苏科版九年级上册11.2滑轮同步练习（有解析）

苏科版九年级上册 11.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面，其中最省力的方案是（　　）
A． B． C． D．
2．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．
3．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（　　）
A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3
4．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑．则F1与F2的大小关系是
A．F1=F2
B．F2C．F1=2F2
D．F1>2F2
5．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
6．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
7．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（　　）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
8．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
9．如图所示，物重为G的物体在下列四种情景中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是（　　）
A．F210．如图所示，已知物体受到水平地面的摩擦力为240N，在绳子自由端用F = 150N的力通过滑轮组水平拉重为1200N的物体，使其2s时间内向左匀速运动0.6m。下列说法中正确的是（　　）
A．滑轮组的机械效率为60% B．绳子自由端移动速度为0.9m/s
C．绳子自由端拉力的功率为72W D．2s 时间内拉力做的功为180J
11．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
12．如图所示的滑轮组中，不计滑轮重，挂上A、B两物体后恰能静止，则两物重关系为（　　）
A．GA∶GB＝1∶1 B．GA∶GB＝1∶2 C．GA∶GB＝2∶1 D．GA∶GB＝3∶1
13．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
14．如图所示，分别用力、和匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则、和的大小关系是（　　）
A． B． C． D．
15．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
二、填空题
16．升旗仪式上，随着升旗手缓缓向下拉动绳子，国旗冉冉升起，这是因为旗杆顶部装有一个________（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；若使国旗上升5m，绳子自由端需要拉动_________m。
17．如图所示，水平向右的拉力F作用于物块A，通过动滑轮拉动着B向右做匀速直线运动，使B物体在3s内向右移动了4.5m，地面对B的摩擦力大小是4N，拉力F大小等于20N；在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，则A受到的摩擦力大小_____N，拉力F的功率是______W。
18．一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）。
19．用如图所示的滑轮提起重力为20牛的物体A，若用竖直向上的拉力拉动绳子，使物体A匀速上升，不计滑轮重、绳重及摩擦，则此为______（选填“定”或“动”）滑轮，拉力的大小为________牛。若改为斜向上拉绳子，同样使物体A匀速上升，则拉力大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
20．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”）。
三、综合题
21．小明利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干物体、刻度尺等器材来测量物体的重力、某种油的密度ρ油．
(1)如图甲所示，物体A重8 N，保持O1点位置不变，在C处挂上物体B，要计算出物体B的重力值，需要测量的量是___________；再挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，每次都使硬棒在水平位置平衡，计算出待测物的重力值，分别在O1E上物体A所挂处标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆，那么，该杠杆的刻度均匀吗？_____________．
(2)小明继续实验．首先，用细线系在硬棒的中点O2并把硬棒悬挂起来，硬棒在水平位置平衡；然后，将物体M挂在硬棒的右端点E、密度为ρ的金属块N挂在硬棒的左端点C，使硬棒在水平位置再次平衡；最后，当把金属块N浸没在待测密度的油中，把物体M从E点移动到D点时，硬棒第三次在水平位置平衡，如图乙所示．如果用L1表示O2、C两点间的距离，用L2表示O2、D两点间的距离，则ρ油＝ ___________ρ ．(请用L1、L2、ρ表示)
22．如图甲所示为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，现处于水平静止状态，OA=0.3m，OB=0.15m，G1=3N，杠杆自身重力和摩擦不计．
如图乙所示，松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到哪个位置悬挂？请在图中作图确定悬挂点并标明G2大小．
23．小明想估测书包重力，现有细绳、轻质的长硬棒、刻度尺、一瓶的水，空瓶的质量忽略不计．
（1）这瓶水的质量__________，重力__________．（）
（2）手提细绳如图，若硬棒水平静止．在图中标示需要测量的长度用和表示．_____
（3）书包的重力约为__________（用上述求得及所测得的物理量符号表示）
（4）若测量中硬棒挂书包左端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水平平衡？__________．
24．阅读短文，回答下列问题：
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置．
