12.3滑轮 同步练习 2024-2025学年人教版八年级物理下册

12.3滑轮同步练习 一、单选题 1．小明同学按题图所示进行实验操作（不计绳重和轮的摩擦），则下列几种描述中正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＞F2＜F3 D．F1＝F2＝F3 2．关于滑轮组的叙述，较全面的是（　　） A．一定省力，又能改变力的方向 B．一定省力，但不能改变力的方向 C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向 D．使用滑轮组一定能省力 3．如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为10N，则重物G和弹簧秤读数为（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 4．用图甲的滑轮组提升重200N的物体，动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，物体上升高度h为1m,则绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小分别为（　　） A．s=2m；F=105N B．s=3m；F=70N C．s=2m；F=70N D．s=3m；F=210N 5．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 6．如图所示，下列简单机械中，不能省力的是（　　） A．动滑轮 B．定滑轮 C．斜面 D．滑轮组 7．如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力F最大的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（　　） A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N B．B物体下落速度为1m/s C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 二、填空题 9．钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。 10．如图所示的滑轮为 （选填“动”或“定”）滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F= N，可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。 11．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． 12．如图所示，已知动滑轮的重力为2N，不计摩擦和绳重，当竖直向上的力F＝20N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G＝ N，重物G上升10cm，F向上移动 cm。 13．如图所示，在水平地面上放置一个重为600N的物体，将物体匀速拉动时，动力F的大小是90N，若拉力F作用点在5s内移动的距离是3m，则物体的移动速度是 m/s，拉力功率大小是 W。 三、作图题 14．画出此机械中最省力的绳子缠绕方式（滑轮都用完）。 15．不计绳重、滑轮重力与摩擦，拉力F与物重G的关系为，请画出滑轮组的绕线方式。 16．用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。 四、实验题 17．小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见下表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 （1）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 ； （2）在实验过程中，提升重物时应该注意沿竖直方向 拉动。动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为 （选填“A”、“ B”或“C”）点。 实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 18．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，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变 。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 杠杆； (2)研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升的重物，如图乙所示。记录数据如下表； 实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数N 1 1 4 2 2 4 3 3 4 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；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的 。在实验中测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在 （选填“静止”或“拉动”）时读数。 五、计算题 19．如图所示，用滑轮拉动物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。（忽略绳重和摩擦）求： （1）物体的重力； （2）拉力F所做的功； （3）绳子自由端移动的速度。 20．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，重570N的物体以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，动滑轮重30N。 (1)求物体上升的距离与拉力F的大小； (2)求物体运动10s时，拉力F移动的距离； (3)求物体运动10s时，拉力F做的功。 21．在拓展课上，小王同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，不计绳重及机械的摩擦。求： （1）人的拉力所做的功； （2）人的拉力做功的功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 12.3滑轮同步练习答案 1．D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，只能改变力的方向。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．C 【详解】 A、如右图所示，滑轮组有三段绳子，力的方向向上，因此可以省力但不能改变力的方向，故A不符合题意； B、如左图所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向，故B不符合题意； C、左图滑轮组能省力、能改变力的方向；右图滑轮组能省力，不能改变力的方向，故C符合题意； D、如果提升的物体重力远小于动滑轮重力，则使用滑轮组就不能省力，故D不符合题意。 故选C。 3．A 【详解】如图，弹簧测力计与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F为10N，所以弹簧秤读数也为10N；物体对重力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】根据题意：承重绳子段数，物体上升高度，滑轮组提升重的物体重力，动滑轮重为。不计绳重和摩擦，根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系可知 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．B 【详解】图示中，滑轮组承重绳子为2根，A对绳子自由的作用力等于自身的重力，忽略滑轮自重和摩擦，据得 所以 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．B 【详解】A．理想情况下，动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向，故A不符合题意； B．定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小，故B符合题意； C．斜面是一种省力机械，但是费距离，故C不符合题意； D．滑轮组既能省力，也能改变力的方向，故D不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】不计机械自重和摩擦，即在理想状态下比较动力的大小。 A．这是动滑轮的特殊使用方法，物体挂在动滑轮一侧绳子上，拉动滑轮的轮轴，此时拉力 F1＝G+G=2G B．图示是一个定滑轮，则拉力 F1＝G C．绳子的有效段数为3，绳子自由端的拉力 D．图中为斜面，使用任何机械不能省功，根据Fs=Gh有 F1×2m＝G×1m可得 F1＝G 比较所用动力的大小，可知选项A中动力最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】A．由图知，动滑轮上有2段绳子承担物重，所以 由物体间力的作用是相互的规律可知，物体A受到的拉力为 FA'＝FA＝15N 此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为 f＝FA'＝15N 故A错误； B．由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为 故B正确； CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的滑动摩擦力大小不变，方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力 F＝f+FA'＝15N+15N＝30N 则要使物体A向左做加速直线运动，由二力平衡的知识可知，向左拉物体A的力F拉＞30N，故CD错误。 故选B。 9． 轮轴 省力 【详解】[1]钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个轮轴，钥匙柄相当于轮，钥匙头相当于轴。 [2]轮轴是一种变形的杠杆，轮和轴的中心相当于杠杆的支点，轮半径相当于动力臂，轴半径相当于阻力臂，动力臂大于阻力臂，属于省力机械。 10． 动 50 【详解】[1]如图所示，提升重物时，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮。 [2]动滑轮省一半的力，故竖直向上的拉力为 11． 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 12． 9 5 【详解】[1]如图所示，不计摩擦和绳重，因动滑轮轴上的力是绳子上的力的二倍加上动滑轮的重力，则 所以，重物的重力为 [2]因拉力作用在轴上，省一半的距离，所以，重物上升10cm，力F向上移动5cm。 13． 0.3 54 【详解】[1]根据图中滑轮组的绕线方式可知，绳子段数n=2，拉力F作用点在5s内移动的距离是3m，根据绳子移动的距离是物体移动距离的3倍可得 物体移动的速度为 [2]物体移动的速度，所以绳子得移动速度为 动力F的大小是90N，根据功率的计算公式得 14． 【详解】图中滑轮组有两个定滑轮和一个动滑轮组成，绳子首先挂在动滑轮的上挂钩上，然后绕过下面的定滑轮，再绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮，最终有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如下图所示： 15． 【详解】不计绳重、滑轮重力与摩擦，绳末端的拉力为，根据题意，n=5，则连接动滑轮绳子的股数是5股，根据偶定奇动，作图如图所示： 16． 【详解】利用滑轮组提升物体，承担物重的绳子股数越多，滑轮组越省力；图中只有一个动滑轮，最多可以从动滑轮画出三根线，即三股绳承担物重，此时最省力，如图： 17． 滑轮的自重 匀速 A 【详解】（1）[1]“使用动滑轮能省一半力”是在理想情况下得出的结论，而实际情况中动滑轮的重力和摩擦是客观存在的。由表中数据知道，随着物重的增加，测力计的示数变大，但比物重的一半要大，这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大，其主要原因是没有考虑滑轮的自重。 （2）[2][3]使用动滑轮时，只有匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于滑轮的直径，使得弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力的大小。此时动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，支点是A点。 18．(1) 力的方向 等臂 (2) 省力 一半 拉动 【详解】（1）[1]由图甲得，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 [2]定滑轮的动力臂等于阻力臂，相当于一个等臂杠杆。 （2）[1]由表格中数据得，使用动滑轮可以省力。 [2]由表格中数据得，用动滑轮匀速竖直提起同一重物时(不考虑绳重及摩擦)，弹簧测力计 的示数等于提升总重力的一半。 [3]在实验中测绳端拉力时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，装置处于平衡状态，因此应在拉动时读数。 19．（1）6N；（2）1.2J；（3）0.04m/s 【详解】解：（1）如图为定滑轮，忽略绳重和摩擦时，物体的重力等于绳子的拉力为6N。 （2）绳子自由端移动的距离等于物体上升的高度为0.2m，拉力做功为 （3）绳子自由端移动的速度为 答：（1）物体的重力为6N； （2）拉力F所做的功为1.2J； （3）绳子自由端移动的速度为0.04m/s。 20．(1)，； (2)； (3) 【详解】（1）根据得，物体上升的距离为 由题图知，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及绳子所受的重力，拉力的大小为 （2）拉力移动的距离为 （3）拉力做的功为 21．（1）72J；（2）18W 【详解】解：（1）由图知，滑轮组里承担克服物体所受地面摩擦力的绳子的股数为n=2，则绳端移动的距离为 s绳=ns物=2×2m=4m 人的拉力所做的功为 W=Fs绳=18N×4m=72J （2）拉力做功的功率为 答：（1）人的拉力所做的功为72J； （2）人的拉力做功的功率为18W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$