北师大版八年级下9.2滑轮同步练习（有解析）

北师大版八年级下 9.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．在你学过的简单机械里，通常情况下省费力情况可以根据使用需要而选择的机械是（ ）
A．杠杆 B．定滑轮 C．动滑轮 D．滑轮组
2．如图所示，三个滑轮下悬挂重物的质量相等，若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计，则F1、F2、F3的关系为（　　）
A．F1＞F3＞F2 B．F1＝F2＝F3
C．F3＞F1＞F2 D．F2＞F3＞F1
3．要用 30N 的力刚好提起重 40N 的物体。下列机械中可采用的是（　　）（不计机械本身重和摩擦）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮
C．杠杆 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
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．某工厂要提升一个笨重的零件，一位工人设计了图示的四种方案，不计机械重力、不计绳重和摩擦，其中最省力的是（　　）
A． B． C． D．
6．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　）
A． B．
C． D．
7．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．F3＜F1＜F2 B．F2＜F1＜F3 C．F1＜F3＜F2 D．F2＜F3＜F1
8．在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（ ）
A．用瓶起子开瓶盖 B．用镊子夹取砝码
C．用羊角锤拔钉子 D．用动滑轮提升重物
9．如图为工人搬运重物时采用的四种方案（其中重物底部的圆表示并排放置的圆钢管的截面），其中最省力的方案是（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　）
A．1.6W B．8W C．3.2W D．16W
二、填空题
11．如图所示，一根细绳一端系着重物G。手执另一端分别沿不同方向用力F1和F2匀速拉起重物时，两力的大小关系是：F1_____F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
12．为了探究动滑轮的使用特点，某小组同学用如图所示的装置进行实验，每次用测力计匀速提升钩码。（滑轮摩擦力不计）钩码重力为G，拉力为F，钩码移动的距离为L，绳子自由端移动的距离为s。实验数据记录在表格中。为了进一步研究，他们计算了每次实验中物体所受重力的变化量G与对应拉力的变化量F，记录在表格的最后两列中。
实验序号 G（牛） F（牛） L（米） S（米） G（牛） F（牛）
1 1 0.7 0.05 0.1 0 0
2 2 1.2 0.1 0.2 1 0.5
3 3 1.7 0.05 0.1 2 1.0
4 4 2.2 0.2 0.4 3 1.5
（1）分析比较表中第二列与第三列中的数据及图中相关条件可得出动滑轮的使用特点：使用动滑轮匀速提升物体时，___________；
（2）分析比较表中第四列与第五列中的数据及相关条件，可得出初步结论：使用动滑轮匀速提升物体时，___________；
（3）由表中数据可计算出滑轮自身重力为___________牛；
（4）进一步分析比较表中最后两列的数据可得出初步结论：___________；
（5）为了得到普遍的物理规律，小组同学还将选用___________继续进行实验。
A 提起更多不同重力的重物。
B 提起重物通过不同的距离，
C 选用不同重力的滑轮。
13．如图甲所示，是中山岐江桥的景观，这是一座吊桥，为方便过往船只通过，凌晨时吊桥会被钢索吊起，图乙是它的结构图示意图，图中定滑轮的作用是 ______（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；吊桥可以看作杠杆，钢索对它的拉力F是动力，吊桥的重力G是阻力，不计绳重及摩擦，将吊桥从A位置匀速拉起至B位置的过程中，阻力臂大小将 ______，拉力F将 ______（后两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．如图所示，物体A重为100 N，小明体重500N，则挂重物的钩子上承受的拉力是___________N，当小明以0.2m/s的速度匀速拉下绳子，若动滑轮重、绳重和摩擦力不计，则地面对小明的支持力是___________N。物体上升的速度为___________m/s，拉力的功率为___________W。
15．如图甲所示，旗杆顶端安装一个______滑轮，它可以改变拉力的______；如图乙所示，是体育课上，某同学做俯卧撑时示意图，人体可看成一个杠杆，若他的重心在A点，所受重力为550N，他将身体撑起处于平衡状态时，两手掌对地面的压力为______N。
三、综合题
16．质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图装置使物体以0.2m/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2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）
