北师大版八年级下9.2滑轮同步练习（有解析）

9.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（　　）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
2．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5s内匀速直线运动了3m（不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为200N
B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．绳自由端移动了6m
D．拉力F的功率为60W
3．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．
4．某人用100N的力提起了400N的重物，那么他可能使用了（　　）
A．一个动滑轮 B．一个定滑轮
C．一支杠杆 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
5．如图所示,两个物体的物重分别为G1和G2，忽略滑轮自重、绳重和摩擦，当滑轮平衡时，G1与G2之比是（　　）
A．G1= B．G1=
C．G1=2G2 D．G1=G2
6．如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别匀速提升重为G1=56N、G2=36N的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为（　　）
A．2N B．4N C．8N D．10N
7．用下列简单机械，使重力为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（不计机械和绳重、不计摩擦）（　　）
A． B．
C． D．
8．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．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3
C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1
9．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计。则（　　）
A．手的拉力：F甲=F乙 B．手的拉力：F甲C．手的拉力：F甲>F乙 D．无法确定
10．如图所示，将重为G的物体A挂在滑轮组下，若要使物体A处于静止状态（不计绳重、滑轮重和摩擦），则虚线框内悬挂的物体重为（　　）
A．0.5G B．G C．2G D．3G
二、填空题
11．使用简单机械可以给人们的生活带来便利，（1）旗杆的顶端安装着一个______（选填“定”或“动”滑轮）。（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是______（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
12．如图所示，利用滑轮起吊重物。该滑轮为______（选填“动”或“定”）滑轮；若弹簧测力计的拉力为图所示大小时，重物能在空中静止，则重物及滑轮的总重为______N。
13．如图所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，该滑轮为______（选填“定”或“动”）滑轮，利用该滑轮能省______（选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为______N。
14．如图所示的装置，重50N的重物，以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，作用在绳子自由端的拉力F=4N，物体A受到的滑动摩擦力是______N。（不计绳子和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力）
15．如图所示，A，B两个滑轮中，________是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时，物体与桌面的摩擦力是30N，匀速移动物体，拉力F为________N。
三、综合题
16．课本插图解释：
（1）图（a）中，蜡烛跷跷板摆动的原因可以用______原理来解释；
（2）图（b）中是在体验______的威力；
（3）图（c）中球摆动的现象说明______，球摆幅度越来越小的原因是______；
（4）图（d）中“魔罐”滚出去后能滚回来，是因为______能转化为动能；
17．力对物体转动的影响，不仅跟力的大小有关，还跟力和转动轴之间的距离(由力的方向和作用点决定)有关．力越大，力到转动轴的距离越大，力使物体转动的作用效果越明显．从转动轴到力的作用线的距离，叫力臂；力和力臂的乘积叫力矩，用M表示，M=F×L．力矩的单位是N m．
(1)如图甲是力F作用在水平杠杠上的示意图．OB的长度为L，力F与OB的夹角为30°，请在图中画出F的力臂，并推导出力F的力矩表达式．
(2)如图乙是摩擦传动的示意图，主动轮半径为0.04m，从动轮半径为0.12m，它们接触位置相互摩擦力的大小是50N，则这一对摩擦力对主动轮和从动轮的转轴的力矩分别为多少？
18．（1）如图所示，物体A静止在斜面上，请画出A所受重力G的示意图； ______
（2）如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆B点。请画出拉力F对支点O的力臂L；______
（3）请组装如图所示滑轮组，达成通过向下拉绳子用滑轮组来提升重物； ______
（4）如图所示，弹簧测力计的示数为 ______N。
19．定滑轮在使用时相当于一个杠杆．如图所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G．
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)；
( )
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F＝G．_____
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确；
C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误；
D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。
故选B。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图知道，n＝2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力
故A错误；
BC．绳自由端移动的距离
s＝2s物＝2×3m＝6m
绳子自由端移动的速度
故B错误，C正确；
D．拉力F做功功率
故D错误。
故选C。
3．B
【解析】
【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。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
用100N的力提起了400N的重物，相当于只用了四分之一的力，一个动滑轮在不计滑轮重力的情况下，最多省一半的力，定滑轮不省力，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组在不计动滑轮重力的情况下，最少需要三分之一的力，一支杠杆在力臂合适的情况下，可以满足只使用四分之一的力，当动力臂为阻力臂的四倍时，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
可将右边物体由于受到重力G2而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力等于G2），最后一段绳子是由定滑轮引出的，绳子股数是2，不计摩擦及滑轮重，根据滑轮组的使用特点可知
F=G物
即：
G2=G1
所以
G1：G2=2：1
故选C。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
由图甲可知，n=3，不计绳重和摩擦，根据
可得
G动=3F-G1①
由图乙可知，n=2，不计绳重和摩擦，根据
可得
G动=2F-G2②
则
3F-G1=2F-G2
代入数据
F=G1-G2=56N-36N=20N
F=20N代入①，可得
G动=3F-G1=3×20N-56N=4N
故选B。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
由题知，不计机械和绳重、不计摩擦时：A图中动力臂等于3倍阻力臂，由杠杆平衡条件可知，F1G；B图中使用定滑轮不能省力，F2＝G；C图中使用动滑轮省一半力，F3G；D图中使用滑轮组，n＝2，F4G；由以上分析可知用力最大的是图B。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
不计机械自重和摩擦时：
第一个图是等臂杠杆，力臂
由杠杆平衡条件可得
第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数
拉力
第三个图是动滑轮，动力作用在轴上
故
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，即
F甲=G=100N
乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，那么
所以：F甲>F乙，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
由图知
不计绳重、滑轮重和摩擦，则绳子自由端的拉力
而A物体静止，由二力平衡条件可得
所以虚线框内悬挂的物体重
故ABD不符合题意、C符合题意。
故选C。
11． 定 减小
【解析】
【详解】
（1）[1]在升旗时，旗杆顶端滑轮的位置不会发生改变，是一个定滑轮。
（2）[2]动力×动力臂=阻力×阻力臂，在阻力与动力臂不变的情况下，阻力臂越短，所需的动力就越小。剪刀的支点在转动轴处，为了更省力，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，就是减小了阻力臂。
12． 动 4.8
【解析】
【分析】
【详解】
[1]工作时，滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。
[2]拉力大小为2.4N，重物及滑轮的总重为
G+G动=2F=2×2.4N=4.8N
13． 动 力 30
【解析】
【详解】
[1]由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮。
[2]由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力。
[3]已知物体重50N，滑轮重10N，绳子股数n=2；不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为
14．12
【解析】
【分析】
【详解】
由滑轮组结构看出，动滑轮的股数为3股，则作用在物体A上的水平拉力
FA=3F=3×4N=12N
因为物体匀速运动，所以物体A受到的滑动摩擦力
f=FA=12N
15． B 10
【解析】
【分析】
【详解】
[1]B随着物体一起移动，故B是动滑轮。
[2]对B进行分析，B 受到了三段绳子的拉力，方向向左，还受到了向右的拉力，再对物体进行受力分析，受到了向左的拉力和向右的摩擦力，物体是匀速移动的，故向左的拉力等于摩擦力，其大小为30N，而对B进行分析，向左的三段绳子拉力等于向右的绳子拉力30N，故其中一段绳子的拉力为10N。
16． 杠杆 滑轮组 动能和重力势能可以相互转化 机械能转化为内能 弹性势能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图（a）中，点燃的蜡烛上下摆动，有一个支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，所以，蜡烛跷跷板摆动的原因可以用杠杆原理来解释。
（2）[2]图（b）中细线缠绕在两根木棍上，组成了滑轮组，使用滑轮组可以省力，所以用较小的力就能使两根木棍靠拢。
（3）[3]图（c）中小球在摆动过程中，动能和势能可以相互转化，最高点时重力势能最大，在最低点时动能最大，物体在从最低点向最高点运动时，动能转化成重力势能，物体在从最高点向最低点运动时，重力势能转化成了动能。
[4]由于受到空气阻力的作用，机械能转化为内能，所以球摆动幅度越来越小。
（4）[5]图（d）中“魔罐”在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，此过程中弹性势能转化为动能。
17．(1)
M=1/2 FL
(2)主动轮：M=FL=50N×0.04m=2N M 从动轮：M=FL=50N×0.12m=6N M
【解析】
【详解】
(1)延长拉力作用线F，过支点O做拉力作用线F的垂线，即为拉力F的力臂，如图：
；
由于力F与OB的夹角为30°，根据数学知识可知，F的力臂的长度为L，
F的力矩表达式为：
M=FL；
(2)力和力臂的乘积叫力矩，则主动轮的力矩：
M=FL=50N×0.04m=2N M；
从动轮的力矩为：
M=FL=50N×0.12m=6N M．
18． 1.4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]物体A受到的重力方向竖直向下，作用点画在物体A的重心上，如图所示：
（2）[2]O点为杠杆的支点，从O点作垂直于F作用线的垂线段即为F对支点O的力臂l，如图所示：
（3）[3]由于向下拉绳子提升重物，所以手拉绳子的端开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，如图所示：
（4）[4]如图所示，弹簧测力计上，最大示数是5N，所以其量程为0~5N；1N之间有5个小格，一个小格代表0.2N，即弹簧测力计的分度值为02N ，所以弹簧测力计的示数为1.4N。
19． 见解析
【解析】
【详解】
（1）定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L2和阻力臂L1）．
如图所示：
（2）由几何知识知：（R为滑轮半径）根据杠杆平衡条件：，即，得：．
【点睛】力的示意图，杠杆的平衡条件，力臂的画法，机械效率的计算等知识点，是一道综合性较强的题目．其中杠杆的平衡条件是重点．
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