人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1.如图所示,工人用动滑轮提升重物,使用动滑轮的作用是( )
A.既能省力,又能改变力的方向 B.既不能省力,也不能改变力的方向
C.不能省力,但能改变力的方向 D.能省力,但不能改变力的方向
2.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
3.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
4.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
5.如图所示的滑轮组提升100N的重物,两个相同的滑轮的重力均为20N,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.自由端拉力F为40N
B.若物体上移0.5m,则自由端移动1m
C.顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140N
D.若自由端拉绳子的速度为0.2m/s,物体移动的速度为0.4m/s
6.如图所示,水平桌面足够长,不计托盘和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦,物体A重10N,托盘中物体B重3N,物体A刚好向右做匀速直线运动;然后用水平向左的力F拉物体A使其向左沿直线运动。下列说法中正确的是( )
A.物体A向右匀速运动时,B受到的重力不做功
B.物体A向左匀速运动时,它受到的拉力F等于6N
C.物体A向左减速运动时,它受到的滑动摩擦力大于3N
D.物体A向左加速运动时,A对B的拉力大于B对A的拉力
7.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
8.如图,某同学对下列物体进行了受力分析,其中正确的是( )
A.甲图中地面上的石块重100N ,受到90N向上的提力时,石块所受合力为10N
B.乙图中手握瓶子处于静止状态,握力越大摩擦力越大
C.丙图中人推箱子没推动,人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
D.丁图为理想滑轮组,人的拉力大小等于物体受到地面的摩擦力的二分之一
9.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
10.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.
11.如图,两个滑轮组,提升一个重为17N的物体A(每个滑轮重相同),使物体A在2s内拉升了20cm,拉力如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲中,绳端移动的距离为60cm B.乙中,拉力的功率为1.7W
C.甲中,动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中,动滑轮的重力为2N
12.如图所示,在水平拉力F的作用下,使物体m沿水平地面匀速运动,若滑轮与绳子质量及摩擦均不计,已知物体m与地面间的摩擦力为10N,物体m的运动速度为,那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法中正确的是( )
A.拉力F的大小为20N B.拉力F的大小为10N
C.拉力的功率P的大小为20W D.拉力的功率P的大小为10W
二、填空题
13.如图所示,建筑工人用滑轮提升重为200牛的重物,不计滑轮的重和摩擦,若工人在5秒内将绳子匀速向下拉6米,手拉绳子的力为_____牛,物体上升的高度为____米。
14.如图所示,把重力为1000牛的物体A匀速提升3米,不计滑轮自重和摩擦,则作用在细绳自由端的拉力F为__________牛,拉力F做的功为_________焦。若提升物体A所用时间为1分钟,则拉力F做功的功率为________瓦。
15.如图所示,分别利用甲,乙两滑轮匀速提起两个重物,图中使用甲滑轮的好处是 ___________。其中乙滑轮的自由端F2上升4m,则物体升高 ___________m;不计滑轮和绳子的重力及摩擦,若拉力F1=F2,则G1___________G2(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
16.如图1所示,沿水平方向匀速拉动物体A前进时,若绳子自由端拉力F=90N,物体A重1500N,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦,物体A与地面间摩擦力是 ______N,当绳子自由端移动3m,则物体A移动 ______m。如图2所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,工人将绳子匀速向上拉6m,手拉绳子的力为 ______N。
三、综合题
17.使用一滑轮组把200N的重物吊起1m,绳子自由端移动了5m,请画出该滑轮组的装配图,求所用拉力的大小.( 滑轮重、绳重和摩擦均不计)
18.如图所示,用简单机械使重力都为150 N的物体处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,已知OB=2OA.
(1)F1、F2、F3从大到小的顺序为_______;
(2)求图乙中F2的大小________;
(3)利用图丙中的机械,小科把此物体匀速提高2m,用时10 s,求拉力F3的功率______.
19.小莉去山区旅游,坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄.村民告诉她还只是在半山腰,她感到很惊讶.为什么汽车要走这么长的路程呢 小莉回校后请教了科学老师用如图所示的斜面进行模拟实脸.在保持斜面高度不变的情况下,改变斜面的长度,发现斜面越长,拉动小车匀速上升的力F越小.
