第4节 简单机械 第3课时（分层作业）科学浙教版九年级上册

第4节 简单机械 第3课时（分层作业） 目录 【A 夯基础】 1 一、定滑轮和动滑轮 1 二、滑轮组 3 【B 提能力】 .4 【C 链中考】 .5 一、定滑轮和动滑轮 1. 如图所示，分别用拉力F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力、绳重及摩擦，则所用拉力最小的是（ ） A． B． C． D． 2. 如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　） A．定滑轮，省力 B．定滑轮，改变力的方向 C．动滑轮，省力 D．动滑轮，改变力的方向 3. 按如图所示的方法使用滑轮，不计轮重与摩擦，使用时一定可以省力的是（　　） A． B． C． D． 4. 关于如图所示“探究动滑轮的特点”的实验，下列说法正确的是（　　） A．匀速上升竖直向上拉和斜着向上拉时，弹簧测力计示数相等 B．改变钩码个数重复实验为了取平均值减小误差 C．所挂钩码个数越多弹簧测力计示数越接近钩码总重力 D．当钩码匀速上升和加速上升时，弹簧测力计的读数不相等 二、滑轮组 5. 高速铁路的输电线无论冬夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为100N，若某段时间内坠砣串缓慢下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．坠坨对钢绳的拉力做功1200J C．输电线P端向左移动了40cm D．输电线P端受到的拉力大小为6×103N 6. 如图所示为一种手摇升降䁁衣架示意图。绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平，若衣服和晾衣架等总重80N，每个滑轮重10N（各种摩擦力及绳重忽略不计），则静止时绳子拉力为（　　） A．25N B．22.5N C．45N D．20N 7. 图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　） A．拉力F的大小为1.5N B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N C．物体A上升的速度为0.6m/s D．拉力F克服A重力做功7.2J 8. 用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大 9. 如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（　　） A．A点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N C．建筑材料P上升的速度为3m/s D．物体M对地面的压力为4500N 10. 如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5s内匀速上升了0.8m，则：（不计绳重和摩擦） （1）图中D为 （填“定”或“动”）滑轮，C在此次提升重物过程中的作用是 ； （2）拉力F的大小为 N，拉力F的功率为 W。 11. 建筑工地上，小科同学利用如图所示的装置，用35N的拉力使重为400N的物体A沿着水平地面匀速运动。A在运动时受到地面的摩擦力为80N，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力 N；若物体A移动1m，则小科做的功为 J。 12. 如图所示，是建筑工人从竖直深井中提取泥土时利用的滑轮组模型。如果某次操作中，工人以最省力的方式用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。求： （1）请根据情景在图中画出滑轮组的绕线方法。 （2）此时动滑轮的重力为多少N？（不考虑各种摩擦及绳重） 13. （2023·浙江台州·中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　） A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 14. （2023·浙江温州·中考真题）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。 （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 ； （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦； （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点） 15. （2023·浙江绍兴·中考真题）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计） （1）该装置中两个滑轮的作用是 ； （2）“划桨”一次，人至少做功 焦； （3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小 N。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 简单机械 第3课时（分层作业） 目录 【A 夯基础】 1 一、定滑轮和动滑轮 1 二、滑轮组 3 【B 提能力】 .6 【C 链中考】 .8 一、定滑轮和动滑轮 1. 如图所示，分别用拉力F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力、绳重及摩擦，则所用拉力最小的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下； ABC图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=F2=F3=G， D图用的是动滑轮；能够省一半的力，故，故D所用拉力最小。 故选D。 2. 如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。