内容正文:
16
6.6 滑 轮
第1课时 定滑轮和动滑轮 ▶ “答案与解析”见P7
1.
(2024·云南)如图所示,美丽乡村建设的工
地上,工人使用一个 (选填“定”或
“动”)滑轮匀速提升重300N的建筑材料(不计
绳重和摩擦),则人的拉力为 N。
(第1题)
2.
(2024·盐城)下列挪动球形石墩的方法中,
最省力的是 ( )
A. B.
C. D.
3.
物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。
(1)
他们研究定滑轮特点时,做的实验如图
甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但
可以改变 。
(第3题)
(2)
他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑
轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所
示,记录的数据如表。通过观察和比较测量结
果,可得初步结论:使用动滑轮可以 ,
但不能改变力的方向。
实验
序号
G滑轮/N G物/N
弹簧测力计
示数/N
1 1 4 2.6
2 2 4 3.2
3 3 4 3.6
4 4 4 4.2
(3)
桃子同学发现第4次实验时,记录的弹簧
测力计示数大于物体的重力,于是桃子同学认
为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确?
,并分析原因: 。
4.
如图所示,小明同学想把被台风刮倒的甲树
拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过
甲树用力拉绳子,这样做时甲的树干相当于
(选填“动滑轮”“定滑轮”或“杠杆”)。
若不计绳重和摩擦,甲树受到500N的拉力,则
小明对绳子的拉力为 N,乙树受到的拉
力为 N。
(第4题)
5.
如图所示,用三个质量相同的滑轮提起相同
质量的重物G 时,所需拉力分别为F1、F2和
F3,不计绳重和摩擦,若滑轮和物体重分别
为2N和10N,则匀速提升重物G 时,拉力
最大的是 (选填“F1”“F2”或“F3”),其
大小为 N。
(第5题)
物理(沪粤版)八年级下
17
6.
如图为家庭手摇升降晾衣架的结构图,当顺
时针摇动手柄时,横梁上升。下列滑轮中属
于动滑轮的是 ( )
A.
甲 B.
乙 C.
丙 D.
丁
(第6题)
(第7题)
7.
如图所示,分别用甲、乙两套装置将同一物体
匀速向上提起,所用的拉力分别为F1、F2,不
计绳重与摩擦,且动滑轮重小于物重,则拉力
F1与F2相比较 ( )
A.
F1较小 B.
F2较小
C.
F1与F2一样大 D.
无法确定
答案讲解
8.
★如图所示,在竖直向上的力F 的作
用下,重物A 沿竖直方向匀速上升。
A的重力G=100N,重物A 上升的
速度为0.2m/s,不计绳与滑轮间的摩擦以及
滑轮重和绳重,则拉力F 的大小和滑轮上升
的速度分别为(提示:速度等于移动距离除以
所用时间) ( )
A.
50N,0.4m/s B.
50N,0.1m/s
C.
200N,0.4m/s D.
200N,0.1m/s
(第8题)
(第9题)
9.
如图所示,小明在“探究动滑轮工作特点”的
实验中,滑轮第一次受到F1 的作用,第二次
受到竖直向上的F2的作用,物体都被匀速向
上提起。已知物体重力为G物,若不计摩擦和
绳重,则下列说法正确的是 ( )
A.
该实验中,需要测量的物理量只有物重
G物 和测力计示数F
B.
F2=
1
2G物
C.
F1的力臂为OA
D.
F1<F2
10.
同学们共同研究滑轮的特点。
(1)
他们研究定滑轮特点时,做的实验如图
甲所示,通过进一步分析还发现:使用定滑
轮时,相当于一个 杠杆。
(第10题)
(2)
他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑
轮匀速缓慢提升4N的重物,如图乙。
①
使用动滑轮时,应沿 方向匀速
提升重物,以达到最佳的省力效果。
②
用动滑轮匀速提起同一重物时(忽略绳
重及摩擦),弹簧测力计的示数等于提升总
重力的 ,因为此时的动滑轮相当于
一个 杠杆。
③
若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起
物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选
择同样的重物与 (选填“相同”或
“不同”)的滑轮来进行实验对比。
11.
(核心素养·科学推理)在“探究动滑轮”实
验中,小宁通过如图所示装置进行实验,得
到结论:使用动滑轮匀速提升物体,竖直向
上的拉力F 小于物重G。小宁思考后认为,
即使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物
重G 和动滑轮重G动 之间也必须满足一定
条件。请你写出这一条件,并予以证明。
(第11题)
第六章 力和机械
18
第2课时 滑轮组 轮轴 ▶ “答案与解析”见P7
1.
