人教版八年级下12.2滑轮同步练习（含解析）

人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．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
2．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
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．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
5．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），拉力大小错误的是（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，下列判断正确的是（　　）
A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10N
C．拉力F2的功率为1.8W D．拉力F1的功率为3.6W
7．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．
8．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
9．用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
10．简单机械在生活中有广泛的应用，下列有关说法错误的是（　　）
A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮 B．齿轮是轮轴，若动力作用在轮上能省力
C．剪指甲时指甲刀上方的金属片是费力杠杆 D．盘山公路实质是一个斜面
11．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
12．甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲=1.8kg、m乙=2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动。磁性平板对甲的摩擦力大小为4N。对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．定滑轮质量一定是0.6kg
B．甲所受拉力为22N
C．乙所受拉力的功率为2.2W
D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
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．如图所示的滑轮组，在拉力F作用下物体A以0.1m/s的速度匀速上升，则绳子自由端移动的速度是___________m/s；若以动滑轮为参照物，物体A是___________的。
15．人们在生活中随时都会用到我们学过的简单机械，例如我们每天开门使用的钥匙就是个______ （滑轮/轮轴/斜面）类机械，它是______ （省/费）力机械，螺丝钉与______ （滑轮/轮轴/斜面）类机械类似，它是______ （省/费）力机械。
16．如图所示，动滑轮重为10N，物体A的重力为100N，现用力F拉动动滑轮，使重物A以0.2m/s的速度匀速上升，则拉力F为______N，拉力的功率为______W。
三、综合题
17．有一可以绕着O点转动的轻杆(杆的质量不计),从图所示的位置转到图上虚线的位置,在杠杆抬起时,拉力始终与杠杆垂直．在图中作出开始时重力G的力臂L．如果重物G系在轻杆的中心,抬起轻杆的过程中,拉力F最大为_____．
18．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。
19．图是某型号马桶的水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，器壁的厚度忽略不计.浮子与细杆AB相连，杆的B端与细杆BC相连，C端装有塞子，BC可绕O点旋转，BO：CO=5：3，当水箱的进水孔进水时，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，浮子通过AB带动BC旋转到水平位置， 当水位继续上升到一定高度时，塞子压住进水孔，停止进水，不计浮子、细杆的质量和摩擦.
（1）作用在B端的力为动力，则杠杆BOC为_____杠杆（选填“省力”或“费力〃）.
（2）当水面接触到浮子下端，水位继续上升时，浮子内封闭的空气的体积______，压强______（均选填“变大”、"变小"或"不变"）．
（3）停止进水时，若C端的塞子受到进水管内水的压力为5N，则浮子对BC杆的拉力为______N.
（4）当进水管内的水压变小时，冲水后重新进水，最终浮子所受的浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（5）当进水管内的水压过大时，水会从水箱溢出，从装置的结构方面优化，解决此问题的方法可以是_____（只填一种）．
20．俯卧撑运动对发展力量素质，提高人体生理机能，发展平衡和支撑能力起着重要作用．可以改善中枢神经系统，有利于骨的坚实，关节的灵活，韧带的牢固，肌肉的粗壮及弹性，同时能加速血液循环，增大肺活量．如图所示，某同学做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆．
（1）此杠杆的支点为_______（选填 “O”、“ A”或 “B”）点．
（2）若该同学质量为50kg，那么他将身体撑起，每只手的支持力至少为________N；若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为________W．（g=10N/kg）
（3）做俯卧撑运动时，该同学消耗的化学能_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）克服自身重所需的能量．
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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．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。
3．D
【详解】
A．不计机械自重和摩擦，有Fs＝Gh。即
F1×4m＝G×2m
得到F1G；
B．由题图可知为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，即n＝3，F2G；
C．题图是一个倒着用的动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，所以F3＝2G；
D．由题图可知，动力臂为
1m+3m＝4m
阻力臂为1m，动力臂和阻力臂之比为4∶1，所以动力和阻力之比为1∶4，所以F4G。
故选D。
4．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。
5．C
【详解】
A．由图像可知l1=l2，由杠杆平衡条件可得F1=G，故正确，不符合题意；
B．由图像可知滑轮组n=3，则，故正确，不符合题意；
C．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则，故错误，符合题意；
D．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即，故正确，不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】