(1)作用在绳端的拉力F______N；
(2)水平桌面对物体A的摩擦力是______N；
(3)在10s内拉力作用点移动______m。
17．重为200N的物体静止在水平地面上．小刚用如图所示的动滑轮将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦．
（1）求小刚作用在绳上的拉力F；______
（2）求该动滑轮的机械效率；_________
（3）小明认为，只需要再添一个定滑轮就可以用向下的力提升重物．请用笔画线代替绳子，在如图中画出滑轮组的绕绳方式．
( )
18．如图所示是动滑轮的示意图（动滑轮自重忽略不计）。
（1）动滑轮的实质是杠杆，请你画出该杠杆的动力臂和阻力臂；
（2）请根据杠杆平衡条件证明：F=G。
19．O为支点的轻质杠杆原处于水平静止
（1）在杠杆左边某处挂上的钩码，在另一处施加力F，图甲、乙、丙三个情景中可以使杠杆仍处于水平静止的是图______（选填编号）
（2）如图丁，分别在杠杆上的A、B两点施加力、，使杠杆水平静止，测得与的大小相等（F2未画出）．
①画出的力臂
( )
②F2的力臂l2______l1 （选填“”、“”、“” ）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，所以杠杆可省力也可费力，故A符合题意；
B．定滑轮的实质是等臂杠杆，也不省力也不费力，故B不符合题意；
C．动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以是省力机械，故C不符合题意；
D．滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，是既省力又能改变力的方向的装置，所以是省力机械，故D不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计，三个滑轮下悬挂的重物的质量相等，由G=mg可知重物的重力相等，所以左边的滑轮为定滑轮，则
F1=G
中间滑轮组的动滑轮绕3段绳，拉力
F2=G
右边滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力
F3=G
所以
F1＞F3＞F2
故选A。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；
B．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N，不满足条件，故B不符合题意；
C．根据杠杆的平衡条件得到
30N×l1=40N×l2
所以
l1∶l 2=4∶3
时可以满足条件，故C符合题意；
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，F最多为物重G的二分之一，即拉力最多为20N，不满足条件，故D不符合题意。
故选C。
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．D
【解析】
【分析】
【详解】
不计机械重力、不计绳重和摩擦。
A．用绳子直接拉物体，绳子拉力等于物体的重力，F=G物；
B．动滑轮上有两股绳子承担物体的重力，n=2，绳子的拉力；
C．定滑轮不能省力，绳子的拉力等于物体的重力，F=G物；
D．动滑轮上有三股绳子承担物体的重力，n=3，绳子的拉力；
D最省力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据杠杆的平衡条件可知杠杆平衡时
故拉力；
B．图B中为定滑轮提升物体，不能省力，只能改变力的方向，绳端拉力；
C．图C中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有2段绳子承载，自由端拉力；
D．图D中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有3段绳子承载，自由端拉力；其中D图中自由端拉力最小。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意，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。在第一个图中，物体和拉力的作用点到支点的距离相等，根据杠杆的平衡条件，可得；在第二个图中承担物重的绳子是3股，即n=3，根据滑轮组的特点可得；在第三个图中，动力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则；所以根据分析可知拉力F1、F2、F3的大小为：F2＜F1＜F3，故ACD不符合题意，B选项符合题意。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．用动滑轮提升重物，不能改变力的方向，但可省力，动滑轮属于变形的杠杆，故用动滑轮提升重物属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
图A中，工人的拉力FA至少等于地面对物体的滑动摩擦力；而图D中，在压力不变的情况下，将滑动摩擦变为滚动摩擦，则此时物体受到的摩擦比图A中的小，那么最小拉力
FDB图中除了将物体所受的滑动摩擦变成滚动摩擦，还通过定滑轮来拉动物体，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以
FB=FD
图C中，物体所受的摩擦也是滚动摩擦，通过动滑轮来拉动物体，而动滑轮能省一半的力，所以
FC即最省力的是C方案，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
物体速度v1=0.2m/s，绳子移动速度为
弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为
故C符合题意。
故选C。
11．等于
【解析】
【详解】
如图可知，该滑轮为定滑轮，可看作等臂杠杆，只改变力的方向，不改变力的大小，则分别沿不同方向用力F1和F2匀速拉起重物时，F1等于F2。
12． 可以省力 费距离 0.4N F与G物成正比 C
【解析】
【详解】
（1）[1]分析表中第二列与第三列中的数据可知，动滑轮的重力相同，被提升的物重G物越大，拉力F越大，且拉力F小于物重G物，使用动滑轮可以省力。
（2）[2]分析比较表中第四列与第五列中的数据及相关条件，可知使用动滑轮时，绳自由端移动的距离大于物体上升的距离，即使用动滑轮费距离。
（3）[3]由第一组数据可知，动滑轮的重力为
G轮=2F-G=20.7N-1N=0.4N
即动滑轮的重力为0.4N。
（4）[4]分析比较表中F与G物的数据及相关条件，可发现
由此可得出的初步结论是：使用动功滑轮匀速提起物体，拉力的变化量F与物体所受重力的变化量成正比。
（5）[5]为了得到普遍的物理规律，小组同学还将选用不同重力的滑轮继续进行实验。
13． 改变力的方向 变小 变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]定滑轮实质相当于等臂杠杆，不省力，它的作用是可以改变力的方向。
[2][3]支点到拉力作用线的距离（垂直线段）是动力臂L1，支点到重力作用线的距离是阻力臂L2；将吊桥从A位置匀速拉起至B位置的过程中，动力臂L1是在逐渐增大（在拉到绳子与吊桥垂直之前），阻力臂L2是在逐渐减小；由杠杆平衡条件FL1＝GL2知道，因为重力G不变，L1增大，L2减小，所以F减小。
14． 100 450 0.1 10
【解析】
【分析】
【详解】
（1）［1］物体A匀速运动时，受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，所以挂重物的钩子上承受的拉力
［2］由图可知，若动滑轮重、绳重和摩擦力不计，则绳子自由端的拉力
此时小明受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力，由力的平衡条件可知，地面对小明的支持为
［3］由可得物体上升的速度
［4］拉力的功率
15． 定 方向 330
【解析】
【详解】
[1][2]由图得，旗杆上的滑轮转动时，中心轴固定不动，为定滑轮，利用它来升国旗，向下用力拉绳子，国旗向上运动，故可以改变施加力的方向。
[3]地面对手的支持力即为动力，动力臂
阻力为人的重力，阻力臂
由可得，地面对手的支持力为
由力的作用是相互的得，两手掌对地面的压力为
16． 2 6 6
【解析】
【详解】
(1)[1]因为弹簧测力计的示数是2N，所以，作用在绳端的拉力F为2N。
(2)[2]由图可知，承担摩擦力的绳子股数是3，所以
则
(3)[3]物体A在10s内通过的距离
绳子自由端移动的距离
17． 125N 80%
【解析】
【详解】
(1)由图可知，图1为动滑轮，使用动滑轮能省一半的力，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则小刚作用在绳上的拉力为： ；
(2)滑轮组的机械效率为：
．
(3)因为是人站在地面上用向下的力提升重物，所以由2段绳子承担物重，根据“奇动偶定”应将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示：
18．（1）；（2）见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂l1；物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的距离为阻力臂l2；如图所示：
（2）动滑轮工作时，动力臂（l1）是直径，阻力臂（l 2）是半径，根据杠杆平衡条件
F1l1=F2l2
F1l1=Gl2
因为l1=2l 2，所以
F1=G
19． 甲、丙 ＝
【解析】
【分析】
根据杠杆的平衡条件可知，当杠杆两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离，力和力臂的乘积大的一端下沉；力臂的画法：首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．已知与的大小关系，根据杠杆平衡条件分析和的大小关系．
【详解】
杠杆一个格的长度为L，图甲中，左端力与力臂的乘积为，右端力与力臂的乘积为，则杠杆平衡；图乙中，由于左、右边的力都是使杠杆沿逆时针方向转动，所以杠杆不平衡，会沿逆时针方向转动；图丙中左端力与力臂的乘积为，右端力与力臂的乘积为，则杠杆平衡，故杠杆仍处于水平静止的是图甲和丙；
支点为O，从O做的垂线段就是的力臂L1，如下图所示：
杠杆水平静止，测得与的大小相等，根据可得：.
答案第1页，共2页
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