人教版物理八年级下册同步提优训练 12.2滑轮 第2课时　滑轮组（有答案）

第2节　滑轮
第2课时　滑轮组
1　组装滑轮组　
1.画出图中使用滑轮组提升物体最省力的绳子绕法。
　　
2.如图所示,站在地面上的人用滑轮组提升重物,画出绳子的绕法。
3.如图所示,某人在A处提起物体B,请在图中画出最省力的绳子绕法。
4.如图所示,在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力。(添加滑轮并画出滑轮组的绕绳方法)
　
5.如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。
2　滑轮组　
6.借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦,如图所示的装置最省力的是 (　　)
7.如图所示的滑轮组,每个滑轮重为10 N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是 (　　)
　
A.50 N　　 B.55 N　　
C.65 N　　 D.110 N
8.如图所示,用此滑轮组在4 s内将重为60 N的物体匀速提升2 m,绳端拉力大小为25 N,不计摩擦及绳重,下列说法正确的是 (　　)
　　
A.绳子自由端移动的距离为4 m
B.绳子自由端移动的速度为1 m/s
C.动滑轮的重力为15 N
D.滑轮组可省力又可省距离
9.小柯用图中装置提升重为400 N的物体,不计滑轮摩擦、绳重和滑轮自重,下列说法正确的是 (　　)
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
10.用一个动滑轮和一个定滑轮将一个重180 N的物体匀速提升(不计动滑轮重、绳重和摩擦),所用最小拉力为 (　　)
A.30 N B.60 N
C.90 N D.180 N
11.物体A放在水平桌面上,利用如图所示的装置使物体A以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,不计绳重、滑轮重、绳子的伸长及滑轮摩擦,则绳子自由端的拉力F和物体A与水平地面之间的摩擦力f的大小分别为 (　　)
A.F=3.3 N,f=4.4 N
B.F=2.2 N,f=4.4 N
C.F=3.3 N,f=6.6 N
D.F=2.2 N,f=6.6 N
12.小科想用滑轮组匀速提升重1200 N的物体,却发现所用的绳子最多能承受500 N的力,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则滑轮组中至少有 (　　)
A.一个定滑轮和两个动滑轮 B.一个定滑轮和一个动滑轮
C.两个定滑轮和一个动滑轮 D.两个定滑轮和两个动滑轮
13.某兴趣小组用如图所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,当物体的质量为100 kg时,它所受到的摩擦力为200 N,用80 N的拉力F,10 s内把物体拉动的距离为2 m。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)则动滑轮重为 (　　)
　
A.30 N B.40 N
C.50 N D.60 N
14.如图所示,物体A、B的重力分别为20 N、10 N,绳重、滑轮重和滑轮摩擦忽略不计,此时物体A在水平桌面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则 (　　)
　
A.F=20 N B.F=10 N
C.F=5 N D.F=30 N
15.(2021广东改编)用如图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是　　　　(选填“A”或“B”),动滑轮重为　　　　N。
16.如图所示装置,重100 N的物体A以0.1 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,作用在绳子自由端的拉力是20 N,则作用在物体A上的水平拉力是　　　　N,物体A受到的滑动摩擦力是　　　　N,10 s内绳子自由端通过的距离是　　　　m。(不计滑轮自重、绳重及滑轮组摩擦)
17.如图所示,工人师傅用一个滑轮组在40 s内将重600 N的木箱从地面匀速吊上4 m高的阳台,所用的拉力为220 N,不计绳重和摩擦。求:
(1)木箱匀速上升的速度。
(2)动滑轮的重力。
3　轮轴和斜面　
18.如图所示,山地自行车的变速器通过改变链盘和飞轮的大小,从而达到调节骑行速度和调节骑手骑行时脚上用力大小的目的。在上坡时,为了更省力,应适当变换调速器,即采用较　　　　的链盘和较　　　　的飞轮组合。(均选填“大”或“小”)
19.如图所示,日常生活或生产实践中使用的机械,能抽象为斜面的是 (　　)
20.(2020衢州)在实际生活中,常用螺丝刀将螺丝钉拧进(出)物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀,可视为图乙所示的杠杆AOB,其中O为支点,B为阻力作用点,F2为阻力,动力作用在手柄上。
(1)图甲中的螺丝刀属于　　　　杠杆。
(2)请在图中画出对应F2的最小动力F1的示意图。
21.如图所示是一套简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使人与工作台升至所需高度,装置中滑轮A、B、C的重力分别为100 N、50 N、40 N,人的重力为600 N。当人用100 N的拉力向下拉绳子时,地面对工作台的支持力为450 N,则工作台的重力为　　　　N。如果要把工作台以0.1 m/s的速度匀速拉起,拉力大小为　　　　N。(不计绳子重力及滑轮轴处的摩擦)
22.如图所示,站在小车上的男孩在绳子自由端施加50 N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M的速度为0.2 m/s,小车的速度为0.3 m/s,则地面对物体M的摩擦力为　　　　N,2 s后绳子自由端移动的距离为　　　　m。(不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦)
第2节　滑轮
第2课时　滑轮组
1.如图所示
2.如图所示
3.如图所示
4.如图所示
5.如图所示
6.D　 图A直接用手提起重物,则F=G;图B中使用的是滑轮组,且与动滑轮相连的绳子段数n=2,则拉力F=G;图C中使用的是定滑轮,则拉力F=G;图D中使用的也是滑轮组,且与动滑轮相连的绳子段数n=3,则拉力F=G,该装置最省力。
7.B　 图中承重绳子段数n=2,不计绳重及摩擦,所用拉力为F=(G+G动)=×(100 N+10 N)=55 N。
8.C　 由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离为s绳=3s物=3×2 m=6 m,A错误;物体上升的速度:v物===0.5 m/s,绳子自由端移动的速度:v绳=nv物=3×0.5 m/s=1.5 m/s,B错误;因不计摩擦和绳重,所以F=,G动=nF-G=3×25 N-60 N=15 N,即动滑轮的重力为15 N,C正确;既可省力又可省距离的滑轮组是不存在的,D错误。
9.C　 由图可知,该装置是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,故A错误;使用该装置时,物体上升1 m,则绳子的自由端移动2 m,故B错误;不计滑轮摩擦、绳重和滑轮自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400 N,则拉力为200 N,故C正确;使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变用力的方向,故D错误。
10.B　
一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,绳子固定端在动滑轮上时,承担物重的绳子段数为3,这是最省力的绕法,如图所示。不计动滑轮重、绳重和摩擦时,F=G=×180 N=60 N。
11.B　 从力的平衡角度分析,绳子自由端的拉力应为弹簧测力计示数的,即F=2.2 N,而物体A受到的摩擦力应为绳子自由端拉力的2倍,即f=4.4 N。
12.B　 若不计绳重、滑轮重及摩擦,根据F=G,可知承担物重的绳子段数:n==≈3。由此可得,滑轮组至少由一个定滑轮与一个动滑轮组成。
13.B　 (1)因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,由图可知,n=3,由受力分析可得,F=(f+G动),动滑轮重:G动=nF-f=3×80 N-200 N=40 N。
14.B　 由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以FA=GB=×10 N=5 N;在水平方向A受到的摩擦力和绳子对A的拉力平衡,所以f=FA=5 N,摩擦力方向水平向左;若使物体A向左做匀速直线运动,则物体A所受摩擦力的方向水平向右,则F=FA+f=5 N+5 N=10 N。
15.A　40　
由图可知,n=3,则绳子自由端移动的速度是物体上升速度的3倍,图乙中,A和B的速度分别为vA==1.5 m/s,vB==0.5 m/s,A的速度是B的3倍,所以反映绳子自由端运动的图线是A;动滑轮重为F=,G0=3×80 N-200 N=40 N。
16.40　40　2
17.(1)木箱匀速上升的速度:v===0.1 m/s。
(2)由图知n=3,不计绳重和摩擦,F=(G物+G动),
则动滑轮的重力:
G动=3F-G物=3×220 N-600 N=60 N。
18.小　大　
19.C
20.(1)省力
(2)如图所示
(1)螺丝刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。(2)由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用在手柄上即A处,因此OA作为动力臂最长;由图知F2使杠杆沿逆时针方向转动,则动力F1应使杠杆沿顺时针方向转动,故F1的方向应该垂直于OA向下。
21.150　190　 设动滑轮A上绳子的拉力为FA,动滑轮B上绳子的拉力为FB,由图可知,FA+GB=2FB,FB=100 N;工作台、动滑轮和人的总重:G总=G人+G台+G动;工作台、动滑轮和人受到的拉力:F拉=3FB+FA=3FB+2FB-GB=3×100 N+2×100 N-50 N=450 N,因为G总=F拉+F支=450 N+450 N=900 N,所以G台=G总-G动-G人=900 N-(100 N+50 N)-600 N=150 N;若匀速拉起,则G总=F拉=3FB'+2FB'-GB,所以5FB'-50 N=900 N,解得:FB'=190 N。
22.150　3　 由图知,n=3,则F=f,地面对物体M的摩擦力:f=3F=3×50 N=150 N。由题知,物体M的速度:v物=0.2 m/s,小车的速度:v车=0.3 m/s,假定物体静止,则小车相对于物体的速度:v=v车+v物=0.3 m/s+0.2 m/s=0.5 m/s,2 s后人相对于物体移动的距离:s1=vt=0.5 m/s×2 s=1 m, 绳子自由端移动的距离:s2=3s1=3×1 m=3 m。