苏科版九年级上册11.2滑轮同步练习（含解析）

苏科版九年级上册 11.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　）
A． B．
C． D．
2．在探究使用滑轮组时拉力与物重的关系活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A，如图甲所示。然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H，如图乙所示。（不计摩擦与绳重），则以下物理量正确的是（　　）
A．拉力F=G B．拉力F=G
C．绳自由端移动距离为2H D．绳自由端移动距离为3H
3．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
4．某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体的质量为100kg，受到的摩擦力为200N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）则动滑轮重力（　　）
A．30N B．40N C．50N D．60N
5．如图所示，水平桌面上放一重为100N的物体A，A与桌面间的摩擦力为40N，当用力F拉绳子的自由端使A匀速运动时，拉力F的大小为（不计绳重、滑轮重及绳轮间摩擦）：（　　）
A．20N B．50N C．60N D．70N
6．如图，甲物重15N，乙物重5N，甲乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数（　　）
A．5N B．10N C．15N D．20N
7．下列物理作图正确的是（　　）
A．物体对斜面的压力
B．用最省的动力提起重物
C．漂浮的苹果受力示意图
D．动滑轮承重的绳子股数为2股
8．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端栓在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　）
A．较大 B．较大 C．较大 D．三个力一样大
9．如图所示，用同一个重力不可忽略的动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速提升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和 P乙。若不计摩擦和绳重，则 F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系正确的是（ ）
A．F甲<4F乙，P甲=P乙 B．F甲>4F乙，P甲=P乙
C．F甲<4F乙，P甲4F乙，P甲>P乙
10．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
11．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．
12．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．
13．如图是小科同学拉水下一重物的示意图。他用竖直向下的拉力将重物从水底缓慢拉到井口，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了地面对小科的支持力（F）随时间（t）变化的图像，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
14．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．甲图省力，机械效率一样大 B．甲图省力，机械效率甲图大
C．乙图省力，机械效率一样大 D．乙图省力，机械效率乙图大
15．如图所示的简单机械中，省距离的是（　　）
A． 旗杆上的定滑轮 B． 夹东西的筷子
C． 开门的把手 D． 蜿蜒的盘山公路
二、填空题
16．大量实验表明：粗糙程度一定时，滑动摩擦力f与表面所受的压力成正比。如图所示的装置，现用一水平向右的力F=60N作用在物体A上，使A向右匀速滑动，此时弹簧测力计的示数为45N。已知A、B和地面的表面粗糙程度都相同，不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则B的下表面受到的摩擦力为_____N，A和B两物体的重力之比为____。
17．如图所示，是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了使用滑轮组能 _____。
18．学校国旗杆的顶端有一个滑轮，升旗时往下拉绳子，国旗就会上升，这个滑轮是定滑轮，它的作用是为了______，洒水车沿着街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中洒水车的动能______。（选填“变大”“变小”或“不变”）
19．如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作___________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，滑轮重、绳重和摩擦力不计。则手的拉力F甲=___________N，F乙=___________N。
20．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。
三、综合题
21．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？
22．如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N／kg）
（1）为保持平衡，起重臂的长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越______（选填“大”或“小”）．
