人教版八年级下12.2滑轮同步练习（有解析）

人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（　　）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
2．下列图中，描述正确的是（　　）
A．木箱未被推动，推力小于摩擦力
B．轮胎制有花纹，是为增大摩擦
C．穿滑雪板滑雪，是为增大压强
D．滑轮组提重物，既省力又省功
3．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式，不计机械自重和摩擦，其中所需动力最小的是(　　)
A． B．
C． D．
4．用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F3＞F1＞F2 C．F2＞F1＞F3 D．F2＞F3＞F1
5．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④ B．①② C．①③ D．②④
6．质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.1m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）（　　）
A．在1s内拉力F做功0.9J B．作用在绳端的拉力F为9N
C．拉力F的功率是0.3W D．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
7．如图，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的的大小关系是（　　）
A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
8．如图所示的滑轮组中，不计滑轮重，挂上A、B两物体后恰能静止，则两物重关系为（　　）
A．GA∶GB＝1∶1 B．GA∶GB＝1∶2 C．GA∶GB＝2∶1 D．GA∶GB＝3∶1
9．如图所示，天花板上挂着一个滑轮，绳绕过滑轮后两端分别连接A、B两物体，A、B两物体所受重力为GA＝6N，GB＝9N，B放在光滑水平地面上，A、B都处于静止状态，不计滑轮和绳的重力及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．绳对A的拉力大小为9N B．绳对B的拉力大小为9N
C．地面对B的支持力大小为3N D．天花板所受拉力大小为15N
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
11．关于定滑轮和动滑轮，以下说法不正确的是（　　）
A．定滑轮实质是个等臂杠杆
B．使用定滑轮不省力但能改变动力方向
C．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
D．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向
12．如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路，修建盘山公路的目的是（　　）
A．减小车轮与路面的摩擦
B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力
D．提高汽车上坡时发动机的功率
二、填空题
13．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______ ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA ________GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
14．如图甲所示是某一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的______，使用它可以省______。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图______（乙/丙）钉子，为了将它钉进木块，应该用______（敲/拧）的方式更好。
15．如图所示，物体A重200N，在水平拉力F=10N的作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组的机械效率为60%，物体A运动的速度为lm/s，则绳子自由端所受拉力F的功率为_______W，滑轮组所做有用功的功率为_______W．（绳重和滑轮重不计）
16．如图所示，由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮的作用是 _______ ，轮轴的作用是 ______ 。
三、综合题
17．一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组将600N的重物匀速提升1m．求：
（1）他站在地面上未拉绳子时对地面的压强多大？
（2）画出滑轮组的绕线方式；
（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，则拉力F多大？
18．一场罕见的雪灾突袭了我国大部分地区．
（1）由于路面结冰车子打滑，在某路段发生了两车相撞的交通事故．—个交警前来处理，说：“我一定要找出是哪辆车先撞上另一辆车的.”请你从物理学的角度分析，这个交警能否找出那辆车 答：_______，这是因为物体间的相互作用总是_______发生的．
（2）下列事例中，为了减小有害摩擦的是( )
A．汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹
B．在车辆的轴承中加润滑油
C．给车辆适当加重，如在车上放几个大石头等
D．在某些路段，交警都会提示司机必须给车子带上防滑链
（3）因路面太滑，一辆满载抗雪灾物资的汽车不慎陷入了路边沟壑的雪堆中，现欲将陷入雪堆里的汽车拉出．
①若用如图所示的滑轮组来拉，怎样才最省力？试画出最省力的绳子绕法____；
②若拉力F为1000N，当匀速拉绳前进3m时，汽车受到雪堆的阻力是多大___ 汽车前进了多少m___ (不计机械自身摩擦)
（4）因道路结冰车辆无法正常行驶……如图所示，是小芳和一辆汽车准备通过某冰面的情景．已知汽车车轮与水平地面的总接触面积为1500cm2，车的总质量为0.6t．小芳质量为50kg，每只鞋底面积为100cm2，请你根据提供的数据通过计算判断小明的说法是否正确___．(g取10N／kg)
19．据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量，在称象过程中，他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具。如图1所示，①他首先将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；②测得OB=6cm；③将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得OA=9m，弹簧测力计的示数为200N。
（1）步骤①的目的______
（2）计算大象的质量（g取10N/kg）( )
（3）一位学生看到后，设计了如图2所示的滑轮组来代替测力计、滑轮组绕绳的一端和槽钢A端相连，且竖直穿过地面上的定滑轮。请你帮他完成余下的滑轮组绕线设计，要求挂上适当的重物后，槽钢能水平平衡并计算槽钢水平平衡时，所挂重物的总重力为多少 ( ) （不计滑轮及绳重，不计所有摩擦）
20．.站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4m的高处（如图所示），所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为600N.（不计绳重和摩擦）
（1）依据题意在图中画出绳子的绕法；__________
（2）请根据已知条件设疑并解答（至少求出3个物理量）._______
21．如图是一个由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，站在地上的人用力向下拉绳，提起重为600N的物体．
（1）在图中画出滑轮组的绕绳方案（要求三个滑轮都要使用）．
( )
（2）若不计摩擦和滑轮的重，所用的拉力为多大__？
（3）若不计摩擦，实际所用拉力为220N，求动滑轮的总重__．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．木箱没有推动，则木箱处于平衡状态，所以，在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力，即摩擦力等于推力，故A错误；
B．自行车轮胎上制有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B正确；
C．穿滑雪板滑雪，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D．使用任何机械都不省功，滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D错误。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
A图中滑轮组的绳子股数n=2，不计机械自重和摩擦时的拉力为；B图中滑轮组的绳子股数n =3，不计机械自重和摩擦时的拉力为；C图中滑轮为动滑轮，作用力作用在滑轮上，此时的拉力为F=2G；D图中由杠杆平衡条件可知
OA∶OB=OC∶OD=1m∶(1m+3m)=1∶4
F×OB=G×OA
F=×G=G
综上所述，使用杠杆时的动力最小，故D符合题意
故选D
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
假设物块与地面的摩擦力为f，甲滑轮为定滑轮，F1处于绳端，则F1=f；乙滑轮为动滑轮，F2处于绳端，所以；丙图中，F3处于滑轮的轴上，对滑轮受力分析可知F3=2f；
故F3＞F1＞F2。
故选B。
5．A
【解析】
【详解】
①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力
f＝F拉＝20N
方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误；
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，则拉力的大小为
F＝2F示＝2×20N＝40N
由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度
v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s
拉力的功率为
P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W
故③错误；
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确；
综上可知，只有①④正确。
故选A。
6．A
【解析】
【详解】
由图可知，动滑轮组中n=3，物体做匀速直线运动，弹簧测力计的示数3N即为绳上的拉力，拉力绳端速度为
绳上的拉力处处相等，即作用在绳端的拉力F为3N，在1s内拉力F做功
拉力F的功率是
物体受到的拉力为
不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦，物体做匀速直线运动，说明物体左侧受到的拉力等于滑动摩擦力，即水平桌面对物体A的摩擦力是
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
定滑轮是等臂杠杆，所以绳子两端的力相等，动滑轮是省力杠杆，绳子上的力是轴上力的一半，所以GA=2GB，故有
GA∶GB＝2∶1
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
A．由图可知，A处于静止状态，则绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力，大小相等，则绳对A的拉力大小为6N，故A错误；
B．使用定滑轮不能改变力的大小，且同一根绳子的拉力相等，所以绳对B的拉力为6N，故B错误；
C．B受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的拉力，则地面对B的支持力大小为
9N﹣6N＝3N
故C正确；
D．有两断绳子向下拉定滑轮，故定滑轮受到向下的拉力为
2×6N＝12N
不计滑轮和绳的重力及摩擦，则天花板所受拉力大小等于12N，故D错误。
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．D
【解析】
【详解】
AB．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，故AB正确，AB不符合题意；
CD．动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，在不计滑轮重及摩擦时，使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，故C正确，C不符合题意；D错误，D符合题意。
故选D。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．盘山公路依山而建，相当于斜面模型，主要是为了减小重力沿斜面方向的分量，从而减小牵引力，而不是为了减小摩擦，故A错误；
B．汽车做的功等于机械能增量和克服摩擦力做功之和，由于路程的增加，克服摩擦力做功增大，故汽车牵引力所做的功增大，故B错误；
C．盘山公路依山而建，坡度较小，主要是减小重力的下滑分量和增大垂直分量，这样，当汽车匀速上坡时，可以减小牵引力，故C正确；
D．汽车的功率由汽车本身决定，与路面情况无关，故D错误。
故选C。
13． 动 省力 改变用力方向 小于
【解析】
【分析】
【详解】
