12.3 滑轮 分层作业 2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 滑轮分层作业通过A、B两层设计，A层夯实基础概念与简单计算，B层深化综合应用与科学推理，适配新授课分层巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|定滑轮/动滑轮基本特点、简单功与功率计算|以选择、填空为主，结合古代应用情境（护城河板桥），强化物理观念| |B层|滑轮组机械效率、水平方向应用、综合计算|含多选与实验探究（如弹簧与滑轮结合），突出科学思维与问题解决能力|

12.3滑轮 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．如图所示，我国古代聪慧的劳动人民能巧妙地应用简单机械将护城河上的板桥拉起来。安装在护城河旁城墙顶端的滑轮的作用是（　　） A．改变力的方向 B．省力 C．省功 D．省距离 2．我国很早就有使用滑轮的记载。关于图中使用滑轮提升重物的说法正确的是（　　） A．甲图是动滑轮，可以省力 B．甲图是定滑轮，改变了用力方向 C．乙图是定滑轮，可以省力 D．乙图是动滑轮，改变了用力方向 3．施工中，一个工人利用如图所示的滑轮，若沿不同方向将一桶泥沙提到高处（不计摩擦），那么工人用的拉力（　　） A．大 B．大 C．大 D．一样大 4．（多选）图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（　　） A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140N B．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cm C．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cm D．健身器材提供的最大拉力为820N 5．如图所示滑轮，是一个_________滑轮，用拉力F匀速向上拉动重为20牛的物体A，物体A在2秒内运动了0.4米，若不计滑轮重与摩擦，拉力F做功为_______焦，功率为_______瓦。 6．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ______，但不可以 ______； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ______，但不可以 ______； （3）他们组装滑轮组时想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ______，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是______m/s。 7．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。 B层 8．如图所示，利用动滑轮提升物体，使物体在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（   ） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为 C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 9．利用如图所示的滑轮组，使重100N的物体A沿水平地面匀速向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为25N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确（    ） A．拉力F为25N B．滑轮组挂钩拉物体A的力为25N C．该滑轮组既能省力又可以省距离 D．绳子自由端移动的距离为3m 10．如图所示，人直接用F1的力匀速提升重物B，所做的功是W1，功率为P1；若人使用滑轮组匀速提升该重物到同一高度，且人的拉力为F2，所做的功是W2，功率为P2，绳重、摩擦忽略不计，下列说法错误的是（　　） A．F2一定小于F1 B．W2一定大于W1 C．P1可能等于P2 D．使用滑轮组费距离 11．（多选）如图所示，某人将物体沿水平方向匀速拉动了10m，所用时间为10s。物体和地面之间的摩擦力为320N，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．A、B、C处绳子受力的大小关系是FB＞FC＞FA B．绳子A处向上的速度为2m/s C．动滑轮重为80N D．拉力F做功的功率为160W 12．小颖同学用20N的水平拉力F将如图重100N的物体M向左匀速拉动，物体以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动，则在此过程中，拉力F的功率为______W，物体重力做功为______J。（滑轮重、绳重、摩擦均忽略不计） 13．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中，小明用同一个滑轮做了4次实验，前2次分别按图甲、乙所示装置进行，后2次按图丙所示装置进行，并将测得的数据记录在表格中。（不计绳重及摩擦） 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1 20 1 20 2 2 20 2 20 3 1 20 0.7 40 4 2 20 1.2 40 (1)分析前2次的实验数据及观察到的现象，可以得出结论：使用定滑轮不能省力，但可以改变______。 (2)进行图丙所示的实验时，应沿______方向匀速拉动绳子自由端。分析第3、4次实验数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为______，如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，请提出一条合理的建议______。 (3)用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右倾斜一定角度匀速拉动，拉力的大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 14．如图所示，在新农村改造时，质量为70kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的建筑材料，在10s内将该建筑材料匀速竖直提升了2m。不计绳重和摩擦，工人所用的拉力为250N。（g取10N/kg） (1)求建筑材料的重力； (2)求绳子末端移动的速度； (3)请通过计算说明，该工人用此滑轮组能否拉起重为1400N的建筑材料。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 8 9 10 11 答案 A A D AC D B A BC 1．