分别用如图甲、乙所示的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
轮重为20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子
的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,
图乙中人对绳子的拉力为 N。
(第1题)
2.
如图甲是《天工开物》中记载的一种在农业生
产中汲水的装置,称为辘轳,图乙是它的示意
图。提水时辘轳可以看作杠杆,其支点为
(选填“A”“B”或“C”)点,此时辘轳
属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)
杠杆。如图丙所示,现代家庭中有的水龙头的
开关也应用了同样原理,选用转盘
(选填“①”或“②”)作为水龙头的开关效果
更好。
(第2题)
3.
利用两只滑轮和一根绳子,组成滑轮组将一
重物水平拉动,滑轮组的装配有如图甲、乙所
示的两种情况,则 ( )
(第3题)
A.
甲种情况省力
B.
乙种情况省力
C.
甲和乙省力情况一样
D.
条件不足,无法判断
4.
如图甲所示,沿水平方向匀速拉动物体A 前
进时,若绳子自由端拉力F=90N,物体A
重为1500N,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴
之间的摩擦,则物体A 与地面间的摩擦力是
N;当绳子自由端移动3m时,物体
A 移动 m。如图乙所示,建筑工人
用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重
为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,
工人将绳子匀速向上拉6m,手拉绳子的力
为 N。
(第4题)
(第5题)
5.
(2024·汕头龙湖期末)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,然后如图所示依次将绳子绕过
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A 处用较小的力缓慢拉
动绳子的另一端,这两根木棍将 (选填
“靠拢”或“分开”),两根木棍和绳子组成的机械
相当于 ,说明此机械可以
(选填“省力”或“省距离”)。
答案讲解
(第6题)
6.
如图所示为输电线的牵引装置,钢
绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠
砣,每个坠砣质量为25kg,不计滑
轮和钢绳自重及摩擦,输电线A 端受到的拉
力大小为 N。若
某段时间内坠砣串下降了
30cm,则输电线A 端向左
移动了 cm。(g取
10N/kg,不考虑钢绳的热
胀冷缩)
物理(沪粤版)八年级下
19
7.
如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和
摩擦力,G1=60N,G2=38N。甲、乙两种情
况下绳子在相等的拉力F 作用下静止,则每
个动滑轮的重力为 ( )
A.
3N B.
6N
C.
11N D.
22N
(第7题)
(第8题)
8.
(2024·茂名期末)如图所示,一人用滑轮组、
粗绳使质量m=20kg的物体G 匀速上升了
50cm,已知动滑轮的质量为2kg,g 取
10N/kg,人的拉力大小用F 表示,人拉着绳
的一端沿绳的方向斜向下运动的距离为s,则
下列关系式中最符合实际的是 ( )
A.
F=110N,s=1m
B.
F>110N,s>1m
C.
F>110N,s=1m
D.
F<110N,s<1m
答案讲解
9.
如图(a)是甲、乙两种固体物质的
m-V 图像,把体积相等的甲、乙两种
物质挂在图(b)中的滑轮组上,若要
处于静止状态(忽略动滑轮重、绳重和摩擦),
则下列说法中正确的是 ( )
(第9题)
A.
左边挂1个甲物质,右边挂2个乙物质
B.
左边挂4个甲物质,右边挂1个乙物质
C.
左边挂2个甲物质,右边挂3个乙物质
D.
左边挂3个甲物质,右边挂4个乙物质
10.
★(2024·凉山)某运动员利用如图所示的滑
轮组进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕
线方式。
(第10题)
11.
如图所示,水平地面上的建筑工人利用滑轮
组,将重为800N的物体在10s内匀速提升
2m,工人对绳子末端的拉力的大小为500N,
该工人自身重力为600N,两个滑轮的质量相
等,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)
动滑轮的重力。
(2)
支架受到滑轮组的拉力。
(3)
此滑轮组能提升的最大物重。
(第11题)
(第12题)
12.
如图所示,吊篮的重力为400N,
动滑轮总重力为100N,定滑轮总
重力为100N,人的重力为600N,
人在吊篮里拉着绳子不动时,人
需用力 ( )
A.
220N B.
240N
C.
275N D.
300N
第六章 力和机械
砣到O 点的距离为Lx,由杠杆平衡
条件可得:(mx+m1)gL1=m0gLx,
则Lx=
mx+m1
m0 L1
。综上可得:ΔL=
Lx-L2=
mx+m1
m0 L1-
m1
m0L1=
mx
m0L1
,此时ΔL 与mx 成正比,说明
杆秤的刻度是均匀的。
6.6 滑 轮
第1课时 定滑轮和动滑轮
1.
定 300
2.
A
3.
(1)
力的方向 (2)
省力 (3)
不
正确 动滑轮重力过大
4.
动滑轮 250 250 [解析]把绳
子的一端系在乙树上,然后绕过甲树
用力拉绳子时,甲的树干要移动,则甲
的树干相当于动滑轮;拉甲树干的绳
子段数是2,不计绳重和摩擦,所以小
明对绳子的拉力F=12×500N=
250N,乙树受到的拉力等于1段绳子
的拉力,大小为250N。
5.
F2 22 [解析]由题意可知:图甲
中,有2根绳子承担物重,则拉力
F1=
1
2
(G+G动)
=12×
(10N+
2N)=6N;图乙中,有2根绳子作用
在动滑轮上,作用在绳子上的力等于
物重,则F2=2G+G动=2×10N+
2N=22N;图丙为定滑轮,则F3=
G=10N。综上可知,三个力中最大
的是F2,其大小为22N。
6.
D [解析]由图可知:晾衣架使用
过程中,甲、乙、丙三个滑轮的轴固定
不动,是定滑轮;丁滑轮随横梁一起运
动,是动滑轮,故选项D符合题意。
7.
A [解析]图甲是动滑轮,不计绳
重与摩擦,且动滑轮重小于物重,则
F1=
G物+G动
2 <
G物+G物
2 =G物
,图
乙是定滑轮,不计绳重与摩擦,则
F2=G物,所以F1较小。
8.
D [解析]由图可知,该滑轮是动
滑轮,当重物A 上升速度为0.2m/s
时,滑轮上升的速度是重物A 上升速
度的一半,即0.1m/s,此时拉力等于
物重的2倍,所以拉力大小为200N,
故选项D正确。
“倒挂”的动滑轮
此题是动滑轮的一种特殊
使用方法,正常使用时是将物
体挂在轮轴上,拉绳子的一端;
而特殊使用方法恰好相反,拉
轴而将物体挂在绳子的末端。
动滑轮的这种特殊使用方法,
不仅不省力而且费力,但能够
省一半的距离。
9.
C [解析]该实验需要测量的物理
量是滑轮与物体的总重以及测力计示
数F,故A错误;在不计摩擦和绳重
的情况下,用F2 提升物体时,动力臂
是阻力臂的2倍,则F2=
1
2
(G物+
G动),故B错误;力臂是支点到力的作
用线的距离,由图可知,OA 与F1 的
力的作用线垂直,故 F1 的力臂为
OA,故C正确;由图可知,在提升动
滑轮的过程中,由力臂的定义可知,
F1的力臂要小于F2 的力臂,根据杠
杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不
变的情况下,动力臂越小,动力越大,
即F1>F2,故D错误。
10.
(1)
等臂 (2)
①
竖直 ②
一半
省力 ③
相同 [解析](1)
使用定
滑轮时,其支点在轴上,重物对滑轮的
作用力为阻力,测力计对滑轮的作用
力为动力,支点到动力及阻力的作用
线的距离都为滑轮的半径,即动力臂
等于阻力臂,所以是一个等臂杠杆。
(2)
①
使用动滑轮时,应竖直向上匀
速拉动重物,此时的动滑轮相当于一
个省力杠杆,动力臂是滑轮的2个半
径,阻力臂是滑轮的半径,动力臂是阻
力臂的两倍,可达到最佳省力效果。
②
动滑轮相当于一个动力臂是阻力
臂两倍的杠杆,据杠杆的平衡条件,此
时弹簧测力计的示数等于提升总重力
的1
2
,是一个省力杠杆。③
要探究拉
力方向对拉力大小的影响,除了改变
拉力的方向外,其他因素应保持不变,
所以需要选择相同的重物与相同的滑
轮进行实验。
11.
[解析]物重G 大于动滑轮重G动。
证明:使用动滑轮匀速提升物体时,不
计摩擦和绳重,拉力 F= 12
(G+
G动),若 拉 力 F<G,即 12
(G+
G动)<G,则G>G动。
第2课时 滑轮组 轮轴
1.
400 210
2.
B 省力 ①
3.
