2.1 简单机械 第4课时（分层作业）科学新教材浙教版九年级下册

**基本信息** 初中科学“滑轮”新授课同步分层作业，通过A、B、C三组设计实现从基础概念到综合应用的梯度进阶，强化科学观念建构与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|滑轮识别、基本计算|以选择题为主，如判断升旗装置中的滑轮类型，夯实科学观念| |B组|滑轮组受力分析、实验探究|结合弹簧伸长数据推理，如分析滑轮组中弹簧受力关系，培养科学思维| |C组|综合计算、实际应用|联系电动吊机、人体重心测量等情境，如计算功率与机械效率，提升探究实践能力|

第1节 简单机械 第3课时（分层作业） 目 录 A组 巩固过关 知识点1：滑轮 B组 能力进阶 C组 思维拔高 ( 知识点 1 )滑轮 1.下列物件或装置使用时利用了滑轮的是（     ） A．螺丝钉 B．升旗装置 C．指甲钳 D．托盘天平 2.如图所示滑轮组，每个滑轮重均为20牛，牛，物体匀速上升，则拉力F为（　　） A．可能等于50牛 B．一定等于60牛 C．可能等于80牛 D．一定等于70牛 3.吊车上常常需要滑轮组来提升重物，如图所示，该图为简化后的滑轮组，当1200牛的重物以0.2m/s的速度匀速提起时，若不计定滑轮和绳的自重以及摩擦（动滑轮自重不能忽略），下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端的速度为0.4m/s B．重物匀速上升时，吊车对绳子的拉力为400N C．若将绳子拉过6m，物体上升2m D．使用该装置不仅能省力，而且能改变力的方向 4.在同一水平面上，小科利用图甲和乙的滑轮组拉动相同的物体A（甲图中物体A的速度为 ，乙图中物体A 的速度为 ）匀速前进，若不计滑轮重、绳重及其摩擦，下列比较分析正确的是（　　） A．甲比乙省力 B．甲中拉力的功率更小 C．甲滑轮组的机械效率更大 D．甲克服A 受到的摩擦力做功功率更大 5.智能健身器材中带有滑轮，用多模式提拉重物来达到健身效果，以下简化的模拟图中，物体重G，每个滑轮重（不计摩擦阻力和绳子自重），拉力大小为（   ） A． B． C． D． 6.物体A重20牛顿，静止在水平桌面上，滑轮和绳子重力以及滑轮轴处的摩擦均不计。当B物体重为10牛顿时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动，则这个力的大小是（　　） A．5牛顿 B．10牛顿 C．20牛顿 D．30牛顿 7.小科利用如图装置探究定滑轮的特点。 （1）实验前，弹簧测力计已经在竖直方向上调零（如图甲）。实验过程中不再进行调零，则进行图乙操作时，测得绳子自由端的拉力大小_________绳子自由端实际拉力（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）本探究活动需要进行多次实验，下列多次实验的方案合理的是_________。 方案一：相同数量钩码，多次测量求平均值。 方案二：不同数量钩码，各测一组数据。 8.如图所示，物体A、B都处于静止状态，它们所受的重力分别是6N和14N，B的底面积为（不计滑轮、绳重和摩擦）下列说法正确的是（　　） A．绳子对物体A的拉力是14N B．该滑轮对天花板的拉力为12N C．物体B受到的合力是8N D．物体B对地面的压强为100Pa 9.图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 10.建筑工地上需要将一批材料从低处匀速提到高处，实践活动小组的同学们设计了甲、乙、丙、丁四种简单机械，在不计机械自重及摩擦的情况下，以下是对他们的设计进行评估，其中正确的是（　　） A．甲机械中物体挂于杆的中点，按图中F拉起杠杆可以省一半的力 B．乙机械中三个力大小相同 C．丙机械中物体匀速沿斜面向上运动时，物体受到斜面的摩擦力等于拉力F D．丁机械可以改变拉力的方向 11.如图甲是一种拉力器的原理图。负重箱内部装有活塞，活塞两端密封性良好，活塞从底部向上运动后，负重箱内处于真空状态。使用时拉紧拉环，拉力较大时，活塞向上运动，拉力较小时，活塞向下运动，如此反复，从而得到锻炼，已知负重箱内部高度为20厘米，活塞上表面面积为10cm2。（大气压。活塞厚度，活塞、滑轮、测力计、绳子的重力以及相互之间的摩擦均不计）    （1）滑轮A的作用是___________； （2）图乙是某次拉升中测力计示数F与活塞上升距离h之间的关系图，则完成一次活塞匀速上升，拉力做了多少功？___________ （3）如果负重箱内密封了定量的气体，该拉力器也能工作。那么，在活塞匀速上升的过程中，测力计的示数将___________（填“不变”、变小”或“变大”）。 12.某兴趣小组在探究滑轮组工作的特点时，难以分析每股绳子的受力情况，李老师提供了如图甲所示的自制教具进行进一步探究。该装置中，每一股绳上都加装了相同的弹簧，观察并记录每根弹簧的长度如下表。 实验次数 重物 弹簧A的伸长量∆LA/cm 弹簧B的伸长量∆LB/cm 弹簧C的伸长量∆LC/cm 弹簧D的伸长量∆LD/cm 1 X 1.6 1.6 1.6 4.8 2 Y 2.3 2.1 2.1 6.3 3 Z 2.5 2.5 2.5 7.5    （1）分析表中数据发现，当挂上某一重物时，弹簧A、B、C的伸长长度相等，我们可以得出的结论是：______； （2）分析表中数据，发现它们之间有一定的定量关系：______ （用、、表示）； （3）将滑轮组改成图乙绕线方式，并在下端挂上重物Z，则弹簧A的伸长长度为______cm。（不计滑轮和绳子的重，以及滑轮和绳子之间的摩擦） 13．（25-26九年级上·浙江金华·阶段检测）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　 　） A．甲能省一半的力 B．乙做的功比甲多 C．甲乙做的有用功相同 D．乙拉绳子的速度比甲快 14．（25-26九年级上·浙江金华·阶段检测）如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为F1、F2、F3、F4，则力最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 15．（25-26九年级上·浙江台州·期末）利用如图甲、乙、丙、丁四种机械，将重力为的物体从低处匀速提到高处。在不计机械自重、绳与滑轮摩擦的情况下，下列判断正确的是（　　） A．甲中 B．乙可以改变拉力的方向 C．丙中物体挂于杆中点时 D．丁中物体匀速向上时受到的摩擦力 16．（23-24九年级上·浙江宁波·期末）工人使用如图所示装置吊装重物。电动机的输出功率为800W， 将重为500N的水泥匀速提升到10m高的位置需要用时15s。若电动机的输出功率恒定不变。请完成下列问题： （1） 图中滑轮组的作用是___________； （2） 在此过程中， 绳子自由端移动的速度是多少？___________ （3） 求电动机对绳子的拉力大小；___________ （4） 请写出一条提高该滑轮组机械效率的方法___________。 17．（20-21九年级上·浙江台州·阶段检测）某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮组悬挂起（摩擦不计，动滑轮重不计）在绳子末端的托盘上放一些砝码，使木板水平平衡。如果该同学身高150cm质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上质量为8kg的码砝，木板再次水平平衡。 （1）在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些码砝，使木板水平平衡，这样做的目的是什么？________ （2）请你计算出该同学重心到“O”的距离是多少？_______ 18．（23-24九年级下·浙江杭州·阶段检测）如图所示，，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。 （1）弹簧测力计读数为______N； （2）物体A和地面之间的摩擦力______N； （3）如果增大，物体A是否有可能向左运动？请说明理由______。 19．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）电动吊机是一种小型起重设备，其结构如图所示。吊臂以O为支点，可通过伸缩杆实现升降。B为动力作用点，F1是伸缩杆对吊臂的力，OA是支点到伸缩杆的垂直距离。 (1)图中乙属于______（选填“定滑轮”或“动滑轮”）； (2)已知图中滑轮质量均为8kg，挂钩、绳子质量及摩擦忽略不计。当使用挂钩将300kg货物提升2m，绳子拉力F2至少做功______焦；（此过程中吊臂始终保持水平） (3)当吊臂处于水平位置时，若将动力作用点从B处移至C处（如图），动力F1大小保持不变，则电动吊机能吊起的最大货物质量将______。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 简单机械 第3课时（分层作业） 目 录 A组 巩固过关 知识点1：滑轮 B组 能力进阶 C组 思维拔高 ( 知识点 1 )滑轮 1.下列物件或装置使用时利用了滑轮的是（     ） A．螺丝钉 B．升旗装置 C．指甲钳 D．托盘天平 【答案】B 【详解】A．螺丝钉是利用斜面这种简单机械工作，没有用到滑轮，故A不符合题意； B．升旗装置的旗杆顶端装有定滑轮，定滑轮属于滑轮，作用是改变力的方向，方便升旗，故B符合题意； C．指甲钳利用杠杆原理工作，没有用到滑轮，故C不符合题意； D．托盘天平利用等臂杠杆原理工作，没有用到滑轮，故D不符合题意。 故选B。 2.如图所示滑轮组，每个滑轮重均为20牛，牛，物体匀速上升，则拉力F为（　　） A．可能等于50牛 B．一定等于60牛 C．可能等于80牛 D．一定等于70牛 【答案】C 【详解】滑轮组的绳子段数n=2，若不计摩擦和绳重，则拉力 由题 意可知，滑轮组使用时存在着摩擦，绳子的重力，则拉力大于60N，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3.吊车上常常需要滑轮组来提升重物，如图所示，该图为简化后的滑轮组，当1200牛的重物以0.2m/s的速度匀速提起时，若不计定滑轮和绳的自重以及摩擦（动滑轮自重不能忽略），下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端的速度为0.4m/s B．重物匀速上升时，吊车对绳子的拉力为400N C．若将绳子拉过6m，物体上升2m D．使用该装置不仅能省力，而且能改变力的方向 【答案】C 【详解】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，绳子自由端的速度为 故A错误； B．因为不计绳重和摩擦，所以吊车对绳子的拉力 即吊车对绳子的拉力大于400N，故B错误； C．因为绳子自由端移动的距离，所以物体上升的高度 故C正确； D．由图可知，该装置能省力，拉力的方向与物体升高的方向相同，不能改变力的方向，故D错误。 故选C。 4.在同一水平面上，小科利用图甲和乙的滑轮组拉动相同的物体A（甲图中物体A的速度为 ，乙图中物体A 的速度为 ）匀速前进，若不计滑轮重、绳重及其摩擦，下列比较分析正确的是（　　） A．甲比乙省力 B．甲中拉力的功率更小 C．甲滑轮组的机械效率更大 D．甲克服A 受到的摩擦力做功功率更大 【答案】D 【详解】A．由图可知，甲中有效绳子股数为2股，乙中有效绳子股数为3股，不计滑轮重、绳重及其摩擦，可知甲的拉力为摩擦力的二分之一，乙的拉力为摩擦力的三分之一，两图中压力大小及接触面的粗糙程度相同，可知摩擦力大小相等，则乙更省力，故A错误； B．甲中拉力的功率 乙中拉力的功率 可知甲拉力的功率更大，故B错误； C．机械效率，可知甲和乙的机械效率相等，故C错误； D．甲克服A受到的摩擦力做功的功率 乙克服A受到的摩擦力做功的功率，故D正确。 故选D。 5.智能健身器材中带有滑轮，用多模式提拉重物来达到健身效果，以下简化的模拟图中，物体重G，每个滑轮重（不计摩擦阻力和绳子自重），拉力大小为（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由图可知，与动滑轮相连的绳子段数。不计摩擦阻力和绳子自重时，根据滑轮组拉力公式（这里为动滑轮总重，本题中动滑轮总重为），可得拉力。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6.物体A重20牛顿，静止在水平桌面上，滑轮和绳子重力以及滑轮轴处的摩擦均不计。当B物体重为10牛顿时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动，则这个力的大小是（　　） A．5牛顿 B．10牛顿 C．20牛顿 D．30牛顿 【答案】C 【详解】 图中是定滑轮，不改变力的大小。B匀速下降时，A向右匀速运动，处于平衡状态：绳子对A向右的拉力等于B的重力，即 根据二力平衡，A受到向左的滑动摩擦力大小 滑动摩擦力大小只和压力、接触面粗糙程度有关，A对桌面的压力、接触面粗糙程度都不变，因此摩擦力大小仍为，但A向左运动，摩擦力方向变为向右；同时绳子对A向右的拉力仍等于。 A向左匀速运动，受力平衡，因此向左的拉力需要平衡两个向右的力 因此这个力的大小为20牛顿，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7.小科利用如图装置探究定滑轮的特点。 （1）实验前，弹簧测力计已经在竖直方向上调零（如图甲）。实验过程中不再进行调零，则进行图乙操作时，测得绳子自由端的拉力大小_________绳子自由端实际拉力（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）本探究活动需要进行多次实验，下列多次实验的方案合理的是_________。 方案一：相同数量钩码，多次测量求平均值。 方案二：不同数量钩码，各测一组数据。 【答案】 ＜ 方案二 【详解】（1）[1]拉力向下，由于弹簧测力计的弹簧和拉杆本身有重力，倒过来后指针在0刻度外侧，示数要小于钩码的重，故测得拉力偏小 （2）[2]本题是研究定滑轮的特点，故应选不同数量钩码，各测一组数据，这样可以得到普遍的规律，故方案二合理。 8.如图所示，物体A、B都处于静止状态，它们所受的重力分别是6N和14N，B的底面积为（不计滑轮、绳重和摩擦）下列说法正确的是（　　） A．绳子对物体A的拉力是14N B．该滑轮对天花板的拉力为12N C．物体B受到的合力是8N D．物体B对地面的压强为100Pa 【答案】B 【详解】A．物体A受重力GA和绳子对A的拉力FA，因为物体A静止，所以FA=GA=6N 故A错误； B．以滑轮为对象，受力分析可知，滑轮受到天花板的拉力，以及物体A和物体B对滑轮向下的拉力，定滑轮受到向下的拉力为2×6N=12N，不计滑轮和绳的重力及摩擦，则天花板所受拉力大小等于为12N，故B正确； C．物体B处于静止状态，受到的合力是零，故C错误； D．物体B受向下的重力、绳子向上的拉力、地面向上的支持力，则有GB=F支+FB 因为力的作用是相互的，所以FB=FA=6N 所以物体B对地面的压力F压=GB-FB=14N-6N=8N 物体B对地面的压强为 故D错误。 故选B。 9.图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．如图，用定滑轮吊起物体时，不计绳重和一切摩擦，拉力等于物体的重力，即； B．如图，用动滑轮提升物体时，不计动滑轮的重力、绳重和一切摩擦，拉力等于物体的重力的一半，即； C．如图，用滑轮组提升物体时，有三根绳承担物重，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，拉力等于物体的重力的，即； D．如图，用杠杆提升物体时，不计杠杆的重力和一切摩擦，根据杠杆的平衡条件可得，拉力； 由以上分析可知，所用拉力F最小的是D，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10.建筑工地上需要将一批材料从低处匀速提到高处，实践活动小组的同学们设计了甲、乙、丙、丁四种简单机械，在不计机械自重及摩擦的情况下，以下是对他们的设计进行评估，其中正确的是（　　） A．甲机械中物体挂于杆的中点，按图中F拉起杠杆可以省一半的力 B．乙机械中三个力大小相同 C．丙机械中物体匀速沿斜面向上运动时，物体受到斜面的摩擦力等于拉力F D．丁机械可以改变拉力的方向 【答案】B 【详解】A．图甲中设杠杆的长度为L，由杠杆平衡条件可得 解得，即不省力，故A错误； B．乙图使用的是定滑轮，不计机械自重及摩擦的情况下，由定滑轮的特点可知，不省力，即，故B正确； C．丙机械中物体匀速沿斜面向上运动时，物体受到斜面的摩擦力做的功属于额外功，则可得额外功为 则物体受到斜面的摩擦力为，故C错误； D．丁图中使用的是动滑轮，由动滑轮的特点可知，可以省力，但不改变力的方向，故D错误。 故选B。 11.如图甲是一种拉力器的原理图。负重箱内部装有活塞，活塞两端密封性良好，活塞从底部向上运动后，负重箱内处于真空状态。使用时拉紧拉环，拉力较大时，活塞向上运动，拉力较小时，活塞向下运动，如此反复，从而得到锻炼，已知负重箱内部高度为20厘米，活塞上表面面积为10cm2。（大气压。活塞厚度，活塞、滑轮、测力计、绳子的重力以及相互之间的摩擦均不计）    （1）滑轮A的作用是___________； （2）图乙是某次拉升中测力计示数F与活塞上升距离h之间的关系图，则完成一次活塞匀速上升，拉力做了多少功？___________ （3）如果负重箱内密封了定量的气体，该拉力器也能工作。那么，在活塞匀速上升的过程中，测力计的示数将___________（填“不变”、变小”或“变大”）。 【答案】 改变力的方向 100N 变小 【详解】（1）[1]滑轮A是定滑轮，定滑轮具有改变力的方向的作用。 （2）[2] 大气压强为 受力面积为 故 根据机械功公式可得 （3）[3]如果负重箱内密封了定量的气体，此时箱内压强不为0（不是真空状态），则此时内外的大气压强差将小于p0，故此时F0将小于100N，故测力计的示数变小。 12.某兴趣小组在探究滑轮组工作的特点时，难以分析每股绳子的受力情况，李老师提供了如图甲所示的自制教具进行进一步探究。该装置中，每一股绳上都加装了相同的弹簧，观察并记录每根弹簧的长度如下表。 实验次数 重物 弹簧A的伸长量∆LA/cm 弹簧B的伸长量∆LB/cm 弹簧C的伸长量∆LC/cm 弹簧D的伸长量∆LD/cm 1 X 1.6 1.6 1.6 4.8 2 Y 2.3 2.1 2.1 6.3 3 Z 2.5 2.5 2.5 7.5    （1）分析表中数据发现，当挂上某一重物时，弹簧A、B、C的伸长长度相等，我们可以得出的结论是：______； （2）分析表中数据，发现它们之间有一定的定量关系：______ （用、、表示）； （3）将滑轮组改成图乙绕线方式，并在下端挂上重物Z，则弹簧A的伸长长度为______cm。（不计滑轮和绳子的重，以及滑轮和绳子之间的摩擦） 【答案】 滑轮组中连接动滑轮每股绳子会平分动滑轮及所挂货物的总重力 【详解】（1）[1]根据表格数据分析可知，弹簧A、B、C的伸长长度相等，即产生的弹力大小相等，也就是滑轮组中连接动滑轮每股绳子会平分动滑轮及所挂货物的总重力。 （2）[2]由表中第1组数据可知 （3）[3]当用图甲所示的滑轮组提升Z重物时，弹簧测力计伸长的总长度为7.5cm，当换用乙滑轮组时，由两股绳分担，则弹簧A的伸长长度为 13．（25-26九年级上·浙江金华·阶段检测）如图，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　 　） A．甲能省一半的力 B．乙做的功比甲多 C．甲乙做的有用功相同 D．乙拉绳子的速度比甲快 【答案】C 【详解】A．甲使用的是动滑轮，不计绳重及滑轮的摩擦，则绳子自由端拉力，所以甲不能省一半的力，故A错误； BC．甲、乙两人把质量相等的货物匀速提升到同一平台，货物重力相同，提升的高度相同，根据可知甲乙做的有用功相同，甲还要克服动滑轮重力做额外功，所以乙做的功比甲少，故B错误，C正确； D．货物提升的高度相同，甲使用的是动滑轮，费距离，乙使用的是定滑轮，不费距离，所以甲的绳子自由端移动的距离更大，相同时间，根据可知，甲拉绳子的速度比乙快，故D错误。 故选C。 14．（25-26九年级上·浙江金华·阶段检测）如图所示，重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力分别为F1、F2、F3、F4，则力最小的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】B 【详解】不计机械自重和摩擦，第一个图，使用的是定滑轮，定滑轮不省力，可得； 第二个图，使用的是滑轮组，绳子段数； 第三个图，使用的是杠杆，由杠杆平衡条件可得，，所以； 第四个图，使用的斜面，当斜面与水平面夹角为30°时， 因为,所以； 综上所述，,所以力最小的是F2，故B符合题意 ，ACD不符合题意。 故选B。 15．（25-26九年级上·浙江台州·期末）利用如图甲、乙、丙、丁四种机械，将重力为的物体从低处匀速提到高处。在不计机械自重、绳与滑轮摩擦的情况下，下列判断正确的是（　　） A．甲中 B．乙可以改变拉力的方向 C．丙中物体挂于杆中点时 D．丁中物体匀速向上时受到的摩擦力 【答案】A 【详解】A．甲图使用的是定滑轮，不计摩擦，定滑轮不省力可以改变力的方向，即，故A正确； B．乙图中使用的是动滑轮，在不计机械自重、绳与滑轮摩擦，动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，故B错误； C．图丙中设杠杆的长度为L，由杠杆平衡条件可得 解得，即使用此杠杆不省力，故C错误； D．如图丁，机械中物体匀速沿斜面向上运动时，物体受到斜面的摩擦力做的功属于额外功，则可得额外功 则物体受到斜面的摩擦力，故D错误。 故选A。 16．（23-24九年级上·浙江宁波·期末）工人使用如图所示装置吊装重物。电动机的输出功率为800W， 将重为500N的水泥匀速提升到10m高的位置需要用时15s。若电动机的输出功率恒定不变。请完成下列问题： （1） 图中滑轮组的作用是___________； （2） 在此过程中， 绳子自由端移动的速度是多少？___________ （3） 求电动机对绳子的拉力大小；___________ （4） 请写出一条提高该滑轮组机械效率的方法___________。 【答案】 省力， 并且可以改变力的方向 2m/s 400N 见解析 【详解】解：（1）由图知道，该滑轮组的作用是既可以省力，又可以改变力的方向； （2）由图知道，n=3，绳子自由端的速度为： （3）若电动机的输出功率恒定不变，由于 则电动机对绳子的拉力大小为 （4）增大提升物体的重力、减小摩擦、减小动滑轮的重力，都可以提高滑轮组的机械效率。 答：（1）既可以省力，又可以改变力的方向； （2）在此过程中，绳子自由端移动的速度是2m/s； （3）电动机对绳子的拉力为400N； （4）增大提升物体的重力（或减小摩擦、减小动滑轮重力）。 17．（20-21九年级上·浙江台州·阶段检测）某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮组悬挂起（摩擦不计，动滑轮重不计）在绳子末端的托盘上放一些砝码，使木板水平平衡。如果该同学身高150cm质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上质量为8kg的码砝，木板再次水平平衡。 （1）在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些码砝，使木板水平平衡，这样做的目的是什么？________ （2）请你计算出该同学重心到“O”的距离是多少？_______ 【答案】 消除木板重力对实验的影响 60cm 【详解】解：（1）若在测量重心前不将杠杆调整为水平平衡，那么在测量过程中，杠杆的阻力实际是人的重力与杠杆自重的和，这样就会影响到测量结果的准确性；所以测量前，先在托盘上放置少量的重物，来平衡杠杆的自重，排除干扰。其目的是：消除木板重力对实验的影响。 （2）由图知道，滑轮组对木板的拉力 其力臂 其力臂为，由杠杆的平衡条件知道 ， 即 答：（1）在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些码砝，使木板水平平衡，这样做的目的是消除木板重力对实验的影响； （2）该同学重心到“O”的距离是60cm。 18．（23-24九年级下·浙江杭州·阶段检测）如图所示，，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。 （1）弹簧测力计读数为______N； （2）物体A和地面之间的摩擦力______N； （3）如果增大，物体A是否有可能向左运动？请说明理由______。 【答案】 18 4 不可能，AB间，以及A与地面间摩擦力不变，A仍旧静止 【详解】解：（1）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数 （2）由图知道，水平使用滑轮组，n=2， fB=2F2=2×6N=12N 根据B向左做匀速直线运动知道，物体A对B的摩擦力的方向向右，根据力的作用是相互的知道，物体B对物体A的摩擦力向左，大小为12N；物体A做匀速直线运动，受到的合力为0，因此物体A和地面之间的摩擦力 F4=F3-F1=12N-8N=4N （3）如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态。 答：（1）弹簧测力计读数为18N； （2）物体A和地面之间的摩擦力4N； （3）如果增大，物体A不可能向左运动，因为AB间，以及A与地面间摩擦力不变，A仍旧静止。 19．（25-26九年级上·浙江绍兴·期末）电动吊机是一种小型起重设备，其结构如图所示。吊臂以O为支点，可通过伸缩杆实现升降。B为动力作用点，F1是伸缩杆对吊臂的力，OA是支点到伸缩杆的垂直距离。 (1)图中乙属于______（选填“定滑轮”或“动滑轮”）； (2)已知图中滑轮质量均为8kg，挂钩、绳子质量及摩擦忽略不计。当使用挂钩将300kg货物提升2m，绳子拉力F2至少做功______焦；（此过程中吊臂始终保持水平） (3)当吊臂处于水平位置时，若将动力作用点从B处移至C处（如图），动力F1大小保持不变，则电动吊机能吊起的最大货物质量将______。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 【答案】(1)定滑轮 (2)6160 (3)变大 【详解】（1）定滑轮的特点是轴的位置固定不动，不随货物移动；乙滑轮的轴固定在吊臂末端，位置不变，因此属于定滑轮。 （2）图中只有丙是动滑轮，会随货物一起提升，甲、乙为定滑轮位置不变。忽略挂钩、绳重和摩擦时，拉力做的总功等于克服货物重力做功加上克服动滑轮重力做功。 总重力 总功 （3）当吊臂处于水平位置时，若将动力作用点从B处移至C处（如图所示），动力F1大小保持不变，从图中可知动力臂变大，绳子拉力的力臂不变，根据可知绳子拉力变大，故电动吊机能吊起的最大货物质量变大。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $