内容正文:
2026年苏科版九年级上册物理期中专题复习:滑轮专题(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.用图中的装置来提升重物,既省力又改变力的方向为( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,甲乙两工人使用滑轮提升重物,下列说法正确的是( )
A.甲使用的滑轮是定滑轮,使用定滑轮可以省力
B.乙使用的滑轮是动滑轮,使用动滑轮能改变动力方向
C.甲、乙使用的滑轮可构成滑轮组,既可以省力也可以省距离
D.甲、乙使用的滑轮可构成滑轮组,既省力又能改变动力的方向
3.如图为家庭中常用的手摇晾衣架,每个滑轮重5N,衣服和晾衣架的总重为100N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.装置中的A和B都是定滑轮
B.衣服上升1m,人通过摇柄将绳拉过2m
C.利用该装置能省力,但不能改变施力的方向
D.衣服匀速上升时,人通过摇柄作用在绳上的拉力F为27.5N
4.用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计绳重和摩擦,比较拉力、、的大小关系为( )
A.>> B.== C.<< D.>=
5.如图所示,工人用200N 的力将重350N 的物体匀速提升20cm,共用了10秒,若在此过程中 (忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是60cm
B.动滑轮的重是50N
C.绳子自由端移动的速度是4m/s
D.吊起动滑轮绳子的股数n=3
6.如图所示,不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦,米袋总重为800N,而绳上吊着的静止的“绅士”重500N,则米袋对地面的压力为( )
A. B. C.550N D.300N
7.如图所示是小明利用同一滑轮往高处搬运同一货物的两种方法。甲、乙两图中,物体匀速上升的高度和速度都相同,不计滑轮重、绳重与摩擦,则( )
A.甲图绳自由端的拉力小于乙图绳自由端的拉力
B.甲、乙两图绳子自由端移动距离相等
C.甲图绳自由端移动速度小于乙图绳自由端移动速度
D.甲图中人后退一些,改为斜向下拉绳子提升重物时,拉力要变大
8.如图所示,质量均为5m的物体M、N,用绕过定滑轮的轻质细绳连接在一起,M下方连接一质量为2m的物体P,将它们由静止释放。在物体P下落到地面的过程中,M、N间细绳上的拉力为F,P落地后不弹起,忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.P落地前,,M做匀速运动
B.P落地前,,M做变速运动
C.P落地后,,M做变速运动
D.P落地后,,M做匀速运动
9.小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时,若绳a处固定不动,手在b处需用力拉绳,使重物G匀速上升;若绳b处固定不动,腿在a处需用力拉绳,使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦,则( )
A. B.
C. D.条件不足,无法确定
10.如图所示,由三个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,下悬重力为的物体,每个滑轮的重力均为,摩擦及绳重不计。重物静止不动,则绳端作用的拉力为( )
A.
B. C. D.
二、填空题
11.使用简单机械可以给人们的生活带来便利:旗杆的顶端安装着一个________滑轮,用来改变拉力的方向;把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可减小________臂,剪断物体更省________。
12.如图所示,工人师傅用一滑轮将重的木箱从地面吊到高的阳台上,不计摩擦和绳重,若滑轮重为,工人至少要用________的拉力才能拉起木箱,吊到阳台时,绳子的末端移动了________。
13.将物体 A、B 置于如图所示的装置中,物体 B 匀速下降,已知 A 重 30N,B 重 50N。则 A 所受地面的摩擦力为______N;若对 A 施加一个水平向左的拉力 F,刚好使 A 匀速向左运动,则拉力 F = ______N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
14.如图甲所示,小明将空吊篮提升到高处,拉力 F 随时间 t 变化的图像如图乙所示,空吊篮上升的 v-t 图像如图丙所示,空吊篮重 30N,绳子能承受的最大拉力为 120N,忽略绳重、摩擦和空气阻力,在 0~1s 内空吊篮处于______(填“平衡”或“非平衡”)状态,此时拉力为______N,吊篮最多能装货物的质量为______kg(g 取 10N/kg)。
三、作图题
15.画出小人最省力提升重物时的绕绳方法。
四、实验题
16.如图所示,小明同学每次都匀速提起钩码,研究滑轮的使用特点。
(1)比较图中的(a)(b)(c)(d)四图可知:定滑轮不能省力,但可__________;
(2)小明同学又按照如图(e)所示的装置对动滑轮特点进行了多次探究,实验数据见下表。提升重物时应该注意沿__________方向匀速拉动弹簧测力计;
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
(3)分析上表数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑__________。
17.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,小阳利用两张材料相同、目数不同的砂纸(目数越小表面越粗糙)等器材,进行了如图所示的实验。实验中,沿竖直方向向上拉弹簧测力计,使木块向右做匀速直线运动。
(1)实验中,定滑轮的作用是___________________________;
(2)为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较_________两次实验。若甲、丙两图中弹簧测力计的示数相等,则砂纸_________(选填“1”或“2”)的目数较小;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小阳得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是_________(选填“正确”或“错误”)的,理由是__________________。
五、计算题
18.如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人竖直向上拉动绳子,使货物以的速度匀速上升20s。已知工人体重为600N,双脚的面积为,货物重为1000N,工人拉绳拉力大小为400N.不计滑轮组的绳重和摩擦。
(1)绳自由端移动的距离;
(2)动滑轮的重;
(3)工人对水平台面的压强。
19.体重为600N的小亮,用如图所示的滑轮组将一个重为400N的木箱从水平地面提起,使木箱在5s内匀速上升1m,所用的拉力为250N。不计绳重和摩擦,求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)动滑轮的重力;
(3)小亮通过该滑轮组能匀速提起木箱的最大重力。
六、综合题
20.自行车的基本部件有车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等。按工作特点,可分为导向系统、驱动系统、制动系统,如图1所示。1.导向系统:由车把、前叉、前轴、前轮等组成,乘骑者通过操纵车把改变行驶方向并保持车身平衡。2.驱动系统:由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等组成,人的蹬力通过该系统传递。3.制动系统:乘骑者可随时操纵车闸,使自行车减速、停止,确保行车安全。
(1)自行车后轮驱动时受到的摩擦力方向______。(选填“向前”“向后”或“无法判断”)
(2)山地自行车的轮胎宽厚,从而有效____________山地路面承受的压强。
(3)如图2所示是自行车的变速系统的结构图,它是由变速自行车链条、飞轮和链条轮部分构成的(A为飞轮,B为链条轮,C为脚蹬)。当脚蹬的转速保持一定时,链条挂在飞轮上齿数较______(选填“多”或“少”)的齿轮上时,骑行更快。
(4)请给中学生保养自行车提出一个合理化的建议:________________________________。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
B
D
C
B
A
D
1.C
【详解】A.该装置是定滑轮,定滑轮的实质是等臂杠杆,只能改变力的方向,不能省力,故A不符合题意;
B.该装置是动滑轮,承担物重的绳子段数为2,动滑轮可以省一半力,但拉力方向向上,和重物提升的运动方向相同,没有改变力的方向,故B不符合题意;
C.该装置是滑轮组,承担物重的绳子段数为2,能省力;同时拉力方向斜向下,和重物向上提升的方向不同,实现了改变力的方向,故C符合题意;
D.该装置是滑轮组,能省力,但拉力方向向上,和重物提升方向一致,没有改变力的方向,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.甲使用的滑轮轴固定不动,是定滑轮,定滑轮不省力,但可以改变力的方向,故A错误;
B.乙使用的滑轮轴随物体一起运动,是动滑轮,动滑轮能省力,但不能改变力的方向,故B错误;
CD.任何机械都不可能同时省力又省距离,将甲、乙的定滑轮和动滑轮组合成滑轮组后,既可以通过动滑轮省力,又可以通过定滑轮改变动力的方向,不存在省距离的效果,故C错误,D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.由图可知,A滑轮的轴固定不动,是定滑轮;B滑轮的轴随晾衣架一起运动,是动滑轮,故A错误;
BD.由图可知,承担衣服总重的绳子有4段,衣服上升1m时,绳端移动的距离
不计绳重及摩擦,总阻力是衣服晾衣架总重加上2个动滑轮的总重,
拉力,故D正确,B错误;
C.由图可知,该装置的定滑轮可以改变力的方向,让我们向下摇柄就能把衣服向上拉起,同时动滑轮组合可以省力,故C错误。
故选D。
4.B
【详解】定滑轮实质为以轴心为支点的等臂杠杆,动力臂与阻力臂均等于滑轮半径。不计绳重和摩擦,由杠杆平衡条件可得,即拉力
故
故选B。
5.B
【详解】AD.由图可知,吊起动滑轮绳子的股数,绳子自由端移动的距离
故AD错误;
B.忽略绳重和摩擦,由可得动滑轮的重
故B正确;
C.绳子自由端移动的速度
故C错误。
故选B。
6.D
【详解】绅士静止,受重力和绳子拉力平衡,绳子拉力
定滑轮不改变力的大小,绳子对米袋的拉力也为。米袋静止,受重力、拉力和支持力三个力平衡,地面对米袋的支持力
米袋对地面的压力与地面对米袋的支持力是相互作用力,大小相等,则米袋对地面的压力为。故选D。
7.C
【详解】设物重为,物体上升高度为,物体上升速度为。
A.甲图为定滑轮,不计滑轮重、绳重与摩擦,拉力,乙图为动滑轮,,拉力,则,故A不符合题意;
B.甲图绳自由端移动距离,乙图绳自由端移动距离,则,故B不符合题意;
C.甲图绳自由端移动速度,乙图绳自由端移动速度,则,故C符合题意;
D.甲图为定滑轮,动力臂和阻力臂均等于滑轮半径,改为斜向下拉绳子时,动力臂、阻力臂和阻力均不变,拉力大小不变,故D不符合题意。
故选C。
8.B
【详解】AB.P落地前,M、P总重
N重;因,系统受力不平衡,M做变速运动。对M、P整体,向下加速运动,合力向下,即 ,故;故A错误,B正确;
CD.P落地后,P静止,因 且忽略摩擦,系统受平衡力作用。M由于惯性继续向下运动,由牛顿第一定律可知M做匀速运动;由二力平衡条件可知,绳对M的拉力,故C错误,D错误。
故选B。
9.A
【详解】当绳b处固定不动,腿在a处用力拉绳时,该图中所有滑轮均为定滑轮,则;
当绳a处固定不动,手在b处用力拉绳时,上下两滑轮为定滑轮,a处的拉力和物体的重力G相等;物体G匀速上升时,中间的滑轮处于平衡状态,中间的滑轮受向上的拉力、2段绳子向下的拉力和中间滑轮向下的重力,由平衡条件可得
因此。故选A。
10.D
【分析】确定解题顺序:从最下方悬挂重物的动滑轮开始,由下到上依次对每个动滑轮进行受力分析,定滑轮仅改变力的方向,不改变力的大小。
【详解】设最下方动滑轮绳端拉力为,中间的动滑轮绳端拉力为。对最下方动滑轮,由2段绳子承担物重和动滑轮重,不计绳重和摩擦,
中间的动滑轮,挂钩受到向下的拉力为,由2段绳子承担总重,不计绳重和摩擦,
对最上方动滑轮,挂钩受到向下的拉力为,由2段绳子承担总重,则不计绳重和摩擦,最上方动滑轮绳端的拉力
绳端经过定滑轮,拉力大小不变,故
故选D。
11.
定
阻力
力
【详解】旗杆顶端的滑轮轴固定不动,是定滑轮,它的特点是不省力,但可以改变拉力的方向,方便人在地面将旗帜升到高处;剪刀属于杠杆,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴(支点),可以减小阻力臂。根据杠杆平衡条件,在动力臂、阻力不变的情况下,阻力臂越小,所需的动力就越小,因此剪断物体更省力。
12.
230
16
【详解】该滑轮为动滑轮,承担物重的绳子段数。不计摩擦和绳重,工人的拉力为
绳子末端移动的距离为
13.
