第3节 滑轮（重难点训练）物理新教材人教版八年级下册

第3节 滑轮 一．定滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 二．动滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 三．动滑轮绳端拉力及移动距离的计算（共5小题） 四．设计实验探究定和动滑轮的特点（共3小题） 五．滑轮组的构成及优点 （共5小题） 六．滑轮组的连线问题（共4小题） 七．滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系（共8小题） 八．斜面模型及相关计算（共5小题） 九．轮轴模型及相关计算（共4小题） 十． 生活中简单机械的应用（共4小题） 一．定滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 1．小明在爸爸的帮助下制作了如图所示的健身器材，安装在墙上的滑轮的作用是（　　） A．改变力的方向 B．省力 C．省功 D．省距离 2．如图所示，沿不同方向将同一物体匀速提到高处，若不计绳重和摩擦，则所用的力（    ） A．最大 B．最大 C．最大 D．一样大 3．如图所示，用跨过定滑轮的绳拉着湖中的小船靠岸，若小船受到的恒定拉力F=100N，河岸的高度AB=3m，图示位置时船头到河岸的距离BC=4m，则当船靠岸时，拉力做的功为（　　） A．400J B．500J C．300J D．200J 4．如图是学校旗杆上滑轮装置的简化图，升旗手通过拉动绳子将国旗升起，绳子绕在滑轮上。这个滑轮属于 滑轮，目的 ，在国旗匀速上升过程中，国旗的重力势能 。 5．物体A重10N，体积为6×10-4 m3。若用定滑轮匀速提升该物体，则所用拉力的大小为 N。若将物体A浸没在水中，受到的浮力为 N，此时拉力的大小为 N。（不计摩擦和绳重，g=10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） 二．动滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 6．暴风雨过后，小明想把被风刮歪的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后将绳子绕过刮歪的甲树，再用力拉动绳子（如图所示）。在将甲树逐渐拉正的过程中（　　） A．甲树相当于一个定滑轮 B．用这种方法可以省些力 C．用这种方法可以省距离 D．这种方法改变了用力方向 7．如图所示，A、B两个轻质滑轮组合在一起，用力F拉动绳端，物体在水平地面上匀速运动，已知绳端移动速度为0.3m/s，下列分析错误的是（　　） A．物体会受到水平向右的摩擦力 B．A为动滑轮 C．B滑轮的作用只是改变力的方向 D．物体移动的速度为0.1m/s 8．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　　） A．省力，同时也省距离 B．省力，但不改变施力的方向 C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 9．小红用如图所示的滑轮提升物体，利用该装置提升物体时可以 （选填“省距离”、“省力”或“改变力的方向”）。已知物体和滑轮的总重力为50N，不计绳重与摩擦，当用竖直向上的拉力F匀速提起物体时，F的大小为 N。 10．如图所示，重力为80N的物体A在水平拉力F的作用下在水平面上匀速直线运动1m。此滑轮是 滑轮，物体A的质量为 kg，绳端移动的距离为 m。 三．动滑轮绳端拉力及移动距离的计算（共5小题） 11．图中，拉力F拉着物体上升了 2m，物体重力为 10N（滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计），则（　　） A．F=5N，F移动了2m B．F=10N，F移动了4m C．F=10N，F 移动了2m D．F=5N，F 移动了4m 12．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的粗糙水平台面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，重为2N的动滑轮与物体B通过定滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力为5N，速度为0.2m/s。假设地面足够低，已知当接触面粗糙程度相同时，物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比。以下说法正确的是（　　） A．物体B的重力为10N B．1min内绳子对物体A做功为144J C．2min内物体B的重力做功为96J D．若将A换成材质相同、重力为24N的物体C，并用力F拉动物体C向左匀速运动，则F=20N 13．如图所示，一动滑轮下端悬吊一个重100N的物体G，滑轮重2N，在拉力F的作用下使物体G在2s内上升了4m，不计绳的重力和摩擦，该过程拉力F做功的功率为 W。 14．如图所示，在拉力的作用下，物体A沿水平地面向左匀速运动了，此过程中拉力做的功为 J，若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的摩擦力为 。 15．如图所示，用40N的水平拉力F拉滑轮，使物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，若不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦。求： （1）物体A与地面之间的摩擦力； （2）5s内拉力F所做的功； （3）绳子拉物体A的功率。    四．设计实验探究定和动滑轮的特点（共3小题） 16．如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体重力为G物。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G物和测力计示数F B．F2=G物 C．F1的力臂为OA D．F1<F2 17．图为小亮同学在“研究定滑轮的使用特点”实验过程中的情景，此时他是在研究使用定滑轮时， 与 的关系。 18．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中： (1)比较甲、乙两图拉力的方向可知使用定滑轮可以 。 (2)探究动滑轮的特点实验如图丙。 ①为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码 上升，并将弹簧测力计的示数与 （选填“钩码重”或“钩码和滑轮总重”）进行比较。 ②如图丙，要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可进行的操作是： a.使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验 b.提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验 A．