5.2 滑轮 培优卷（含解析）
图片预览
文档简介
科学(华东师大版)九上培优卷：5.2滑轮
一、选择题
1.如图所示的各种情况中,用同样大小的力F将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是( ).
A. B. C. D.
2.一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出.比较这两个装置，下列说法正确的是( )
A.甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力 B.甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力
C.甲安装的是动滑轮，能省力 D.乙安装的是动滑轮，能省力
3.如图所示的四种方案，用同样大小的力F在同一水平地面上拉动不同的重物(如图物体下方的圆圈表示轮子，忽视绳与滑轮间的摩擦力及绳与滑轮的重力)。则哪种方案能拉动的物体最重( )
4.如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法，所用拉力分别是F1，F2和F3，下列式子中正确的是( )
A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F1=F2=F3 D.F2＞F1＞F3
5.如图所示，滑轮组提升重600N的物体，滑轮重和摩擦不计，它所用的拉力为( )
A.200N B.150N C.100N D.75N
6.如图所示，把重为20N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为12N，若不计绳重及摩擦，则拉力及动滑轮重力的大小分别是( )
A.10N8N B.12N4N C.16N8N D.6N4N
7.小明用如图所示的滑轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是( )
A.小于0.75N B.等于0.75N C.大于0.75N D.等于0.5N
8.如图所示,由弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,拉绳子的力F=10N.若不计滑轮组重和摩擦,则弹簧测力计A、B的示数FA和FB分别为( )
A.FA=30N,FB=20N B.FA=20N,FB=30N
C.FA=FB=20N D.FA=FB=30N
二、填空题
9.在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。硬棒CD是 力杠杆,滑轮B (选填“能”或“不能”)改变力的大小。在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长 (选填“大于”“等于”或“小于”)重物上升的高度。
10.在水平桌面上放一个重300牛顿的物体，物体与桌面的摩擦力为60牛顿，如图所示，若不考虑绳的重力和绳子与滑轮间的摩擦，当物体匀速移动时，水平拉力F＝_____牛顿。
11.如图所示，弹簧测力计的示数为5N，则拉力F是 N；若不计滑轮的重力及摩擦，物体匀速上升，物体重G= N。
12.小芸用弹簧测力计测出一个钩码的重力为2N,然后,按如图所示进行实验,探究定滑轮和动滑轮的工作特点,记录的实验数据如下,其中有空白的地方,请你补充完整.
定滑轮:
实验次数 钩码重G/N 弹簧测力计读数F/N 钩码上升距离h/m 手拉下的距离s/m
1 2 0.3
2 4 0.5
动滑轮:
实验次数 钩码重G/N 弹簧测力计读数F/N 钩码上升距离h/m 手拉下的距离s/m
1 4 0.2
2 3 0.8
三、解答题
13.一小车陷在泥地里。现在通过如图所示的滑轮组将小车匀速拉出，绳端拉力F＝1000N。求小车和树受到的拉力(不计滑轮、绳重和摩擦)。
14.小汉在家里挖一个蓄水池，当挖到一定深度时发现一块质量约120kg的石头(如图所示)。问：凭小汉一个人的力量(小明重约500N)，采用一种什么样的简单机械才能把石头移出水池(即把石头提升到池口)？通过计算说明简单机械至少需要满足什么条件？请你画出示意图。(机械的重和摩擦可忽略不计，g取10N/kg)
15.如图所示，小旋利用滑轮组沿水平方向匀速拉动物体A，已知物A重105N，物体受到的滑动摩擦力为物重的0.01倍，若该物体以0.36km／h的速度运动，则人沿水平方向拉绳的力是多少 绳子自由端移动的速度是多少
答案和解析
一、选择题
1.C
【解析】绕在动滑轮上的绳子段数越多越省力.
2.D
【解析】由图可知：甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，所以乙方法使用的滑轮是能省力的.故选D.
3.D
【解析】定滑轮不省力，动滑轮能省力，B、D都是动滑轮，但D是滚动摩擦比滑动摩擦小，拉动相同的物体所需要的拉力更小，现在用相同的力拉物体最省力的D能拉动的物体最重。)
4.C
【解析】使用定滑轮不能省力，但可以任意改变力的方向。中F1，F2和F3尽管力的方向不同，但力的大小都等于物体重力G。
5.D
【解析】
6.B
【解析】(1)绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力F=12N；
(2)动滑轮绳子的有效股数n=2，
∵不计摩擦和绳重时，F=(G物+G动)，
∴动滑轮重G动=nF﹣G物=2×12N﹣20N=4N.故选B.
7.C
【解析】在提升重物的过程中，拉力提着物体和动滑轮，还要克服绳子和滑轮间的摩擦力，所以F＞0.5G＝0.5×1.5N＝0.75N。故选C。
8.A
【解析】弹簧测力计的示数表示的是滑轮对弹簧测力计的拉力.滑轮平衡时,滑轮受到绳子的拉力和它受到弹簧测力计的拉力相等.我们若采用“隔离法”将两滑轮分开容易看出，有三段绳子拉左边的滑轮，用来平衡弹簧测力计A的拉力，因此FA=3F=3×10N=30N;有两段绳子拉着右边滑轮，用来平衡弹簧测力计B的拉力，所以FB=2F=2×10N=20N，故正确的选项是A.二、填空题
9.省不能等于
【解析】硬棒CD或EF与下面的轴构成简单机械——轮轴,推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,支点在O点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;A、B都是定滑轮,定滑轮只能改变力的方向，不能省力,也不能省距离,因此在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长等于重物上升的高
10.30
【解析】图中用两段绳子平衡物体受到的摩擦力，拉力就是摩擦力的一半为30N)
11.5；10
【解析】(1)绳子可以大小不变的传递拉力，故弹簧测力计的示数为5N，则拉力F是5N；
(2)动滑轮绳子的有效股数n=2，若不计绳重、滑轮重及摩擦，物体能匀速上升，则物重G=2F=2×5N=10N。
12.定滑轮:
手拉下的距离s/m 0.3 0.5
钩码上升距离h/m 0.3 0.5
弹簧测力计读数F/N 2 4
钩码重G/N 2 4
实验次数 1 2
动滑轮:
手拉下的距离s/m 0.2 0.8
钩码上升距离h/m 0.4 0.4
弹簧测力计读数F/N 2 3
钩码重G/N 4 6
实验次数 1 2
【解析】定滑轮不省力,也不省距离;动滑轮省一半力,但费距离.由于是两段绳子,因此绳子自由端移动距离s与物体升高距离h之间的关系为:s=2h.
三、解答题
13.小车受到的拉力为3000N，树受到的拉力为2000N。
【解析】小车受到滑轮组中左边的滑轮(没必要区分这个滑轮是动滑轮还是定滑轮)对它的拉力，要求小车受到的拉力，须以这个滑轮为研究对象。滑轮受力如，有三股绳子向右拉着滑轮，每股拉力都为F，小车给滑轮向左的拉力F1。因为滑轮匀速运动，所以它受到的这四个力是平衡力，即F1＝3F＝3000N。小车受到的拉力与小车给滑轮向左的拉力F1属于相互作用力，它们大小相等，方向相反。
滑轮组中右边的滑轮给树一个拉力，要求树受到的拉力，就要取这个滑轮为研究对象。滑轮受力如，有两股绳子向左拉着滑轮，拉力均为F，树给它向右的拉力F2。因为滑轮匀速运动，所以它受到的这三个力是平衡力，即F2＝2F＝2000N。树受到的拉力与树给滑轮向右的拉力F2属于相互作用力，它们大小相等，方向相反。
14.方法一(1)用省力杠杆
(2)根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2∴L1/L2=F2/F1=G石/G1=120×10/500=2.4
∴杠杆必须满足条件是：L1≥2.4L2
(3)示意图如，动力臂要大于阻力臂。
方法二：(1)用一个滑轮组
(2)求承重绳子的段数：n=G石/F1=120×10/500=2.4
∴滑轮组必须有三段以上承重的绳子
(3)示意图如，要求有三段以上的绳子吊着动滑轮.
【解析】由题意，使用简单机械时，小汉一个人能施出的最大的力约为500N(设想若超过500N，小汉将被机械吊起而脱离地面)，因此要想把重120kg×10N/kg=1200N的石头提升，所用简单机械至少要省力1200/500=2.4倍。这样的简单机械可以是省力杠杆，也可以是滑轮组，甚至可以是轮轴，所以题目有多个答案.
