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．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
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．要用 30N 的力刚好提起重 40N 的物体。下列机械中可采用的是（　　）（不计机械本身重和摩擦）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮
C．杠杆 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
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
6．同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计。则（　　）
A．手的拉力：F甲=F乙 B．手的拉力：F甲C．手的拉力：F甲>F乙 D．无法确定
7．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
8．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（　　）
A． B． C． D．
9．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．
10．某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是（　　）
实验次数 物重G 拉力F
1 1.0N 0.65N
2 1.5N 0.90N
3 2.0N 1.15N
A．实验失败，停止实验
B．查阅资料，了解结论的适用条件
C．改进实验条件，重新实验
D．与同学分析可能的原因
11．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．
12．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．
13．如图所示的简单机械中，既能省力又能改变力的方向是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图为工人搬运重物时采用的四种方案（其中重物底部的圆表示并排放置的圆钢管的截面），其中最省力的方案是（　　）
A． B． C． D．
15．用下列简单机械，使重力为G的物体都处于静止状态，其中用力最小的是（不计机械和绳重、不计摩擦）（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．如图所示，小马同学用一个_______滑轮拉水平地面上重为600N的物体；当他用520N的力拉绳子时，物体对水平地面的压力为_______N。（不计绳重与摩擦）
17．甲图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，汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰，盘山公路修的弯弯曲曲，其主要目是为了 _____（选填“省力”、“省距离”或“省功”），乙图是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，手柄 _____（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。
18．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。
19．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。
20．如图所示，重力为50牛的木块A在拉力F1作用下，10秒内沿水平面匀速前进了50厘米，弹簧测力计的示数为10牛，木块受到的摩擦力为___________，F1所做的功为__________焦，功率为________瓦。
三、综合题
21．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？__________．
22．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。
23．如图中，
画出图中沿斜面匀速下滑物体的受力示意图；________
画出图中吊桥所受拉力的力臂；_______
图中，风吹雨伞时，伞好像受到一个竖直向上的力，原因是________；
图测出了________的数值；
图是著名的帕斯卡“裂桶”实验，这个实验说明________．
24．如图所示，站在地面上的人，用滑轮组把重为960 N的货物由地面匀速提升到4 m的高处，所用的时间是8 s，人作用于绳子的拉力为600 N，不计摩擦和绳重．
(1)．依据题意在图中画出绳子的绕法；
(2)根据已知条件提出三个相关的问题，并分别解答．
25．动滑轮实质上是一个杠杆，O点可看成是这个杠杆的支点，如图所示是利用动滑轮匀速提升重为G的重物的示意图．
（1）请画出动力F与阻力F'的力臂；
（2）如果动滑轮自重、绳重及摩擦不计，则当拉力F的方向竖直向上时，求F与G的关系．
26．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10 N/kg).
(1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，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，定滑轮a的作用是_________________，若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，则能吊起货物的质量不能超过多少千克_________
(3)若将重为1.5×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升10 m，再沿水平方向移动20 m，则此过程中钢丝绳做功为多少焦____________
(4)若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104N的货物匀速提升到30 m的高度，用时50 s，则该起升电动机的实际功率是多少W___________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
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．C
【详解】
A．定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A不符合题意；
B．如果不计机械自身重力和摩擦，动滑轮可以省一半力，此时的拉力应为20N，不满足条件，故B不符合题意；
C．根据杠杆的平衡条件得到
30N×l1=40N×l2
所以
l1∶l 2=4∶3
时可以满足条件，故C符合题意；
D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承担物重绳子的段数至少为2段，如果不计机械自身重力和摩擦，F最多为物重G的二分之一，即拉力最多为20N，不满足条件，故D不符合题意。
故选C。
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．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。
6．C
【详解】
由图可知，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，即
F甲=G=100N
乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，那么
所以：F甲>F乙，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．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。
8．D
由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【详解】
AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意；
B．在B图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意；