A．由图可知，n=3，当B水平匀速向右运动时，B所受的摩擦力等于A的重力与F1之和的3倍，即
f=3(F1+GA)=3×(2N+1N)=9N
故A错误；
B．水平向左拉物体B时，由平衡条件得
F2=3GA+f=3×1N+9N=12N
故B错误；
C．水平向左拉物体时，B的移动速度为
vB===0.1m/s
拉力F2功率为
P2=F2×vB=12N×0.1m/s=12W
故C错误；
D．用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功率
P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W
故D正确。
故选D。
7．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。
8．A
【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。
9．D
【详解】
A定滑轮，故不省力，故拉力等于物重；B一个动滑轮，省一半的力，故拉力为物质的一半；C是滑轮组，两端绳子分担动滑轮和物重，故拉力为物重的一半，而D是3端绳子分担动滑轮和物重，故拉力为物重的三分之一，故D最省力，故D符合题意。
故选D。
10．C
【详解】
A．旗杆顶端的滑轮是定滑轮，作用是改变拉力的方向，故A正确，不符合题意；
B．齿轮是轮轴，动力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，能省力，故B正确，不符合题意；
C．剪指甲时，指甲刀上方金属片是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，故C错误，符合题意；
D．盘山公路实质是一个斜面，能省力，却费距离，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．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。
12．C
【详解】
AB．由题意知，甲向下匀速直线运动，则乙向上匀速直线运动，甲的受力为：竖直向上拉力、摩擦力和竖直向下的重力，那么甲所受拉力即绳子端的拉力
F甲=G甲-f甲=1.8kg×10N/kg+4N=14N
乙的受力为：竖直向上的拉力、竖直向下的重力和摩擦力，那么乙所受的拉力即动滑轮所受的拉力
F乙=G乙+f乙=2kg×10N/kg+2N=22N
那么在不计绳重及时，动滑轮的重力
动滑轮的质量
但定滑轮的质量不一定等于动滑轮的质量，所以无法确定其质量，故AB错误；
C．甲的速度为0.2m/s，则乙的速度
那么乙所受拉力的功率
P=F乙v乙 =22N×0.1m/s=2.2W
故C正确；
D．3s内，甲、乙通过的路程分别为
s甲=v甲t=0.2m/s×3s=0.6m
s乙=v乙t=0.1m/s×3s=0.3m
甲、乙克服摩擦力所做的功分别为
W甲=f甲s甲=4N×0.6m=2.4J
W乙=f乙s乙=2N×0.3m=0.6J
所以
W甲>W乙
故D错误。
故选C。
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． 0.2 静止
【详解】
[1]此滑轮组中，有2段绳子承担物重，则绳子自由端运动的距离是物体上升距离的2倍。滑轮组工作时，二者是同时运动同时静止的，运动时候相同。所以，二者的速度也是2倍的关系，因此，绳子自由端的运动速度为
2×0.1m/s=0.2m/s
[2]滑轮组在工作时，物体与动滑轮一齐上升，相对位置保持不变，因而，二者保持相对静止。
15． 轮轴 省 斜面 省
【详解】
[1][2]钥匙在使用时绕中心轴转动，属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径相当于动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
[3][4]螺丝钉是利用斜面的圆形旋转的物理原理，费距离但是省力。
16． 210N 21W
【详解】
[1][2]由题可知，动滑轮重为10N，物体A的重力为100N，则拉力F为
F=2G+G动=2×100N+10N=210N
重物A以0.2m/s的速度匀速上升，则拉力F的速度为
拉力的功率为
17．　；
（1）杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力，过支点做拉力的作用线的垂线段即为其力臂；
（2）根据杠杆平衡条件分析解答．
【详解】
（1）杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力，作用点在杠杆与绳的接触点上，方向竖直向下；杠杆支点为O，过支点O做拉力的作用线的垂线段，垂线段的长即为其力臂L，如图所示：
（2）由于力F始终与直杠杆是垂直的，故动力臂不变；抬起轻杆的过程中, 将杠杆缓慢地拉到水平位置时，阻力为物体的重力，阻力不变，阻力臂最大，根据杠杆平衡条件，所以当杠杆水平时拉力F最大,又因为动力臂是阻力臂的2倍，所以最大拉力．
故答案为　；
【点睛】
本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用．能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键．
18． 2 6 6
【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
19． 省力 变小 变大 3 变小 将浮子的下端封闭（或更换更大直径的浮子、将支点O右移）
【详解】
第一空．作用在B端的力为动力，因为BO：CO=5：3，即动力臂大于阻力臂，所以杠杆BOC为省力杠杆；
第二空．当水面接触到浮子下端，水位继续上升时，浮子内封闭的空气受到水向上的压强，所以其体积会变小；
第三空．因为浮子内封闭的空气质量不变，体积减小时，根据一定质量的气体压强与体积的关系知，这部分气体压强会变大；
第四空．停止进水时，若C端的塞子受到进水管内水的压力为5N，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得：
F1×BO=5N×CO，则浮子对BC杆的拉力为：；
第五空．当进水管内的水压变小时，即对杠杆C端的压力变小，此时杠杆仍然平衡，而动力臂和阻力臂都不变，所以B端的拉力也变小，又因为B端的拉力是由浮子的浮力产生的，所以最终浮子所受的浮力变小；
第六空．当进水管内的水压过大时，水会从水箱溢出，解决办法一：浮子产生的拉力小，即浮子受到水的浮力小，要增大浮力可以将浮子的下端也封闭，或更换更大直径的浮子．解决办法二：从杠杆平衡原理分析，可以将支点O右移，这样在不更换浮子的情况下，即B端相同拉力情况下，C端向下压力更大，也可以达到目的．
20． O 150 60 大于
【详解】
（1）由图可知，此杠杆的支点为O点．
（2）该同学质量为50kg，重为：，
根据杠杆平衡条件得：
解得B点的力应为：，
因为两只手着地，所以每只手的支持力至少为150N；
每次肩部上升的距离均为0.4m，则重心上升的高度为：
，；
他在1min内做了30个俯卧撑，做功为：
所以他的功率至少为：
．
（3）做俯卧撑运动时，消耗了身体内的化学能，获得了机械能，转化中有一部分能量会克服关节等处的摩擦力做功，所以该同学消耗的化学能大于克服自身重所需的能量．
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．
答案第1页，共2页
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