人教版八年级下12.2滑轮同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级下12.2滑轮同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 07:29:42 | ||
图片预览
文档简介
人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．如图所示各种简单机械中，忽略杠杆、滑轮自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
2．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．
3．下列图中，描述正确的是（ ）
A．木箱未被推动，推力小于摩擦力
B．轮胎制有花纹，是为增大摩擦
C．穿滑雪板滑雪，是为增大压强
D．滑轮组提重物，既省力又省功
4．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．
5．对于机械做功，下列说法中正确的是
A．省距离的机械可以省功，但一定费力
B．省力的机械可以省功，但一定费距离
C．省力的机械一定费距离，但不省功
D．省距离的机械可以省力，但不省功
6．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
7．如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（ ）
A．150N B．200N C．300N D．400N
8．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
9．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
10．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，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（ ）
A．M受到地面摩擦力水平向左
B．M受到地面的摩擦力为10N
C．M受到的重力对M所做的功为100J
D．拉力F的功率为4W
11．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．
12．如图所示，用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（ ）
A．G=2.5牛 s=0.1米 B．G=2.5牛 s=0.4米
C．G=10 牛 s=0.4米 D．G=10 牛 s=0.1米
二、填空题
13．如图所示，半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子，在绳的引出端用一水平拉力10N，使油桶在6s内沿水平地面滚动一周，则拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为______；在这一过程中，拉力F的功率是______W。（π取3）
14．如图物体A在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3N，若拉力F拉着物体以2m/s的速度匀速前进，2s内拉力F做的功W＝______J，（不计滑轮重力及轮与绳之间的摩擦）。
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．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
三、综合题
17．如图所示是动滑轮的示意图（动滑轮自重忽略不计）。
（1）动滑轮的实质是杠杆，请你画出该杠杆的动力臂和阻力臂；
（2）请根据杠杆平衡条件证明：F=G。
18．阅读文章，回答问题：
轮轴
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1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2所示。根据杠杆的平衡条件，可得，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。
请回答下列问题：
（1）轮轴的实质是变形的______，可根据______条件可知它省力或费力；
（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”或“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______。（选填“天平”、“筷子”或“门把手”）
19．宁夏的沙湖是国家5A级旅游景区，有滑沙、骑驼、游泳等娱乐设施。其中沙滩越野吸引了众多游客参与。沙滩越野车质量为128kg。（g=10N/kg）
（1）一位质量为72kg的游客驾驶越野车在沙滩上前进时，四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2，求行驶时越野车对地面的压强为多少帕？( )
（2）越野车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200N，则5min内观光车牵引力做的功是多少 ( )
（3）当他坐着越野车玩沙漠冲浪时，正当上坡时，主要的能量转化是______转化______。
（4）在驾驶员驾驶越野车行驶在景区水泥路面时，遇突发情况，紧急刹车，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题：
①用物理知识解释刹车时司机身体前倾的原因______。
②越野车行驶中不小心陷到沙坑里，若要用最小的力将车拉出，请你画出滑轮组的绕绳方法______。
20．如图是一个由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，站在地上的人用力向下拉绳，提起重为600N的物体．
（1）在图中画出滑轮组的绕绳方案（要求三个滑轮都要使用）．
( )
（2）若不计摩擦和滑轮的重，所用的拉力为多大__？
（3）若不计摩擦，实际所用拉力为220N，求动滑轮的总重__．
21．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．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．由题图可知，动力臂为4l，阻力臂为l，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；
B．B图为一动滑轮，绳子段数是2，n=2，故；
C．不计机械自重和摩擦，由Fs＝Gh，选项中动力，由F3×2l＝G×l，得到F3G；
D．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，F4G。
故选A。
2．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。
3．B
【详解】
A．木箱没有推动，则木箱处于平衡状态，所以，在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力，即摩擦力等于推力，故A错误；
B．自行车轮胎上制有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B正确；
C．穿滑雪板滑雪，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D．使用任何机械都不省功，滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D错误。