[1] [2]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，忽略滑轮自重能省一半的力，使用时相当于省力杠杆。
[3]甲不随货物升降的滑轮为定滑轮，甲滑轮的优点是改变用力方向。
[4] 图中甲滑轮位置固定不变，是定滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所以F1等于GA；图中乙滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，不计滑轮重力及摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故F2小于GB。因为F1=F2，则GA小于GB。
14． 斜面 力 乙 拧
【解析】
【详解】
[1][2]盘山公路是通过倾斜的公路，来回曲折爬升高度。因此盘山公路相当于简单机械中的斜面。斜面虽然加长了运动的距离，但可以在物体向上运动时省力。
[3][4]图乙是螺丝钉，一圈圈螺纹相当于倾斜的斜面，与盘山公路的原理相同。为了将它钉进木块，使用时用拧的比较好，拧的时候，相当于沿斜面向上运动的过程，可以省力。若用敲的方式，一圈圈螺纹相当于增加了接触面的粗糙程度，会使摩擦力变大，敲起来更费力。
15． 30 18
【解析】
【详解】
（1）物体A运动的速度为1m/s，则绳自由端在1s内通过的路程为：s绳＝ns物＝nv物t＝31m/s10s＝30m；(2)因为η＝100100，所以f＝nFη＝310N60＝18N，则滑轮组所做的有用功的功率为：P＝＝fv物＝18N1m/s＝18W．
16． 改变力的方向 省力
【解析】
【详解】
[1][2]由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向；动力在轮上，阻力在轴上，由于轮的半径大于轴的半径，即动力臂大于阻力臂，因此使用轮轴是省力的。
17．（1）1.25×104Pa；（2）；（3）400N．
【解析】
【详解】
（1）他站在地面上未拉绳子时对地面的压力：F＝G＝500N，此时他对地面的压强：p＝＝1.25×104Pa；（2）由图知要求站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示：
（3）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，做的有用功：W有＝Gh＝600N×1m＝600J，由η＝×100%可得，拉力做的总功：W总＝ ＝ ＝800J，由W＝Fs可得，拉力的大小：F＝＝400N．
点睛：（1）他站在地面上时对地面的压力和自己的体重相等，又知道双脚与地面接触面积，根据p＝ 求出对地面的压强；（2）在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向；（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh求出绳端移动的距离，根据W＝Gh求出有用功，利用η＝ ×100%求出总功，利用W＝Fs求出拉力的大小．
18． 不能 同时 B 3000N 1m 汽车的压力：F车=G车=m车g=0.6×103kg×10N/kg=6×103N
汽车的压强：
小芳的压力：F人=G人=m人g=50kg×10N／kg=500N
小芳行走时的压强：
因为p人＞p车，所以小明的说法不正确，小芳对马路的作用效果大，不能安全通过．
答：小明的说法不正确．
【解析】
【详解】
（1）因为物体间力的作用是相互的，一辆车撞上另一辆车的同时，另一辆车也对这辆车施加了力的作用，这两种作用没有先后之分，所以这个交警无法找出到底是哪辆车．
（2）自行车轮胎上的花纹，是为了在压力不变的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A错误；在轴承中加润滑油，是为了使接触面彼此分离，而减小摩擦，故B正确；给车辆适当加重，是通过增大压力，来增大摩擦力，故C错误；司机给车子带上防滑链，可以通过增大接触面积的粗糙程度，来增大摩擦力，故选B．
（3）①对于由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组来讲，最省力的情况就是由3段绳子承担总的阻力，最省力的绕绳方法如图：
②根据题意，汽车受到雪堆的阻力是：F阻=3F拉=3×1000N=3000N，汽车前进的距离是：h=s/3=3m/3=1m；
（4）汽车的压力是：F车=G车=m车g=0.6×103 kg×10N/kg=6×103 N；
汽车的压强是：p=F/S=6×103N/0.15m2=4×104 Pa
小芳的压力是：F人=G人=m人 g=50kg×10N/kg=500N
小芳行走时的压强是：p人=F人/S人=500N/100×10 4m2=5×104 Pa
因为p人＞p车，所以小明的说法不正确，小芳对对冰面的压强大，不能安全通过．
19． 见解析 3×103kg 400N
【解析】
【详解】
（1）[1]从题干中可知步骤1的作用是消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。
（2）[2]根据杠杆的平衡条件得到
F1l1=F2l 2
200N×OA=G×OB
200N×9m=G×0.06m
G=30000N=3×104N
大象的质量
m=
（3）[3]由图2可知，穿过地面上的定滑轮的绳子给左端滑轮组的拉力是向下的，所以从左端滑轮组最后出来的绳子受到拉力方向是向下的，滑轮组的动滑轮绕2段绳，如图所示：
不计滑轮及绳重，不计所有摩擦，由题意可知A端的拉力是200N，定滑轮不省力，穿过地面上的定滑轮的绳子给左端滑轮组的拉力是200N，所挂重物的总重力
G总=2F=2×200N=400N
20． 见解析
【解析】
【详解】
1.(1)滑轮组的连线情况如图所示.
（2）问题一：人所做的有用功大小？W有=Gh=960N×4m=3840J；
问题二：人做的总功大小？W总=Fs=F2h=600N×2×4m=4800J；
问题三：滑轮组的机械效率多大？η= W有/ W总="3840J" /4800J =80%；
问题四：人拉力做功的功率？P总===600w
21． 200N 60N
【解析】
【分析】
滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，拉起绳子的力就是物重的几分之一．（1）此题可以首先确定绳端的用力方向，然后依次绕线．（2）首先判断此滑轮组由几段绳子承担物重，若不计绳重和摩擦，则F=，后根据F=来计算拉力的大小．（3）若不计摩擦，用到滑轮组的省力特点计算：F=（G物+G动）．
【详解】
(1)人站在地面上拉绳子，所以绳子末端方向由定滑轮向下，然后顺次通过动滑轮、定滑轮依次绕线，如下图所示：
(2)由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，
∵不计摩擦和滑轮的重，
∴F=G物=×600N=200N
(3)∵不计摩擦，
∴F′=×(G物+G动)，
∴G动=3F G物=3×220N 600N=60N
答案第1页，共2页
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