如图甲所示，安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成．汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助如图乙所示的弹簧，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛．当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全．
（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害．这时人和车具有的________ 能也急剧变化．
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将_________（选真“变大、变小、不变”）．
（3）下列说法中正确的是_____
A． 汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩 B． 汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用
C． 为了安全，安全带要尽可能系得松一些 D． 用手快速拉安全带，安全带不能被拉动
（4）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象大概是图中的_____
A． B． C． D．
（5）试在下图方框中画出卷收器收软带时的杠杆模型工作原理简图______．
25．如图所示，一轻质杠杆OB可绕O点转动，在杠杆上的A点和B点分别作用两个力F1和F2， 使杠杆保持水平平衡，已知OA：OB=1：3．
（1）若F1=12N，方向竖直向下，问作用在B点的力F2的最小值为多大？____
（2）若F1减为6N，方向变为竖直向上，要求不改变（1）中F2的大小，只改变F2的方向，使杠杆仍保持水平平衡，则F2的方向应如何？
( )
26．定滑轮在使用时相当于一个杠杆．如图所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G．
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)；
( )
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：F＝G．_____
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．图中是直接用绳子拉动物体，不能够省力；
B．图中利用了定滑轮来拉动物体，但下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力；
C．图中不但利用了动滑轮来拉动物体，下面还并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，最省力；
D．图中只是通过下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力。
最省力的方案是C。
故选C。
2．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。
3．C
【详解】
使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。
故选C。
4．D
【详解】
如下图，设滑轮上下两根绳子的拉力为F，由图，B给A的摩擦力为f'，地面给A的摩擦力为f．根据滑轮特点，则F1=2F，F=f +f′．因B对A的摩擦力与A对B的摩擦力为相互作用力，所以A给B的摩擦力大小也等于f'，又因B静止，受平衡力，则F2= f'．综合以上分析可知：
A．F1>F2，故A错误．
BCD．F1=2F =2（f +f'）=2（f +F2）=2f +2F2，则F2<2F25．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。
6．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。
7．B
【详解】
AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确；
C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误；
D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。
故选B。
8．C
【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。
9．A
【详解】
使用等臂杠杆时，不省力、不费力；滑轮组上有3股绳子时，用总重力的三分之一；倒用的动滑轮，费力；使用斜面上，由于夹角为30°，斜面上的拉力是物体重力的一半；所以最省力的是滑轮组，其次是斜面、杠杆，费力的是倒用的动滑轮。
故选A。
10．D
【详解】
A．滑轮组的机械效率为
故A错误；
B．绳子自由端移动速度为
故B错误；
C．绳子自由端拉力的功率为
故C错误；
D．2s 时间内拉力做的功为
故D正确。
故选D。
11．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。
12．C
【详解】
定滑轮是等臂杠杆，所以绳子两端的力相等，动滑轮是省力杠杆，绳子上的力是轴上力的一半，所以GA=2GB，故有
GA∶GB＝2∶1
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
13．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。
14．B
【详解】
不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下，左边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故F1=G；中间的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故F2=G；右边的滑轮是动滑轮， F3作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则F3=2G，所以，F2F1F3。
故选B。
15．B
【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。
16． 定滑轮 5
【详解】
[1] [2]旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，故该滑轮是一个定滑轮，使用它可以改变用力的方向，但不能省力，也不能省距离，故若使国旗上升5m，绳子自由端需要拉动5m。
