二、滑轮(七大题型)(重难点训练)物理苏科版2024九年级上册
2025-10-30
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 二、滑轮 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.53 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-02 |
| 作者 | 飞哥初高物数研究员 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52838507.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
二、滑轮
一. 定滑轮的概念、实质及特点(4题) 1
二. 动滑轮的概念、实质及特点(4题) 3
三. 辨析动滑轮与定滑轮的区别(3题) 6
四. 定滑轮对天花板拉力的计算(4题) 8
五. 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算(5题) 10
六. 滑轮组的连线问题(5题) 12
七. 滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系(9题) 16
八. 斜面模型(4题) 21
九. 轮轴模型(4题) 23
一.定滑轮的概念、实质及特点(4题)
1.(2025·上海·中考真题)如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时,下列说法正确的是( )
A.F1=F2=F3 B.F2> G
C.F1和F2是一对平衡力 D.F2和G是一对平衡力
2.现有一个铁块通过定滑轮挂在弹簧测力计上,下列做法中能使弹簧测力计示数变小的是( )
A.向容器内加盐 B.把测力计挂从点移到点
C.向容器内加酒精 D.容器下移使铁块部分露出水面
3.如图所示A和B叠放在水平地面上,同时用细绳通过光滑轻滑轮相连。A在水平拉力F的作用下匀速向左运动,若A与B之间的摩擦力为5N,B与水平地面之间的摩擦力为10N,则F的大小为( )
A.10N B.15N C.20N D.25N
4.星期一,学校要举行升国旗仪式。如图所示,在旗杆顶端装有一个滑轮,该滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,它的作用是 。
二.动滑轮的概念、实质及特点(4题)
5.如图所示,某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.20N B.25N C.30N D.32N
6.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.
7.用动滑轮提起重物时,沿三个不同方向用力,如图所示,三个力的大小关系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1<F2<F3 D.F1>F3>F2
8.如图所示,分别用滑轮A、B匀速提升甲、乙两个所受重力相同的物体(不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力)。滑轮A实质上是一个 杠杆;拉力F1 F2(填“>”“<”或“=”)。
三.辨析动滑轮与定滑轮的区别(3题)
9.如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人用力一样大 B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小 D.甲乙使绳索移动的距离相等
10.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后( )
A.A、B均静止 B.无法确定A、B的运动情况
C.A上升 D.A下降
11.如图所示,分别利用甲,乙两滑轮匀速提起两个重物,图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m,则物体升高 m;不计滑轮和绳子的重力及摩擦,若拉力F1=F2,则G1 G2(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
四.定滑轮对天花板拉力的计算(4题)
12.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B均处于静止状态,GB=100N,GA=10N,则弹簧测力计的示数为( )
A.100N B.111N C.21N D.20N
13.如图,物体重牛顿,滑轮重牛顿,物体重牛顿,则弹簧测力计的读数和对地的压力为
A.牛顿,牛顿 B.牛顿,牛顿
C.牛顿,牛顿 D.牛顿,牛顿
14.(23-24八年级下·江西九江·阶段练习)如图所示,两弹簧测力计均为竖直方向,不计摩擦及弹簧测力计自重,滑轮的重力为2N,若弹簧测力计2的示数为5N,则物体A的重力为 N,弹簧测力计1的示数为 N。
15.肥胖可能会引发许多慢性疾病,某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼,配重由若干金属块(每块质量为10 kg)组成,锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计,g取10 N/kg)
(1)拉力器上的滑轮均属于 (填“定”或“动”)滑轮;
(2)若该人的质量为85 kg,他一次最多能拉起 块金属块。
五.动滑轮绳端拉力及移动距离的计算(5题)
16.如图所示,动滑轮重1N,拉力F为5N,不计绳重及摩擦,则重物G和弹簧测力计读数分别为( )
A.4N,5N B.9N,10N C.10N,5N D.9N,5N
17.如图,物体做匀速直线运动,若绳a的拉力为10N,则以下说法正确的是( )
A.绳b拉力为5N B.绳c拉力为20N
C.物体重力为10N D.物体摩擦力为5N
18.(23-24八年级下·安徽亳州·期中)如图所示,(滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计),用力F拉着物体G匀速上升,物体上升的高度为h,拉力F移动的距离为s,下列等式中正确的是( )