只有a    B．只有b    C．a和b均可    D．a和b均不可 五．滑轮组的构成及优点 （共5小题） 19．科技小组制作的塔吊模型如图所示，关于滑轮，下列说法正确的是（　　） A．滑轮1是定滑轮，使用定滑轮可以省力 B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮能改变动力方向 C．滑轮1、2构成滑轮组既可以省力也可以省距离 D．滑轮1、2构成滑轮组既省力又能改变动力的方向 20．如图甲所示，这是汽车起重机，其中A、B部分的滑轮组结构如图乙所示。电动机牵引钢丝绳，将重为1500N的物体匀速提升1.5m，若不计滑轮重、绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A和滑轮B都是动滑轮 B．滑轮A对物体的拉力为500N C．绳子自由端移动的距离为3m D．绳子自由端的拉力F的大小为500N 21．简单机械在生活中有着广泛的应用，下列有关说法错误的是（　　） A．旗杆顶部的定滑轮，能够改变力的方向 B．电动起重机里的动滑轮，可以省力但不改变用力方向 C．天平是等臂杠杆 D．利用滑轮组提升物体可以省力但不能改变用力方向 22．走路时，如果一只脚不小心踩到另一只脚上松开的鞋带，人容易向 （选填“前”或“后”）拌倒。如图所示，我们向两边拉扯鞋带，鞋帮就会收紧。这与简单机械中 （选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”）的省力原理相同。 23．如图所示，物体甲、乙在滑轮组的作用下均保持静止，物体甲重12N，乙重10N，不计滑轮重、绳重和摩擦时，则A点受到的力是 N，B点受到的力是 N，物体甲对地面的压力是 N。 六．滑轮组的连线问题（共4小题） 24．请在图中画出人提起重物时，所用拉力最小的绳子绕线方式。 25．工人利用图所示的滑轮组以最省力的方式向下拉绳将重物提升，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 26．如图所示，请画出适合其工作情景的绕线方式。 27．请在图丙中画出人向下施力时绳子的绕法。 七．滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系（共8小题） 28．如图所示，用力将重为 120N 的物体匀速提升 0.2m（不计滑轮重、绳重和摩擦）用时为10s，则下列说法正确的是（      ） A．拉力大小为50N B．自由端移动速度为0.02m/s C．拉力做的功为12J D．拉力的功率为2.4W 29．如图所示的装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，在G1和G2下方同时挂上一个相同的重物，则下列描述现象会出现的是（　　） A．向下运动 B．向下运动 C．和保持静止 D．滑轮乙向下运动 30．电气化铁路上的接触网补偿装置涉及滑轮组（如图所示），其作用是当温度变化时，绳索长度会发生变化，在重物的作用下借助滑轮组，自动调整绳索的松弛度。假设重物G=3000N，绳索一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内重物G竖直上升了4cm，不计滑轮和绳索自重、摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A滑轮是动滑轮 B．B滑轮是定滑轮 C．绳索P点向右移动了2cm D．绳索P端受到的拉力为1500N 31．如图所示，水平地面上重500N的物体在大小为100N的拉力F作用下，10s内向左匀速运动了6m。这一过程中：物体的重力做功 J，拉力F做功 J；物体受到的摩擦力为 N；拉力F的功率为 W。（不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦） 32．如图所示是一种用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，装置中滚轴B的作用是 （省力/省距离）。利用该装置提升重600N的物体时，人至少要施加 N拉力。 33．在水平桌面上放一个的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是，不考虑滑轮和绳的重力以及滑轮与绳间摩擦，水平拉力为 。若绳子自由端移动速度为，则物体移动速度为 。 34．如图所示，使用重为30N的动滑轮将一质量为60kg的物体提起（g取10N/kg），若不计绳重和摩擦，求： (1)物体的重力； (2)若物体在20s内上升了2m，求物体上升的速度； (3)拉力F的大小。 35．如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，O为杠杆的支点，OB长0.8m，OC等于0.2m。在杠杆上用一绳子悬挂质量为2kg，边长为0.1m的正方体物块M于C点。用绳子连接滑轮组与杠杆B端，竖直向上提拉杠杆，每个滑轮重2N。（绳子的伸长度、绳子的重力及绳与轮之间的摩擦均忽略不计，轻质杠杆AB始终水平平衡，g=10N/kg） (1)求物块M所受重力； (2)物块M对C点的拉力为18N，则M对水平地面的压强为多少? (3)若滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，求物块M刚被提离地面时悬挂点C与O点之间距离的最大值。 八．斜面模型及相关计算（共5小题） 36．苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方，缘山而上，身心畅意。关于图中从A到D的上山线路，说法中正确的是（    ） A．盘山公路是斜面在生活中的应用 B．盘山公路既可以省力又可以省功 C．同一游客在B点的重力势能最大 D．从C到B下山时游客重力不做功 37．如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将一物体匀速推到高1.5m的车上，该过程中斜面的机械效率是75%，下列说法正确的是（　　） A．使用斜面是为了省距离 B．物体在斜面上受到的摩擦力为150N C．工人师傅做的功是900J D．物体重为1500N 38．新北区孟河镇的市民有清明节登小黄山的习俗，如图所示是小黄山某处的地形图，体重相等的甲、乙两人分别沿南坡、北坡两条路径以相等的行走速度从山脚登上山顶，则较省力的是 （选填“甲”或“乙”），两人克服重力做功的功率 （选填“>”、“=”或“<”）。 39．如图所示，AC、BC为光滑斜面，且AC的长度大于BC的长度。分别沿斜面用力F1、F2将重为G的物体匀速推上同一辆货车。物体从斜面底被推上货车所用的时间分别为t1、t2，推力F1、F2做功分别为W1、W2，已知t1＜t2，不考虑空气阻力，则在此过程中①F1 F2，②W1 W2，③P1 P2（选填“>”、“＜”或“=”）。 40．小明学习了简单机械的知识后，知道了使用斜面抬高物体时能帮我们省力，还了解到斜面的倾斜程度会影响到省力的情况。小明猜想：斜面的倾斜程度越小，抬高物体时越省力。