A 【详解】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮是定滑轮，作用是改变力的方向，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】AB．甲图的滑轮是动滑轮，可以省力，不能改变力的方向，故A正确，B错误； CD．乙图中的滑轮是定滑轮，不省力，不省距离，可以改变力的方向，故CD错误。 故选A。 3．D 【详解】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．AC 【详解】A．弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由图可知，定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力，弹簧拉力为60N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×60N+20N=140N 故A正确； B．拉环和动滑轮连接，动滑轮绕2段绳，拉环向下移动10cm，弹簧伸长2×10cm=20cm 故B错误； C．弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为 动滑轮绕2段绳，拉环向下移动 故C正确； D．由图乙可知，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧的最大拉力是400N，弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略，由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N 故D错误。 故选AC。 5． 动 8 4 【详解】[1]由图可知，滑轮的轴随着物体的运动而运动，故该滑轮为动滑轮。 [2][3]由图可知，承担重物的绳子有2段，即n=2，物体A在2秒内运动了0.4米，则拉力F移动的距离为 不计滑轮重与摩擦，拉力F的大小为 拉力F做的功为 拉力F的功率为 6． 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 省力 0.6 【详解】（1）[1][2]由甲图知道，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力。 （2）[3][4]在图乙中，拉力 F=0.6N＜G=1N 说明使用动滑轮时省力，但不能改变力的方向。 （3）[5]由图丙知道，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，故利用滑轮组提升重物能省力。 [6]物体上升10cm，绳子自由端上升30cm，故绳子自由端移动的速度为重物移动速度的3倍，故绳子自由端移动的速度 v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s 7．(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 8．D 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但是费距离，故A错误； B．物体运动的速度为 故B错误； C．不计绳重与摩擦，则拉力的大小为 故C错误； D．绳子自由端移动的距离为 故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．不计绳重、滑轮重、轴间摩擦，水平滑轮组拉力，故A错误； B．物体A匀速向左运动，受力平衡，滑轮组挂钩拉物体A的力与摩擦力大小相等，摩擦力为，因此拉力大小为，故B正确； C．根据功的原理，任何机械都不能省功，省力的机械必然费距离，不可能既省力又省距离，故C错误； D．绳子自由端移动距离，故D错误。 故选 B。 10．A 【详解】A．人直接用F1的力匀速提升重物B，所以F1=GB，图中滑轮组的绳子有效段数n=2，不计摩擦时 滑轮的重力未知，F2与F1的大小无法比较，故A错误，符合题意； B．直接将重物提起时W1=Gh，使用滑轮组将重物提起时 W2=W额+W有=W额+Gh 故B正确，不符台题意； C．直接提起重物的时间与用滑轮组的时间大小未知，则无法比较P2、P1，P1可能等于P2，故C正确，不符合题意； D．绳自由端移动的距离为 比较费距离，故D正确，不符合题意。 故选 A。 11．BC 【详解】AC．因为不计绳重和摩擦，所以A处与C处的拉力相等，等于人的拉力，即FA=FC，由图可知n=2，因为滑轮组的机械效率 则拉力 因为物体沿水平方向做匀速直线运动，所以绳子B点受到的拉力为 FB=f=320N 所以A、B、C处绳子受力的大小关系是 FA=FC˂FB因为不计绳重和滑轮组的摩擦时人的拉力为 所以动滑轮重力 G动=nF﹣f=2×200N﹣320N=80N故A错误，C正确； B．绳子自由端移动的距离为 s=ns物=2×10m=20m则拉力端移动速度 故B正确； D．拉力做功为 W总=Fs=200N×20m=4000J拉力做功功率为 故D错误。 故选BC。 12． 12 0 【详解】[1]由图知，动滑轮上的绳子股数n=3，则绳子自由端移动的速度为 拉力F的功率为 [2]重力的方向竖直向下，物体在水平地面上向左匀速运动，没有在重力的方向上移动距离，根据做功的条件可知，重力没有做功，即做功为0。 13．(1)力的方向 (2) 竖直 动滑轮有重力 提升更重的物体 (3)变大 【详解】（1）分析前2次实验数据，钩码重力增大，拉力也增大，且拉力总等于钩码重力，结合图甲乙可知，拉力的方向改变，所以可以得出：使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 （2）[1]图丙是动滑轮，为了便于准确测量拉力大小，应沿竖直向上方向匀速拉动绳子自由端。 [2]分析第3、4次的数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，是因为动滑轮自身受到重力，拉力等于物重加动滑轮重的一半。 [3]绳子自由端的拉力 由上式可知，当G增大时，F会更接近物重G的一半，所以为了使测出的拉力接近物重的一半，可以提升重力更大的物体。 （3）动滑轮的实质是省力杠杆，利用图丙装置进行实验时，若小明将绳子向右倾斜一定角度匀速拉动，此时拉力的力臂变小，根据杠杆平衡原理，拉力的大小将变大。 14．(1)400N (2)0.4m/s (3)不能 【详解】（1）建筑材料的重力G物=m物g=40kg×10N/kg=400N （2）动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，绳子末端移动的距离s=nh=2×2m=4m 绳子末端移动的速度 （3）动滑轮的重力G动=nF-G物=2×250N-400N=100N 工人的重力G人=m人g=70kg×10N/kg=700N 绳子末端受到的最大拉力为人的重力，即F'=G人=700N 工人能拉起的最大物重G物'=nF'-G动=2×700N-100N=1300N<1400N 故不能拉起重为1400N的建筑材料。 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 $