(1)由此她明白了很长的山路使汽车_________(选填“省力”或“省功”)的作用.
(2)一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一段长3750米的路程,提高250米,需要的时间为________秒,所做的有用功为________焦.(g=10N/kg)
20.电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此,工程师设计了如图所示的恒拉力系统,其简化原理图如图所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3,共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3,g取10N/kg.
(1)请指出图中的动滑轮、定滑轮;
(2)每个水泥块的重力是多少?
(3)滑轮组对高压线的拉力F2是多大?
21.想用滑轮组提起800N的重物G,如果所用绳子最多能承受250N的力.
(1)请设计一个向下拉绳子的最简单的滑轮组,画出示意图;
( )
(2)若要把重物提高2m,则绳子应向下移多少米____?(不计轮和绳子的重力,不计轮与轴的摩擦)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮的好处是能够省力,但不能改变力的方向。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.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。
3.C
【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。
4.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。
5.B
【详解】
A.有两股绳,拉力为
故A错误;
B.若物体上移0.5m,则自由端移动
故B正确;
C.顶部与定滑轮相连的绳子拉力和下面3股绳拉力以及一个定滑轮重力平衡,为
故C错误;
D.若自由端拉绳子的速度为0.2m/s,物体移动的速度为
故D错误。
故选B。
6.B
【详解】
物体A水平向右匀速运动时,受力情况如图1所示:
水平方向受到拉力和摩擦力f,B同时也是做匀速运动,所以
F拉=GB=3N
对于物体A,摩擦力和拉力是一对平衡力,所以
f=F拉=3N
当A向左运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度也不变,所以
f=3N
不变,此时,A、B受力情况如图2所示:
A.物体A向右匀速运动时,物体B也向下做匀速运动,所以重力是做功的,故A错误;
B.物体A向左匀速运动时,有
,f=3N
由于A做匀速,故仍等于B的重力,有
=3N
所以有
F=3N+3N=6N
故B正确;
C.A向左减速运动时,由于A受到的压力不变,接触面粗糙程度也不变,所以f=3N,滑动摩擦力不变,故C错误;
D.A向左加速运动时,由于A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力,所以两者相等,故D错误。
故选B。
7.C
【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。
8.D
【详解】
A.重100N的石块受到90N的拉力时没搬起来,仍静止在地面上,处于平衡状态。处于平衡状态的物体受到的合力为零。故A错误;
B.瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力等于重力,手握得越紧,静摩擦力不变,故B错误;
C.人沿水平方向推箱子,但没有推动,箱子处于静止状态,受平衡力的作用,所以人对箱子的推力等于地面对箱子的摩擦力,故C错误;
D.丁图为理想滑轮组,即不计滑轮组的额外阻力,由于动滑轮上有两端绳子,则人的拉力大小等于物体受到地面的摩擦力的二分之一,故D正确。
故选D。
9.B
【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。
10.B
【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。
11.A
【详解】
AC.从甲图可以看到,在动滑轮与定滑轮的中间画一条虚线,虚线往下,有三条绳子吊着动滑轮,即甲中,动滑轮由三根绳子吊着,故C错误;再由题意可知,物体A在2s内拉升了20cm,三条绳子吊着动滑轮,则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度三倍,即
甲中,绳端移动的距离为60cm,故A正确;
B.从乙图可以看到,绳端的拉力是9N,两条绳子托着动滑轮,则乙图中的绳端移动的距离是物体A上升的高度两倍,即
相同的时间2s,那么乙图中绳端移动的速度
根据可知,乙中拉力的功率
乙中拉力的功率是1.8W;故B错误;
D.从乙图可以看到,绳端的拉力是9N,两条绳子托着动滑轮,设动滑轮的重力,物体A的重力是17N,则
代入数据可得
解得
乙中,动滑轮的重力为1N;故D错误。
故选A。
12.C
(1)图中使用的是动滑轮,滑轮与绳子质量及摩擦均不计,利用求拉力大小;
(2)根据求出绳端移动的速度,根据求出拉力的功率。
【详解】
AB.图中使用的是动滑轮,滑轮与绳子质量及摩擦均不计,所以拉力
故AB错误;
CD.绳端移动的速度
则拉力的功率
故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了动滑轮拉力的计算和功率的计算,利用好动滑轮的特点是关键。
13. 200 6
【详解】
[1]图中所示的滑轮是定滑轮,定滑轮的实质是等臂杠杆,物体的重力是200N,则手拉绳子的力也为200N。
[2]使用定滑轮不省距离但也不费距离,绳子向下拉6m,则物体上升的高度也是6m。
14. 500 3000 50
【详解】
[1]由图知,使用的是动滑轮,因为不计滑轮自重和摩擦,所以拉力
[2]拉力端移动的距离
拉力做的功
[3]拉力做功的功率
15. 可以改变作用力方向 2 小于
(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;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;
(2)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省一半力多费1倍距离。
【详解】
如图所示甲为定滑轮,乙为动滑轮。
[1]图中使用甲滑轮的好处是,可以改变作用力方向。
[2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省一半力多费1倍距离,乙滑轮的自由端F2上升4m,则物体升高2m。
[3]定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,故
F1=G1
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故
则
G2=2F2
故
G116. 270 1 80
【详解】
[1]由图1可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3,则物体A与地面间的摩擦力
[2]物体A移动的距离
[3]由图2可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3则手拉绳子的力
17.40N
【详解】
绳子的自由端移动5m时,重物升高1m,因此有5段绳子承担物重,如图所示:
滑轮组、绳重和摩擦均不计的情况下,F=G=×200N=40N.
18. F2、F1、F3 300 N 30 W
【详解】
(1)由题知,不计摩擦、机械自重及绳重,
甲图,由于杠杆平衡,OB=2OA,所以F1=G;
乙图,由于杠杆平衡,OB=2OA,所以F2=2G;
丙图,n=3,F3=G;
由以上分析可知,从大到小的顺序为:F2、F1、F3,
(2)图乙中,OB=2OA,
∵F2×OA=G×OB
∴F2=2G=2×150N=300N;
(3)由图知,n=3,则
s=3h=3×2m=6m,
拉力F3=G=×150N=50N,
拉力做功:
W=Fs=50N×6m=300J,
拉力做功功率:
P===30W.
19. 省力 375 5×106
【详解】
(1)汽车利用斜面上升时,增大了运动的距离,可以省力,但不能省功;
(2)因为,所以汽车通过3750米路程所用的时间:;
汽车所做的有用功为:W=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×250m=5×106J.
20.(1)图中C是动滑轮,A、B是定滑轮. (2)390N ;(3)23400N
【详解】
(1)图中C是动滑轮,A、B是定滑轮.
(2)每个水泥块质量 m1=1.5×10-2m3×2.6×103kg/m3=39kg
每个水泥块的重为G="mg=39kg×10N/kg=390N" (3)水泥块对钢丝绳的拉力为 F1=20G=7800N
由图可知,动滑轮由3段绳子承担,所以滑轮组对高压输电线的拉力为
F2=3F1=7800N×3=23400N
思路分析:要看清楚滑轮的个数以及类型是解决本题的关键所在.
试题点评:本题要求学生有较强的综合应用能力,所涉及的知识点比较多.
21. 8m
(1)先根据拉力与物重的关系求出承担物重的绳子股数,因为要求所用滑轮的个数最少,确定需要定滑轮和动滑轮个数,再根据需要改变用力的方向(最后绳子必须从定滑轮绕出来),画出绕法;
(2)知道了承担物重的绳子股数n,利用s=nh求绳子自由端必须移动的距离.
【详解】
(1)根据题意得,承担物重的绳子股数:
,则必须要有四段绳子承重;
要求所用滑轮的个数最少,要改变用力的方向,至少需要2个定滑轮和2个动滑轮,最后绳子必须从定滑轮绕出来,如图所示;
(2)四段绳子承重,所以绳子自由端移动的距离:.
答案第1页,共2页
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