苏科版九年级上册11.2滑轮同步练习（含答案）

苏科版九年级上册 11.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．建筑工地上，工人用定滑轮提升水箱，目的是为了（　　）
A．省功 B．省距离
C．省力 D．改变拉力的方向
2．如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　）
A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＝F3 C．F2＞F1＞F3 D．F1＝F2＞F3
3．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．
4．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（　　）
A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
5．如图所示的工具，人们使用时属于省距离简单机械的是（　　）
A．核桃夹夹开核桃
B． 羊角锤拔起钉子
C．定滑轮拉动木块
D．动滑轮提升重物
6．工人用如图所示的滑轮组提升重为600N的物体，使物体以0.5m/s的速度匀速、竖直上升。不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．人对绳子的拉力为300N，拉力做功的功率为150W
B．人对绳子的拉力为300N，拉力做功的功率为300W
C．人对绳子的拉力为600N，拉力做功的功率为300W
D．人对绳子的拉力为600N，拉力做功的功率为600W
7．用一个滑轮匀速提升重物，重物移动的距离和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化关系的图像如图所示。若物体的重力为80N，作用在绳子自由端的拉力F为45N。关于这一过程下列说法正确的是（　　）
A．该滑轮在这一工作过程是定滑轮
B．绳子末端移动的速度是2.5cm/s
C．克服物体重力所做的有用功是8J
D．拉力F做功的功率是1.125W
8．如图，用20N的力沿水平方向拉滑轮，可使重15N的物体A以0.1m/s的速度在水平面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为3N（不计滑轮、测力计及绳重，滑轮的转轴光滑），下列说法正确的是（　　）
A．滑轮移动的速度是0.2m/s
B．在2s内绳子对物体A做的功为4J
C．物体A受地面的摩擦力水平向右，大小是7N
D．拉力F增大，物体A受到物体B的摩擦力会增大
9．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（　　）
A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
10．如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
11．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（　　）
A． B． C． D．
12．将一动滑轮改为定滑轮使用时，与使用该动滑轮比较，在相等的时间内把同一物体匀速提高到同一高度，一定（　　）
A．做的总功相同 B．改变了动力的方向
C．节省了力 D．提高了功率
13．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
14．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
15．如图所示，下列关于国旗杆顶部所装滑轮的说法正确的是（　　）
A．它是定滑轮，用它可以改变力的方向 B．它是定滑轮，用它可以省力
C．它是动滑轮，用它可以省功 D．它是动滑轮，用它可以省力
二、填空题
16．一辆汽车不小心陷进了泥潭中，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。由图可知，滑轮______是定滑轮（选填“A”或“B”）；如果汽车受到的阻力为1000N，则乙图的人匀速拉动汽车的拉力至少为______N（不计摩擦和滑轮重力）。
17．定滑轮实质是_____杠杆，使用定滑轮可以改变_____，但它不能_____。
18．如图甲、乙所示，分别用F1、F2匀速提升重力均为G的物体，不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦，图甲中的滑轮可以看做______（省力/等臂/费力）杠杆，图乙中的滑轮可以看做______（省力/等臂/费力）杠杆，F1：F2=______。
19．如图所示，物体A和B所受重力都为160N，不计滑轮重、绳重和摩擦，当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为______N，FB为______N。
20．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”）。
三、综合题
21．如图所示是用绳子从水中提升物体的情景.若已知物体的质量为250 kg、体积为0.1m3，g 取10 N/kg.求:
(1)物体的重力_______和物体浸没在水中排开水的重力____.
(2)物体浸没在水中所受的浮力______和缓慢提升物体时绳子所受的拉力____.
(3)凭你的力气无法直接将该物体提出水面，请你运用所学知识提出解决措施，并在图中画出具体措施的示意图_____.
