北师大版八年级下9.2滑轮同步练习（有解析）

北师大版八年级下 9.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．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
2．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
3．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，物体重400N，不考虑滑轮重、绳重和摩擦，这样做（　　）
A．既省力，也改变施力的方向 B．不省力，改变施力的方向
C．省力，所用力为100N D．省力，所用力为200N
4．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（　　）
A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
5．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．绳子自由端的拉力F为40N
B．若物体上移0.5m，则绳子自由端移动1m
C．使用滑轮组既可以省力又可以省距离
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
6．用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如图所示，不计摩擦，比较拉力F1，F2、F3的大小关系为（　　）
A．F1>F2>F3 B．F1=F2=F3
C．F1F2>F3
7．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
8．用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F3＞F1＞F2 C．F2＞F1＞F3 D．F2＞F3＞F1
9．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
10．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
二、填空题
11．如图所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为______牛，若物体A在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是______米每秒。
12．在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验，货物重50N，若不计轮重、绳重和摩擦，将货物匀速向上拉动1m，则图甲中拉力F=______，绳自由端s下降______m；则图乙中拉力F=______，绳自由端s上升______ m。
13．如图装置，物体在水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.3倍，即f=0.3G，绳子所能承受的最大拉力为20N，不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦，则可以拉动物体的最大重力是_______N。
14．两个滑轮按如图所示方式组合，其中A是_________滑轮；B滑轮的作用是_________。
15．如图所示，物体A和B所受重力都为160N，不计滑轮重、绳重和摩擦，当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为______N，FB为______N。
三、综合题
16．用如图所示的滑轮组匀速提起重物G，已知物体G重150N，每个滑轮重30N，不计绳重与摩擦．（1）画出滑轮组的绕绳方法，要求绳子自由端的拉力方向向下_____；（2）此时绳子自由端的拉力F大小为__________N．
17．（1）小明想用弹簧测力计测量一木块所受重力的大小。测量前小明观察弹簧测力计，发现指针指在图甲所示的位置，他应先___________后再测量，此弹簧测力计的量程是___________。由图乙可知此木块的重力是___________N。
（2）如图所示，请你根据要求完成下列作图：
①画出拉力F的力臂l；
②画出物体B所受重力的示意图。
( )
（3）小明要向下拉绳将重物提升，请你画出图中滑轮组的绕绳方法。( )
18．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。
桔槔和辘轳
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F，只不过落桶时F方向向下，提水时F方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重G石=，也就是石头的重力是所汲水重的一半。
桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有F1R=F2r，且R>r，所以F1根据上述材料，回答下列问题。
（1）与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；
（2）辘轳是______杠杆；（选填“省力”或“费力”）
（3）用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G水，石头重为G石，动力臂为l1，阻力臂为l2，提水时人施加在绳上的力F方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母）
A．G水l1=G石l2 B．(G水-F)l1=G石l2 C．(G水+F)l1=G石l2
（4）使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条______。
19．如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1500W，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s，地面对人的支持力为N1，不计绳重和摩擦．
（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．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。
3．D
【详解】
在不考虑动滑轮重、绳重、摩擦的情况下，动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。
故A、B、C不符合题意；D符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
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，其优点是可以改变力的方向。
故选C。
5．B
【详解】
A．由图知道，绳子的有效段数n=2，因为考虑动滑轮的重，而不考虑摩擦力，自由端拉力
故A错误；
B．由于绳子的有效段数n=2，故绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×0.5m=1m
故B正确；
C．使用滑轮组省力的同时，不能省距离，故C错误；
D．绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为
v绳=nv物
若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，则物体上升速度为
故D 错误。
故选B。
6．B
【详解】
由于定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，使用定滑轮沿三个不同方向拉同一重物G，动力臂长度不变，所以用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力，故B正确。
故选B。
7．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。
8．B
【详解】
假设物块与地面的摩擦力为f，甲滑轮为定滑轮，F1处于绳端，则F1=f；乙滑轮为动滑轮，F2处于绳端，所以；丙图中，F3处于滑轮的轴上，对滑轮受力分析可知F3=2f；
故F3＞F1＞F2。
故选B。
9．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。
10．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。
11． 20 0.1
【详解】
[1]如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，则有，所以物体A受到的摩擦力
[2]物体移动了，所以拉力要移动，绳子运动的速度是
12． 50N 1m 25N 2m
【详解】
[1] [2]由图可知，甲是定滑轮，不省力也不费力，能改变力的方向，相当于等臂杠杆，物重50N，拉力为50N，货物移动1m，绳子也移动1m。
[3][4]由图乙是动滑轮，能省一半的力，但要费一倍的距离，当物重50N时，拉力为25N，物体移动1m，绳子移动2m。
13．200
【详解】
滑轮组水平放置，克服的是重物与地面的摩擦力，如图所示摩擦力由3股绳承担，绳子所能承受的最大拉力为20N，最大摩擦力为60N，即
f=0.3G=60N
G=200N
故物体的最大重力是200N。
14． 动滑轮 改变拉力F的方向
【详解】
[1]由图可知，A滑轮可以随物体一起运动是一个动滑轮。
[2]B滑轮固定在那个位置，只能绕轴转动，一个定滑轮，定滑轮的优点是可以改变力的方向。
15． 80 160
【详解】
[1]滑轮重力不计时，由图可知，吊起A的滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力
[2]吊起B的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以
16． 90
（1）滑轮组绳子的绕法有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重；
（2）不计绳重与摩擦，根据得到拉力的大小．
【详解】
（1）对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，故选择有两股绕线的方法：如下图所示：
（2）动滑轮绕2段绳，不计绳重与摩擦，拉力的大小．
17． 调零 0～5N 3.6
【详解】
（1）[1]由图甲可知，发现指针不是指在0刻度线上，必须要进行调零。
[2]由图甲可知，弹簧测力计的量程是0～5N。
[3]由图乙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是3.6N，木块的重力是3.6N。
（2）[4]从支点O向力F的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是拉力F的力臂l。重力的方向是竖直向下的，从重心起沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段；如图所示：
（3）[5]向下拉绳将重物提升，从绳子的自由端绕过定滑轮，再绕过动滑轮，挂在定滑轮的挂钩上，如图：
18． 便于深井汲水 省力 B 让轮半径大一些或轴半径小一些
【详解】
（1）[1]由题意知，辘轳既省力又便于深井汲水。
（2）[2]由题意知，辘轳的动力作用在轮上，阻力作用在轴上，用轮半径R大于轴半径r，所以是省力杠杆。
（3）[3]桔槔提水时，拉力F使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动，那么令桔槔顺时针转动的力为
F2=G水-F
而提水时，杠杆匀速转动，据杠杆的平衡条件有
G石l2=(G水-F)l1
所以B选项符合题意。
（4）[4]辘轳是省力杠杆，为了更省力，可以让动力臂更长一些或阻力臂更短一些，即让轮半径大一些，或轴半径小一小。
19．（1）3； 500N；（2）80%
（1）由滑轮组的结构知道，承担物重的绳子股数；知道拉力做功的功率和绳子的自由端向下拉的速度，根据的变形公式求出作用在绳子自由端的拉力；
（2）根据求出滑轮组的机械效率．
【详解】
（1）由图可知，滑轮组中承担重物绳子的股数n=3；由得，作用在绳子自由端的拉力：．
（2）绳子的自由端移动的距离，滑轮组的机械效率：
答：（1）滑轮组中有3股绳子承担重物；作用在绳子自由端的拉力是500N；
（2）滑轮组的机械效率是80%．
【点睛】
本题考查滑轮组绳子拉力的计算及机械效率的计算，关键是公式及变形公式的灵活运用，属于基础性题目，难度不大．
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