B
4.
270 1 80 [解析]由图甲可知,
有3根绳子作用在动滑轮上,即n=
3,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间
的摩擦,则物体A 与地面间的摩擦力
f=nF=3×90N=270N;物体A 移
7
动的距离s'=13s=
1
3×3m=1m
;
由图乙可知,有3根绳子承担物重,不
计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,则手
拉绳子的力F'=13
(G+G动)=13×
(220N+20N)=80N。
5.
靠拢 滑轮组 省力 [解析]由
图可见,小华在A 处用较小的力缓慢
拉动绳子的另一端,这两根木棍将靠
拢,从使用的情况看,两根木棍和绳子
组成的简单机械是滑轮组,滑轮组可
以省力。
6.
1×104 15 [解析]20个坠砣的
总重G=mg=20×25kg×10N/kg=
5000N。由图可知,滑轮组承担A 端
拉力的绳子股数n=2,不计滑轮和钢
绳自重及摩擦,则G=12FA
,输电线
A 端 受 到 的 拉 力FA =2G=2×
5000N=1×104N;坠砣挂在钢绳的
自由端,则坠砣串下降的高度h=
2sA,输电线 A 端向左移动的距离
sA=
1
2h=
1
2×30cm=15cm
。
7.
B [解析]甲滑轮组中有3段绳子
与动滑轮相连,则F=13
(G1+G动),
G动=3F-G1=3F-60N ①;乙滑
轮组中有2段绳子与动滑轮相连,则
F=12
(G2+G动),G动=2F-G2=
2F-38N ②,由①②两式可得F=
22N,G动=6N。
8.
C [解析]物体的重力G=mg=
20kg×10N/kg=200N,动滑轮的重
力G动 =m动g=2kg×10N/kg=
20N,由图知,动滑轮上绳子的股数
n=2,所以人拉着绳的一端沿绳的方
向斜向下运动的距离s=nh=2×
50cm=2×0.5m=1m;假设不计绳
重和摩擦,人的拉力F'=1n
(G+
G动)=12×
(200N+20N)=110N,
实际上,由于绳重和摩擦的影响,人的
拉力F 会大于110N,即F>110N,
故C正确。
9.
D [解析]由图(a)可知:甲物质的
密度ρ甲=
m1
V1=
2g
1cm3=2g
/cm3,乙
物质 的 密 度ρ乙 =
m2
V2 =
1g
2cm3 =
0.5g/cm3,故体积相等的甲、乙两种
物质的质量关系为m甲=4m乙;由图
(b)可知:动滑轮上有3股绳子承担物
重,即n=3,因忽略动滑轮重、绳重和
摩擦,右侧物体的重力等于左侧物体
重力的1
3
。若左边挂1个甲物质,则
右边挂乙物质的质 量 应 为
m甲
3 =
4m乙
3 =
4
3m乙
,故选项 A错误;若左
边挂4个甲物质,则右边挂乙物质的
质量应为
4×4m乙
3 =
16
3m乙
,故选项B
错误;若左边挂2个甲物质,则右边挂
乙物质的质量应为
2×4m乙
3 =
8
3m乙
,
故选项C错误;若左边挂3个甲物质,
则 右 边 挂 乙 物 质 的 质 量 应 为
3×4m乙
3 =4m乙
,故选项D正确。
10.
如图所示
(第10题)
“偶定奇动”法
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,然后绕过下面的
动滑轮再向上绕到定滑轮上,
依次反复绕,这种绕法有偶数
段绳子承担物重;二是绳子先
系在动滑轮的固定挂钩上,然
后绕过上面的定滑轮再向下,
依次反复绕,这种绕法有奇数
段绳子承担物重。
11.
[解析](1)
从题图中可知n=2,
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,根据
F=1n
(G+G轮)可知,动滑轮的重力
G轮=nF-G=2×500N-800N=
200N。(2)
支架受到滑轮组的拉力
F支架 =3F +G轮 =3×500N+
200N=1700N。(3)
该工人自身重
力为600N,则绳子自由端的最大拉
力 F'=G人 =600N,根 据 F =
1
n
(G+G轮)可知,此滑轮组能提升的
最大物重G'=nF'-G轮=2×600N-
200N=1000N。
12.
A [解析]F=1n
(G人+G动+
G吊)= 15 ×
(600N+100N+
400N)=220N。故选A。
专题特训(二) 杠杆
及滑轮的作图、分析与计算
1.
如图所示
(第1题)
8