2021-2022学年苏科版九年级上册11.2滑轮跟踪训练（含解析）

2021-2022学年苏科版九年级上册
11.2滑轮跟踪训练
一、填空题
1．如图所示，物体A的重力为20牛，滑轮重力为2牛，弹簧测力计的示数为24牛。则物体B的重力为______牛，物体A对地面的压力为______牛。
2．如图所示，滑轮A可以看作是
___________杠杆，滑轮B可以看作是
___________杠杆（前两空均选填“省力”、“等臂”或“费力”）。若甲、乙两物体受到的重力均15N且处于静止状态，不计绳重、滑轮重与摩擦，力F1的大小为
___________N。
3．如图所示的装置中，A、B两个物体分别重100N和40N，若物体B静止，则A物体受到的摩擦力为
______N。（不计动滑轮重、绳与滑轮间的摩擦）
4．如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是
___________。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高
___________m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1___________G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
5．一辆货车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可将货车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是______。设两种方式将货车拉出的最小力的大小分别是、，则______（填“>”“<”或“=”）如果按乙方式，货车被拉动了0.5m，那么司机拉绳头移动了________m。
6．说出下列各图中F与G的大小关系。（忽略摩擦及滑轮重）
①甲图F___________G
②乙图F=___________G
③丙图F=___________G
④丁图F=___________G。
二、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
7．旗杆顶部有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。这个滑轮是一个（　　）
A．动滑轮，可省力
B．定滑轮，可省力
C．动滑轮，可改变力的方向
D．定滑轮，可改变力的方向
8．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
9．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
10．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．
11．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．
12．如题图所示为“探究动滑轮的作用”实验，每个钩码所受的重力为1N，动滑轮所受的重力为1N，钩码在保持静止的情况下，即将向上运动时弹簧测力计的示数最符合实际的是（　　）
A．1.0N
B．1.5N
C．1.7N
D．3N
13．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　）
A．既省力，也改变施力的方向
B．不省力，改变施力的方向
C．省力，所用力为100N
D．省力，所用力为200N
14．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
15．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
16．如图所示，滑轮下挂重为600
N的物体G，滑轮重60
N，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F大小应是（杠杆上标度的间距相等）（　　）
A．800
N
B．540
N
C．440
N
D．400
N
17．不计机械自身重力和各处摩擦，要用40N的力刚好提起100N的物体，则下列简单机械可以采用的是（　　）
A．杠杆
B．一个定滑轮
C．一个动滑轮
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
18．如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为400N
B．拉力F移动速度为1.5m/s
C．A是定滑轮，B是动滑轮
D．绳子自由端移动了6m
三、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）
19．如图所示，用滑轮组拉着质量为60kg的物体A沿水平方向匀速移动，绳子自由端拉力F的大小为40N。若A所受的摩擦力为其重力的0.1倍（不计滑轮的摩擦和动滑轮与绳的重力，g=10N/kg），下列正确的是（　　）
A．物体A受到的摩擦力大小为60N
B．动滑轮的质量6kg
C．滑轮组的作用省力又省功
D．若拉力F增大，则A物体的运动状态将发生变化
20．如图所示是汽车起重机，其中A，B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到的竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中正确的是（　　）
A．滑轮组中
A
滑轮用于改变力的方向
B．当
C
杆伸长时吊臂对D
杆的压力将变大
C．当D
杆伸长时力F
的力臂将变小
D．H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
21．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
22．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
四、作图题
23．工人师傅站在地上把货物提起，如图所示，请画出绳子的绕线方式。
24．要提升的重物重为500N
，用来串绕滑轮组的绳子能随的拉力是200N请，画出滑轮组的绕线。
五、综合计算题（要求写出必要的计算过程）
25．如图所示，用一动滑轮拉物体A以0.6m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到摩擦力是物重的0.2倍，若忽略绳子与滑轮间的摩擦。求：
（1）拉力F的大小；
（2）在2s内绳的自由端移动的距离。
26．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；
27．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？
28．电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是在酷夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统，其简化原理图如图乙所示。实际测量得到每个水泥块的重力是120N。某次滑轮组对高压线的拉力至少需要8000N。
（1）请指出图中的动滑轮、定滑轮；
（2）至少需要悬挂多少个水泥块？
参考答案
1．11
9
【解析】
[1]B物体在重力和拉力的作用下处于静止状态，故
F=GB
对滑轮进行受力分析，滑轮受到了弹簧向上的拉力、本身的重力、两端绳子的拉力，根据力的平衡，可知弹簧秤示数
F′=G滑轮+2F
则
即物体B的重力
GB=F=11N
[2]对A物体进行受力分析，受到了绳子对A向上的拉力，地面对A向上的支持力，本身的重力，因A也处于平衡状态，故
F+F支=GA