22．如图：AB为一根均匀轻质杆，杆的中点O点悬挂在天花板上，在杆的A端悬挂有一端开口、粗细均匀、重2N的薄壁玻璃管，管长L=40cm，管底面积S=20cm2，管中装满水后倒扣在装有水深h=10cm的水槽中，玻璃管管口刚好被水面淹没，在杠杆的B端通过滑轮组用轻质细绳相连，动滑轮下端挂有一个钩码，在滑动组的另一端细绳上挂有一体积为103cm3的实心均匀圆球，当圆球体积的一半浸没在水中时，杠杆恰好在水平位置平衡．已知大气压强P0=105Pa，动滑轮重1N，细绳的重量和细绳与滑轮间的摩擦忽略不计，g=10N/kg．
求：
（1）钩码重多少牛顿？
（2）圆球的密度是多少kg/m3
（3）假如大气压强逐渐减小到零的过程中，杠杆还能平衡吗？若不平衡，怎样倾斜，请分析说明．
23．一名体重为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？
24．如图所示，重为600牛的人站在300牛的木块上，人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动，人与木块相对静止．若地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍，不计滑轮轴心的摩擦．则：
（1）木块受到地面的摩擦力为_____牛
（2）人受到木块的摩擦力为_____牛，方向为_____；（填“向左”或”向右”）
（3）木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外，还受到什么力？_____．
25．在一直径是100cm，质量是40kg的均匀圆柱体放在水平地面上，靠在10cm的台阶边，如图所示，为使它滚上台阶，那么在圆柱体边缘的哪一点，沿什么方向施力时，才能使用力最小？在图上画出此力，并求出此力的大小．
26．阅读文章，回答问题：
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图乙所示。
根据杠杆的平衡条件，可得F1﹒R=F2﹒r。使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。
（1）轮轴的实质是变形的________。
（2）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是________（选填省力/费力）的，且动力是阻力的________。
（3）请你再举出一个生活中轮轴的实例___________。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
【详解】
定滑轮不省力，但能改变力的方向。所以，工人用定滑轮提升水箱，目的是为了改变拉力的方向。
2．C
【详解】
不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，假设物块与地面的摩擦力为f，由于第一个图中滑轮为定滑轮，使用过程不省力，故
F1＝f
第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以
F2＝2f
第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则
故F2＞F1＞F3，故C正确。
故选C。
3．D
【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。
4．C
【详解】
旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。
故选C。
5．D
【详解】
AB．核桃夹和角捶的动力臂都大于阻力臂，都是省力杠杆，所以费距离，故AB不符合题意；
C．定滑轮只能改变力的方向，即不省力也不费距离，故C不符合题意；
D．如图所示，动滑轮的动力作用在轴上，阻力作用在轮上，此时的动力臂小于阻力臂，所以费力省距离，故D符合题意。
故选D
6．B
【详解】
由图可知，滑轮组中有一个动滑轮，有两股绳与动滑轮接触，不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦，根据力的平衡可知
拉力绳端的速度为
则拉力做功的功率为
故选B。
7．C
【详解】
A．重物移动的距离和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化关系的图像均为过原点的直线，可知重物和绳子自由端移动的速度都为定值，在时间内通过的距离分别为20cm和10cm，移动的速度分别为
根据
可知绳子的有效段数为2，即该滑轮在这一工作过程是动滑轮，故A错误；
B．绳子末端移动的速度
故B错误；
C．物体提升的高度为10cm，克服物体重力所做的有用功是
故C正确；
D．拉力F做功的功率是
故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查动滑轮的有关知识及速度公式、功和功率公式的运用，关键是正确确定绳子的有效段数。
8．C
【详解】
A．拉力作用在动滑轮的轴上，此时费一倍力省一半距离，滑轮移动的速度是绳端移动距离的一半为0.05m/s，故A错误；
B．绳子对物体的拉力
在2s内绳子对物体A做的功
故B错误；
C．物体A相对于地面向左运动，则物体A受地面的摩擦力水平向右，弹簧测力计的示数恒为3N，说明B对物体A的摩擦力大小为3N，因为物体做匀速直线运动，物体A受地面的摩擦力
故C正确；
D．物体B对A的压力大小不变，接触面粗糙程度不变的情况下，物体A受到物体B的摩擦力不变，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽略绳重和轴摩擦，根据
即
解得
故B错误；
C．由图可知
自由端移动的速度为
故C正确；
D．天花板受到的拉力为
故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以，故A不符合题意；
B．由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以，故B符合题意；
C．使用定滑轮，，故C不符合题意；
D．使用动滑轮，，故D不符合题意。
故选B。
11．D
由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【详解】
AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意；
B．在B图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意；
D．在D图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为
左边测力计的示数为
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）为
所以
能得出正确结论，故D项符合题意。
故选D。
【点睛】
本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
12．B
【详解】
A．使用动滑轮和定滑轮把一物体匀速提高到同一高度，有用功相同，由于使用定滑轮做的额外功少，总功等于有用功加上额外功，因此做的总功不相同，故A不符合题意；