则滑轮的类型和作用分别是（　　） A．定滑轮，省力 B．定滑轮，改变力的方向 C．动滑轮，省力 D．动滑轮，改变力的方向 【答案】B 【详解】根据图片可知，该滑轮固定在支架上，不随水桶一起移动，属于定滑轮，只能改变拉力方向，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 按如图所示的方法使用滑轮，不计轮重与摩擦，使用时一定可以省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．此滑轮是定滑轮，不计滑轮重与摩擦时，F=G，不能省力，故A错误； B．此滑轮为动滑轮，不计滑轮重与摩擦时，，能够省力，故B正确； C．此滑轮为动滑轮，不计滑轮重与摩擦时，F=2G，不能省力，故C错误； D．此滑轮为定滑轮，不计滑轮重与摩擦时，F=f，不能省力，故D错误。 故选B。 4. 关于如图所示“探究动滑轮的特点”的实验，下列说法正确的是（　　） A．匀速上升竖直向上拉和斜着向上拉时，弹簧测力计示数相等 B．改变钩码个数重复实验为了取平均值减小误差 C．所挂钩码个数越多弹簧测力计示数越接近钩码总重力 D．当钩码匀速上升和加速上升时，弹簧测力计的读数不相等 【答案】D 【详解】A．因为此滑轮是动滑轮，当物体匀速运动时，若绳子竖直向上拉，其动力臂为滑轮的直径，若斜拉，则其动力臂小于滑轮的直径，所以两次的拉力会不同，拉力与竖直方向的夹角越小，所用的拉力越小，所以竖直向上的拉力始终小于斜向上拉的力，故A错误； B．实验中，需要改变钩码的个数进行多次实验，这是为了获取多组实验数据归纳动滑轮的工作特点，寻找普遍规律，故B错误； C．钩码越多，物体的重力越大，则动滑轮重力对拉力的影响越小，拉力F就越接近，故C错误； D．钩码匀速上升时，钩码和动滑轮处于平衡状态，弹簧测力计的示数；加速上升时，钩码和动滑轮处于非平衡状态，弹簧测力计的示数，弹簧测力计的读数不相等，故 D正确。 故选D。 二、滑轮组 5. 高速铁路的输电线无论冬夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为100N，若某段时间内坠砣串缓慢下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．坠坨对钢绳的拉力做功1200J C．输电线P端向左移动了40cm D．输电线P端受到的拉力大小为6×103N 【答案】D 【详解】A．由图可知，滑轮A固定不动，为定滑轮，滑轮B随输电线一起移动，为动滑轮，故A错误； B．坠砣的总重力G总=30G=30×100N=3000N，坠砣对钢绳的拉力大小等于坠砣受到的总重力，即F=G总=3000N 钢绳在坠砣拉力作用下移动的距离s=20cm=0.2m，则坠砣对钢绳的拉力做的功W=Fs=3000N×0.2m=600J 故B错误； C．由图可知，绕过动滑轮B的绳子数有2股，则钢绳作用点移动的距离是输电线移动距离的二倍，坠砣串缓慢下降了20cm，则输电线P端向左移动的距离，故C错误； D．由于动滑轮B的绳子数有2股，则输电线P端受到的拉力大小为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为一种手摇升降䁁衣架示意图。绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平，若衣服和晾衣架等总重80N，每个滑轮重10N（各种摩擦力及绳重忽略不计），则静止时绳子拉力为（　　） A．25N B．22.5N C．45N D．20N 【答案】A 【详解】从图中看出由4根绳子承担物重，各种摩擦力及绳重忽略不计，则绳子自由端的拉力为 故选A。 7. 图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　） A．拉力F的大小为1.5N B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N C．物体A上升的速度为0.6m/s D．拉力F克服A重力做功7.2J 【答案】B 【详解】A．由图知，滑轮组由4段绳子承担物重，不计滑 轮轴摩擦和绳重，则绳末端的拉力为，故A错误； B．天花板对定滑轮的拉力，故B正确； C．已知2s绳子末端移动的距离为1.2m，则物体A移动的距离为0.3m，则物体A上升的速度为，故C错误； D．拉力F克服A重力做的功为，故D错误。 故选B。 8. 用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大 【答案】A 【详解】不计滑轮重力和摩擦，左边图中使用定滑轮不省力，也不省距离，所以； 不计滑轮重力和摩擦，中间图中与动滑轮相连的绳子有2股，故； 不计滑轮重力和摩擦，右边图中与动滑轮相连的绳子有3股，故； 所以，F1最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9. 如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（　　） A．A点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N C．建筑材料P上升的速度为3m/s D．物体M对地面的压力为4500N 【答案】D 【详解】A．以定滑轮为研究对象，它受到定滑轮向下的重力和三段绳子向下的拉力，由于定滑轮处于平衡状态，所以，定滑轮受到A点向上的拉力大小为FA=G定+3F=100N+3×300N=1000N，因力的作用是相互的，则A点受到向下的拉力为1000N，即FA′=FA=1000N，故A错误； B．由图可知，动滑轮由两段绳子吊着，即n=2，且滑轮组摩擦均不计，建筑材料P重GP=2F-G动=2×300N-100N=500N，故B错误； C．物重P由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度，故C错误； D．