15.200N1.8km／h
一、选择题
1.如图所示的各种情况中,用同样大小的力F将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是( ).
A. B. C. D.
2.一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出.比较这两个装置，下列说法正确的是( )
A.甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力 B.甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力
C.甲安装的是动滑轮，能省力 D.乙安装的是动滑轮，能省力
3.如图所示的四种方案，用同样大小的力F在同一水平地面上拉动不同的重物(如图物体下方的圆圈表示轮子，忽视绳与滑轮间的摩擦力及绳与滑轮的重力)。则哪种方案能拉动的物体最重( )
4.如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法，所用拉力分别是F1，F2和F3，下列式子中正确的是( )
A.F1＞F2＞F3 B.F1＜F2＜F3 C.F1=F2=F3 D.F2＞F1＞F3
5.如图所示，滑轮组提升重600N的物体，滑轮重和摩擦不计，它所用的拉力为( )
A.200N B.150N C.100N D.75N
6.如图所示，把重为20N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为12N，若不计绳重及摩擦，则拉力及动滑轮重力的大小分别是( )
A.10N8N B.12N4N C.16N8N D.6N4N
7.小明用如图所示的滑轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是( )
A.小于0.75N B.等于0.75N C.大于0.75N D.等于0.5N
8.如图所示,由弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,拉绳子的力F=10N.若不计滑轮组重和摩擦,则弹簧测力计A、B的示数FA和FB分别为( )
A.FA=30N,FB=20N B.FA=20N,FB=30N
C.FA=FB=20N D.FA=FB=30N
二、填空题
9.在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。硬棒CD是 力杠杆,滑轮B (选填“能”或“不能”)改变力的大小。在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长 (选填“大于”“等于”或“小于”)重物上升的高度。
10.在水平桌面上放一个重300牛顿的物体，物体与桌面的摩擦力为60牛顿，如图所示，若不考虑绳的重力和绳子与滑轮间的摩擦，当物体匀速移动时，水平拉力F＝_____牛顿。
11.如图所示，弹簧测力计的示数为5N，则拉力F是 N；若不计滑轮的重力及摩擦，物体匀速上升，物体重G= N。
12.小芸用弹簧测力计测出一个钩码的重力为2N,然后,按如图所示进行实验,探究定滑轮和动滑轮的工作特点,记录的实验数据如下,其中有空白的地方,请你补充完整.
定滑轮:
实验次数 钩码重G/N 弹簧测力计读数F/N 钩码上升距离h/m 手拉下的距离s/m
1 2 0.3
2 4 0.5
动滑轮:
实验次数 钩码重G/N 弹簧测力计读数F/N 钩码上升距离h/m 手拉下的距离s/m
1 4 0.2
2 3 0.8
三、解答题
13.一小车陷在泥地里。现在通过如图所示的滑轮组将小车匀速拉出，绳端拉力F＝1000N。求小车和树受到的拉力(不计滑轮、绳重和摩擦)。
14.小汉在家里挖一个蓄水池，当挖到一定深度时发现一块质量约120kg的石头(如图所示)。问：凭小汉一个人的力量(小明重约500N)，采用一种什么样的简单机械才能把石头移出水池(即把石头提升到池口)？通过计算说明简单机械至少需要满足什么条件？请你画出示意图。(机械的重和摩擦可忽略不计，g取10N/kg)
15.如图所示，小旋利用滑轮组沿水平方向匀速拉动物体A，已知物A重105N，物体受到的滑动摩擦力为物重的0.01倍，若该物体以0.36km／h的速度运动，则人沿水平方向拉绳的力是多少 绳子自由端移动的速度是多少
答案和解析
一、选择题
1.C
【解析】绕在动滑轮上的绳子段数越多越省力.
2.D
【解析】由图可知：甲图使用定滑轮，拉力等于汽车受到的阻力；乙图使用动滑轮，拉力为汽车所受阻力的一半，所以乙方法使用的滑轮是能省力的.故选D.
3.D
【解析】定滑轮不省力，动滑轮能省力，B、D都是动滑轮，但D是滚动摩擦比滑动摩擦小，拉动相同的物体所需要的拉力更小，现在用相同的力拉物体最省力的D能拉动的物体最重。)
4.C
【解析】使用定滑轮不能省力，但可以任意改变力的方向。中F1，F2和F3尽管力的方向不同，但力的大小都等于物体重力G。
5.D
【解析】
6.B
【解析】(1)绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力F=12N；
(2)动滑轮绳子的有效股数n=2，
∵不计摩擦和绳重时，F=(G物+G动)，
∴动滑轮重G动=nF﹣G物=2×12N﹣20N=4N.故选B.
