内容正文:
9.2滑轮 分层训练 2024-2025学年北师大版(2024)物理八年级下册
一、单选题
1.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
2.用不可伸长的轻绳按图甲、乙两种方式将重力为10N的物体匀速提升10cm。下列说法正确的是( )
A.一定为10N B.一定小于10N
C.图甲中绳子自由端移动10cm D.图乙中绳子自由端移动5cm
3.下图所示的物体中,不属于轮轴的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是( )
A.,并向上移动 B.,并向上移动
C.,并向上移动 D.,并向上移动
5.如图所示,在“探究动滑轮工作特点”的实验中,滑轮第一次受到的作用,第二次受到竖直向上的作用,物体都被匀速向上提起。已知物体的重力为,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和弹簧测力计示数F
B.
C.的力臂大小为2r
D.
6.一名体重500N的举重运动员,可举起1200N的物体,这个人站在地面上,用如图的装置提升重物,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起最重的物重是( )
A.500N B.2400N C.1200N D.1000N
7.小明用下图中的装置提升重力为500N的物体,使其匀速上升,不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮 B.利用此装置既可以省力,又可以省距离
C.人将绳子拉过1m,物体上升2m D.小明对绳子的拉力为250N
二、填空题
8.如图所示,拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使物体C和D都沿水平方向做匀速直线运动,若拉力大小均为30牛,则物体C与水平面间的滑动摩擦力大小为 牛,物体D与水平面间的滑动摩擦力大小为 牛。
9.如图所示,货物重1000N,动滑轮重50N,至少需要 N的拉力才能提升重物.如果每段绳子只能承担400N的拉力,滑轮组最多能提起 N的货物.
10.如图所示,A、B两个滑轮中, 是动滑轮,在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时,物体与桌面的摩擦力是60N,匀速移动物体,拉力F为 N。
11.如图1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1500N,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦,物体A与地面间摩擦力是 N,当绳子自由端移动3m,则物体A移动 m。如图2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。
12.[生活情境·升国旗]如图所示为某学校升国旗的情景,旗杆顶装的滑轮是 滑轮,使用它 (选填“可以”或“不可以”)省力。当国旗缓慢上升10m,绳子自由端移动的距离为 m。
三、实验题
13.芳芳同学用下图所示的装置对动滑轮特点进行了深究,记录的数据如下表所示.通过分析数据,她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。
实验次序
物重G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
(1)该实验中有 段绳承担物重,实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是 ;
(2)除上述原因之外,还应满足 向上拉,使用动滑轮才能省一半的力。
14.用如图所示装置研究动滑轮的特点。
(1)实验中,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计,且在 (选填“静止”或“拉动”)时读数。
(2)记录数据如表,分析数据发现:①使用动滑轮可以 ;②弹簧测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是 。
次数
物重G/N
测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15
15.用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
3.0
0.20
2.0
0.30
2
2.0
0.15
1.5
3
1.5
0.20
1.0
0.30
……
……
……
……
……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为 ;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆 (选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
C
B
D
D
D
D
1.C
【详解】定滑轮是等臂杠杆,不能省力,但改变施力的方向,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.由图可知,甲滑轮是定滑轮,若不计绳重和摩擦,拉力等于物体的重力,即
而实际上绳重和摩擦是存在的,所以拉力可以大于10N,故A错误;
B.乙滑轮是动滑轮,假设乙滑轮重10N,若不计绳重和摩擦,拉力等于物体和动滑轮总重力的一半,即
而实际上绳重和摩擦是存在的,所以拉力大于10N,故B错误;
C.由于甲是定滑轮,绳长不可伸长的情况下,绳端移动的距离跟物体上升的距离是一样的,都是10cm,故C正确;
D.由于乙是动滑轮,绳长不可伸长的情况下,绳数n=2,绳端移动的距离是物体上升的距离的2倍,即为20cm,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】由轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做轮轴。
A.转动钥匙时,手柄(轮)带动锁芯(轴),所以钥匙属于轮轴,故A不符合题意;
B.动滑轮属于滑轮系统,其轴随物体移动,与轮轴结构不同,不属于轮轴,故B符合题意;
C.扳手长柄(轮)对螺母(轴)施加力矩,符合轮轴原理,故C不符合题意;
D.方向盘的轮带动转向柱(轴),是轮轴应用,故D不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】AB.甲图中,自由端绳子的拉力为
故AB错误;
CD.乙图中,自由端绳子的拉力为
物体上升2m,则绳子的自由端上升1m,故C错误,D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.在“探究动滑轮工作特点”的实验中,需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F,故A错误;
B.由图知,O为支点,不计摩擦和绳重,阻力为动滑轮和物体的总重力,阻力臂为动滑轮的半径;用竖直向上的力F2(动力)提升物体时,动力臂为动滑轮的直径,所以动力臂是阻力臂的2倍,由杠杆平衡条件可知,动力是阻力的一半,即故B错误;
C.力臂是支点到力的作用线的垂线段,由图知OA与F1的作用线垂直,所以F1的力臂为OA,故C错误;
D.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,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】根据题意知道,人的体重为500N,故人能施加的最大拉力
F=500N
由图知道,该装置绳子的有效股数为2,所以
又因为滑轮重和摩擦均忽略不计,所以,他能提起最重的物重
G=2F=2×500N=1000N
故D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.由图可知,下方的滑轮随物体一起运动,上方的滑轮固定不动,所以滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,故A错误;
B.由于使用动滑轮可以省力,但费距离,所以使用该装置时,可以省力,但是要费距离,故B错误;
C.由图可知,动滑轮上有2股绳,所以人将绳子拉过1m,物体上升高度为0.5m,故C错误;
D.由图可知,由2段绳子吊着动滑轮,不计摩擦、绳重和滑轮自重,则物体匀速上升时,人对绳子的拉力为
故D正确。
故选D。
8. 30 60
【详解】[1]滑轮A为定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,由二力平衡可知物体C与地面摩擦力大小等于拉力,为30N。
[2]滑轮B为动滑轮,且动滑轮上有两段绳子,物体D做匀速直线运动,则可得物体D与水平间的滑动摩擦力为
fD=2F2=2×30N=60N
9. 350 1150
【详解】[1]从图中可知有3段绳子在拉重物和动滑轮,因为不计绳重和摩擦,所以拉力
[2]因绳子最多能承受F′=400N拉力,故最多能提起物体的重量:G′物=3F′-G动=3×400N-50N=1150N
10. B 20
【详解】[1]由图可知,滑轮A不随物体移动是定滑轮,B随物体移动是动滑轮。
[2]由图可知,通过动滑轮绳子的段数n=3,物体匀速移动,水平方向物体受到的拉力F物和摩擦力f是一对平衡力,所以
F物=f=60N
在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时,匀速移动物体,拉力
11. 270 1 80
【详解】[1]由图1可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3,则物体A与地面间的摩擦力
[2]物体A移动的距离
[3]由图2可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3则手拉绳子的力
12. 定 不可以 10
【详解】[1][2][3]由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定的,所以该滑轮为定滑轮;使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力也不费距离,则国旗缓缓上升10m,旗手向下的拉力移动的距离地为10m。
13.(1) 2 动滑轮的重力和摩擦不能忽略
(2)匀速竖直
【详解】(1)[1][2]用动滑轮提升重物时,相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力,即实验中有2段绳承担物重;在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时,绳子自由端(弹簧测力计)拉力等于物体重力一半,所以,实验数据与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大的主要原因是动滑轮的重力和摩擦不能忽略。
(2)忽略绳子与滑轮间的摩擦力,匀速竖直向上拉,拉力的力臂才等于轮的直径时,才能有“使用动滑轮能省一半的力”。所以,除上述原因之外,还应满足匀速竖直向上拉,使用动滑轮才能省一半的力。
14.(1) 匀速 拉动
(2) 省力 动滑轮的重力和摩擦是客观存在的
【详解】(1)[1][2]在实验中,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡状态,且在拉动时,读出测力计的示数,否则测力计的示数不包含机械之间的摩擦力,导致测力计示数偏小。
(2)[1]由表格中数据可知,三次实验中,弹簧测力计的示数F均小于物体重力,即三次实验中,拉力小于物体重力,故能得出:使用动滑轮可以省力。
[2]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重力和摩擦是客观存在的,故弹簧测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异。
15. 0.20 不能 见解析
【详解】(1)[1]根据杠杆平衡可知,阻力臂 应为
(2)[2][3]用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动),改变了拉力的方向,但是没有改变拉力的大小,但是支点到力的作用线的距离,即力臂的长短发生了变化,由可知,不变,的大小不变,但是力臂发生了变化,故杠杆不能保持平衡。
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