根据杠杆的平衡条件：FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，所以 因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′=FB=500N 物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为FM支持=GM-FB′=5000N-500N=4500N，因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力FM压=FM支持=4500N 故D正确。 故选D。 10. 如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5s内匀速上升了0.8m，则：（不计绳重和摩擦） （1）图中D为 （填“定”或“动”）滑轮，C在此次提升重物过程中的作用是 ； （2）拉力F的大小为 N，拉力F的功率为 W。 【答案】（1） 动 改变力的方向 （2） 150 48 【详解】（1）[1][2]由图知道，D滑轮随物体一起运动，因此D滑轮是动滑轮；C滑轮固定不动，因此C滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向。 （2）[1]由图知道，承担物重的绳子股数n=2，不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，绳子自由端的拉力，物体A匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力，用一水平向左的力F拉动物体A，拉力 [2]物体B在5s内匀速上升的距离h=0.8m,则物体A在5s内匀速移动的距离 拉力做的功 拉力F的功率为。 11. 建筑工地上，小科同学利用如图所示的装置，用35N的拉力使重为400N的物体A沿着水平地面匀速运动。A在运动时受到地面的摩擦力为80N，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力 N；若物体A移动1m，则小科做的功为 J。 【答案】 25 105 【详解】[1]因物体A匀速运动，绳子对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以滑轮组对物体的拉力F拉=f=80N 由图知n=3，不计绳重与摩擦，由可得动滑轮受到的重力G动=nF-F拉=3×35N-80N=25N [2]若物体A移动1m，则小科拉动绳子的长度为 小科做的功为 12. 如图所示，是建筑工人从竖直深井中提取泥土时利用的滑轮组模型。如果某次操作中，工人以最省力的方式用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。求： （1）请根据情景在图中画出滑轮组的绕线方法。 （2）此时动滑轮的重力为多少N？（不考虑各种摩擦及绳重） 【答案】（1） （2）300N 【详解】（1）工人以最省力的方式用400N的拉力将总重为900N的泥土匀速提升，则承重的绳子段数为，绳子从动滑轮开始绕起，如图所示： （2）因为不计绳重及摩擦，拉力大小为 所以动滑轮的重力G动=3F-G=3×400N-900N=300N。 13. （2023·浙江台州·中考真题）某同学研究滑轮的作用，用重为0.2牛的滑轮，把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　　） A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦 【答案】C 【详解】由图可知，使用的是动滑轮，绕绳子的段数n=2，不计绳重和摩擦，拉力 拉力端移动的距离s=2h=2×1m=2m 拉力做的功W=Fs=1.1N×2m=2.2J 故选C。 14. （2023·浙江温州·中考真题）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。 （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 ； （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦； （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点） 【答案】 改变力的作用方向 15 调小排水口 【详解】（1）[1]定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，所以井盖抬升过程中，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]重150牛的井盖被抬升0.1米，则克服井盖重力做功 （3）[3]由于水槽中水量足够多时，井盖能被抬升，所以要使降水量稍小时就能抬升井盖，可以调小排水口，使水槽中水量尽快增多。 15. （2023·浙江绍兴·中考真题）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的A端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克，“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。（船桨重、绳重与摩擦均不计） （1）该装置中两个滑轮的作用是 ； （2）“划桨”一次，人至少做功 焦； （3）图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米，OB为40厘米，当一只手握在O端，另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小 N。 【答案】 改变力的方向 120 300 【详解】（1）[1]该装置中的滑轮是定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]“划桨”一次，人至少做功为 （3）[3]此时可以把整个系统看成一个以O点为支点的杠杆，故有以下关系式 故。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $