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．下列各种机械中，不省力的机械是（　　）
A．钢丝钳
B．动滑轮
C． 旗杆顶定滑轮
D． 斜面
2．如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（　　）
A．FAFB>FC C．FA=FB3．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
4．在你学过的简单机械里，通常情况下省费力情况可以根据使用需要而选择的机械是（ ）
A．杠杆 B．定滑轮 C．动滑轮 D．滑轮组
5．如图所示，工人用动滑轮提升重物，使用动滑轮的作用是（　　）
A．既能省力，又能改变力的方向 B．既不能省力，也不能改变力的方向
C．不能省力，但能改变力的方向 D．能省力，但不能改变力的方向
6．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
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．某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体的质量为100kg，受到的摩擦力为200N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）则动滑轮重力（　　）
A．30N B．40N C．50N D．60N
9．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦），下列分析错误的是（　　）
A．拉力F2的功率为0.6W
B．如果增大F2，物体A可能向左运动
C．弹簧测力计读数为9N
D．物体A和地面之间的摩擦力是2N
10．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
11．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
12．用图甲所示滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和摩擦）下列计算结果不正确的是（　　）
A．动滑轮重20N B．2s~3s内，拉力F的功率是24W
C．0.5s时，物体对地面的压力是10N D．1s~2s内，拉力F做的功是15J
二、填空题
13．如图所示，滑轮______可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均为20牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为_______牛，力F2的大小为_______牛。
14．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。
15．如图甲所示，拉力F拉着轻质滑轮匀速上升，物体A的重力为28N，滑轮的半径为0.1m，在物理学中，我们将力和力臂的乘积称为力矩，单位是N·m，如果将滑轮看成是一个轻质杠杆，如图乙所示，则拉力F的力矩为______N·m。
16．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
17．根据你所掌握的滑轮知识，完成下列表格：
18．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________．
19．校园里在新建教学楼，如图所示是工地上的起重机。地面上有一箱建筑材料，质量为300kg用起重机将箱子吊起8m，用时20s。（g=10N/kg）。请你回答：
（1）A处上方是一个_____滑轮，好处是可以_____。
（2）在此过程中，起重机对箱子做了多少功_______？起重机的功率是多少_______？
（3）已知OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起箱子时为使起重机不翻倒，B处的配重m0的质量是多少________？
20．小明和同学到福利院义务劳动时，发现有的桌子脚下装有如图甲所示的轮子．
（1）他将压杆按下，压板就会紧压在轮子上，使轮子无法滚动，桌子不容易被推动，说明用滑动代替滚动可以______摩擦：压杆做得较宽人可以起到______压强的作用．（均选填“增大”或“減小”）
（2）小明发现压杆是省力杠杆，O为支点．请在图乙中画出压力F的力臂l．
( )
21．力对物体转动的影响，不仅跟力的大小有关，还跟力和转动轴之间的距离(由力的方向和作用点决定)有关．力越大，力到转动轴的距离越大，力使物体转动的作用效果越明显．从转动轴到力的作用线的距离，叫力臂；力和力臂的乘积叫力矩，用M表示，M=F×L．力矩的单位是N m．
(1)如图甲是力F作用在水平杠杠上的示意图．OB的长度为L，力F与OB的夹角为30°，请在图中画出F的力臂，并推导出力F的力矩表达式．
(2)如图乙是摩擦传动的示意图，主动轮半径为0.04m，从动轮半径为0.12m，它们接触位置相互摩擦力的大小是50N，则这一对摩擦力对主动轮和从动轮的转轴的力矩分别为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意；
C．定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意；
D．斜面属于省力机械，故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
定滑轮是一个等臂杠杆，不能省力，但能改变力的方向，所以三个方向的拉力都等于重物的重力。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．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。
4．A
【详解】
A．因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，所以杠杆可省力也可费力，故A符合题意；
B．定滑轮的实质是等臂杠杆，也不省力也不费力，故B不符合题意；
C．动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以是省力机械，故C不符合题意；
D．滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，是既省力又能改变力的方向的装置，所以是省力机械，故D不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】
因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的好处是能够省力，但不能改变力的方向。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．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。
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．B
【详解】
因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图可知，n=3，由受力分析可得， ，则动滑轮重
G动=nF-f=3×80N-200N=40N
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．B
【详解】
A．由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s
根据
可知F2的功率
P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W
故A正确，不符合题意；
C．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
故C正确，不符合题意；
D．由图知B和A之间的摩擦力
fB=2F2=2×3N=6N
根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右，根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N；对于物体A，受到B对A向左的摩擦力fB1=6N，向右的拉力F1=4N，因为A静止，所以地面向右的摩擦力
f地=fB1-F1=6N-4N=2N
故D正确，不符合题意；
B．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受摩擦力不变，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态，故B错误，符合题意。
故选B。
10．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。
11．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。
12．C
【详解】
A．如图甲乙丙所示，承担总重力的绳子段数为，在2s~3s内，拉力为时，物体以的速度匀速上升，所以动滑轮的重为
故A正确，不符合题意；
B．在2s~3s内，物体以的速度匀速上升，绳子端拉力F1的速度为
拉力F的功率为
故B正确，不符合题意；
C．0.5s时，绳子端拉力，则动滑轮对物体的拉力为
物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，所以物体对地面的压力为
故C错误，符合题意；
D．1s~2s内，拉力，物体上升高度为，绳子端拉力运动的距离为
拉力F做的功为
故D正确，不符合题意。
故选C。
13． A 20 10
【详解】
[1]滑轮A为定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，相当于等臂杠杆；滑轮B为动滑轮，不可以改变力的方向，可以省力，相当于省力杠杆。
[2][3]不计摩擦和滑轮重力，滑轮A为定滑轮，只改变力的方向，则F1等于物体重力，为20N，滑轮B为动滑轮，且动滑轮上有两段绳子，则力F2为
14． 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。
15．5.6
【详解】
由图知，力F作用在动滑轮的轴上，根据动滑轮的特点可得，，则拉力F为
F=nG=2×28N=56N
由图可知，拉力F的力臂为0.1m，由力和力臂的乘积称为力矩可知，拉力F的力矩为
56N×0.1m=5.6N·m
16． 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
17．改变力的方向（方便） 不省力 等臂 省力费距离 省力 几 几分之一 几倍
【详解】
根据定滑轮和动滑轮的特点，总结如下：
①定滑轮：可以改变力的方向，使用方便；但不省力．
实质：定滑轮是一个等臂杠杆．
②动滑轮：使用动滑轮可以省力；但省力费距离．
实质：动滑轮是动力臂是阻力臂二倍的杠杆．
③滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体用的力就是物体重或物体与动滑轮总重的几分之一；绳子移动的距离就是物体移动距离的几倍．
18． 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．
19． 定 改变力的方向 2.4×104J 1200W 900kg
【详解】
(1)[1][2]由图知A处上方是一个定滑轮，其好处是可以改变力的方向；
(2)[3]上升8m时需要克服重力做功
W＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×8m＝2.4×104J
[4]起重机做功的功率
P＝＝1200W
(3)[5]由题知，O为支点，且OA＝12m，OB＝4m，箱子的重力
根据杠杆平衡的条件可得
即
解得G配＝9×103N，由得出配重m0的质量是
即B处的配重m0的质量是900kg。
答：(1) A处上方是一个定滑轮，好处是可以改变力的方向。
(2) 起重机对箱子做了2.4×104J的功；起重机的功率是1200W。
(3) B处的配重m0的质量是900kg。
【点睛】
（1）定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力；（2）已知货物的质量，根据W＝Gh＝mgh求出起重机所做的功，再利用P＝ 可求得起重机做功的功率；（3）由图示可知，若在右边添加配重物体使起重机不翻倒，应将O点视作支点，将整个机械看作杠杆，已知货物的重力和力臂OA以及力臂OB，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可求所配重。
20． 增大 减小
【详解】
第一空．轮子不转动时推桌子属于滑动摩擦，轮子能转动时属于滚动摩擦，轮子不转动时更难推动桌子，说明滑动摩擦大于滚动摩擦，即用滑动代替滚动可以增大摩擦；
第二空．根据压强的公式可知，当压力一定时，受力面积增大，压强减小，即压杆做得较宽人可以起到减小压强的作用；
第三空．根据力臂的定义，从支点O向力F的作用线作垂线，O到垂足的距离即为力臂l，如图：
21．(1)
M=1/2 FL
(2)主动轮：M=FL=50N×0.04m=2N M 从动轮：M=FL=50N×0.12m=6N M
【详解】
(1)延长拉力作用线F，过支点O做拉力作用线F的垂线，即为拉力F的力臂，如图：
；
由于力F与OB的夹角为30°，根据数学知识可知，F的力臂的长度为L，
F的力矩表达式为：
M=FL；
(2)力和力臂的乘积叫力矩，则主动轮的力矩：
M=FL=50N×0.04m=2N M；
从动轮的力矩为：
M=FL=50N×0.12m=6N M．
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