则
F压力=F支=20N-11N=9N
2．等臂
省力
15
【解析】
[1][2][3]由图可知，A滑轮轴固定不动，则A是定滑轮，它本质是一个等臂杠杆，不省力，也不省距离，不计绳重、滑轮重与摩擦
F1=G=15N
B滑轮轴随物体一起运动，所以B是动滑轮，它本质是一个省力杠杆。
3．20
【解析】
不计动滑轮重、绳与滑轮间的摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故每段绳子的拉力为：
又因为B物体静止，所以A物体也静止；据二力平衡可知：A物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以A受到桌面的摩擦力
4．可以改变作用力方向
2
小于
【分析】
（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（2）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离。
【解析】
如图所示甲为定滑轮，乙为动滑轮。
[1]图中使用甲滑轮的好处是，可以改变作用力方向。
[2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高2m。
[3]定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故
F1=G1
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故
则
G2=2F2
故
G15．可以改变力的方向
>
1
【解析】
[1][2]甲中使用的是定滑轮，不省力，但可以改变用力的方向。乙中使用的是动滑轮，可以省力，但费一倍的距离，所以F1＞F2。
[3]按乙方式，货车被拉动了0.5m，人拉绳头移动了
2×0.5m=1m
6．=
【解析】
[1]从甲图可以看到，这是一个定滑轮，定滑轮的特点是拉力大小等于重力大小，即F=G。
[2]从乙图可以看到，这是一个动滑轮，动滑轮省一半的力，右边的拉力是F，那么左边的拉力也是F，忽略摩擦及滑轮重，那么，即。
[3]从丙图可以看到，这是一个滑轮组，三条绳子托着动滑轮，那么提起物体的力就是物重的三分之一，即。
[4]从丁图可以看到，右边是一个定滑轮，定滑轮的右边拉力大小等于左边的拉力，而左边是动滑轮，提起物体的力是物重的二分之一，忽略摩擦及滑轮重，所以。
7．D
【解析】
升旗时，滑轮的轴固定不动，故滑轮为定滑轮；向下拉动绳子，国旗就会上升，故定滑轮可改变力的方向。故只有D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
8．A
【解析】
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。
9．C
【解析】
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。
10．C
【解析】
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。
11．B
【解析】
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。
12．C
【解析】
不计摩擦，根据动滑轮的特点，弹簧测力计的示数为
F＝(G钩+G动)＝×(2N+1N)＝1.5N
考虑动滑轮重和摩擦等，弹簧测力计的示数应该会超过1.5N，比1.5N略大一些，故弹簧测力计的示数大约是1.7N。
故选C。
13．D
【解析】
在不考虑动滑轮重、绳重、摩擦的情况下，动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。
故A、B、C不符合题意；D符合题意。
故选D。
14．B
【解析】
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。
15．C
【解析】
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。
16．C
【解析】
杠杆受到的向下拉力为
根据杠杆平衡条件得
解得
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
17．A
【解析】
由题意可知，所提升物体的重力和所用动力的比值为
说明所用机械能够省力，则使用的机械不可能为定滑轮，如果用动滑轮或者滑轮组所提升物体的重力和所用动力的比值为整数。
故选A。
18．D
【解析】
A．该滑轮组有效承重绳n=2，若不考虑机械间的摩擦，能省一半的力，拉力应为摩擦力的一半，为100N，不可能为400N，故A错误；
BD．拉力移动的距离
拉力F移动的速度
故B错误，D正确；
C．由图可知，A是动滑轮，B是定滑轮，故C错误。
故选D。
19．AD
【解析】
A．物体A的重力
A所受的摩擦力为其重力的0.1倍，即
故A正确；
B．物体A沿水平方向匀速移动，则滑轮组给物体A的拉力等于A所受的摩擦力，即
由图可知，绳子承担重物的段数n为2，由可得动滑轮重力
由G=mg可得动滑轮的重力
故B错误；
C．滑轮组综合了动滑轮和定滑轮的优点，既省力又可以改变力的方向。但使用滑轮组不能省功，故C错误；
D．根据可知，若拉力F增大，滑轮组不变，则滑轮组给物体A的拉力变大，由于接触面的粗糙程度、压力不变，物体A受到的摩擦力不变，而此时物体A受到滑轮组的拉力大于摩擦力，物体A将做加速运动，所以A物体的运动状态发生变化，故D正确。
故选AD。
20．BCD
【解析】
A．A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A错误；
B．当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的可知，对D杆的压力将变大，故B正确；
C．当D杆伸长时力，物体变高，阻力F的力臂将变小，故C正确；
D．操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力，故D正确。
故选BCD。
21．CD
【解析】
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。
22．CA
【解析】
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。
23．
【解析】
根据题意知道，要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，或者从绳子自由端向下从外向里绕绳，如下图
24．
【解析】
假设不计动滑轮重力和摩擦，根据
可得
所以承担物重的绳子股数n至少等于3；拉力方向应该向上，依次绕过动滑轮、定滑轮，如图
25．（1）2N；（2）2.4m
【解析】
（1）由图知道，动滑轮绳子的有效股数n=2，忽略绳子与滑轮间的摩擦，则拉力F的大小
（2）由知道，物体移动的距离
s物=vt=0.6m/s×2s=1.2m
绳的自由端被拉过的距离
s绳=ns物=2×1.2m=2.4m
答：（1）拉力F的大小是2N；
（2）在2s内绳的自由端被拉过了2.4m。
26．（1）2×104N；（2）5.2×104N
【解析】
（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。
27．（1）6m；（2）120N；（3）250N；（4）420N
【解析】
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。
28．（1）见解析；（2）23个
【解析】
解：（1）图中C是动滑轮，A、B是定滑轮。
（2）每股绳最小力
所需水泥
所以至少需要23块水泥。
答：（1）C是动滑轮，A、B是定滑轮。
（2）所需最少水泥块个数23个。