请你帮小明设计实验来验证这个猜想。 实验次数 ① 木块重力G/N ② 1 2 3 (1)除了如图所示的器材以外，还必须用到的测量工具是 ； (2)请写出实验的操作步骤 ； (3)实验中记录数据的表格如上，其中①②应分别填写① 、② ； (4)出现什么数据时能证明小明的猜想是正确的 ？ 九．轮轴模型及相关计算（共4小题） 41．如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后，快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出，饱满谷物从近端落下。下列说法正确的是（    ） A．摇柄使用时相当于轮轴，可以省力 B．快速摇动摇柄时使扇车内气体压强变大 C．枯瘪谷物是因为不受重力才会从远端出风口飞出 D．人停止摇动摇柄，摇柄慢慢停下来是因为没有力的作用物体不能运动 42．轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。如图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力和的力臂，如图乙所示。根据杠杆的平衡条件，可得，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。以下说法错误的是（   ） A．轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上就可以省力 B．若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，动力是阻力的5倍 C．如图丙所示自行车，脚蹬和曲柄带动齿盘转动是一个省力轮轴 D．如图丁所示螺丝的螺纹是一个省力轮轴 43．如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为杠杆，为方便提水，它是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，图丙是它的简化图，设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在A点最小的力应为 N。（不计井绳的粗细和自重） 44．如图甲，方向盘相当于一个 ，若F1＝20N，轮盘的半径为20cm，轴的半径为2cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝ N。如图乙，门锁的把手相当于一个 （省力/费力）机械。 十． 生活中简单机械的应用（共4小题） 45．如图是丰子恺的“瓜车上坡、路人共助”漫画，一辆装满西瓜的瓜车要推上斜坡。实际生活中，如果瓜车和西瓜总重，斜坡长度，高度，则以下说法正确的是（　　） A．不考虑摩擦力，把瓜车推上斜坡需要做的功是 B．不考虑摩擦力，把瓜车推上斜坡需要做的功是 C．瓜车缓慢上坡，瓜车对斜坡的作用力等于5000N D．瓜车缓慢上坡，所有人对瓜车的作用力等于5000N 46．如图是自行车及其脚踏板的杠杆示意图（为支点，为力的作用点）。关于自行车的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．骑行时，施力的方向与连线相垂直时最省力 B．骑行中，后轮受到的摩擦力是阻碍自行车运动的阻力 C．车座做得宽大，是为了增大压强 D．自行车的链条传动，属于滑轮组的应用 47．使用螺丝刀拧螺丝时，螺丝刀的手柄相当于一个 ；而手柄的表面有凹凸不平的花纹是为了增大 力。 48．某地拟建一座抽水蓄能电站，如图是工程所在地的等高线地形图。图中A点大气压比B点 （选填“高”或“低”）。施工时选择线路CD作为输送建筑材料的线路更省力，是因为该路线坡度较 （选填“陡”或“缓”）。为储存更多能量，水库应建在湖水的 （选填“左边”或“右边”）一侧的高地上。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 滑轮 一．定滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 二．动滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 三．动滑轮绳端拉力及移动距离的计算（共5小题） 四．设计实验探究定和动滑轮的特点（共3小题） 五．滑轮组的构成及优点 （共5小题） 六．滑轮组的连线问题（共4小题） 七．滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系（共8小题） 八．斜面模型及相关计算（共5小题） 九．轮轴模型及相关计算（共4小题） 十． 生活中简单机械的应用（共4小题） 一．定滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 1．小明在爸爸的帮助下制作了如图所示的健身器材，安装在墙上的滑轮的作用是（　　） A．改变力的方向 B．省力 C．省功 D．省距离 【答案】A 【详解】AB．图中的滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，它能够改变力的方向，但不能省力。从图中可以看出，人向后拉绳子，重物被竖直向上提起，力的方向发生了改变，故A符合题意，故B不符合题意； C．任何机械都不能省功，使用机械时，由于要克服摩擦和机械自重做额外功，所以动力做的功总是大于有用功，故C不符合题意； D．定滑轮不省距离，绳子自由端移动的距离等于重物升高的高度，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，沿不同方向将同一物体匀速提到高处，若不计绳重和摩擦，则所用的力（    ） A．最大 B．最大 C．最大 D．一样大 【答案】D 【详解】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故用定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，不计绳重和摩擦，、、都等于物体的重力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．如图所示，用跨过定滑轮的绳拉着湖中的小船靠岸，若小船受到的恒定拉力F=100N，河岸的高度AB=3m，图示位置时船头到河岸的距离BC=4m，则当船靠岸时，拉力做的功为（　　） A．400J B．500J C．300J D．200J 【答案】D 【详解】河岸的高度AB=3m，图示位置时船头到河岸的距离BC=4m，根据数学知识知，图中绳子的长度为 当船靠岸时，绳子到C点的距离与AB的长度相等为3m，故绳子被拉动的一端在水平方向移动的距离s=5m﹣3m=2m 故拉力做功W=Fs=100N×2m=200J 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．如图是学校旗杆上滑轮装置的简化图，升旗手通过拉动绳子将国旗升起，绳子绕在滑轮上。这个滑轮属于 滑轮，目的 ，在国旗匀速上升过程中，国旗的重力势能 。 