苏科版九年级物理11.2滑轮练习
一、单选题
如图所示是滑轮的两种用法,下列说法中正确的是
A. 甲是定滑轮,使用时可以省力 B. 甲是动滑轮,使用时不能省力
C. 乙是定滑轮,使用时不能省力 D. 乙是动滑轮,使用时可以省力
如图所示,工人用动滑轮提升重物,使用动滑轮的作用是
A. 既能省力,又能改变力的方向
B. 既不能省力,也不能改变力的方向
C. 不能省力,但能改变力的方向
D. 能省力,但不能改变力的方向
如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,则、、的大小关系是
A.
B.
C.
D. 、、的大小不能确定
要用滑轮组匀速提升重的物体,而绳子最多能承受的力,若不计滑轮重及摩擦,则滑轮组中至少有
A. 一只定滑轮和两只动滑轮 B. 两只定滑轮和一只动滑轮
C. 两只定滑轮和两只动滑轮 D. 两只定滑轮和三只动滑轮
关于轮轴,下列说法中错误的是
A. 轮轴是可以连续旋转的杠杆
B. 螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C. 如果动力作用在轴上,就能少移动距离
D. 自行车的车把手相当于一个轮轴,可以省力
利用下列哪种简单机械,可以用的力提起一个重为的物体
A. 一根杠杆
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
关于定滑轮和动滑轮,以下说法不正确的是
A. 使用定滑轮不省力但能改变动力方向
B. 使用动滑轮最多能省一半力,还能改变动力的方向
C. 定滑轮实质是个等臂杠杆
D. 动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
如图所示,工人用的力将重的物体匀速提升,共用了秒,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
B. 动滑轮的重是
C. 绳子自由端移动的速度为
D. 绳子自由端移动的速度为
如图甲所示的装置,设每个滑轮的重力都为,物体的重力,物体的重力,对施加水平向右的拉力。使以的速度匀速向右运动,已知拉力的功率为;撤去拉力,在的右侧加挂一个与它相同的物体,如图乙所示,对施加一个竖直向下的拉力,使以的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是
A. 甲图中,受到的摩擦力为
B. 乙图中,
C. 乙图中,点处受到的拉力为
D. 乙图中,做功的功率为
用如图所示的工具提升相同重物,不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重最省力的是
A. B.
C. D.
希望中学要安装升旗杆,下列简单机械中,适合安装的旗杆顶端的是
A. 杠杆 B. 动滑轮 C. 定滑轮 D. 斜面
如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重,则弹簧测力计和的示数分别为
A. , B. , C. , D. ,
二、实验探究题
小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示.
在探究定滑轮时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会__________填“变大”“变小”或“不变”,其理由是_________________________________________________________.
在探究动滑轮时,按照图丙操作,记录数据如下表,分析数据发现,弹簧测力计的示数大于物重的一半,与课本结论存在差异,其原因是___________________________请给出一条减小此差异的建议:_____________________________________________________.
实验次数 物重 弹簧测力计的示数
在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用测力计的操作方法是_______填序号.
随意拉动钩码 拉着钩码保持静止 匀速向下拉动钩码
实验序号
在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会_______变大不变变小,其理由是___________.
在探究动滑轮工作的特点时,先测出____________的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,_________拉弹簧测力计,使钩码_______上升,读出弹簧测力计的示数.请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整不要求填入实验记录数据该实验至少要测量三组数据的目的是___________________________此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论?答:_______.
三、计算题
用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升物体,不计拉绳质量及摩擦。当重物的质量时,绳自由端拉力大小为。求:
重物所受重力;
动滑轮的重;
当物重为时,拉力的大小。取
1.【答案】
【解析】
【分析】
定滑轮是指轴固定不动的滑轮,不省力,但能改变力的方向;
动滑轮是轴与物体一起移动的滑轮,可以省一半的力,但不能改变力的方向。
主要考查了定滑轮和动滑轮特点的认识,是一道基础题目。
【解答】
由图知,在使用滑轮时,甲滑轮的轴固定不动,是定滑轮,定滑轮不省力,但能改变力的方向;
乙滑轮的轴与物体一起移动,是动滑轮,动滑轮可以省一半的力,但不能改变力的方向。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:动滑轮的实质是动力臂为阻力臂倍的杠杆,使用动滑轮时能省力,但不能改变施力的方向,故ABC错误、D正确。
故选:。
动滑轮是指滑轮的轴随物体一起运动的滑轮,其实质是动力臂是阻力臂倍的杠杆;使用动滑轮能省一半力,但不能改变用力的方向。
本题考查了动滑轮的特点,属于基础题目。
3.【答案】
【解析】解:由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,忽略绳子与滑轮的摩擦,则、、都与物体重力相等,所以三种拉法所用拉力一样大;
故选:。
定滑轮的工作特点是:使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。
本题考查了定滑轮的特点,属于基本内容,比较简单。
4.【答案】
【解析】解:绳子段数,段绳子至少需要两个动滑轮.一只定滑轮无法满足绕绳要求.