D．在D图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为
左边测力计的示数为
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）为
所以
能得出正确结论，故D项符合题意。
故选D。
【点睛】
本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
9．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。
10．A
【详解】
课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力、不考虑绳与滑轮摩擦的情况下得出的，在实际的实验中应当考虑动两个因素对结果的影响，故最不可取的是“实验失败，停止实验”，其它三个选项是可取的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
A图中滑轮组的绳子股数n=2，不计机械自重和摩擦时的拉力为；B图中滑轮组的绳子股数n =3，不计机械自重和摩擦时的拉力为；C图中滑轮为动滑轮，作用力作用在滑轮上，此时的拉力为F=2G；D图中由杠杆平衡条件可知
OA∶OB=OC∶OD=1m∶(1m+3m)=1∶4
F×OB=G×OA
F=×G=G
综上所述，使用杠杆时的动力最小，故D符合题意
故选D
13．D
【详解】
A．图中杠杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B．使用图中滑轮组能省力，但不能改变力的方向，故B不符合题意；
C．定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小，故C不符合题意；
D．使用图中滑轮组既能省力又能改变力的方向，故D符合题意。
故选D。
14．C
【详解】
图A中，工人的拉力FA至少等于地面对物体的滑动摩擦力；而图D中，在压力不变的情况下，将滑动摩擦变为滚动摩擦，则此时物体受到的摩擦比图A中的小，那么最小拉力
FDB图中除了将物体所受的滑动摩擦变成滚动摩擦，还通过定滑轮来拉动物体，定滑轮不能省力，只能改变力的方向，所以
FB=FD
图C中，物体所受的摩擦也是滚动摩擦，通过动滑轮来拉动物体，而动滑轮能省一半的力，所以
FC即最省力的是C方案，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
15．A
【详解】
根据题意，不计机械和绳重、不计摩擦
A．根据杠杆的平衡条件可知拉力F1的大小
B．根据定滑轮的特点，使用定滑轮不省力，则F2=G；
C．根据动滑轮的特点，省一半的力，则；
D．滑轮组承担物重有2股绳子，即n=2，根据滑轮组的特点，。
根据以上的分析比较可知，用力最小的是F1，故BCD选项不符合题意，A选项符合题意。
故选A。
16． 定 80
【详解】
[1]由图可知，此滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，小马同学用一个定滑轮拉水平地面上的物体。
[2]根据定滑轮的工作特点可知，定滑轮不能省力，所以当他用520N的力拉绳子时，不计绳重与摩擦，物体受到的向上的拉力F拉＝520N，则物体对水平地面的压力
F压＝G﹣F拉＝600N﹣520N＝80N
17． 省力 粗
【详解】
[1]盘山公路修的弯弯曲曲，是为了使斜面更长，斜面越长，越省力。
[2]螺丝刀相当于轮轴，根据杠杆的平衡条件
F1R＝F2r
可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
18． 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。
19． 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。
20． 20N 10 1
【详解】
[1]据动滑轮的特点有，拉力F1与弹簧测力计的拉力相等，木块匀速运动时，受到的摩擦力
f=2F1=2×10N=20N
[2]由题意知，绳子端移动的距离
s=2×0.5m=1m
F1所做的功
W=F1s=10N×1m=10J
[3]功率
21． 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．
22．（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
23． 见解析 见解析 流速大的地方压强小 大气压 液体压强跟液体的深度有关
【详解】
(1)物体M沿斜面匀速下滑,因此它受：竖直向下的重力G,垂直于斜面向上的支持力FN,平行于斜面向上的滑动摩擦力Ff，从重心开始沿力的方向作各力的示意图，如图示．
(2)由图可见,支点为O点,动力为绳子的拉力,方向沿绳子向上;过支点向动力作用线作垂线,就可得到动力臂L,如图所示：
(3)在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小．上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大．所以伞下方的气压大于伞上表面的气压，所以伞会被向上吸起来．(4)由图可知，此实验运用了平衡法，即大气压大小等于水银柱产生的压强；通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值．(5)帕斯卡裂桶实验是在一个装满水密封的木桶中插入一根很细、很长的管子，向管子内加水后，水柱升高后，木桶被胀破，说明液体压强与深度有关，深度越高压强越大．
点睛：（1）要解决此题，需要掌握力的示意图的画法．同时根据物体的运动情况分析出物体所受到的力：确定重力、支持力、和摩擦力的方向．（2）力臂是支点到力的作用线的距离，先确定支点位置，然后过支点作力的作用线的垂线段就是力臂．（3）本题利用流体压强与流速的关系来分析：伞上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，伞在压强差的作用下，受到升力作用被吸起来．（4）首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验，他借助水银利用了平衡法测出了大气压的数值．（5）帕斯卡裂桶实验；是证明液体的压强与深度有关．
24．(1) (2)见解析所示．
【详解】
（1）由于人是站在地面上拉绳子，所以只能绕成两根绳子承担，如图所示．
（2）问题一：人做的有用功是多少？解答：W有用＝Gh＝960N4m＝3840J；问题二：滑轮组的机械效率是多少？解答：由图可知，动滑轮组的绳子段数n＝2，则s＝nh＝24m＝8m，∴W总＝Fs＝600N8m＝4800J，∴η＝100%＝100%＝80%；问题三：人做功的功率是多少？解答：P＝600W．
点睛：（1）一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕绳方法，但站在地面上，绳子末端是向下拉的．（2）这是一道开放题，没有确定的答案，可以围绕有用功、额外功、总功、拉力、机械效率等设计问题．
25．(1) ;(2)F=
【详解】
（1）动力F与阻力F′的力臂如下图所示；
；
（2）由杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，得FL1＝F′L2，又F′＝G、L1＝2L2，则F＝．
【点睛】
画力臂的方法：首先确定支点；然后找到动力和阻力，并延长动力和阻力的作用线，做支点到动力作用线和阻力作用线的垂线即可；动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，动力臂为滑轮的直径，阻力臂为滑轮的半径，然后根据杠杆平衡条件证明．
26． 大 改变方向 6000kg 1.5×105 J 8000W
【详解】
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）可得：,由此可知当动力臂和阻力不变时，阻力与动力臂越成正比；动力臂越小，阻力越小．故为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越大；
（2）定滑轮a的作用是可以改变力的方向，若钢丝绳能承受最大拉力为3×104N，在不计动滑轮重、绳重及摩擦情况下，G=2F=6×104N，
所以根据G=mg有：
（3）此过程中，提升物体时，克服重力做功，物体在水平方向上没有做功．
重力做功为：W=Fs=Gh=1.5×104N×10m=1.5×105J;
（4）根据公式
有：

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