【答案】 定 改变力的方向 增大 【详解】[1]滑轮工作时，只绕轴转动，不随物体一起移动，所以是定滑轮。 [2]由定滑轮的特点可知，使用该滑轮可以改变力的方向。 [3]在国旗匀速上升过程中，国旗的质量不变，高度增大，重力势能增加。 5．物体A重10N，体积为6×10-4 m3。若用定滑轮匀速提升该物体，则所用拉力的大小为 N。若将物体A浸没在水中，受到的浮力为 N，此时拉力的大小为 N。（不计摩擦和绳重，g=10N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） 【答案】 10 6 4 【详解】[1]定滑轮不省力，不计摩擦和绳重，用定滑轮匀速提升该物体，则所用拉力的大小为 [2]若将物体A浸没在水中，受到的浮力为 [3]此时物体受到三个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力，这三个力平衡，即，此时拉力的大小为 二．动滑轮的概念、实质及特点（共5小题） 6．暴风雨过后，小明想把被风刮歪的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后将绳子绕过刮歪的甲树，再用力拉动绳子（如图所示）。在将甲树逐渐拉正的过程中（　　） A．甲树相当于一个定滑轮 B．用这种方法可以省些力 C．用这种方法可以省距离 D．这种方法改变了用力方向 【答案】B 【详解】用图中的方法拉树时，树干随着人的移动而移动，所以图中的甲树和绳子构成一个动滑轮，动滑轮可以省力，但是费距离，不能改变力的方向，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．如图所示，A、B两个轻质滑轮组合在一起，用力F拉动绳端，物体在水平地面上匀速运动，已知绳端移动速度为0.3m/s，下列分析错误的是（　　） A．物体会受到水平向右的摩擦力 B．A为动滑轮 C．B滑轮的作用只是改变力的方向 D．物体移动的速度为0.1m/s 【答案】D 【详解】A．用力F拉动绳端，物体向左匀速运动，根据摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，物体会受到水平向右的摩擦力，故A正确，不符合题意； B．A滑轮随物体一起运动，符合动滑轮的特点，所以A为动滑轮，故B正确，不符合题意； C．B滑轮的轴固定不动，是定滑轮，定滑轮的作用只是改变力的方向，故C正确，不符合题意； D．由图可知，滑轮组承担拉力的绳子段数为2，已知绳端移动速度为0.3m/s，则物体移动的速度 故D错误，符合题意。 故选D。 8．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做（　　） A．省力，同时也省距离 B．省力，但不改变施力的方向 C．既省力，也改变施力的方向 D．既不省力，也不改变施力的方向 【答案】B 【详解】由图得，工人使用的滑轮为动滑轮，动滑轮是省力杠杆，可以省力，但费距离，且不能改变施力的方向，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9．小红用如图所示的滑轮提升物体，利用该装置提升物体时可以 （选填“省距离”、“省力”或“改变力的方向”）。已知物体和滑轮的总重力为50N，不计绳重与摩擦，当用竖直向上的拉力F匀速提起物体时，F的大小为 N。 【答案】 省力 25N 【详解】[1] 该装置是一个动滑轮，动滑轮可以省力。 [2]对于动滑轮，在不计绳重和摩擦时，拉力，已知总重力为50N，则拉力大小 10．如图所示，重力为80N的物体A在水平拉力F的作用下在水平面上匀速直线运动1m。此滑轮是 滑轮，物体A的质量为 kg，绳端移动的距离为 m。 【答案】 动 8 2 【详解】[1]在使用时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮；轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中为动滑轮。 [2]物体A的质量为 [3]由图可知，承担物重的绳子股数为2，绳端移动的距离为 三．动滑轮绳端拉力及移动距离的计算（共5小题） 11．图中，拉力F拉着物体上升了 2m，物体重力为 10N（滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计），则（　　） A．F=5N，F移动了2m B．F=10N，F移动了4m C．F=10N，F 移动了2m D．F=5N，F 移动了4m 【答案】D 【详解】由图可知，这是一个动滑轮，n=2，滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计，则拉力为 绳端移动的距离 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的粗糙水平台面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，重为2N的动滑轮与物体B通过定滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力为5N，速度为0.2m/s。假设地面足够低，已知当接触面粗糙程度相同时，物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比。以下说法正确的是（　　） A．物体B的重力为10N B．1min内绳子对物体A做功为144J C．2min内物体B的重力做功为96J D．若将A换成材质相同、重力为24N的物体C，并用力F拉动物体C向左匀速运动，则F=20N 【答案】C 【详解】A．因为物体A向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力，根据二力平衡，绳子对A的拉力 对动滑轮进行受力分析，动滑轮受到向下的重力，两段绳子向上的拉力，以及物体B对它向下的拉力，大小等于物体B的重力，则 则 故A错误； B．物体A的速度，则A移动的距离 绳子对物体A做的功为 故B错误； C．物体A的速度，则A移动的距离 因为动滑轮省力但费距离，物体B下降的距离 物体B的重力做功 故C正确； D．当物体A重时，摩擦力，当换成重力为的物体C时，因为接触面粗糙程度相同，物体受到的滑动摩擦力大小与压力大小成正比，所以 用力F拉动物体C向左匀速运动，此时C受到向右的摩擦力，绳子对C向右的拉力（与拉A时绳子拉力相同），根据力的平衡， 故D错误。 故选C。 13．如图所示，一动滑轮下端悬吊一个重100N的物体G，滑轮重2N，在拉力F的作用下使物体G在2s内上升了4m，不计绳的重力和摩擦，该过程拉力F做功的功率为 W。 【答案】202 【详解】由图可知，该动滑轮的特殊使用方法，此时拉力 物体上升高度，则拉力移动的距离 拉力做的功 拉力F做功的功率 14．如图所示，在拉力的作用下，物体A沿水平地面向左匀速运动了，此过程中拉力做的功为 J，若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的摩擦力为 。 【答案】 24 8 【详解】[1]图中滑轮是动滑轮，绳子自由端移动的距离s=2s物=2×3m=6m 此过程中拉力做的功为W=Fs=4N×6m=24J [2]若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，由得到物体与地面间的摩擦力为f=2F=2×4N=8N 15．如图所示，用40N的水平拉力F拉滑轮，使物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，若不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦。求： （1）物体A与地面之间的摩擦力； （2）5s内拉力F所做的功； （3）绳子拉物体A的功率。    【详解】解：（1）由图可知，滑轮为动滑轮，拉力F作用在轴上，绳子拉力为 物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力、地面对A向左的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以地面对A的摩擦力为 f＝F'＝20N （2）因为动力作用在轴心上，所以此时滑轮移动的速度是物体A移动速度的一半，即 5s内拉力F移动的距离为 s＝vFt＝0.1m/s×5s＝0.5m 拉力F所做的功为 W＝Fs＝40N×0.5m＝20J （3）绳子拉物体A的功率为 答：（1）物体A与地面之间的摩擦力为20N； （2）5s内拉力F所做的功为20J； （3）绳子拉物体A的功率为4W。 四．设计实验探究定和动滑轮的特点（共3小题） 16．如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体重力为G物。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G物和测力计示数F B．F2=G物 C．F1的力臂为OA D．F1<F2 【答案】C 【详解】A．应测出滑轮与物体的总重，故A错误； B．第二次拉力等于滑轮与物体总重的一半，故B错误； C．力臂是支点到力的作用线的距离，故C正确； D．F1力臂小于F2力臂，力较大，故D错误。 故选C。 17．图为小亮同学在“研究定滑轮的使用特点”实验过程中的情景，此时他是在研究使用定滑轮时， 与 的关系。 【答案】 力的大小 力的方向 【详解】[1][2]如图所示，三个图中力的方向不同，可以通过弹簧测力计的示数比较拉力的大小关系，故此时他是在研究使用定滑轮时，力的大小和力的方向的关系。 18．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中： (1)比较甲、乙两图拉力的方向可知使用定滑轮可以 。 (2)探究动滑轮的特点实验如图丙。 ①为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码 上升，并将弹簧测力计的示数与 （选填“钩码重”或“钩码和滑轮总重”）进行比较。 ②如图丙，要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可进行的操作是： a.使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验 b.提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验 A．只有a    B．只有b    C．a和b均可    D．a和b均不可 【答案】(1)改变力的方向 (2) 匀速竖直 钩码和滑轮总重 C 【详解】（1）物体受到的重力方向竖直向下，甲图中拉力的方向竖直向上，乙图中拉力的方向竖直向下，故可知使用定滑轮可以改变力的方向。 （2）[1] [2]为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速竖直上升，并将弹簧测力计的示数与钩码和滑轮总重进行比较，这样才能准确得出结论。 [3]要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可以使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验；也可以提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验；a和b均可；故选C。 五．滑轮组的构成及优点 （共5小题） 19．科技小组制作的塔吊模型如图所示，关于滑轮，下列说法正确的是（　　） A．滑轮1是定滑轮，使用定滑轮可以省力 B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮能改变动力方向 C．滑轮1、2构成滑轮组既可以省力也可以省距离 D．滑轮1、2构成滑轮组既省力又能改变动力的方向 【答案】D 【详解】A．滑轮1固定不动，不随物体运动而运动，故是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误； B．滑轮2是动滑轮，使用动滑轮不能改变动力方向，但是可以省力，故B错误； C．滑轮1、2构成滑轮组，但滑动组不省功，可以省力但是费距离，也可能费力，但是省距离，故C错误； D．滑轮1定滑轮、2动滑轮构成滑轮组，既有动滑轮的特点省力，又有定滑轮的特点改变动力的方向，故D正确。 故选D。 20．如图甲所示，这是汽车起重机，其中A、B部分的滑轮组结构如图乙所示。电动机牵引钢丝绳，将重为1500N的物体匀速提升1.5m，若不计滑轮重、绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A和滑轮B都是动滑轮 B．滑轮A对物体的拉力为500N C．绳子自由端移动的距离为3m D．绳子自由端的拉力F的大小为500N 【答案】D 【详解】A．滑轮A随物体一起移动，属于动滑轮；滑轮B的位置固定不动，属于定滑轮，因此“滑轮A和滑轮B都是动滑轮”的说法是错误的，故A错误； B．滑轮A是动滑轮，与物体连接在一起，因此滑轮A对物体的拉力等于物体重力1500N，故B错误； C．由于有三段绳子承担物重，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的3倍，即s=3h=1.5m×3=4.5m 不是3m，故C错误； D．不计滑轮重、绳重和摩擦时，拉力 符合滑轮组的省力规律，故D正确。 故选D。 21．简单机械在生活中有着广泛的应用，下列有关说法错误的是（　　） A．旗杆顶部的定滑轮，能够改变力的方向 B．电动起重机里的动滑轮，可以省力但不改变用力方向 C．天平是等臂杠杆 D．利用滑轮组提升物体可以省力但不能改变用力方向 【答案】D 【详解】A．定滑轮既不省力也不省距离，但可以改变力的方向，因此旗杆顶部的定滑轮，能够改变力的方向，故A正确，不符合题意； B．根据动滑轮的特点可知，电动起重机里的动滑轮，可以省力但不改变用力方向，故B正确，不符合题意； C．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，因此是等臂杠杆，故C正确，不符合题意； D．