100
200
【详解】由装置可知,动滑轮与A相连,动滑轮上承担拉力的绳子段数
因B匀速下降,故绳子拉力,动滑轮对A的拉力为
A匀速向右运动,水平方向二力平衡,故摩擦力
A匀速向左运动时,滑动摩擦力大小不变、方向水平向右。A水平方向受力平衡,向左的拉力需要平衡向右的摩擦力与向右的绳子拉力
14. 非平衡 30 19
【详解】由丙图的v-t图像可知,0~1s内空吊篮的速度在不断增大,做加速运动,运动状态发生改变,因此处于非平衡状态;从乙图的F-t图像可直接读出,0~1s内对应的拉力为30N。
从甲图滑轮组结构可知,承担物重的绳子段数。1~2s内吊篮匀速上升,处于平衡状态,由乙图可知,此时拉力,忽略绳重、摩擦和空气阻力,根据滑轮组拉力可得,动滑轮重力
绳子最大拉力,此时能提升的总最大物重
最多能装货物的重力
对应货物质量
15.
【详解】小人站在高处平台提升重物,1个定滑轮1个动滑轮最多可实现段绳子承担物重,为最省力绕法,自由端向上。绳子从动滑轮挂钩出发,向上绕过上方的定滑轮,绳子再向下绕过动滑轮, 绳子自由端斜向上,交到人手中。
16.(1)改变用力的方向
(2)竖直
(3)动滑轮自身的重力和摩擦
【详解】(1)观察(a)图直接提钩码拉力为2N,(b)(c)(d)使用定滑轮时,无论拉力方向如何,拉力大小都为2N,和直接提物的力相等,说明定滑轮不能省力,但拉力的方向可以改变,因此定滑轮的作用是改变用力的方向。
(2)使用动滑轮提升重物时,为了保证拉力的力臂等于动滑轮的直径,让测量结果准确,需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时弹簧测力计示数稳定,能准确反映拉力大小。
(3)“使用动滑轮能省一半力”是在理想情况下得出的结论,而实际情况中动滑轮的重力和摩擦是客观存在的。所以该实验中出现偏差的主要原因是:没有考虑动滑轮重力和摩擦。
17.(1)改变力的方向
(2) 乙、丙 1
(3) 错误 没有控制压力相同
【详解】(1)使用定滑轮后,拉力由向右变为向上,所以定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)根据控制变量法,探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系时,需要保持压力大小相同,只改变接触面的粗糙程度。乙、丙实验中,木块上都放置了相同的钩码、压力一致,分别使用砂纸1和砂纸2,接触面粗糙程度不同,因此选乙、丙两次实验。
比较甲、丙两图知道,丙图中压力大,甲图中压力较小,而此时弹簧测力计的示数相等(滑动摩擦力大小相等),则甲图中砂纸1更粗糙,则说明砂纸1目数较小。
(3)探究滑动摩擦力和接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度不变。比较甲、丁实验,接触面粗糙程度相同,丁中木块切掉一半,接触面积大小不同,且压力也不同,没有保持压力大小相同,变量不唯一,因此结论是错误的。
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)货物匀速上升,货物上升的高度
由图可知承担物重的绳子段数,绳自由端移动的距离
(2)不计绳重和摩擦,滑轮组匀速提升货物时受力平衡。由得,动滑轮重
(3)台面对工人的支持力
工人对台面的压力与支持力是相互作用力,故,受力面积
工人对水平台面的压强
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)木箱匀速上升时,滑轮组承担物重的绳子段数
绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的速度
(2)不计绳重和摩擦,木箱匀速上升时由得动滑轮的重力
(3)当拉力等于小亮体重时,提起的木箱重力最大,不计绳重和摩擦
最大拉力
最大物重
20.(1)向前
(2)减小
(3)少
(4)定期给链条加润滑油(合理即可)
【详解】(1)后轮驱动时,后轮相对地面有向后运动的趋势,摩擦力会阻碍这个相对运动趋势,因此地面对后轮的摩擦力方向向前,这个力也是自行车前进的动力。
(2)根据压强公式,在压力一定时,轮胎宽厚增大了受力面积,可减小对山地路面的压强。
(3)链条传动时,相同时间内链条轮与飞轮边缘转过的长度相等。飞轮齿数越少,周长越小,转速越大;飞轮与后轮同轴转动,后轮转速与飞轮相同,因此骑行更快。
(4)合理建议示例:定期给链条涂润滑油防锈减阻;雨天骑行后及时擦干车身防止部件生锈;不要给轮胎充气过足避免爆胎等。
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