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是_____．若钢丝绳能承受的最大拉力为2.5×104N，则能吊起货物的质量不能超过_____千克．
（3）若将重为2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升20m，再沿水平方向移动10m，则此过程钢丝绳做功多少焦________
（4）若该塔式电动机的效率为90％，将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦_________
23．如图所示装置 ，绳重及摩擦不计，装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F为500N，货物在1min内匀速上升了5m。
(1)请在图上画出绳子的绕法；
(2)求滑轮组的机械效率；
(3)如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。
24．（1）该弹簧称的示数是______N；液体的体积是______cm3；
（2）按要求作图。画出钓鱼时杆所受阻力的阻力臂______；画出图中最省力的绳子的绕线方法______；
25．小华在探究使用动滑轮是否省力时，装置如图所示．
（1）在图中标出支点O和拉力F的力臂L．
（2）若实验中提供三种重力不同的钩码：
A．0.2N B．0.5N C．1N
在不超过弹簧测力计量程的限度下，她最好选择_________（填字母）
（3）小华发现钩码越多，F越接近_________G．
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
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参考答案：
1．A
【详解】
设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。
故选A。
2．D
【详解】
AB．由图知，物体和动滑轮的总重由三段绳子承担，不计摩擦与绳重，拉力
F=(G+G动)
故AB错误；
CD．图中AB两点间的距离为2H，这并不是绳子自由端移动的距离，绳子自由端移动的距离应该为原来的A点到现在A点的竖直距离；钩码升高H，则绳子自由端移动的距离为
s=3H
故C错误，D正确。
故选D。
3．A
【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。
4．B
【详解】
因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图可知，n=3，由受力分析可得， ，则动滑轮重
G动=nF-f=3×80N-200N=40N
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
由图示知，滑轮组承重绳子为2根，A与桌面间摩擦力为40N，在不计绳重、滑轮重及绳轮间摩擦时，拉力
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．A
【详解】
如图为定滑轮组，对乙物受力分析可知，乙在绳拉力与自身重力作用下处于平衡状态，故绳拉力等于其自身重力，即测力计示数为5N；故A符合题意。
故选A。
7．B
【详解】
A．压力是指垂直作用在物体表面上的力，作用点应该在斜面上，不应该在物体重心，故A错误；
B．由图可知，O为支点，力沿F方向时，此时的力臂OB是最大的，阻力和阻力臂不变，所以用力是最小的，故B正确；
C．漂浮的苹果受到的重力和浮力应该是相等的，而图中两条线段不相等，故C错误；
D．由图可知，动滑轮承重的绳子股数为3股，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大。故D正确，ABC错误。
故选D。
9．C
【详解】
BD．甲的拉力为
乙的拉力为
故
故BD选项错误；
AC．甲拉力的速度是
乙的拉力的速度是
由功率可知，甲的功率为
乙的功率为
故乙的功率大于甲的功率，故A选项错误，C选项正确。
故选C。
10．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。
11．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。
12．D
【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。
13．A
【详解】
如图所示：
对于人
G人＝F支+F拉
对于重物
G物＝F浮+F拉′
因为使用的是定滑轮，不计摩擦和水的阻力，则
F拉＝F拉′
G人﹣F支＝G物﹣F浮
F支＝G人﹣G物+F浮
小科将重物从水底缓慢拉到井口：物体露出水面之前是全浸入，因排开水的体积不变，根据阿基米德原理知道物体受到的浮力不变，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；从物体露出水面到刚好离开水面，因排开水的体积变小，根据阿基米德原理知道物受到的浮力变小，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力变小；物体离开水面上升，物体受到的浮力为0，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；由此可知，地面对人的支持力是先不变、后变小、再不变。故A正确，BCD错误。
故选A。
14．A
【详解】
不计绳重及摩擦，拉力
由图可知

甲绳子受到的拉力为
乙绳子受到的拉力为
则有
可见甲图更省力。提升的物体高度相同时，滑轮组的机械效率为
由此可以看出，此时滑轮组的机械效率与滑轮受到的重力和物体受到的重力有关，因为甲与乙中滑轮受到的重力和物体受到的重力相同，所以甲与乙滑轮组的机械效率一样大。
故选A。
15．B
【详解】
A．旗杆上的定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力，也不省距离，故A不符合题意；
B．夹东西的筷子，是费力杠杆，费力，省距离，故B符合题意；
C．开门的把手使用时，实质是轮轴，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，是省力机械，省力，费距离，故C不符合题意；
D．蜿蜒的盘山公路是斜面，省力，费距离，故D不符合题意。
故选B。
16． 30 1:1
【详解】
[1]向右拉动A物体，让其匀速滑动时，A在水平方向受到向右的拉力F和绳子向左的拉力F1和B对A的向左的摩擦力f，此时绕过定滑轮的绳子上的弹簧测力计的示数为45N，据定滑轮的特点知
F1=45N
则
f=F-F1=60N-45N=15N
由定滑轮的特点知，A物体向右匀速滑动时，B物体向左匀速滑动，B在水平方向受到绳子向左的拉力F1＇、A对B向右的摩擦力f＇和地面对B向右的摩擦力f1，据相互作用力的特点知
F1＇=F1=45N，f＇=f=15N
那么
f1=F1＇-f＇=45N-15N=30N
即B的下表面受到的摩擦力为30N。
[2]由题意：粗糙程度一定，滑动摩擦力与表面所受的压力成正比，而A、B和地面的表面粗糙程度都相同，所以
即
解得
GA:GB=1:1
17．省力
【详解】
用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，当用相当大的力将木棍向两边拉时，用很小的力拉绳子就可以使装置保持静止。该现象表明使用滑轮组可以省力。
18． 改变施力的方向 变小
【详解】
[1]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，其优点是可以改变施力的方向。
[2]动能大小与质量和速度有关，洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，速度不变，质量减小，所以动能减小。
19． 等臂 100 50
【详解】
[1]当用力摁住C点打开该夹子时，AC是围绕B点转动的，故B为支点；由于AB=BC，故动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
[2]由图甲可知，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，所以拉力
F甲=G=100N
[3]由图乙可知：乙滑轮是动滑轮，滑轮重、绳重和摩擦力不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体重力的一半，所以拉力
20． 可以省力 费距离 0.4N F与G物成正比 C
【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。
21．（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．
22． 小 省力 5×103kg 4×105J 8×103W
【详解】
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得： ，由此可知当阻力臂和动力不变时，阻力与动力臂成正比，即动力臂越大，阻力越大；动力臂越小，阻力越小，故为保持平衡，起重臂的长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越小；
(2)图示中滑轮a为动滑轮，其作用是省力，可以省一半的力；由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段，故G=2F=2.5×104N×2=5×104N，由G=mg可得：=5×103kg；
(3) 钢丝绳做功:W=Fs=Gh=2×104N ×20m=4×105J，由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中钢丝绳没做功；
(4) 电动机的有用功：W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，电动机的总功： =4×105J，电动机的实际功率： =8000W.
23．(1)；(2)80%；(3)4000 J
【详解】
(1)要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示；
(2)机械效率
(3)动滑轮重为
F1=（G动+G物），G动=2F1-G物=2×500N-800N=200N
挂800N重物时，绳重及摩擦不计，拉力
F2=（G动+G物’）=（600N+200N）=400N
s=2h=2×5m=10m
拉力做功
W=Fs=400N×10m=4000J
24． 1.6 48
【详解】
（1）[1]图中弹簧秤的分度值是0.2N，弹簧秤的示数是1.6N。
[2]图中量筒的分度值是2mL，液体的体积是
48mL=48cm3
（2）[3]阻力F2的作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过阻力作用点作竖直向下的阻力F2；过支点O作F2作用线的垂线段。即动力臂l2，如图所示：
[4]从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如图所示：
25． 略 、C 1/2
【详解】
解答：(1)图中动滑轮的支点O在绳子与动滑轮左边接触处，动力F作用在动滑轮右边，从支点O向动力作用线作垂线段可得动力臂L，如图所示：
(2)在使用动滑轮提升物体时，同时要克服动滑轮的重力，为了减小动滑轮重力对实验结论的影响，在不超过弹簧测力计量程的限度下，使用的钩码重力越大越好，所以最好选择1N的钩码，故选C.(3)钩码越多,物体的重力越大,则动滑轮重力对拉力的影响越小,拉力F就越接近1/2G.
故答案为(1)如上图所示;(2)C;(3)12.
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。
答案第1页，共2页
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