B．使用定滑轮不能省力但是可以改变的力的方向，故B符合题意；
C．使用动滑轮可以省一半力，使用定滑轮不能省力，故C不符题意；
D．在相等的时间内把同一物体提高到相同的高度，做的有用功相同，时间相同，有用功的功率相同，将动滑轮改为定滑轮使用后，做的额外功少了，所以总功率应该更小，故D不符合题意。
故选B。
13．D
【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。
14．C
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
15．A
【详解】
国旗杆顶部装的是定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，使用任何机械都不能省功，定滑轮也是这样，故BCD错误，A正确。
故选A。
16． A 500
【详解】
动滑轮：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。定滑轮：使用时，轴的位置固定不动的滑轮。
[1]由图可知，滑轮A不随物体一起运动，滑轮B随物体一起运动，则滑轮A是定滑轮，滑轮B是动滑轮。
[2]乙图中是动滑轮，不计摩擦和滑轮重力，可以省一半的力，则乙图中人匀速拉动汽车的拉力至少为
17． 等臂 力的方向 省力
【详解】
[1]定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，属于等臂杠杆。
[2][3]由于定滑轮是等臂杠杆，所以，其动力等于阻力，即使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。
18． 省力 等臂 1∶2
【详解】
[1]图甲中的滑轮是动滑轮，省力但费距离，可以看做是省力杠杆。
[2]图乙中的滑轮是定滑轮，不能省力也不省距离，只能改变力的方向，可以看做等臂杠杆。
[3]不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦时
则
F1：F2=1：2
19． 80 160
【详解】
[1]滑轮重力不计时，由图可知，吊起A的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力
[2]吊起B的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以
20．等于
【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。
21． 2.5×103N 1.0×103N 1.0×103N 1.5×103N
【详解】
(1)物体的重力为：
物体浸没在水中排开水的重力：
(2)根据阿基米德原理知，物体浸没在水中所受的浮力等于排开水的重力为：
缓慢提升物体时绳子所受的拉力为：
(3)凭你的力气无法直接将该物体提出水面，利用我们学过的省力的机械进行设计：
如利用杠杆提升物体；利用动滑轮提升物体；利用滑轮组提升物体．
如图为利用动滑轮提升物体：
22． 19N 1.5×103kg/m3 ① 当时，，杠杆仍平衡．② 当时，，杠杆失去平衡，B端下降．
【详解】
（1）根据题意知道，玻璃管处于平衡状态，所以受到平衡力的作用，即向下的大气压力、玻璃管的重力与杠杆向上的拉力、大气压通过管内水柱对其向上的压力相互平衡；所以，P0 S+G玻-（P0 S-ρ水gLS）=FA，
即：105 Pa×2×10-3 m2-2N-（105 Pa×2×10-3 m2 -103 kg/m3 ×10N/kg×0.4m×2×10-3 m2 ）=FA，所以解得：FA =10N，
又因为杠杆处于平衡状态，所以FA OA=FB OB，又OA=OB，所以FB =FA =10N，
根据动滑轮的特点知道：FB=（G动+G钩）/n，故钩码的重力是：G钩=2FB -G动=2×10N-1N=19N；
（2）由圆球处于平衡状态得：G球=F浮+F绳，由于是同一根绳子，所以F绳=FB =10N，
即：ρ球gV球=ρ水g/V球/2+FB；
代入数据得：ρ球×10N/kg×10-3 m3 =103 kg/m3 ×10N/kg×0.5×10-3 m3 +10N，
故圆球的密度是：ρ球 =1.5×103 kg/m3；
（3）当玻璃管处于平衡状态时：P0 S+G玻-（P0 S-ρ水 gLS）=FA，整理得：G玻+ρ水gLS=FA，其中的ρ水gLS是由于大气压造成的，所以，当P0≥ρ水gL时，FA =G玻+ρ水gLS=10N，杠杆仍平衡；当P0＜ρ水gL时，FA =G玻+P0 S＜10N，杠杆失去平衡，B端下降．
点睛：本题考查了浮力的计算、杠杆的平衡条件、动滑轮的省力情况、大气压强、压力的计算等多个知识点，过程复杂，要求学生要有较强的逻辑思维能力，解决此题的关键是能够根据物体处于平衡状态，得到力的方程．
23．（1）1.25×104Pa；（2）；（3）400N．
【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．
24． 180 90 向右 人对木块的压力、人对木块的摩擦力
【详解】
(1)[1]据地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍可计算出此时木块所受的摩擦力f＝0.2×900N＝180N；
(2)[2]人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动，即人和木块是一个整体，所以由于此时木块受到向右的摩擦是180N，所以人和木块受到向左的拉力也是180N，即左边有两端绳子拉着人和木块，故据此能判断出每一段绳子上的拉力都是90N，即此时绳子向左拉人的力是90N，由于人处于静止状态，所以此时人所受的绳子的拉力和木块对人的摩擦力是一对平衡力，所以木块对人的拉力也是90N；
[3] 摩擦力方向与拉力的方向相反，为向右；
(3)[4]对此时的木块进行受力分析即可知，此时木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外，还受到人对木块的压力和人对木块的摩擦力和绳对木块的拉力．
25．；120N．
【详解】
为了让圆柱体滚上这个台阶，应该向上施加一个力，圆柱体绕A点转动，即A点为支点； 从图可知，连接AC并延长，与圆相交于一点B，那么B为动力作用点，AB为动力臂是最大的力臂，所施加的力应该与力臂AB垂直且向上；如图：
；
半径，动力臂，，
根据直角三角形的特点得，阻力臂，
，
根据杠杆的平衡条件得：
解得：．
【点睛】
要想用最小的力使圆柱体刚好离开地面，那么动力臂应该达到最大，圆柱体的横截面为圆形，最长的力臂应该为直径，另外利用直角三角形的三边关系，求出阻力臂的长度是关键．
26． 杠杆 省力 水龙头旋钮
【详解】
(1)[1]文中明确地介绍：“轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆”。
(2)[2]使用螺丝刀时，动力是作用柄上，也就是轮上的，所以是省力的。
[3]因为
即轮半径是轴半径的5倍，所以，动力是阻力的
(3)[4]旋转水龙头旋钮和钥匙开锁时用力情况相似，所以水龙头旋钮是一个轮轴。
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