故选B。
4．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。
5．C
【详解】
A. 省距离的机械一定费力，但不能省功；故A错误．B. 使用省力机械费距离，不可以省功，故B错误．C. 费力的机械省距离，省力的机械费距离，都不能省功；故C正确；D. 省距离的机械一定费力，但不能省功；故D错误．故选C.
【点睛】
用机械的主要目的是省力、省距离或改变力的方向，但任何机械都不能省功．
6．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。
7．B
【详解】
因滑轮自重20N，提升物体需要的拉力
由于力的作用是相互的，所以杠杆左端受到的拉力
F′＝F拉＝150N
因
OA∶OB＝3∶4
由杠杆的平衡条件得
F′×OB＝F×OA
即
故选B。
8．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。
9．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。
10．D
【详解】
AB．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
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；
C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；
D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知，绳子的有效段数
n=2
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
拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
11．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。
12．C
【详解】
由图可知，该装置为动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，费一倍的距离，物体上升的高度为0.2m，则绳子自由端通过的距离为
s=0.2m×2=0.4m
不计滑轮自重及摩擦，则F=0.5G，所以
G=2F=2×5N=10N
故选C。
13． 2 10
【详解】
[1]油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮，当油桶转动一周时，油桶通过的距离为2πR，作用在油桶上的力，正好移动了两周的距离，即4πR，拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为
[2]力F所做的功
W=Fs=F×4πR=10N×4×3×0.5m=60J
拉力F的功率
=10W
14．24
【详解】
因为不计滑轮重力及轮与绳之间的摩擦，所以拉力F与弹簧测力计的示数相等，即
由得，物体移动的距离
由图可知
绳子自由端移动的距离
拉力所做的功为
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． 轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向
【详解】
[1]根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。
[2][3][4]如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得
而，则
故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。
17．（1）；（2）见解析
【详解】
（1）动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂l1；物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的距离为阻力臂l2；如图所示：
（2）动滑轮工作时，动力臂（l1）是直径，阻力臂（l 2）是半径，根据杠杆平衡条件
F1l1=F2l2
F1l1=Gl2
因为l1=2l 2，所以
F1=G
18． 杠杆 杠杆的平衡条件 省力
门把手
【详解】
（1）[1][2] 轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆；可根据杠杆平衡条件可判断它省力或费力。
（2）[3][4]由于作用在轮上的是动力，轮的半径为动力臂，轴的半径为阻力臂，故动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理可知，动力小于阻力，故是省力杠杆；动力臂是阻力臂的
故阻力是动力的5倍。
（3）[5]轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，门把手就是轮轴。
19． 4×104Pa 1.2×106J 动能 重力势能 刹车时，司机身体由于惯性要保持原来向前的运动状态，所以身体前倾。
【详解】
（1）[1]沙滩越野车和游客的总质量为
越野车和人在沙滩上，对地面的压力等于越野车和人的总重力
四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2
行驶时越野车对地面的压强
答：行驶时越野车对地面的压强4×104Pa。
（2）[2]已知越野车在水平路面匀速行驶，水平方向上，越野车受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，所以有
越野车以20m/s的速度行驶的时间
5min内越野车的路程
则5min内车的牵引力做的功
答：5min内观光车牵引力做的功是1.2×106J。
（3）[3][4]车的质量不变，在上坡时，车的速度变小，则动能减小，车的高度增加，则重力势能增加，主要是动能转化为重力势能。
（4）[5]刹车前，司机和车都是向前运动的，刹车时，车停止了，但是司机身体由于惯性要保持原来向前的运动状态，所以身体前倾。
[6]要用最小的力拉小车，就要使与动滑轮相连的绳子股数最多，所以滑轮组的绕绳方法如下图
20． 200N 60N
滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，拉起绳子的力就是物重的几分之一．（1）此题可以首先确定绳端的用力方向，然后依次绕线．（2）首先判断此滑轮组由几段绳子承担物重，若不计绳重和摩擦，则F=，后根据F=来计算拉力的大小．（3）若不计摩擦，用到滑轮组的省力特点计算：F=（G物+G动）．
【详解】
(1)人站在地面上拉绳子，所以绳子末端方向由定滑轮向下，然后顺次通过动滑轮、定滑轮依次绕线，如下图所示：
(2)由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，
∵不计摩擦和滑轮的重，
∴F=G物=×600N=200N
(3)∵不计摩擦，
∴F′=×(G物+G动)，
∴G动=3F G物=3×220N 600N=60N
21． 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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示各种简单机械中，忽略杠杆、滑轮自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是（ ）
A． B． C． D．
2．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．
3．下列图中，描述正确的是（ ）
A．木箱未被推动，推力小于摩擦力
B．轮胎制有花纹，是为增大摩擦
C．穿滑雪板滑雪，是为增大压强
D．滑轮组提重物，既省力又省功
4．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．
5．对于机械做功，下列说法中正确的是
A．省距离的机械可以省功，但一定费力
B．省力的机械可以省功，但一定费距离
C．省力的机械一定费距离，但不省功
D．省距离的机械可以省力，但不省功
6．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
7．如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（ ）
A．150N B．200N C．300N D．400N
8．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
9．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
10．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，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（ ）
A．M受到地面摩擦力水平向左
B．M受到地面的摩擦力为10N
C．M受到的重力对M所做的功为100J
D．拉力F的功率为4W
11．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．
12．如图所示，用5牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（ ）
A．G=2.5牛 s=0.1米 B．G=2.5牛 s=0.4米
C．G=10 牛 s=0.4米 D．G=10 牛 s=0.1米
二、填空题
13．如图所示，半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子，在绳的引出端用一水平拉力10N，使油桶在6s内沿水平地面滚动一周，则拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为______；在这一过程中，拉力F的功率是______W。（π取3）
14．如图物体A在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3N，若拉力F拉着物体以2m/s的速度匀速前进，2s内拉力F做的功W＝______J，（不计滑轮重力及轮与绳之间的摩擦）。
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．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
三、综合题
17．如图所示是动滑轮的示意图（动滑轮自重忽略不计）。
（1）动滑轮的实质是杠杆，请你画出该杠杆的动力臂和阻力臂；
（2）请根据杠杆平衡条件证明：F=G。
18．阅读文章，回答问题：
轮轴
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1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2所示。根据杠杆的平衡条件，可得，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。
请回答下列问题：
（1）轮轴的实质是变形的______，可根据______条件可知它省力或费力；
（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”或“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______。（选填“天平”、“筷子”或“门把手”）
19．宁夏的沙湖是国家5A级旅游景区，有滑沙、骑驼、游泳等娱乐设施。其中沙滩越野吸引了众多游客参与。沙滩越野车质量为128kg。（g=10N/kg）
（1）一位质量为72kg的游客驾驶越野车在沙滩上前进时，四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2，求行驶时越野车对地面的压强为多少帕？( )
（2）越野车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200N，则5min内观光车牵引力做的功是多少 ( )
（3）当他坐着越野车玩沙漠冲浪时，正当上坡时，主要的能量转化是______转化______。
（4）在驾驶员驾驶越野车行驶在景区水泥路面时，遇突发情况，紧急刹车，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题：
①用物理知识解释刹车时司机身体前倾的原因______。
②越野车行驶中不小心陷到沙坑里，若要用最小的力将车拉出，请你画出滑轮组的绕绳方法______。
20．如图是一个由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，站在地上的人用力向下拉绳，提起重为600N的物体．
（1）在图中画出滑轮组的绕绳方案（要求三个滑轮都要使用）．
( )
（2）若不计摩擦和滑轮的重，所用的拉力为多大__？
（3）若不计摩擦，实际所用拉力为220N，求动滑轮的总重__．
21．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．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．由题图可知，动力臂为4l，阻力臂为l，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；
B．B图为一动滑轮，绳子段数是2，n=2，故；
C．不计机械自重和摩擦，由Fs＝Gh，选项中动力，由F3×2l＝G×l，得到F3G；
D．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，F4G。
故选A。
2．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。
3．B
【详解】
A．木箱没有推动，则木箱处于平衡状态，所以，在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力，即摩擦力等于推力，故A错误；
B．自行车轮胎上制有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B正确；
C．穿滑雪板滑雪，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D．使用任何机械都不省功，滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D错误。