A. B. C. D.
19.(24-25九年级下·湖南·期中)如图所示,重为的物体A放在水平桌面上,重为的物体B挂在滑轮下,每个滑轮重均为,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,物体B恰好能匀速下降,则物体A所受的摩擦力为 ;物体B下降时,物体A滑动的距离为 。
20.(24-25九年级上·安徽合肥·开学考试)如图所示,在水平拉力F的作用下重为150N的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为7N,绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计,则A与水平桌面的摩擦力大小是 N。
六.滑轮组的连线问题(5题)
21.(24-25八年级下·福建厦门·期末)将如图所示的滑轮组成滑轮组,用 20 N 的力拉动地面上的物体,使之向左运动。运动时所受阻力为 58 N,请在图上画出滑轮组绳子的绕线并用箭头表示力的方向。
22.(2025·湖北黄石·二模)用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。
23.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。
24.用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来,请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求:不计绳重和摩擦,。
25.(23-24九年级下·甘肃张掖·期中)一辆小汽车陷入泥中,请你画出图中滑轮组最省力的绕法。
七.滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系(9题)
26.(2025·河南周口·二模)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重80N,B重10N,(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)下列说法正确的是( )
A.A所受地面的摩擦力为20N
B.A所受地面的摩擦力方向为水平向右
C.绳子上的拉力为20N
D.若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为80N
27.(2025·河南平顶山·二模)如图所示,用滑轮组匀速提升重力为G的物体,重物在拉力F的作用下向上移动了距离h,不考虑绳重、滑轮重和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.拉力F移动的距离为1.5h B.拉力F的大小为0.5G
C.此过程中拉力F做的功为Fh D.此时墙壁受到的水平拉力为F
28.如图所示的滑轮组,挂上物块、后恰好平衡,若不计绳重、动滑轮重和摩擦,在物块、下面再加挂一个质量相等的小物块,将出现( )
A.物块下降 B.物块上升 C.仍保持平衡 D.条件不足,不能判断
29.如图所示,弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,若拉绳的力为F,不计绳重、滑轮重及摩擦,则两弹簧测力计的示数为( )
A. B.
C. D.
30.如图所示,在水平桌面上放一个重200N的物体,物体匀速动时,它与桌面的摩擦力为40N,当不计滑轮重时,水平拉F是( )
A.200N B.100N C.20N D.80N
31.(2025·广东韶关·一模)题图甲为高速铁路输电线,绷直的输电线采用坠砣牵引确保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A滑轮是 滑轮,要使输电线P端受到的拉力大小为,则坠坨的总重力为 N,若某段时间内坠坨串下降了0.3m,则输电线P端向左移动了 m.(不计滑轮、钢绳自重及摩擦).
32.小红设计了一个升降装置,如图所示。通过它把一个重力为260N的物体从地面提升到9m高的阳台上,所用拉力为90N,用时10s,不计绳重和摩擦,动滑轮的质量为 kg,绳端移动的速度为 m/s。(取10N/kg)
33.如图所示,工人师傅站在地上用这个滑轮组把重200N的箱子,在10s内匀速提高了6m。不计绳重和摩擦,动滑轮的质量为3kg,g取。
(1)请在图中用笔画线代替细绳,将其组成最省力的滑轮组;
(2)在匀速竖直提升箱子的过程中,人对细绳的拉力为多大?人拉细绳的速度是多大?
34.(23-24八年级下·江西南昌·期中)重为500N的小明站在水平地面上用如图所示的装置把重600N的物体匀速提高2m,所用拉力大小为250N。不计绳重和摩擦,已知小明的鞋底与地面的接触面积为。求:
(1)动滑轮的重力;
(2)此时小明对地面的压强;
(3)若小明还用此装置匀速提升其它货物,则能拉起的货物的最大重力是多少?