5.【答案】
【解析】解:、轮轴是可以连续旋转的杠杆,正确;
B、螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理,故B错误;
C、根据杠杆平衡条件公式,可知动力作用在轴上,轮轴是一费力杠杆,可以省距离,故C正确;
D、自行车的车把相当于一个轮轴,车把相当于轮,前轴为轴,是一个省力杠杆,故D正确。
故选:。
轮轴是一变形杠杆,是可以连续旋转地杠杆;
根据轮轴的概念分析解题,螺丝刀的刀柄是轮,导杆是轴;
动力作用在轴上时,轮轴是一费力杠杆,可以省距离;
在使用轮轴时,轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的力就是轴上力的几分之一,实质上是省力杠杆。
此题主要考查的是学生对轮轴的实质、特点及其公式的正确理解和运用,难度不大。
6.【答案】
【解析】解:因为的拉力要提起重的物体,使用的机械一定是能省力的机械,而在动滑轮、定滑轮、杠杆中,只有定滑轮不能达到省力的目的,故B不能;
一个动滑轮只能省一半的力,在不计机械自重和摩擦的情况下:动滑轮末端的拉力;而题目中是用的力提起一个重为的物体。故C不能;
一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,滑轮组的连接方式为三股绳子的组装方式,即绳子的股数,这时滑轮组最多提起的重物为,此题成立的前提应该是在动滑轮重、绳重和摩擦不计的情况下,故D不能,只有使用杠杆,根据杠杆的平衡条件,可以用的力提起一个重为的物体。
故选:。
在不计机械自重和摩擦的情况下:
滑轮组绳子末端的拉力;
根据杠杆的平衡条件可知动力:;
动滑轮末端的拉力;
此题主要考查了动滑轮、杠杆的省力特点,注意使用定滑轮一定不能省力,但可以改变动力方向。
7.【答案】
【解析】解:、定滑轮是等臂杠杆,使用定滑轮虽然不省力,但可以改变力的方向,故A、C正确;
、动滑轮的动力臂是阻力臂的倍,使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,故D正确,B错误。
故选:。
关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点,对各个选项逐一分析。
本题考查动滑轮、定滑轮以及滑轮组的工作特点,熟悉它们的工作特点是解题的关键。
8.【答案】
【解析】
【分析】
由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据求出绳子自由端移动的距离,根据求出绳子自由端移动的速度,忽略绳重和摩擦,根据求出动滑轮的重。
本题考查了有关滑轮组公式、以及速度公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
【解答】
A.由图可知,,则绳子自由端移动的距离:
,故A错误;
B.忽略绳重和摩擦,由可得,动滑轮的重:
,故B错误;
绳子自由端移动的速度:
,故C正确、D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】解:因甲图中物体匀速运动时处于平衡状态,受到的重力和绳子的拉力是一对平衡力,
所以,滑轮组绳子的拉力,
由图可知,滑轮组绳子的有效股数,绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,
由可得,物体左侧绳子的拉力,
由可得,拉力的大小:,
因物体匀速向右运动,受到水平向左的拉力、地面对物体的摩擦力和水平向右的拉力作用处于平衡状态,
所以,由物体受到的合力为零可得:,
则受到的摩擦力:-------
乙图中撤去拉力,在的右侧加挂一个与它相同的物体,以的速度匀速向左运动,
因此时对水平面的压力变为原来的倍,接触面的粗糙程度不变,所以,和它右侧的物体受到的摩擦力变为原来的倍,即
滑轮组绳子的拉力:,
点处受到的拉力:,
则拉力:
-------
联立可得:,,故AB错误;
则滑轮组绳子的拉力:,
点处受到的拉力:,故C正确;
绳端移动的速度:,
做功的功率:,故D错误。
故选:。
因甲图中物体匀速运动时处于平衡状态,受到的重力和绳子的拉力是一对平衡力,二力大小相等,据此得出滑轮组绳子的拉力,根据图示滑轮组读出绳子的有效股数,绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,根据表示出物体左侧绳子的拉力;根据求出的大小;物体匀速向右运动,受到水平向左的拉力、地面对物体的摩擦力和水平向右的拉力作用处于平衡状态,根据物体受到的合力为零得出关系式;
乙图中撤去拉力,在的右侧加挂一个与它相同的物体,以的速度匀速向左运动,根据影响滑动摩擦力大小的因素求出和它右侧的物体受到的摩擦力,根据表示出滑轮组绳子的拉力,滑轮组绳子的拉力减去物体的重力即为拉力,进一步表示出、、的关系式,最后联立关系式求出甲图中,受到的摩擦力和滑轮的重力;进一步求出点处受到的拉力等于股绳子的拉力加上定滑轮的重力;
利用求出绳端移动的速度,再利用求出做功的功率。
本题考查了滑轮组拉力公式、力平衡条件的应用、影响滑动摩擦力大小因素、功率公式的综合应用等,明确滑轮组绳子的有效股数和正确的对物体受力分析是关键。
10.【答案】
【解析】解:由题知,不计摩擦和动滑轮、杠杆重,
A、使用的是动滑轮,;
B、使用的是滑轮组,,;
C、使用的是定滑轮,;
D、设杠杆的长度为,则动力臂为,阻力臂为,
则,。
故由以上计算可知最省力。
故选:。
若是动滑轮,省一半力,;
若是滑轮组,找出承担物重的绳子股数,则;
若是定滑轮,不省力,;
根据杠杆的平衡条件动力动力臂阻力阻力臂判断。
本题考查了不计摩擦和动滑轮重时,使用滑轮组省力情况的计算,以及杠杆的平衡条件的应用,难度不大。
11.【答案】
【解析】解:、运用杠杆虽然有时也可以改变力的方向,但是旗杆顶端安装使用不方便.不符合题意;
B、动滑轮可以省力,但是无法实现改变力的方向的目的.不符合题意;
C、定滑轮可以实现改变力的方向的目的.符合题意;
D、根据题意,安装斜面无法实现改变力的方向升旗的目的,不符合题意.
故选C
旗杆上的机械装置要实现旗手向下对绳子施力,国旗上升的目的,根据定滑轮可以改变力的方向的特点即可.
在了解各类简单机械的工作特点的基础上,结合解决实际问题的需要改变力的方向选择.
12.【答案】
【解析】
【分析】
当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小。
此题考查了二力平衡条件的应用,根据物体处于静止状态,得出物体受平衡力的作用,从而得出测力计的示数,同时涉及到了定滑轮的特点。
【解答】
因为物重,所以弹簧测力计受到向右的拉力,测力计静止,向左受的拉力也是,示数也为;
同理,测力计两端受的力都是,所以测力计示数也为。
故选D。
13.【答案】变小 弹簧测力计有重力 动滑轮有重力 将计算在提升的物重里
【解析】解:弹簧测力计倒过来使用时,测的是手向下的拉力,等于绳端拉力与弹簧测力计的重力之差,故比钩码重力小.人在提升重物时,动滑轮也被提升,另转轴之间有摩擦,绳也有重量,导致拉力增大.要减小差异,则不能忽略,将其计算在提升的物重里.
14.【答案】
变小;忽略了弹簧测力计的重力;
钩码和动滑轮; 竖直向上 ;匀速 ;
如表所示
实验序号 钩码和动滑轮的总重力 弹簧测力计的示数
寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性;不能;
【解析】略
15.【答案】解:物体的重力:;
由图可知,,
不计拉绳质量及摩擦,由可得,动滑轮的重力:;
不计拉绳质量及摩擦,当物重为时,拉力的大小:。
【解析】本题主要考查了重力、动滑轮的重力、滑轮组绳子拉力的计算,关键明确不计摩擦和绳重时,。
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