11.2滑轮 同步练习2021-2022学年苏科版物理九年级上册（word解析版）

滑轮
一、单选题
1．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（　　）
A．这是一个定滑轮，可省力
B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向
D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
2．关于滑轮和滑轮组，下列说法正确的是（　　）
①使用定滑轮既可以省力，又可以改变用力的方向
②使用定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向
③使用动滑轮能省力，但不能省距离
④使用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组最多省一半力。
A．②③
B．①③
C．③④
D．①④
3．如图所示，几位同学利用滑轮设计了下列四种匀速提升同一重物的方法。不计动滑轮重和摩擦，其中最省力的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　）
A．F1＜F2＜F3
B．F1＞F2＝F3
C．F2＞F1＞F3
D．F1＝F2＞F3
5．如图所示的滑轮组，每个滑轮重为30N，绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为150的物体，所用的拉力F是（　　）
A．50N
B．60N
C．75N
D．90N
6．用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，则（　　）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示的简单机械中，既能省力又能改变力的方向是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（
）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，物重为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F1、F2、F3的大小关系是（　　）
A．F3＜F1＜F2
B．F2＜F1＜F3
C．F1＜F3＜F2
D．F2＜F3＜F1
10．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该装置提升重物G（不计摩擦和装置的自重），下列说法错误的是（　　）
A．图中A可简化为定滑轮
B．图中B可简化为动滑轮
C．人将绳子向下拉1米时，重物G也上升1米
D．利用该装置不仅可以省力，也能改变力的方向
二、多选题
11．小明用图中装置提升物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（　　）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．使用定滑轮不能省力，是因为它是等臂杠杆
C．动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆
D．使用该装置既能省力，又能改变力的方向
12．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（　　）
A．物体M受到的合力不为零
B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s
D．天花板受到的拉力为100N
13．如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋静止在地面上且总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力和绳子对米袋的拉力分别为（　　）
A．500N
B．250N
C．300N
D．800N
14．如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳和轴摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．B受到的摩擦力为5N
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．B受到的摩擦力方向向右
D．在2s内滑轮移动了0.2m
三、实验题
15．小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
次数
钩码升高的高度h/m
拉力/F/N
拉力方向
1
1
0.2
1
0.2
向上
2
2
0.2
2.1
0.2
向下
3
1
0.2
0.6
0.4
向上
4
2
0.2
1.1
0.4
向下
（1）实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______。
（2）实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（3）请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。_______
（4）比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是_______。
（5）依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是_______。
四、作图题
16．如图所示，请画出最省力的绕线方法。
五、计算题
17．考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2
m3。如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F=1.6×10
N.在没有将石像提出水面前，若不计摩擦、液体阻力和滑轮重力，求:（ρ水=1.0×10
kg/m
，g取10
N/kg）
（1）石像受到的浮力；
（2）石像的重力；
18．如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m（不计绳重和摩擦），求：
（1）绳自由端的移动距离是多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大？
（4）若作用在绳自由端的拉力为180N，提起的重物的重力是多少？
参考答案
1．C
【详解】
旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。
故选C。
2．A
【详解】
①②定滑轮相当于等臂杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，动力臂等于阻力臂，动力就等于阻力，使用定滑轮不省力，但能改变用力方向，故①错误、②正确；
③用动滑轮能省一半的力，但费距离，故③正确；
④使用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组，当绳子固定在动滑轮上，再依次绕过各滑轮时，绳子端的拉力F=G，故④错误。
故选A。
3．C
【详解】
A．由图中可知，动滑轮上有两股绳子承重，故绳子自由端的拉力F等于物重G的二分之一；
B．由图中可知，该滑轮为定滑轮，故此时绳子的拉力F等于物重G；
C．由图中可知，此时动滑轮上有三股绳子承重，故此时绳子自由端的拉力F等于物重G的三分之一；
D．由图中可知，此时动滑轮上有两股绳子承重，故此时绳子自由端的拉力F等于物重G的二分之一。
由以上分析可知，C中绳子拉力最小，即C中最省力。
故选C。
4．C
【详解】
不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，假设物块与地面的摩擦力为f，由于第一个图中滑轮为定滑轮，使用过程不省力，故
F1＝f
第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以
F2＝2f
第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则
故F2＞F1＞F3，故C正确。
故选C。
5．B
【详解】
由图滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担重物绳子股数为
n=3
不计绳重及摩擦，所以拉力为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
定滑轮的实质是个等臂杠杆，不省力，只能改变用力的方向，因此朝不同方向用力，力的大小都等于提升的物重，物重不变，则三个力的大小相等。故ACD错误；B正确。
故选B。
7．D
【详解】
A．图中杠杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B．使用图中滑轮组能省力，但不能改变力的方向，故B不符合题意；
C．定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小，故C不符合题意；
D．使用图中滑轮组既能省力又能改变力的方向，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A定滑轮，故不省力，故拉力等于物重；B一个动滑轮，省一半的力，故拉力为物质的一半；C是滑轮组，两端绳子分担动滑轮和物重，故拉力为物重的一半，而D是3端绳子分担动滑轮和物重，故拉力为物重的三分之一，故D最省力，故D符合题意。
故选D。
9．B
【详解】
根据题意，物重为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。在第一个图中，物体和拉力的作用点到支点的距离相等，根据杠杆的平衡条件，可得；在第二个图中承担物重的绳子是3股，即n=3，根据滑轮组的特点可得；在第三个图中，动力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则；所以根据分析可知拉力F1、F2、F3的大小为：F2＜F1＜F3，故ACD不符合题意，B选项符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
A．提升物体时，A的轴的位置固定不动属于定滑轮，故A正确，不符合题意；
B．图中B和物体一起移动，可看作是动滑轮，故B正确，不符合题意；
C．由图知，A、B组成滑轮组，n=5，则拉力端移动距离s=5h，人将绳拉过1m时，物体上升的高度h=02m，故C错误，符合题意；
D．不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力F=G，拉力方向向下，可见，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．BCD
【详解】
A．图示滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，故A错误；
B．定滑轮相当于等臂杠杆，其特点是不能省力，但能改变力的方向，故B正确；
C．动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的两倍，故C正确；
D．图示滑轮组的定滑轮可改变力的方向，动滑轮可省力，故D正确。
故选BCD。
12．CD
【详解】
由图可知，n＝2；
A．因为物体做匀速运动，因此物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽略绳重和轴摩擦，物体M的重力为
G=2F-G动=2×30N-10N=50N
故B错误；
C．自由端移动的速度
v2＝2v1＝2×0.1m/s＝0.2m/s
故C正确；
D．天花板受到的拉力
F拉＝3F+G定滑轮＝3×30N+10N＝100N
故D正确。
故选CD。
13．CA
【详解】
A．由图知该滑轮为定滑轮，根据定滑轮的特点，由于“绅士”重500N，所以绳子对米袋的拉力为500N，故A符合题意；
B．对米袋进行受力分析可知，米袋对地面的压力等于米袋的重力减去绳子对米袋的拉力，即800N-500N=300N，故B不符合题意；
C．对米袋进行受力分析可知，米袋对地面的压力等于米袋的重力减去绳子对米袋的拉力，即800N-500N=300N，故C符合题意；
D．由图知该滑轮为定滑轮，根据定滑轮的特点，由于“绅士”重500N，所以绳子对米袋的拉力为500N，故D不符合题意。
故选CA。
14．AD
【详解】
AC．物体A在水平地面匀速直线运动时，物体B相对于地面静止，物体B处于平衡状态，物体B受到的摩擦力和拉力是平衡力，B受到的摩擦力
fB=F拉=5N
摩擦力的方向与拉力的相反，即摩擦力的方向向左，故A正确，C错误；
B．滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度
v轮=v物=×0.2m/s=0.1m/s
故B错误；
D．在2s内滑轮移动的距离
s轮=
v轮t=0.1m/s×2s=0.2m
故D正确。
故选AD。
15．刻度尺
匀速
钩码的重力G/N；弹簧测力计移动的距离s/m
可以改变力的方向
动滑轮有重力
【详解】
（1）[1]实验中要具体测量物体提升的高度与绳端移动的距离，因此还需增加刻度尺。
（2）[2]当匀速拉动弹簧测力计时，由二力平衡可知，其示数才与绳子拉测力计的力大小相等，因此，需匀速拉动。
（3）[3]由实验操作可知，记录表格中应补充测量项目分别为：钩码的重力G/N和弹簧测力计移动的距离s/m。
（4）[4]1和2两次实验是使用的是定滑轮，由表格数据可以看出使用的是定滑轮不省力，但可以改变力的方向，因此比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
（5）[5]依据杠杆平衡条件分析，使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半，但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是动滑轮有重力，在提升重物的同时提升了动滑轮。
16．
【详解】
图中滑轮组由2个定滑轮和2个动滑轮组成，要使该滑轮组最省力，则需要承担物重的绳子段数最多，即n最多为5，所以绳子要先系在动滑轮上面的挂钩上，依次向外绕线，如下图
17．（1）2×104N；（2）5.2×104N
【详解】
（1）石像浸没在水中，排开水的体积等于自身的体积。根据阿基米德原理，有
（2）在利用动滑轮提升物体时作用在绳子自由端的拉力为1.6×104
N，在不考虑滑轮重、摩擦等情况下，滑轮对石像的拉力为
F拉=2×1.6×104
N=3.2×104
N
石像受到三个力作用：竖直向上的浮力、竖直向上的拉力、竖直向下的重力，三力是平衡的，有
G=F拉+F浮=2×104
N+3.2×104
N=5.2×104
N
答：（1）石像受到的浮力为2×104
N。
（2）石像重5.2×104
N。
18．（1）6m；（2）120N；（3）250N；（4）420N
【详解】
解：（1）由图可知，绳子股数为3，则绳子自由端移动距离
s=3h=3×2m=6m
（2）不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=3F-G=3×200N-480N=120N
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为
（4）若作用在绳自由端的拉力为180N，提起的重物的重力
G物=3F′′-G动=3×180N-120N=420N
答：（1）绳自由端的移动距离是6m；
（2）动滑轮的重力是120N；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为250N；
（4）若作用在绳自由端的拉力为180N，提起的重物的重力是420N。