故选B。
4．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。
5．C
【详解】
A. 省距离的机械一定费力，但不能省功；故A错误．B. 使用省力机械费距离，不可以省功，故B错误．C. 费力的机械省距离，省力的机械费距离，都不能省功；故C正确；D. 省距离的机械一定费力，但不能省功；故D错误．故选C.
【点睛】
用机械的主要目的是省力、省距离或改变力的方向，但任何机械都不能省功．
6．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。
7．B
【详解】
因滑轮自重20N，提升物体需要的拉力
由于力的作用是相互的，所以杠杆左端受到的拉力
F′＝F拉＝150N
因
OA∶OB＝3∶4
由杠杆的平衡条件得
F′×OB＝F×OA
即
故选B。
8．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。
9．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。
10．D
【详解】
AB．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
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；
C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；
D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知，绳子的有效段数
n=2
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
拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
11．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。
12．C
【详解】
由图可知，该装置为动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，费一倍的距离，物体上升的高度为0.2m，则绳子自由端通过的距离为
s=0.2m×2=0.4m
不计滑轮自重及摩擦，则F=0.5G，所以
G=2F=2×5N=10N
故选C。
13． 2 10
【详解】
[1]油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮，当油桶转动一周时，油桶通过的距离为2πR，作用在油桶上的力，正好移动了两周的距离，即4πR，拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为
[2]力F所做的功
W=Fs=F×4πR=10N×4×3×0.5m=60J
拉力F的功率
=10W
14．24
【详解】
因为不计滑轮重力及轮与绳之间的摩擦，所以拉力F与弹簧测力计的示数相等，即
由得，物体移动的距离
由图可知
绳子自由端移动的距离
拉力所做的功为
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． 轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向
【详解】
[1]根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。
[2][3][4]如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得
而，则
故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。
17．（1）；（2）见解析
【详解】
（1）动滑轮的支点O在绳与轮最左边的接触点；F为动力，支点到动力作用线的距离为动力臂l1；物体对滑轮的拉力为阻力，支点到阻力作用线的距离为阻力臂l2；如图所示：
（2）动滑轮工作时，动力臂（l1）是直径，阻力臂（l 2）是半径，根据杠杆平衡条件
F1l1=F2l2
F1l1=Gl2
因为l1=2l 2，所以
F1=G
18． 杠杆 杠杆的平衡条件 省力
门把手
【详解】
（1）[1][2] 轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆；可根据杠杆平衡条件可判断它省力或费力。
（2）[3][4]由于作用在轮上的是动力，轮的半径为动力臂，轴的半径为阻力臂，故动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡原理可知，动力小于阻力，故是省力杠杆；动力臂是阻力臂的
故阻力是动力的5倍。
（3）[5]轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，门把手就是轮轴。
19． 4×104Pa 1.2×106J 动能 重力势能 刹车时，司机身体由于惯性要保持原来向前的运动状态，所以身体前倾。
【详解】
（1）[1]沙滩越野车和游客的总质量为
越野车和人在沙滩上，对地面的压力等于越野车和人的总重力
四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2
行驶时越野车对地面的压强
答：行驶时越野车对地面的压强4×104Pa。
（2）[2]已知越野车在水平路面匀速行驶，水平方向上，越野车受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，所以有
越野车以20m/s的速度行驶的时间
5min内越野车的路程
则5min内车的牵引力做的功
答：5min内观光车牵引力做的功是1.2×106J。
（3）[3][4]车的质量不变，在上坡时，车的速度变小，则动能减小，车的高度增加，则重力势能增加，主要是动能转化为重力势能。
（4）[5]刹车前，司机和车都是向前运动的，刹车时，车停止了，但是司机身体由于惯性要保持原来向前的运动状态，所以身体前倾。
[6]要用最小的力拉小车，就要使与动滑轮相连的绳子股数最多，所以滑轮组的绕绳方法如下图
20． 200N 60N
滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，拉起绳子的力就是物重的几分之一．（1）此题可以首先确定绳端的用力方向，然后依次绕线．（2）首先判断此滑轮组由几段绳子承担物重，若不计绳重和摩擦，则F=，后根据F=来计算拉力的大小．（3）若不计摩擦，用到滑轮组的省力特点计算：F=（G物+G动）．
【详解】
(1)人站在地面上拉绳子，所以绳子末端方向由定滑轮向下，然后顺次通过动滑轮、定滑轮依次绕线，如下图所示：
(2)由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，
∵不计摩擦和滑轮的重，
∴F=G物=×600N=200N
(3)∵不计摩擦，
∴F′=×(G物+G动)，
∴G动=3F G物=3×220N 600N=60N
21． 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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页