7.C
【解析】在提升重物的过程中，拉力提着物体和动滑轮，还要克服绳子和滑轮间的摩擦力，所以F＞0.5G＝0.5×1.5N＝0.75N。故选C。
8.A
【解析】弹簧测力计的示数表示的是滑轮对弹簧测力计的拉力.滑轮平衡时,滑轮受到绳子的拉力和它受到弹簧测力计的拉力相等.我们若采用“隔离法”将两滑轮分开容易看出，有三段绳子拉左边的滑轮，用来平衡弹簧测力计A的拉力，因此FA=3F=3×10N=30N;有两段绳子拉着右边滑轮，用来平衡弹簧测力计B的拉力，所以FB=2F=2×10N=20N，故正确的选项是A.二、填空题
9.省不能等于
【解析】硬棒CD或EF与下面的轴构成简单机械——轮轴,推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,支点在O点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;A、B都是定滑轮,定滑轮只能改变力的方向，不能省力,也不能省距离,因此在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长等于重物上升的高
10.30
【解析】图中用两段绳子平衡物体受到的摩擦力，拉力就是摩擦力的一半为30N)
11.5；10
【解析】(1)绳子可以大小不变的传递拉力，故弹簧测力计的示数为5N，则拉力F是5N；
(2)动滑轮绳子的有效股数n=2，若不计绳重、滑轮重及摩擦，物体能匀速上升，则物重G=2F=2×5N=10N。
12.定滑轮:
手拉下的距离s/m 0.3 0.5
钩码上升距离h/m 0.3 0.5
弹簧测力计读数F/N 2 4
钩码重G/N 2 4
实验次数 1 2
动滑轮:
手拉下的距离s/m 0.2 0.8
钩码上升距离h/m 0.4 0.4
弹簧测力计读数F/N 2 3
钩码重G/N 4 6
实验次数 1 2
【解析】定滑轮不省力,也不省距离;动滑轮省一半力,但费距离.由于是两段绳子,因此绳子自由端移动距离s与物体升高距离h之间的关系为:s=2h.
三、解答题
13.小车受到的拉力为3000N，树受到的拉力为2000N。
【解析】小车受到滑轮组中左边的滑轮(没必要区分这个滑轮是动滑轮还是定滑轮)对它的拉力，要求小车受到的拉力，须以这个滑轮为研究对象。滑轮受力如，有三股绳子向右拉着滑轮，每股拉力都为F，小车给滑轮向左的拉力F1。因为滑轮匀速运动，所以它受到的这四个力是平衡力，即F1＝3F＝3000N。小车受到的拉力与小车给滑轮向左的拉力F1属于相互作用力，它们大小相等，方向相反。
滑轮组中右边的滑轮给树一个拉力，要求树受到的拉力，就要取这个滑轮为研究对象。滑轮受力如，有两股绳子向左拉着滑轮，拉力均为F，树给它向右的拉力F2。因为滑轮匀速运动，所以它受到的这三个力是平衡力，即F2＝2F＝2000N。树受到的拉力与树给滑轮向右的拉力F2属于相互作用力，它们大小相等，方向相反。
14.方法一(1)用省力杠杆
(2)根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2∴L1/L2=F2/F1=G石/G1=120×10/500=2.4
∴杠杆必须满足条件是：L1≥2.4L2
(3)示意图如，动力臂要大于阻力臂。
方法二：(1)用一个滑轮组
(2)求承重绳子的段数：n=G石/F1=120×10/500=2.4
∴滑轮组必须有三段以上承重的绳子
(3)示意图如，要求有三段以上的绳子吊着动滑轮.
【解析】由题意，使用简单机械时，小汉一个人能施出的最大的力约为500N(设想若超过500N，小汉将被机械吊起而脱离地面)，因此要想把重120kg×10N/kg=1200N的石头提升，所用简单机械至少要省力1200/500=2.4倍。这样的简单机械可以是省力杠杆，也可以是滑轮组，甚至可以是轮轴，所以题目有多个答案.
15.200N1.8km／h