第2章 第1节 简单机械(3)-滑轮（下册）-【拓展与培优】2026-2027学年九年级全一册科学同步练习（浙教版·新教材 浙江专版）

科学 第1节 简单机械(3) 滑轮 思维拓展 角时，由于夹角越大，拉力越大，所以F2>F1.乙图 是一个定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费 力，故F3=F4=G物 一、滑轮：是一种周边有槽，可以绕着中心轴转动的 四、滑轮组 轮子 1.定义：由定滑轮和动滑轮组合在一起构成的 二、定滑轮 装置叫作滑轮组。 1.定义：轴固定不动的 2.滑轮组特点 滑轮. (1)优点：既能省力又能改变力的方向.在不计 2.特点：不省力，不省距离， 但能够改变力的作用方向. 绳重和摩擦的情况下，拉力F=(G物十G),n为 3.实质：定滑轮可以看作是 G 点 承担物重的绳子股数、 一个变形的杠杆，如图所示，滑 (2)缺点：费距离.若绳子自由端移动的距离为 轮的轴相当于支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮的 s,物体上升的距离为h,则s=nh,n为承担物重的 半径，根据杠杆平衡条件可知F=G,所以不省力 绳子股数 因此定滑轮实质是一个等臂杠杆 拓展：使用滑轮组的一些规律 三、动滑轮 (1)速度情况：若物体移动（上升）的速度为v物， 1.定义：轴随物体一起移 绳子自由端移动的速度为v,则v=nv物· 动的滑轮. (2)“奇动偶定”：如果绳子的起始端固定在动 2.特点：省一半力，费一倍支点 滑轮上，则承担重物和动滑轮总重的绳子股数为奇 距离，并且不能改变力的作用 数(n为奇数)；如果绳子的起始端固定在定滑轮上， 方向. 则承担重物和动滑轮总重的绳子股数为偶数(n为 3.实质：动滑轮也可以看 G 偶数). 做是一个变形的杠杆，支点在滑轮的边缘上，动力 (3)承担绳子股数的确定方法：首先分清动滑 臂L1为阻力臂L2的两倍，所以动力F1是阻力F2的 轮和定滑轮，在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线， 二分之一，即动滑轮能够省一半力.因此动滑轮实质 把定滑轮和动滑轮分开，看绕在动滑轮上绳子有几 是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，使用动滑轮费 股，则n就等于几： 一倍距离，如物体上升距离为h,则绳子自由移动的 距离s=2h. 注意点：使用动滑轮可以省一半力，但不一定 省一半力；而且使用动滑轮可能费力. 例1如图，用同一滑轮匀速提升同一重物（不 计摩擦).图中F1,F2,F3,F4之间的关系正确的是 ( 甲 甲图：F= 26(绳子股数为2) 3G(绳子股数为3) 乙图：F= 分 (4)使用任何机械都不能省功.即省力的简单机 A.F=F2 B.F3=F 械费距离；费力的简单机械省距离. C.FF, 拓展：滑轮组横放时省力情况的判断： D.F:-3F 在不考虑绳、轮摩擦时，滑轮组用几股绳拉着 【分析】甲图是一个动滑轮，能够省一半的 物体做匀速直线运动，拉力大小就是物体所受摩擦 。1 力，故F1=2(G十G):当拉力与竖直方向有夹 力的儿分之-即：F=f 38 (© 九年级全一册 例2同一物体沿相同的水平地面被匀速移 摩擦力是 动，如下图所示，托力分别为F甲，F乙，F丙，不记滑 轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则 ) F GWG6WWWCWWr A.10N B.100N 丙 手念© C.40N D.60N A.F年<F乙<F丙 B.F年>F乙>F丙 3.如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平 C.F年>F乙=F丙 D.F年=F乙>F丙 面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1,F2,F3, 【分析】三种情况下物体与地面的摩擦都相 那么有 () 等为f,甲是定滑轮，F甲=f,乙是动滑轮，F2 合，丙是滑轮组，E=f,即F,>P>R, 1 例3如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀 速直线运动，弹簧测力计的示数是5N,那么拉力为 N,物体A与地面间的摩擦力为 N. （→F 0 A.F1>F2>F3 A B.F1<F2<F3 【分析】本题动滑轮的动力施加在转轴上，是 C.F2>F>Fs 一种费力的用法，其实质是动力臂是阻力臂一半的 D.F,<F<F 杠杆，要费力，其杠杆示意图如图所示 4.小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠 铃；小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃.他 们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全：： 力，看谁能把对方拉起来比赛结果应是 () ● 思考：把此题的图旋转90°后与常见的动滑轮 对比一下，看看有什么发现？ 我能把你 我能把你 拉起来 拉记来 巩固练习 小李小胖 A组 A.小李把小胖拉起 1.请在图所示各滑轮下边的括号内写上“定滑 B.小胖把小李拉起 轮”或“动滑轮” C.两个都拉不起 0 D.两个都拉起 5.如图所示，动滑轮重为50N,绳重和摩擦不 计，人对绳子的拉力是260N,则物重是N; 若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降 m. wwwwwtm ( 2.如图所示，滑轮的重力和绳子摩擦不计，物 体的重力是100N,在20N的力F的作用下在水平 地面上做匀速直线运动，则物体与地面之间的滑动 239 @ 科学 6.如图所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面 B组 匀速运动时，弹簧测力计1示数为30N,则测力计2 10.两个物体A和B,质量分别为 示数为 N,A受到的摩擦力为 N. M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连.A (测力计及滑轮重不计) 静止于水平地面上，如图所示，不计摩 擦力，物体A对绳的拉力的大小与地 m E 面对物体A的支持力的大小分别是 ( 777777777 7.在水平桌面上放一个200N的重物，现用如 A.mg,Mg 图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力 B.(M-m)g,Mg 是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平 C.mg,(M-m)g 拉力F为 .若绳子自由端移动速度为 D.mg,(M+m)g 0.6m/s,则物体移动速度为 m/s. 11.如图所示，摩擦不计，滑轮重2N,物重 10N在拉力F的作用下，物体以0.4m/s的速度匀 速上升，则 () 77777777777777777777 8.如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速 直线运动，弹簧测力计的示数为5N,那么拉力F为 N,物体A与地面间的摩擦力为 N; 若拉力F端移动了2m,则物体A移动了 m. 测力计 A.F=5N,F向上的速度是0.2m/s B.F=7N,F向上的速度是0.2m/s A C.F=6N,F向上的速度是0.8m/s D.F=22N,F向上的速度是0.2m/s 9.小明要提起重800N的物体，但是他的最大 12.如图所示，滑轮重不计，滑轮与转轴的摩擦 拉力只有300N.于是，他找来了一些滑轮，想利用 滑轮组提起这个重物. 不计，在拉力F作用下可使物体匀速运动。 (1)已知每个滑轮重10N,小明想要在地上向 ©© 下拉绳.他最好选择下图中 滑轮组来提起重物 (填“A”“B”或“C”). (1)如果拉绳的速度是，则物体移动的速度 weeeeeeee 2121211L8 L2L222222 U物 (2)如果已知拉力F是6N,那么可知() A.物重为12N B.物重为3N C.物重为2N D.物体受摩擦力12N a E.物体受摩擦力3N F.物体受摩擦力2N (2)请在所选的图中画出正确的绕绳方法。 13.如图所示，物重G=30N,绳的一端拴在地 (3)若不计摩擦和绳子的重力，小明所需的拉 面，拉力F使滑轮匀速上升. 力是多大？ 7777777777 (1)若滑轮重不计，滑轮向移动20cm,则拉力 240 (© 九年级全一册 F- N,物体上升 cm. 16.如图所示，绳及滑轮重不计，滑轮转动时的 (2)若滑轮重为2N,使物体上升20cm,则拉力 摩擦不计.物体A重800N、B重100N,B在运动 F= N,滑轮向上移动cm. 时受地面的摩擦力是fB=20N.当拉力F=200N 14.如图所示，物体A的质量m=12kg,在拉 时，物体A以3m/s的速度沿水平面匀速运动.求： 力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面 (1)物体B运动的速度. 上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N,忽 (2)物体A所受的摩擦力fA 略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳 子所受的重力，并且绳子足够长，求： (1)物体A与水平面间摩擦力f的大小. (2)拉力F的大小. (3)物体A运动10s的过程中，拉力F所做 的功. 17.停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲 是一“路边空中存车亭”；存车时只需40秒就可以把 车子“锁上天”.图乙为“存车亭”的工作原理图，其中 A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定 悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M 为牵引钢丝绳的电动机.存车时，汽车开到存架上， 电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固 定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面. 15.如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动 世 滑轮；配重A的质量为140kg,底面积是8.0× 电动机 102m,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动， OE:OH=1:2.假定运动员体重是600N,一只脚 板与地面的接触面积为2.0×102m2,(不计杠杆 7 图甲 重、，绳重及摩擦，g取10N/kg).问： 图乙 请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重 (1)配重A自由放置时对地面的压力是多大？ (2)当人将配重A匀速提升0.2m时，人做功 力和机械各部分的摩擦力)： (1)图乙中的C的作用是 340J,动滑轮重为多少？ (2)如图乙所示，小汽车从水平地面被提升到 (3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在 BC垂直于杆OB的过程中，作用在B点的动力如 水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？ 何变化？ .(填“变大”“变小”或“不变”) (3)“存车亭”遮阳棚上装有太阳能光电板，给 蓄电池充电，再由蓄电池给电动机供电若汽车的质 量为1200千克、存车架的重力为8000牛、被提升的 高度为3米；光电板平均每小时每平方米面积吸收 太阳能为3×10焦，太阳平均每天照射时间为10 小时，太阳能最终有10%转化为汽车和存车架的机 械能.如果每天需存车的平均次数为10次，忽略下 降过程电动机消耗的电能，则光电板的面积至少为 多少平方米？(g=10N/kg) 241 科学 @ C组 过程中克服货物重力做功多少焦？ 18.如图所示，物体重G=1000N,人站在地面 (4)若该起升电动机的效率为90%，将重为 上拉绳子的一端，使物体以2m/s的速度匀速上升， 1.2×10牛的货物提升到30米的高度，用时50秒， 已知动滑轮所受重力为200N,求： 则该起升电动机的实际功率是多少瓦？ (1)人所施加的拉力. (2)绳子自由端的运动速度， 20.桥式起重机在工业生产上有广泛应用.如图 是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道 A和B上，电动机D可沿横梁左右移动.横梁、电动 机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩 擦均不计 19.如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起 (1)电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零 重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件 件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米.求：电动机对 的安装.（动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/ 零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少 千克) 瓦？(g取10牛/千克) 连接起升 【固定点 平衡臂 起更臂 电动机 (2)已知横梁长度为L,零件质量为m,电动机 吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度匀 平衡重 速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的 起升电动机 关系式为：F= 甲 (1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起 重机，配备的平衡重的质量应越 (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑 轮a的作用是 若钢丝绳能承受 的最大拉力为3×10牛，则能吊起货物的质量不能 超过 千克 (3)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直 方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此 42G,即F=G,由于1，和G不变，因此F和1：成正 比：因此小明的观点是正确的， C组 12.(1)增大(2)先增大后减小 【分析】(1)作用在A点的动力F方向始终竖直向 下，则杆从水平位置缓慢转动10°角的过程中，动力臂 减小，阻力臂增大，阻力不变，由杠杆平衡条件可知， 动力F增大； 7777777777777777777 (2)在杆从水平位置缓慢转动45°角过程中，如图 所示，拉力F。的方向始终与杆垂直，故动力臂不变， 阻力臂先增大，当柱形物体的重心P在竖直方向上 开L,即重心P上升到水平位置时，阻力臂最大， 此后阻力臂减小，当杠杆转动45度时，P在竖直方向 上开行+，因此数个过程中短方臂先变大后变 4 小，由杠杆平衡可知，动力F先增大后减小， 13.(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相 等，且m后=6t=6000kg,m前=5t=5000kg,所以， 由F=G=mg可知，前轮对地面的压力小于后轮对 地面的压力，因前后轮对地面的受力面积相同，所以， F 由p=S可知，前轮对地面的压强小于后轮对地面的 压强！ (2) L O. G 甲 乙 以汽车前轮为支点建立杠杆模型，示意图如图 甲，根据杠杆平衡条件得：F后L=GL1一一①，以汽车 后轮为支点建立杠杆模型，示意图如图乙，根据杠杆 平衡条件得：F前L=GL2一—②，由①②两式可得： G=F前+F后=(5000kg+6000kg)X9.8N/kg< (2000kg十10000kg)×9.8N/kg,所以，该汽车不 超载. 14.根据杠杆平衡公式，反应后B端受到向下的拉 力：F。=F0A_L34N=0.67N,则反应后：G OB 2 ·28… F洋=0.67N,即m长g一pgV长0.67N,P转V装-PV长= 0.067kg.Vf=0.067kg= 0.067kg P长一P速 (7.8-11Dx102kg/m= 0.01×103m3,m长=P长V长=7.8×103kg/m3X 0.01×10-3m3=0.078kg=78g,参加反应的铁的质 量：134g-78g=56g,设稀盐酸的质量分数为x, Fe+2HCI-FeCl2+H2 56 73 56g500g×x 56 56g 73500gXx,x=14.6% 15.(1)①增加接触面的粗糙程度，增大摩棕 ②增大受力面积，减小压强(2)1.07×10Pa (3)该同学受到的重力：G=mg=55kg×10N/kg= 550N重心移动的距离：h=60cm=0.6m该同学 30秒所做的功：W=nGh=10×550N×0.6m=3300J 该同￥的功率：P=W-380】-10W t-308 第1节简单机械(3)一滑轮 例1B 例2B 例3105 巩固练习 A组 1.动滑轮定滑轮动滑轮定滑轮 2.C3.D4.B 5.7300.6 6.6060 7.160.2 8.1054 9.(1)C (2)如图所示w (3)270N G B组 10.C11.D 12.0号 (2)D 13.(1)6040(2)6210 14.(1)12N(2)24N(3)12J 15.(1)1400N(2)300N(3)250N 16.(1)6m/s(2)160N 17.(1)改变力的方向(2)变小(3)2平方米 C组 18.(1)600N(2)4m/s 19.(1)大(2)改变力的方向6000(3)3.6× 10J(4)8000W 20.(1)2.4×10J2.4×103W(2)mg- mgv L 第1节简单机械(4)一机械效率 例B 巩固练习 A组 1.D2.D3.D4.A5.B6.B7.C 8.D 9.480040% 10.60J480J87.5% 11.80%120 12.84070% 13.(1)5000J(2)4000J(3)80% B组 14.C15.B 16.1.8×101.8×10430%减小 17.1250J312.5N 18.(1)80%(2)70J 19.(1)定(2)8(3)由平衡条件可知，拉力： F=mg=60kg×10N/kg=600N,人的拉力做功： W=Fs=600N×0.5m×100=3×10'J,消耗脂肪的 3×10°J 质量：m物-37.5X10/gX10%88:拉力共做功 3×10J,相当于消耗8克脂肪。 第2节动力机械 例1C 例2B 例3A 巩固练习 A组 1.C2.D3.D 4.压缩做功 5.D无 6.化学900 B组 7.D8.C 9.做功3002250 10.(1)发动机的排气量：V持=4V每=4Sh=4× 50cm2×8cm=1600cm3=1.6L. (2)根据力三可得，燃气对活塞的推力： F=pS=10Pa×50×10-4m2=5000N, 一个做功冲程中燃气对活塞做的功： W=Fh=5000N×0.08m=400J. (3)飞轮每转两圈对外做功一次，所以1min转 动6000周，要做功3000次，则该汽车的平均功率： P=WE=400JX300X4=80000W=80kw. t 60s 第2章培优训练 A组 1.B2.B3.C4.D5.A6.A7.B 8.D 9.做功 10.1212 11.动滑轮102W 12.费力减小 13.粗糙程度费力 14.150变大 15.(1)32.5kg(2)不变(3)Q=cm△t= 4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×20℃=2.1×10J (4)①W=Pt=75×103W×1×60s=4.5×10J ②C B组 16.B17.B18.D19.B20.D21.D 22.B0.320 23.改变力的方向100N3000 24.(1)5(2)省距离 25.(1)6N(2)0.6(3)变大 26.(1)30N(2)B (3)根据图片可知，绳于自由端的速度 3m=15m/s拉力F做功的功率P=Fu=40NX 2 1.5m/s=60W. 27.(1)60(2)90(3)1090 28.(1)杠杆平衡原理（或F1·11=F2·l,) (2)右(3)1.0（或1）(4)AB 29.(1)物体上升的速度0.2m/s. (2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功， 功的大小为150J. (3)滑轮组提升该重物时的机械效率为70%。 C组 30.D31.B32.D 33.75%100变大 34.(1)由阿基米德原理可知：F浮=P水gSh= 1000kg/m3×10N/kg×0.04m2×1m=400N. (2)当A怡好完全浸没在水中时，根据杠杆平衡 条件得：FM·OM=FN·ON 4(GA-F￥)·OM=FN·2OM ·29·