17． 12 15
【详解】
[1]图中滑轮是动滑轮，在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，动滑轮轴上的拉力
F拉=2f=2×4N=8N
由力的作用相互性可知，物体A受到绳子的拉力
F′拉=F拉=8N
物块A做匀速直线运动，水平方向上受到拉力F、绳的拉力和地面的摩擦力是平衡力，A受到的摩擦力大小
fA=F-F′拉=20N-8N=12N
[2]B物体移动的速度
A的速度
=0.75m/s
拉力F的功率
=FvA=20N×0.75m/s=15W
18． 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
19． 动 10 变大
【详解】
[1]如图：在拉动物体的过程中，滑轮和物体一起运动，故滑轮为动滑轮。
[2]物体的重为20N，如图由两股绳承担物重，拉力的大小为
[3]改为斜向上拉绳子，则拉力F的力臂将变小，根据杠杆的平衡条件 ，动力、动力臂不变，阻力臂变小，阻力将增大，故拉力F将增大。
20． 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
G121． O1C、O1D 刻度是均匀的
（1）考查的是对杠杆平衡条件的掌握和运用，注意O1点位置不变，B受到重力及力臂OC不变，物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，根据杠杆的平衡条件推导出A受到重力的力臂L与在C处所挂物重的大小关系，研究刻度是否均匀时，找出不变量是解题的关键；
（2）联系到浮力知识结合杠杆平衡条件才能解答
【详解】
根据题意知道，O1点位置是杠杆的支点，B的重力和力臂O1C不变，物体A的重力不变，由杠杆平衡条件知道：GA×O1C=GB ×O1 D，所以，为了测出B的重力，需要测量是O1 C、O1 D；根据题意，设待测物体重为G，物A距离O1点为L ，由杠杆平衡条件知道，G×O1 C=GA ×L，即，又因为为定值，所以，L与G成正比，故该杠杆的刻度是均匀的；
（2）由于O2 是棒的中点，所以O2 C=O2 E=L1 ，当杠杠的左端C处挂物体N，右端E处挂M，杠杠在水平位置平衡时，由杠杠平衡条件可知：；当物体N浸没在油中时，物体N受到浮力作用，物体M挂在D处，此时杠杠在水平位置平衡，由杠杠平衡条件知道：，由以上两式解得：．
22．见解析所示
【详解】
(1)如图甲，杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得：×OA=×OB，即：3N×0.3m=×0.15m，解得：=6N；(2)保持位置不变,即左边的力和力臂不变;不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来的力臂为OB,则应该移动到的位置如图所示．6N．
【点睛】
（1）杠杆在水平位置平衡，知道两边力臂、左边力的大小，利用杠杆平衡条件求右边力的大小；（2）保持位置不变，即左边的力和力臂不变；右边的力不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，右边的力臂不变，据此确定应该移动到的位置．
23． 0.5 5N 把水瓶向右移动一点
【详解】
解：（1）水的体积V=500ml=500cm3，由可得，水的质量
水的重力
（2）要得出书包的重力，还需要测出书包及水瓶对杠杆力的力臂，如图所示：
（3）根据杠杆平衡条件：G书包L1=G瓶L2
所以书包的重力
（4）若书包一端下沉，则说明书包对杠杆的力与其力臂的乘积大于瓶对杠杆的力与其力臂的乘积，所以应该减小L1或增大L2，将水瓶向右移动一点或将书包向右移动一点．
24． 动 变大 D B
【详解】
(1)当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害．这时人和车具有的动能也急剧变化；(2)将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性形变的程度变大，故弹性势能变大；(3)下列说法正确的是:A. 为了起到安全作用，汽车突然拐弯时，安全带不能自由伸缩，A错误；B. 汽车突然刹车时，安全带能对人起到保护作用，B错误；C. 为了安全，安全带要尽可能系得紧一些，C错误；D. 用手快速拉安全带，安全带会被锁住不能被拉动，D正确．所以正确的选项为D；(4)发生碰撞前安全带对人的拉力较小，发生碰撞时，汽车突然停止运动，由于惯性人会向前运动，安全带的拉力增大，当汽车停止运动后，安全带对人的拉力又会减小，所以符合要求的图象是B；(5)如图所示，轴中心相当于支点，弹簧的外边缘相当于动力，即如图就是动力臂；支点到比较细的轴的边缘的距离是阻力臂，即动力臂大于阻力臂，所以是一个省力杠杆．
【点睛】
（1）一切运动的物体都有动能，且动能的大小与物体的质量和速度有关；（2）弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关；（3）汽车刹车时，如果没有安全带的保护，驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故，所以要让安全带起到保护人体的作用，防止惯性带来的伤害；（4）根据发生碰撞时，力的变化做出选择；（5）该装置在收软带时，相当于一个省力杠杆，故画出动力臂和阻力臂来即可．
25． 4N
由题意可知F1的力臂，通过分析可得出B点的最大力臂，则由杠杆的平衡条件可求得作用在B点的力F2的最小值．
【详解】
(1)F1的力臂为OA;而F2的方向和杠杆垂直时，力臂最长，最大力臂为OB的长度；则由杠杆的平衡条件可知： F1OA＝F2OB；则力F2的最小值： F2＝＝4N；
(2)要使杠杆仍能平衡,则应改变F2的方向，使杠杆的受力仍能满足杠杆的平衡条件：
F1OA＝F2OC；则可求得F2的力臂为： OC＝OA，因为F1的方向竖直向上,所以F2的方向应该向下，如下图所示：
26． 见解析
【详解】
（1）定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；拉力是自由端沿绳子斜向下的拉力，过钩码重心作竖直向下的重力；过支点O分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段（即动力臂L2和阻力臂L1）．
如图所示：
（2）由几何知识知：（R为滑轮半径）根据杠杆平衡条件：，即，得：．
【点睛】力的示意图，杠杆的平衡条件，力臂的画法，机械效率的计算等知识点，是一道综合性较强的题目．其中杠杆的平衡条件是重点．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页