利用滑轮组，可以改变力的大小，也可以改变力的方向，也可以既改变力的大小又改变力的方向，故D错误，符合题意。 故选D。 22．走路时，如果一只脚不小心踩到另一只脚上松开的鞋带，人容易向 （选填“前”或“后”）拌倒。如图所示，我们向两边拉扯鞋带，鞋帮就会收紧。这与简单机械中 （选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”）的省力原理相同。 【答案】 前 滑轮组 【详解】[1]踩到鞋带后，脚不能抬起，停止运动，身体因为惯性，继续保持原来状态，身体向前倾。 [2]定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。 23．如图所示，物体甲、乙在滑轮组的作用下均保持静止，物体甲重12N，乙重10N，不计滑轮重、绳重和摩擦时，则A点受到的力是 N，B点受到的力是 N，物体甲对地面的压力是 N。 【答案】 5 10 7 【详解】[1][2]由题知，物体乙重，因为提升物体乙的滑轮为动滑轮，所以绳子上的拉力 点受到的力 B点受到的力 地面对甲的支持力 由力的作用相互性可知，甲对地面的压力 六．滑轮组的连线问题（共4小题） 24．请在图中画出人提起重物时，所用拉力最小的绳子绕线方式。 【答案】 【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如图所示： 25．工人利用图所示的滑轮组以最省力的方式向下拉绳将重物提升，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，就需要与动滑轮相连的绳子段数更多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，保证绳子的自由端向下拉，如图所示： 26．如图所示，请画出适合其工作情景的绕线方式。 【答案】 【详解】人站在地面上向下拉绳子提起重物，绳子的一端先从定滑轮连接，然后依次绕过动滑轮和定滑轮，如下图所示： 27．请在图丙中画出人向下施力时绳子的绕法。 【答案】 【详解】因为人向下施力，所以该滑轮组由2段绳子承担物重，应将绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮，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（共8小题） 28．如图所示，用力将重为 120N 的物体匀速提升 0.2m（不计滑轮重、绳重和摩擦）用时为10s，则下列说法正确的是（      ） A．拉力大小为50N B．自由端移动速度为0.02m/s C．拉力做的功为12J D．拉力的功率为2.4W 【答案】D 【详解】由图可知滑轮组绳子的有效股数 A．不计滑轮重的情况下，， 故A错误； B．物体匀速上升0.2m，用时10s，则绳子上升 故B错误； C．拉力做功 故C错误； D．拉力的功率 故D正确。 故选D。 29．如图所示的装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，在G1和G2下方同时挂上一个相同的重物，则下列描述现象会出现的是（　　） A．向下运动 B．向下运动 C．和保持静止 D．滑轮乙向下运动 【答案】B 【详解】如图，装置处于平衡状态，绳端的拉力大小；动滑轮上有两根绳承担物重，，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，，由此可得； 在、下方同时挂上一个相同的重物，绳端的拉力大小 动滑轮下物体的重力 动滑轮受到向上的拉力 对比以上两式可知，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，G2向下运动，G1向上运动，滑轮乙向上运动，故B符合题意，ACD不符合题意； 故选B。 30．电气化铁路上的接触网补偿装置涉及滑轮组（如图所示），其作用是当温度变化时，绳索长度会发生变化，在重物的作用下借助滑轮组，自动调整绳索的松弛度。假设重物G=3000N，绳索一端P点与B滑轮相连被张紧。若某段时间内重物G竖直上升了4cm，不计滑轮和绳索自重、摩擦，下列说法正确的是（　　） A．A滑轮是动滑轮 B．B滑轮是定滑轮 C．绳索P点向右移动了2cm D．绳索P端受到的拉力为1500N 【答案】C 【详解】AB．由图可知，A滑轮固定不动，是定滑轮；B滑轮随着绳索一起移动，是动滑轮，故AB错误； C．由图可知，有效线段n=2，重物挂在钢绳的自由端，则由重物上升的高度h=nsP可知，绳索P点向右移动的距离为 故C正确； D．由图可知，有效线段n=2，不计滑轮和绳索自重、摩擦，根据可知，绳索P端受到的拉力为FP=nG=2×3000N=6000N 故D错误。 故选C。 31．如图所示，水平地面上重500N的物体在大小为100N的拉力F作用下，10s内向左匀速运动了6m。这一过程中：物体的重力做功 J，拉力F做功 J；物体受到的摩擦力为 N；拉力F的功率为 W。（不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦） 【答案】 0 1200 200 120 【详解】[1]物体水平运动，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，即重力做功为0J。 [2]由图知，，拉力端移动距离 拉力做的功 [3]不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦，拉力，则物体受到的摩擦力 [4]拉力做功功率 32．如图所示是一种用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，装置中滚轴B的作用是 （省力/省距离）。利用该装置提升重600N的物体时，人至少要施加 N拉力。 【答案】 省力 120 【详解】[1]由图可知，装置中滚轴B相当于动滑轮，省力，费距离。 [2]由图可知，绳子的股数 则至少需要的拉力为 33．在水平桌面上放一个的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是，不考虑滑轮和绳的重力以及滑轮与绳间摩擦，水平拉力为 。若绳子自由端移动速度为，则物体移动速度为 。 【答案】 18 0.2 【详解】[1]由于物体在做匀速直线运动，故物体受到的绳子的拉力应与滑动摩擦力大小相等，即 根据题图可知，滑轮组中的动滑轮上所挂的绳子的股数，故水平拉力 [2]若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则物体移动的速度 34．如图所示，使用重为30N的动滑轮将一质量为60kg的物体提起（g取10N/kg），若不计绳重和摩擦，求： (1)物体的重力； (2)若物体在20s内上升了2m，求物体上升的速度； (3)拉力F的大小。 【详解】（1）物体的重力 （2）物体上升的速度 （3）由图可知，滑轮组有效绳子段数，不计绳重和摩擦，则拉力 35．如图所示，一轻质杠杆AB水平放置，O为杠杆的支点，OB长0.8m，OC等于0.2m。