【专项练】滑轮、滑轮组的特点和计算-鲁科版（五四学制）八年级下册期末专项（初中物理)

1 滑轮、滑轮组的特点和计算 1．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力 1F 、 2F 、 3F 匀 速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ） A． 1F 较大 B． 3F 较大 C． 2F 较大 D． 1F 、 2F 、 3F 的大小相等 2．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（ ） 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 3．下列简单机械中（如图），在不计绳重、机械自重和摩擦的情况下，提起相同重物时所用 的动力 F最小的是（ ） A． B． C． D． 4．如图，这是家用手摇晾衣架，衣服和晾衣架的总重为 120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦。 下列说法不正确．．．的是（ ） 2 A．滑轮 A为定滑轮，可以改变力的方向 B．滑轮 B为动滑轮，可以省力 C．晾衣架静止时，绳的拉力 F为40N D．摇柄属于轮轴，可以省力 5．如图所示，用力向右拉动绳子自由端使物体移动时，其中 A是 滑轮，物体受到水平 向 的摩擦力，若物体与地面间的摩擦力为 30N，不计滑轮组的重力和摩擦，则使物体做 匀速直线运动时拉力 F 为 N。 6．中国高铁运营里程突破 4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得 直直的，如图甲采用坠砣牵引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，其中定滑轮可以改变力的方向。钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣，每 个坠砣配重为 200N，若某段时间内坠砣串下降了 20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电 线 P端受到的拉力大小为 N。输电线 P端向左移动了 cm。 7．如图所示，用力将重为 120N物体匀速提升0.2m，不计动滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 F  N， 绳子自由端移动的距离 s  m，若拉力 'F 为 70N，则动滑轮重为 N。 （不计绳重和摩擦） 3 8．如图所示，用滑轮组匀速提升物体 A 时，弹簧测力计的示数为 N，如果动滑轮重为 3N，不计摩擦则物体 A 的重为 ，当物体升高 1m时，绳子自由端移动 m。 9．如图所示，小明利用滑轮组提升重为 300N的重物，该滑轮组提升动滑轮和重物的绳子段 数 n= 。若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为 30N，则拉力 F= N时，可以将重 物匀速提升。若物体被提升的高度为 9m，则绳子自由端移动的距离为 m。 10．如图所示，工人利用滑轮组提升物体。在工人竖直拉力 F作用下，提升重 570N 物体，物 体以 0.2m/s 的速度匀速向上运动了 10s。忽略滑轮与绳子的摩擦力，以及绳子所受的重力， 动滑轮的重力为 30N。求： （1）物体上升的距离是多少？ （2）拉力 F的大小是多少？ 11．如图所示，是某建筑工地上，一个重 500N 的工人利用滑轮组从竖直的深井中提升泥土的 4 情形。某次操作中，工人用 160N 的拉力 F在 10s 内将总重为 400N 的泥土匀速提升 1m。在此 过程中不计摩擦、绳重和装泥土的容器重。求： （1）绳子自由端移动的速度为多少？ （2）工人使用的滑轮组中，动滑轮的重力是多少？ （3）如果绳子能承受的最大拉力为 700N，请计算工人利用此装置一次最多能提升重为多少 N 的泥土？ 1 滑轮、滑轮组的特点和计算 1．D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，匀速 向上拉物体时，无论向哪个方向拉动绳子，施加在绳子上的拉力都与物体重力相等，所以三种 拉法所用拉力一样大，故 ABC 错误，D正确。 故选 D。 2．B 【详解】由图得 =2n甲 ， =3n乙 水平拉动同一物体，则乙种情况省力，故 ACD不符合题意，B符合题意。 故选 B。 3．D 【详解】在不计绳重、机械自重和摩擦的情况下，提起相同重物时所用的动力 1= 2 G F 物 ， 2=F G物 ， 3= 3 G F 物 根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得 4 1 = = 4 4 G G F 物 物 所以动力 4F 最小。 故选 D。 4．C 【详解】AB．A 滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，可以改变力的方向；B滑轮的轴与物体一 起运动，是动滑轮，可以省力，故 AB 正确，不符合题意； C．由图可知，连接动滑轮绳子的股数 4n  不计滑轮重绳重及摩擦，静止时绳的拉力 1 1 120N 30N 4 4 F G    总 故 C错误，符合题意； D．摇柄也是一种简单机械，属于轮轴，可以省力，故 D正确，不符合题意。 故选 C。 2 5. 动 右 15 【详解】[1]如图，A滑轮会随物体一起移动，是动滑轮。 [2]拉动绳子时，物体相对于地面向左运动，受到水平向右的摩擦力。 [3]如图，由两段绳子吊着动滑轮，不计滑轮组的重力和摩擦，则使物体做匀速直线运动时拉 力 30N =15N 2 fF n   6． 38 10 10 【详解】[1]20 个坠砣的总重力 200N 20 4000NG   砣 由图知，使用的滑轮组承担 P端拉力的绳子股数 n=2，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 输电线 P端受到的拉力大小 32 2 4000N 8 10 NPF G    砣 [2]图中坠砣挂在钢绳的自由端，则输电线 P端向左移动的距离 1 1 20 10 2 2P s s cm cm   砣 7. 60 0.4 20 【详解】[1]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省 12 力，题目已给出不计动滑轮重、绳 重和摩擦，所以拉力 1 1 120N=60N 2 2 F G   [2]动滑轮在使用的时候，多费 1倍距离，所以，绳子自由端移动的距离 2 2 0.2m=0.4ms h   [3]如果要考虑动滑轮的重量，由  1' 2 F G G  动 可以计算出动滑轮的重力 G 动=2F′-G=2×70N-120N=20N 8. 5.4 13.2N 3 【详解】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，所以弹簧测力计的示数为 5.4N。 [2]由图可知绳子的有效股数为 n=3，不计摩擦，根据 1 ( )F G G n   动 ，物体 A的重力为 GA=nF-G 动=3×5.4N-3N=13.2N 3 [3]绳子自由端移动的距离为 s=3h=3×1m=3m 9. 3 110 27 【详解】[1]由图可知，在定滑轮和动滑轮之间与动滑轮接触的绳子段数为 n=3。 [2]因不计绳重及摩擦，所以拉力为 300N 30N 110N 3 G G F n     动物 [3]绳子自由端移动的距离为 3 9m 27ms nh    10．（1）2m；（2）200N； 【详解】解：（1）根据 hv t  得物体上升的距离为 h=vt=0.2m/s×10s=2m （2）根据滑轮组的绕法判断出绳子的段数，由图知，n=3，忽略滑轮与绳子的摩擦力，以及绳 子所受的重力，拉力 F的大小 1 1 570N 30N) 200N 3 3 F G G     动（ ） （ 答：（l）物体上升的距离是 2m； （2）拉力 F的大小为 200N； 11．（1）0.3m/s；（2）80N；（3）1420N 【详解】解：（1）由图知，承担物重的绳子股数 n=3，绳子自由端移动的距离为 3 1m 3ms nh ＝ ＝ ＝ 绳子自由端移动的速度 3m 3m/s 10s sv t  ＝ ＝ （2）不计摩擦、绳重和装泥土的容器重，拉力为 1F G G n   物 动 （ ） 则动滑轮重力为 3 160N 400N 80NG nF G 动＝ ﹣ ＝ ﹣ ＝ （3）因为工人的重力为 500N，绳子能承受的最大拉力为 700N，所以人能施加的最大拉力为 500NF G 人最大 ＝ ＝ 4 否则人会被绳子拉起来，不计摩擦、绳重和装泥土的容器重，最大拉力 1F G G n  最大 最大 动（ ） 则提升泥土的最大重力为 3 500N 80N 1420NG nF G 动最大 最大＝ ﹣ ＝ ﹣ ＝ 答：（1）绳子自由端移动的速度为 0.3m/s； （2）工人使用的滑轮组中，动滑轮的重力是 80N； （3）如果绳子能承受的最大拉力为 700N，工人利用此装置一次最多能提升重为 1420N 的泥土。