八.斜面模型(4题)
35.如图所示,在拉力F的作用下,将重为G的物体从斜面的底端沿斜面匀速向上拉到顶端,斜面长为s、高为h,物体与斜面间的摩擦力为F摩。则下列说法正确的是( )
A.使用斜面可以省力
B.拉力F所的功为Fs
C.F摩与F是一对平衡力
D.改变斜面的倾角,物体与斜面间的摩擦力大小不变
36.关于斜面,下列说法中正确的是( )
A.斜面越长就越省力 B.斜面也是一种简单机械
C.省力但要多移动距离 D.等高的斜面,斜面越长越省力
37.(2025·江苏无锡·一模)图甲中盘山公路修得弯弯曲曲,其主要目的是 ;图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景,使用它 (选填“能”或“不能”)省功,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
九. 轮轴模型(4题)
38.某款升降晾衣架如图所示,转动摇把可以控制晾衣架的升降,方便拿取衣物。它的构造中包含了多个物理模型,其中晾衣架的摇把属于下列物理模型中的( )
A.动滑轮 B.斜面 C.滑轮组 D.轮轴
39.如图所示的简单机械正常使用时不属于轮轴的是( )
A.B.C. D.
40.(2025·辽宁盘锦·三模)如图所示的是用螺丝刀拧螺丝的情景,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉也是一种简单机械,螺纹 (选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
41.(24-25九年级下·湖南娄底·阶段练习)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置—辘轳,沿用至今。如图甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。如图甲所示辘轳可视为杠杆,用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是图中的 点。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮转动的距离为 m;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的半径和自重)
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二、滑轮
一. 定滑轮的概念、实质及特点(4题) 1
二. 动滑轮的概念、实质及特点(4题) 3
三. 辨析动滑轮与定滑轮的区别(3题) 6
四. 定滑轮对天花板拉力的计算(4题) 8
五. 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算(5题) 10
六. 滑轮组的连线问题(5题) 12
七. 滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系(9题) 16
八. 斜面模型(4题) 21
九. 轮轴模型(4题) 23
一.定滑轮的概念、实质及特点(4题)
1.(2025·上海·中考真题)如图所示用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时,下列说法正确的是( )
A.F1=F2=F3 B.F2> G
C.F1和F2是一对平衡力 D.F2和G是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.图示是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆,滑轮的轴为支点,轴到轮边缘的距离为力臂,提升的物体重力不变,阻力及阻力臂不变,动力臂不变,则向各方向的拉力相等,故A正确;
B.在忽略绳重和摩擦时,F2=G,不忽略绳重和摩擦时,F2>G,故B错误;
C.F1和F2的方向不相反,不是一对平衡力,故C错误;
D.F2和G的方向不相反,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
2.现有一个铁块通过定滑轮挂在弹簧测力计上,下列做法中能使弹簧测力计示数变小的是( )
A.向容器内加盐 B.把测力计挂从点移到点
C.向容器内加酒精 D.容器下移使铁块部分露出水面
【答案】A
【详解】A.由图可知,铁块浸没有水中,排开液体的体积不变,向容器内加盐,液体密度变大,根据
可知,铁块受到的浮力变大,而铁块在竖直方向受重力、浮力以及拉力三个力共同作用,由
可知,弹簧测力计示数变小,故A符合题意;
B.使用定滑轮不省力,但能改变力的方向,故B不符合题意;
C.由图可知,铁块浸没有水中,排开液体的体积不变,向容器内加酒精,液体密度变小,根据
可知,铁块受到的浮力变小,而铁块在竖直方向受三个力作用,由
可知,弹簧测力计示数变大,故C不符合题意;
D.由图可知,容器下移使铁块部分露出水面,排开水的体积变小,根据
可知,铁块受到的浮力变小,而铁块在竖直方向受三个力作用,由
可知,弹簧测力计示数变大,故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示A和B叠放在水平地面上,同时用细绳通过光滑轻滑轮相连。A在水平拉力F的作用下匀速向左运动,若A与B之间的摩擦力为5N,B与水平地面之间的摩擦力为10N,则F的大小为( )
A.10N B.15N C.20N D.25N
【答案】C
【详解】分析A的受力情况:由图可知,在水平方向上,A一共受到三个力:向左的拉力为F、B和A之间的摩擦力为f、绳子对A向右的拉力为T,向右的力与向左的力保持平衡,对A故有
F=T+f
B对A的摩擦力和A对B的摩擦大小是相等的。对B分析受力,B受绳子向右的拉力T,A对B的摩擦向左f,地对B的摩擦向左为f地对B,向右的力与向左的力保持平衡,对B故有
f+f地对B=T
代入数据
5N+10N=T
解得T=15N,则F的大小
F=T+f=15N+5N=20N
故选C。
4.星期一,学校要举行升国旗仪式。如图所示,在旗杆顶端装有一个滑轮,该滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,它的作用是 。
【答案】 定 改变力的方向
【详解】[1][2]定滑轮是一种固定位置的滑轮,其位置不会改变。它实质上是一个等臂杠杆,因此在使用时不省力也不费力,但可以改变力的方向。旗杆顶部是一个定滑轮,定滑轮只能改变力的方向,而不能省力。
二.动滑轮的概念、实质及特点(4题)
5.如图所示,某同学用重10N的动滑轮匀速提升重50N的物体,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.20N B.25N C.30N D.32N
【答案】D
【详解】由题图可知,拉力F的方向不是竖直向上的,则力F的力臂将不再是动滑轮的直径,而是小于直径,如图所示:
根据杠杆的平衡条件Fl=(G动+G物)r
因为l<2r,所以
由题意可知
即F>30N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.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.
【答案】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。
7.用动滑轮提起重物时,沿三个不同方向用力,如图所示,三个力的大小关系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1<F2<F3 D.F1>F3>F2
【答案】C
【详解】固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点,可知,F1的力臂为直径,力臂最大,F2的力臂较大,F3的力臂最小,由杠杆平衡条件知,当阻力与阻力的力臂的乘积固定时,力臂越大,力越小,故三个力的关系为:F1<F2<F3。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.如图所示,分别用滑轮A、B匀速提升甲、乙两个所受重力相同的物体(不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力)。滑轮A实质上是一个 杠杆;拉力F1 F2(填“>”“<”或“=”)。
【答案】 等臂 >
【详解】[1]在不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力时,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆,使用动滑轮最多能省一半力。由图可知,滑轮A是定滑轮,实质上是一个等臂杠杆。
[2]不计滑轮重力、绳子重力及摩擦力,滑轮A是定滑轮,则;滑轮B是动滑轮,绳子段数为2,则,故拉力F1>F2。
三.辨析动滑轮与定滑轮的区别(3题)
9.如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人用力一样大 B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小 D.甲乙使绳索移动的距离相等
【答案】C
【详解】AC.由甲乙两图可知,甲图的滑轮是定滑轮,乙图的滑轮是动滑轮,不计滑轮重和摩擦,则甲的拉力等于物体重力,乙的拉力等于物体重力的,所以乙用力比甲小,故A错误,C正确;
BD.将同一物体拉到楼顶,即物体上升高度相同,甲使绳索移动距离等于物体上升的高度,乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍,所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离,故BD错误。
故选C。
10.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后( )
A.A、B均静止 B.无法确定A、B的运动情况
C.A上升 D.A下降
【答案】D
【详解】B所在的滑轮随重物一起移动,为动滑轮,动滑轮省一半的力,A所在的滑轮不随重物一起移动,为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,则重力相等,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,将B拉起只需A重力的一半即可,所以放手后A下降,B上升。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11.如图所示,分别利用甲,乙两滑轮匀速提起两个重物,图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m,则物体升高 m;不计滑轮和绳子的重力及摩擦,若拉力F1=F2,则G1 G2(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】 可以改变作用力方向 2 小于
【分析】(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向;
(2)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省一半力多费1倍距离。
【详解】如图所示甲为定滑轮,乙为动滑轮。
[1]图中使用甲滑轮的好处是,可以改变作用力方向。
[2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省一半力多费1倍距离,乙滑轮的自由端F2上升4m,则物体升高2m。
[3]定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,故
F1=G1
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故
则
G2=2F2
故
G1<G2.
四.定滑轮对天花板拉力的计算(4题)
12.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B均处于静止状态,GB=100N,GA=10N,则弹簧测力计的示数为( )
A.100N B.111N C.21N D.20N
【答案】C
【详解】看图可知,弹簧测力计挂钩受到A、B的拉力和滑轮的重力三个向下力的合力;GA处于静止状态说明GA对绳子左端施加一个10N的向下的拉力,由定滑轮的特点知,绳子处于静止状态说明绳子右端也受到一个向下的10N的拉力,GB对定滑轮的拉力为10N,定滑轮的重力为1N,所以弹簧测力计的示数为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.如图,物体重牛顿,滑轮重牛顿,物体重牛顿,则弹簧测力计的读数和对地的压力为
A.牛顿,牛顿 B.牛顿,牛顿
C.牛顿,牛顿 D.牛顿,牛顿
【答案】B
【分析】物体A受到向上的拉力等于物体B的重力,A对地面的压力等于重力减去拉力;弹簧测力计的示数等于下面2倍物体B的重力加上动滑轮的重力.
【详解】如图的滑轮,绳子对物体A、B的拉力相等,所以物体A受到向上的拉力F=GB=12N;
处于静止状态,对地面的压力为;F压=GA-F=20N-12N=8N;
弹簧测力计的示数等于两侧绳子拉力之和,再加上滑轮的重,所以:
F′=2F+G轮=2×12N+2N=26N.
故选B.
14.(23-24八年级下·江西九江·阶段练习)如图所示,两弹簧测力计均为竖直方向,不计摩擦及弹簧测力计自重,滑轮的重力为2N,若弹簧测力计2的示数为5N,则物体A的重力为 N,弹簧测力计1的示数为 N。
【答案】 5 12
【详解】[1]如图所示,是定滑轮,只能改变力的方向,无法改变力的大小,故A物体所受的拉力为5N,拉力与重力是平衡力,故A物体的重力为5N。
[2]对定滑轮受力分析,其受到了向上的拉力,向下的拉力2段,定滑轮的重力,故弹簧测力计1的示数为
15.肥胖可能会引发许多慢性疾病,某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼,配重由若干金属块(每块质量为10 kg)组成,锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计,g取10 N/kg)
(1)拉力器上的滑轮均属于 (填“定”或“动”)滑轮;
(2)若该人的质量为85 kg,他一次最多能拉起 块金属块。
【答案】 定 8
【详解】(1)[1]由图示可知,提升金属块时,滑轮均不随金属块运动,故所有的滑轮都是定滑轮。
(2)[2]人的质量为85kg,人的体重
G=mg=85kg×10N/kg=850N
每个金属块的重力为
G金属块=m′g=10kg×10N/kg=100N
人拉起的物重应小于人的重力,则
8.5
所以人最多能拉力8块金属块;
【点睛】(1)不随物体运动的滑轮是定滑轮,随物体运动的滑轮是定滑轮,根据图示判断滑轮的类型。(2)定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小,人拉起的物重应小于人的重力。
五.动滑轮绳端拉力及移动距离的计算(5题)
16.如图所示,动滑轮重1N,拉力F为5N,不计绳重及摩擦,则重物G和弹簧测力计读数分别为( )
A.4N,5N B.9N,10N C.10N,5N D.9N,5N
【答案】D
【详解】图示中,绳子拉力为5N,弹簧测力计受到向下的绳子的拉力,示数为5N,用动滑轮将重物提升,不计绳重及摩擦,则,所以重物,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17.如图,物体做匀速直线运动,若绳a的拉力为10N,则以下说法正确的是( )
A.绳b拉力为5N B.绳c拉力为20N
C.物体重力为10N D.物体摩擦力为5N
【答案】B
【详解】图中所示的机械为动滑轮,根据特点可知,两股绳会平分动滑轮所受的拉力,已知绳a的拉力为10N,则绳b拉力10N,即物体摩擦力为10N,绳c拉力为,由于物体在水平方向运动,则无法求得重力,故B正确,ACD错误。
故选B。
18.(23-24八年级下·安徽亳州·期中)如图所示,(滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计),用力F拉着物体G匀速上升,物体上升的高度为h,拉力F移动的距离为s,下列等式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计,图中为动滑轮,两股绳上受到的拉力相等,等于物重G,因为是匀速,所以受力平衡,则
物体上升的距离为F移动的距离的2倍,故
故B正确,ACD错误。
故选B。
19.(24-25九年级下·湖南·期中)如图所示,重为的物体A放在水平桌面上,重为的物体B挂在滑轮下,每个滑轮重均为,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,物体B恰好能匀速下降,则物体A所受的摩擦力为 ;物体B下降时,物体A滑动的距离为 。
【答案】 6 1
【详解】[1]由滑轮组的结构可知,承担物重绳子的股数n=2,则当物体B匀速下降时,绳子自由端的拉力为
即绳子对物体A的拉力为FA=F=6N
由B做匀速直线运动可知物体A也做匀速直线运动,则对A受力分析可知其受到的摩擦力为f=FA=6N
[2]物体B下降0.5m时,物体A向右滑动,滑动的距离等于绳子自由端移动的距离,即s=nh=2×0.5m=1m
20.(24-25九年级上·安徽合肥·开学考试)如图所示,在水平拉力F的作用下重为150N的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为7N,绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计,则A与水平桌面的摩擦力大小是 N。
【答案】7
【详解】由题意可知,弹簧测力计测出了动滑轮上绳子的拉力为7N,则物体A受到拉力F拉=7N,因为物体A做匀速直线运动,所以物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,则A受到的摩擦力
f=F拉=7N
六.滑轮组的连线问题(5题)
21.(24-25八年级下·福建厦门·期末)将如图所示的滑轮组成滑轮组,用 20 N 的力拉动地面上的物体,使之向左运动。运动时所受阻力为 58 N,请在图上画出滑轮组绳子的绕线并用箭头表示力的方向。
【答案】
【详解】已知拉力,阻力,由(为承担阻力的绳子段数),可得
因为绳子段数需取整数,且要能拉动物体,所以,即需要3段绳子承担阻力。从右侧动滑轮的挂钩开始绕线,依次绕过定滑轮、动滑轮,最后从右侧动滑轮上面绕出,使绳子段数为3,拉力方向水平向左(因为要拉动物体向左运动且确保绳端拉力最小),绕线后用箭头标出力的方向,如图所示:
22.(2025·湖北黄石·二模)用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,工人师傅可以选择站在地面上或站在楼顶上拉绳子。请在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】
【详解】两个滑轮组成的滑轮组,承重绳子可以是2根或3根,最省力的是3根绳子承重,则绳子应固定在动滑轮上,逐一绕过各滑轮,作图如下:
23.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。
【答案】
【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:
24.用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来,请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求:不计绳重和摩擦,。
【答案】
【详解】左边滑轮组中,有两个动滑轮和一个定滑轮,要求,即绳子承重股数为4股,所以绳子始端固定在定滑轮的下挂钩上,然后依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮、下面的动滑轮,如左图所示;右边滑轮组中,有两个动滑轮和一个定滑轮,要求,即绳子承重股数为3股,所以绳子始端固定在动滑轮的挂钩上,然后依次是上面的的定滑轮和下面的动滑轮,如右图所示:
25.(23-24九年级下·甘肃张掖·期中)一辆小汽车陷入泥中,请你画出图中滑轮组最省力的绕法。
【答案】
【详解】只有一个动滑轮,要求最省力,动滑轮绕3段绳,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
七.滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系(9题)
26.(2025·河南周口·二模)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重80N,B重10N,(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)下列说法正确的是( )
A.A所受地面的摩擦力为20N
B.A所受地面的摩擦力方向为水平向右
C.绳子上的拉力为20N
D.若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为80N
【答案】A
【详解】ABC.由图可知,动滑轮上的绳子股数n=2,不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。当B匀速下降时,A匀速向右运动,绳子自由端的拉力F绳=GB=10N,动滑轮对A的拉力FA=nF绳=2×10N=20N,此时A匀速向右运动,在水平方向上受到水平向左的摩擦力与水平向右的拉力平衡,由二力平衡条件可得,A所受地面的摩擦力f=FA=20Ν,故A正确,BC错误;
D.对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,由于A对地面的压力不变,地面与A的接触面粗糙程度不变,所以A所受摩擦力大小不变,此时在水平方向上受到的向左的拉力F和向右的摩擦力、动滑轮对A的拉力作用,由力的平衡条件可得,拉力F=FA+f=20N+20N=40N,故D错误。
故选A。
27.(2025·河南平顶山·二模)如图所示,用滑轮组匀速提升重力为G的物体,重物在拉力F的作用下向上移动了距离h,不考虑绳重、滑轮重和摩擦力,下列说法正确的是( )
A.拉力F移动的距离为1.5h B.拉力F的大小为0.5G
C.此过程中拉力F做的功为Fh D.此时墙壁受到的水平拉力为F
【答案】D
【详解】A.由图可知,左侧为定滑轮,右侧为动滑轮,承担物重的绳子股数为2,重物移动的距离h,因此拉力F移动的距离为0.5h,故A错误;
B.承担物重的绳子股数为2,物体的重力为G,故拉力F的大小为2G,故B错误;
C.拉力F的大小为2G,拉力F移动的距离为0.5h,此过程中拉力F做的功为
故C错误 ;
D.由于力的作用是相互的,滑轮受到的拉力为F,则此时墙壁受到的水平拉力为F,故D正确。
故选D。
28.如图所示的滑轮组,挂上物块、后恰好平衡,若不计绳重、动滑轮重和摩擦,在物块、下面再加挂一个质量相等的小物块,将出现( )
A.物块下降 B.物块上升 C.仍保持平衡 D.条件不足,不能判断
【答案】B
【详解】由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,不计动滑轮重,当a、b平衡时,; 若a、b处各加一个质量相等的砝码,设其重力为G,则定滑轮右端的拉力为
定滑轮左端的拉力为
显然,所以a上升,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
29.如图所示,弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,若拉绳的力为F,不计绳重、滑轮重及摩擦,则两弹簧测力计的示数为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,左边动滑轮上有2股绳子,拉绳的力为F,所以弹簧测力计的示数
右边动滑轮上有3股绳子,拉绳的力为F,所以弹簧测力计的示数
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
30.如图所示,在水平桌面上放一个重200N的物体,物体匀速动时,它与桌面的摩擦力为40N,当不计滑轮重时,水平拉F是( )
A.200N B.100N C.20N D.80N
【答案】C
【详解】因物体在水平面上做匀速运动,故物体所受的拉力
由图知,故绳子末端拉力为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
31.(2025·广东韶关·一模)题图甲为高速铁路输电线,绷直的输电线采用坠砣牵引确保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A滑轮是 滑轮,要使输电线P端受到的拉力大小为,则坠坨的总重力为 N,若某段时间内坠坨串下降了0.3m,则输电线P端向左移动了 m.(不计滑轮、钢绳自重及摩擦).
【答案】 定 5×104 0.15
【详解】[1]A滑轮在转动时,轴固定不动,所以是定滑轮。
[2]B滑轮是动滑轮,缠绕了两段绳子,P点的拉力Fp与定滑轮上绳端坠砣的重力G有
故坠坨的总重力为5×104。
[3]根据滑轮组绳端移动的距离与动滑轮上物体移动的距离的关系可知,坠坨串下降的距离与输电线P端移动的距离的关系是,即
输电线P端向左移动了0.15 m。
32.小红设计了一个升降装置,如图所示。通过它把一个重力为260N的物体从地面提升到9m高的阳台上,所用拉力为90N,用时10s,不计绳重和摩擦,动滑轮的质量为 kg,绳端移动的速度为 m/s。(取10N/kg)
【答案】 1 2.7
【详解】[1]由图得绳子承重段数
由得,不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为
由得,动滑轮的质量为
[2]绳子移动的距离为
绳端移动的速度为
33.如图所示,工人师傅站在地上用这个滑轮组把重200N的箱子,在10s内匀速提高了6m。不计绳重和摩擦,动滑轮的质量为3kg,g取。
(1)请在图中用笔画线代替细绳,将其组成最省力的滑轮组;
(2)在匀速竖直提升箱子的过程中,人对细绳的拉力为多大?人拉细绳的速度是多大?
【答案】(1)
(2)115N,1.2m/s
【详解】(1)图示滑轮组由两个滑轮组成,承重绳子为2根或3根,承重绳子为3根时,最省力,但此时需要向下用力拉动物体,所以绳子固定在定滑轮上,逐一绕过动滑轮和定滑轮,承重绳子为2根,如图所示
(2)由题意知,动滑轮的重力
箱子和动滑轮的总重力
人对细绳的拉力
细绳自由端移动的距离
人拉细绳的速度
34.(23-24八年级下·江西南昌·期中)重为500N的小明站在水平地面上用如图所示的装置把重600N的物体匀速提高2m,所用拉力大小为250N。不计绳重和摩擦,已知小明的鞋底与地面的接触面积为。求:
(1)动滑轮的重力;
(2)此时小明对地面的压强;
(3)若小明还用此装置匀速提升其它货物,则能拉起的货物的最大重力是多少?
【答案】(1)150N
(2)1×104Pa
(3)1350N
【详解】(1)由图知道,n=3,不计绳重和摩擦,根据知道,动滑轮的重力为
(2)人对地面的压力
人对地面的压强为
(3)人对绳的拉力最大等于人的重力,即
不计绳重和摩擦,根据知道,货物的最大重力为
八.斜面模型(4题)
35.如图所示,在拉力F的作用下,将重为G的物体从斜面的底端沿斜面匀速向上拉到顶端,斜面长为s、高为h,物体与斜面间的摩擦力为F摩。则下列说法正确的是( )
A.使用斜面可以省力
B.拉力F所的功为Fs
C.F摩与F是一对平衡力
D.改变斜面的倾角,物体与斜面间的摩擦力大小不变
【答案】AB
【详解】A.斜面能省力,且斜面的坡度越小越省力,故A正确;
B.拉力F所的功为
W=Fs
故B正确;
C.F摩与重力沿斜面方向分力之和才能和拉力平衡,故C错误;
D.改变斜面的倾角,物体对斜面压力改变,摩擦力改变,故D错误。
故选AB。
36.关于斜面,下列说法中正确的是( )
A.斜面越长就越省力 B.斜面也是一种简单机械
C.省力但要多移动距离 D.等高的斜面,斜面越长越省力
【答案】BCD
【详解】A.只有在高度一定的情况下,斜面越长才越省力,故A错误;
B.斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力,故B正确;
C.斜面使用时尽管省力,但是费距离,故C正确;
D.当斜面的高度一定时,斜面越长,则坡度越缓,则越省力,故D正确。
故选BCD。
37.(2025·江苏无锡·一模)图甲中盘山公路修得弯弯曲曲,其主要目的是 ;图乙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景,使用它 (选填“能”或“不能”)省功,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
【答案】 省力 不能 粗
【详解】[1]盘山公路相当于斜面,汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰时,费了距离省了力。
[2]根据功的原理可知,使用它不能省功。
[3]螺丝刀的手柄是轮轴,其实质是省力杠杆,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂,轴半径一定时,轮半径越大越省力,即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
九. 轮轴模型(4题)
38.某款升降晾衣架如图所示,转动摇把可以控制晾衣架的升降,方便拿取衣物。它的构造中包含了多个物理模型,其中晾衣架的摇把属于下列物理模型中的( )
A.动滑轮 B.斜面 C.滑轮组 D.轮轴
【答案】D
【详解】晾衣架的摇把由有共同转动轴的大轮和小轮组成,属于轮轴,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
39.如图所示的简单机械正常使用时不属于轮轴的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【详解】轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,将物体沿斜面向上推可以省力,ACD所示机械均为轮轴,B是斜面,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
40.(2025·辽宁盘锦·三模)如图所示的是用螺丝刀拧螺丝的情景,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉也是一种简单机械,螺纹 (选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 粗 密
【详解】[1]螺丝刀拧螺丝时相当于一个轮轴,轮轴是一种省力机械,支点在轴心线,螺丝刀手柄越粗,动力臂越大,越省力。
[2]螺丝钉的螺纹相当于斜面,螺丝钉的螺纹越密,相当于斜面越平缓,拧动时克服的阻力越小,斜面越平缓越省力,所以螺纹越密越省力。
41.(24-25九年级下·湖南娄底·阶段练习)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置—辘轳,沿用至今。如图甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。如图甲所示辘轳可视为杠杆,用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是图中的 点。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮转动的距离为 m;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的半径和自重)
【答案】 B 1 30
【详解】[1]支点是辘轳绕着转动的固定点,即B点。
[2]设大轮与小轮的半径比为3∶1,使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升高度是小轮的周长,由圆的周长公式C=2πr可知,小轮的周长为大轮周长的,小轮转动的距离为
[3]若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力为垂直于BC(即半径)的力F,根据杠杆的平衡条件有FR=Gr
则作用在C点最小的力
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