在杠杆上用一绳子悬挂质量为2kg，边长为0.1m的正方体物块M于C点。用绳子连接滑轮组与杠杆B端，竖直向上提拉杠杆，每个滑轮重2N。（绳子的伸长度、绳子的重力及绳与轮之间的摩擦均忽略不计，轻质杠杆AB始终水平平衡，g=10N/kg） (1)求物块M所受重力； (2)物块M对C点的拉力为18N，则M对水平地面的压强为多少? (3)若滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，求物块M刚被提离地面时悬挂点C与O点之间距离的最大值。 【详解】（1）根据公式可知，物块M所受重力为 （2）物块M处于静止状态，受力平衡，在竖直方向上受到向下的重力和向上的拉力、支持力是平衡力，则，所以地面对物块M的支持力为 地面对物块M的支持力和物块M对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，根据公式可知，物块M对地面的压强为 （3）由图可知，滑轮组线段数为2，因为滑轮组绳子自由端的最大承受拉力为7N，滑轮重2N，根据公式可知，杠杆B端的力为 根据杠杆平衡条件可知， 当物块M刚被提离地面时，，即 得 八．斜面模型及相关计算（共5小题） 36．苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方，缘山而上，身心畅意。关于图中从A到D的上山线路，说法中正确的是（    ） A．盘山公路是斜面在生活中的应用 B．盘山公路既可以省力又可以省功 C．同一游客在B点的重力势能最大 D．从C到B下山时游客重力不做功 【答案】A 【详解】AB．盘山公路的设计，是为了在高度一定时，延长路程减小坡度，达到省力的效果，相当于斜面，使用它的好处是可以省力，但费距离，不能省功。故A正确，B错误； C．从A到D是上山，D点高度最大，因此同一游客在D点的重力势能最大，故C错误； D．从C到B下山时，在重力方向上有距离，游客重力做功，故D错误。 故选A。 37．如图所示，工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面，将一物体匀速推到高1.5m的车上，该过程中斜面的机械效率是75%，下列说法正确的是（　　） A．使用斜面是为了省距离 B．物体在斜面上受到的摩擦力为150N C．工人师傅做的功是900J D．物体重为1500N 【答案】B 【详解】A．使用斜面是通过增大距离，达到省力的目的，故A错误； BCD．工人师傅做的功，即总功为W总=Fs=600N×4m=2400J 根据可知，工人师傅做的有用功为 由W=Fs可知，物体的重力为 该过程中物体克服摩擦力做的额外功为W额=W总-W有用=2400J-1800J=600J 物体在斜面上受到的摩擦力为 故B正确，CD错误。 故选B。 38．新北区孟河镇的市民有清明节登小黄山的习俗，如图所示是小黄山某处的地形图，体重相等的甲、乙两人分别沿南坡、北坡两条路径以相等的行走速度从山脚登上山顶，则较省力的是 （选填“甲”或“乙”），两人克服重力做功的功率 （选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 甲 ＜ 【详解】[1]在斜面机械中，坡度越小，越省力；由图可知，南坡的坡度较小，所以甲较省力。 [2]由题知，两人体重相等，上升的高度相等，根据W=Gh可知两人克服重力做功相等，人行走速度相等，南坡路程长，根据可知，甲运动的时间长，根据可知甲的功率小，因此。 39．如图所示，AC、BC为光滑斜面，且AC的长度大于BC的长度。分别沿斜面用力F1、F2将重为G的物体匀速推上同一辆货车。物体从斜面底被推上货车所用的时间分别为t1、t2，推力F1、F2做功分别为W1、W2，已知t1＜t2，不考虑空气阻力，则在此过程中①F1 F2，②W1 W2，③P1 P2（选填“>”、“＜”或“=”）。 【答案】 < = > 【解析】【小题1】[1][2][3]由题可知，AC、BC为光滑斜面，即没有摩擦力且不计空气阻力，也就没有额外功，所以推力F所做的总功等于克服物体重力所做的有用功，又因为重物重力都G，提升高度相同，所以 又AC的长度大于BC的长度，所以。 根据可知，做功相同时，功率与时间成反比，因为，所以。 40．小明学习了简单机械的知识后，知道了使用斜面抬高物体时能帮我们省力，还了解到斜面的倾斜程度会影响到省力的情况。小明猜想：斜面的倾斜程度越小，抬高物体时越省力。请你帮小明设计实验来验证这个猜想。 实验次数 ① 木块重力G/N ② 1 2 3 (1)除了如图所示的器材以外，还必须用到的测量工具是 ； (2)请写出实验的操作步骤 ； (3)实验中记录数据的表格如上，其中①②应分别填写① 、② ； (4)出现什么数据时能证明小明的猜想是正确的 ？ 【答案】(1)弹簧测力计和量角器 (2)见解析 (3) θ/° F/N (4)见解析 【详解】（1）实验要验证“斜面的倾斜程度越小，抬高物体时越省力”的猜想，需要测量的是斜面的倾斜角度和拉力，所以，除了如图所示的器材以外，还必须用到的测量工具是弹簧测力计和量角器。 （2）实验的操作步骤如下： ①用弹簧测力计竖直勾起图中的带钩木块，测量时应让木块保持静止状态，受到的重力和拉力是平衡力，依据二力平衡的条件得出带钩木块重力的大小G等于弹簧测力计的示数；将带钩木块的重力记录在表格中； ②带钩木块放在斜面上，应用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉带钩木块，记录弹簧测力计读数F1； ③通过移动垫着斜面长木板的垫块（向右移时倾角变小，向左移倾角变大），改变斜面倾角θ；重复步骤②，再次记录此时弹簧测力计的读数F2； ④重复步骤③一次，记录弹簧测力计的读数F3。 （3）[1][2]由实验过程可知，①②应分别填写斜面倾角θ/°、拉力F/N。 （4）当斜面的倾斜程度越小，弹簧测力计的示数（拉力）越小且小于木块重力时，能证明小明的猜想是正确的。 九．轮轴模型及相关计算（共4小题） 41．如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民将谷物倒入扇车后，快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，气流使枯瘪谷物从远端出风口飞出，饱满谷物从近端落下。下列说法正确的是（    ） A．摇柄使用时相当于轮轴，可以省力 B．快速摇动摇柄时使扇车内气体压强变大 C．枯瘪谷物是因为不受重力才会从远端出风口飞出 D．人停止摇动摇柄，摇柄慢慢停下来是因为没有力的作用物体不能运动 【答案】A 【详解】A．扇车的摇柄可以绕轴连续转动，相当于轮轴，摇动摇柄时，力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，故轮轴可以省力，故A正确； B．快速摇动摇柄时，扇轮转动使扇车内空气流速大，压强小，故B错误； C．地面附近的物体都受重力作用，枯瘪谷物从远端出风口飞出是因为其质量小、惯性小，在气流作用下更容易改变运动状态，故C错误； D．人停止摇动摇柄，摇柄由于具有惯性，要保持原来的运动状态，所以会慢慢停下来，并不是因为没有力的作用物体不能运动，故D错误。 故选A。 42．轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。如图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力和的力臂，如图乙所示。根据杠杆的平衡条件，可得，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。以下说法错误的是（   ） A．轮轴的实质是变形的杠杆，如果动力作用在轮上就可以省力 B．若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，动力是阻力的5倍 C．如图丙所示自行车，脚蹬和曲柄带动齿盘转动是一个省力轮轴 D．如图丁所示螺丝的螺纹是一个省力轮轴 【答案】B 【详解】A.轮轴的实质是变形的杠杆，当动力作用在轮上时，轮半径R是动力臂，轴半径r是阻力臂，因为，根据杠杆平衡条件可得，，所以可以省力，故A 正确，不符合题意； B.已知螺丝刀轮半径，轴半径，由可得，，所以作用在螺丝刀上的动力是阻力的，故B错误，符合题意； C.在自行车中，脚蹬和曲柄带动齿盘转动，此时动力作用在轮上，阻力作用在轴上，轮半径大于轴半径，根据轮轴的省力原理，这是一个省力轮轴，故C正确，不符合题意； D.螺丝的螺纹可以看作是一个轮轴，使用时动力作用在轮（螺丝刀等工具转动的部分相当于轮）上，阻力作用在轴（螺丝的螺纹部分相当于轴）上，轮半径大于轴半径，是省力轮轴，故D正确，不符合题意。 故选B。 43．如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可视为杠杆，为方便提水，它是按照 （选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，图丙是它的简化图，设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N，若要使辘轳静止在图乙所示位置，则作用在A点最小的力应为 N。（不计井绳的粗细和自重） 【答案】 省力 30 【详解】[1]辘轳其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂大于阻力臂，故辘轳可以看作省力杠杆。 [2]图乙中，两个轮都绕着O点转动，O点为支点。由题意知，动力臂与阻力臂的比为，水桶的总重力为阻力，据杠杆的平衡条件有 44．如图甲，方向盘相当于一个 ，若F1＝20N，轮盘的半径为20cm，轴的半径为2cm，不计摩擦阻力，该轮轴平衡时F2＝ N。如图乙，门锁的把手相当于一个 （省力/费力）机械。 【答案】 轮轴 200 省力 【详解】[1]方向盘由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转，所以方向盘相当于一个轮轴。 [2]已知，轮盘的半径，轴的半径。 根据轮轴实质是杠杆变形，利用杠杆平衡条件，即 将已知数值代入公式可得 解得。 [3]门锁的把手，外轮半径大于轴半径，动力作用在轮上。根据轮轴原理，当动力作用在轮上时，利用杠杆平衡条件，即，可得，因为，所以，也就是用较小的动力就能克服较大的阻力，所以门锁的把手相当于一个省力机械。 十． 生活中简单机械的应用（共4小题） 45．如图是丰子恺的“瓜车上坡、路人共助”漫画，一辆装满西瓜的瓜车要推上斜坡。实际生活中，如果瓜车和西瓜总重，斜坡长度，高度，则以下说法正确的是（　　） A．不考虑摩擦力，把瓜车推上斜坡需要做的功是 B．不考虑摩擦力，把瓜车推上斜坡需要做的功是 C．瓜车缓慢上坡，瓜车对斜坡的作用力等于5000N D．瓜车缓慢上坡，所有人对瓜车的作用力等于5000N 【答案】A 【详解】AB．不考虑摩擦力，把瓜车推上斜坡需要做的功，至少为克服瓜车总重力做功，即 故A正确，B错误； C．瓜车缓慢上坡，可看成平衡状态，且属于斜面运动，瓜车受到竖直向下的重力、沿斜面向上的摩擦力、垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的推力，四个力作用下处于平衡状态，则摩擦力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的推力三个力的合力与瓜车的重力大小相等，由于瓜车受到斜面施加的支持力和摩擦力，两个力不等于瓜车的重力，力的作用是相互的，瓜车对斜坡的作用力不等于5000N，故C错误； D．瓜车缓慢上坡，属于斜面运动，而斜面通过增加移动的距离来减小所需的力，因此所有人对瓜车的作用力小于5000N，故D错误。 故选A。 46．如图是自行车及其脚踏板的杠杆示意图（为支点，为力的作用点）。关于自行车的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．骑行时，施力的方向与连线相垂直时最省力 B．骑行中，后轮受到的摩擦力是阻碍自行车运动的阻力 C．车座做得宽大，是为了增大压强 D．自行车的链条传动，属于滑轮组的应用 【答案】A 【详解】A．在杠杆原理中，当力的方向与力臂垂直时，力臂最大，此时最省力。题目中，A是支点，B 是力的作用点，AB是力的作用线。  当施力方向与 AB垂直时，力臂就是 AB的长度，此时力臂最大，因此最省力。故A正确； B．在骑行时，车后轮相对运动方向向后，受到地面的摩擦力方向水平向前，是动力；车前轮受到地面的摩擦力方向水平向后，是阻力，故B错误； C．车座垫做得较宽，是在压力一定时，增大受力面积，减小对人臀部的压强，故C错误； D．自行车链条传动的作用是将脚踏的旋转传递到后轮，属于齿轮传动或链传动，与滑轮组无关，故D错误。 故选A。 47．使用螺丝刀拧螺丝时，螺丝刀的手柄相当于一个 ；而手柄的表面有凹凸不平的花纹是为了增大 力。 【答案】 轮轴 摩擦 【详解】[1]使用螺丝刀拧螺丝时，螺丝刀的手柄在使用过程中可以绕着中心轴转动，所以螺丝刀的手柄相当于一个轮轴。 [2]手柄表面有凹凸不平的花纹，使接触面变粗糙。在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大，所以是为了增大摩擦力。 48．某地拟建一座抽水蓄能电站，如图是工程所在地的等高线地形图。图中A点大气压比B点 （选填“高”或“低”）。施工时选择线路CD作为输送建筑材料的线路更省力，是因为该路线坡度较 （选填“陡”或“缓”）。为储存更多能量，水库应建在湖水的 （选填“左边”或“右边”）一侧的高地上。 【答案】 低 缓 左边 【详解】[1]因为A点的海拔比B点高，根据大气压随高度升高而降低的规律，所以图中A点大气压比B点低。 [2]观察等高线地形图可知，线路CD处的等高线比其他可能的线路更稀疏。在等高线地形图中，等高线越稀疏表示坡度越缓，坡度缓则在运输建筑材料时更省力。 [3]从等高线地形图可以看出，湖水左边的高地等高线数值较大，地势相对较高，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，储存的重力势能越多，故蓄水库建得越高越好。所以水库应建在湖水的左边一侧的高地上。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $