据求出动滑轮的重力;
为了得到普遍的规律,应多次实验。
此题主要考查了动滑轮特点的实验,能根据表格得出结论是解答该题的关键。
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