北师大版八年级下 9.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1.利用如图的滑轮组匀速提升400 N的重物,动滑轮重为20 N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为( )
A.140 N B.200 N C.210 N D.220 N
2.利用如图所示的动滑轮(重0.5N)提升钩码时,不能证明使用动滑轮能省力的操作是( )
A.竖直匀速提升0.5N的钩码 B.竖直匀速提升1.0N的钩码
C.竖直匀速提升1.5N的钩码 D.竖直匀速提升2.0N的钩码
3.如图,用相同滑轮组装成甲、乙两种装置,用相等拉力F分别匀速提升重为G1=56N、G2=36N的两个物体,不计绳重和摩擦,则每个动滑轮的重力为( )
A.2N B.4N C.8N D.10N
4.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.
5.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
6.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.
7.小明用如图所示的滑轮组,将重为6N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是( )
A.小于3N B.等于2N C.大于2N D.大于3N
8.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
9.小健学习使用下列简单机械后做出以下总结,你认为他的总结中叙述错误的是( )
A. 垂直于道钉撬的把手向下压时,人的用力最省力
B. 用斜面向上搬物体时,既可以省力,又可以节省做功
C. 使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,属于费力杠杆
D. 图中的小人若沿F2方向用力,所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同
10.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
二、填空题
11.高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣,其中左侧滑轮是_____(选填“定”或“动”)滑轮;若某段时间内坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了_____cm(不考虑钢绳的热胀冷缩)。
12.如图所示,由滑轮、立柱和轮轴组成,搬运巨型石块的机械中,滑轮的作用是 _______ ,轮轴的作用是 ______ 。
13.安装在旗杆的顶端,用于升旗的滑轮作用是______;装在起重机的吊钩上,与重物一起运动的滑轮作用是______。
14.如图甲所示,旗杆顶端安装一个______滑轮,它可以改变拉力的______;如图乙所示,是体育课上,某同学做俯卧撑时示意图,人体可看成一个杠杆,若他的重心在A点,所受重力为550N,他将身体撑起处于平衡状态时,两手掌对地面的压力为______N。
15.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
16.如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大
(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少
17.如图所示的四种情景中:
(1)如图(a)是子弹射穿木板的情景,表明运动的子弹具有_____能.
(2)仔细观察如图(b)中的实验,图中滑轮的特点是_____.
(3)如图(c)所示,其他条件不变,若卡片上的二个卡口之间的间隔越小,则卡片会跳得越_____(选填“高”或“低”).
(4)(d)图所示的是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是_____能转化为_____能.
18.在航空港建筑工地上常看到这种起重机械,利用它吊起建筑材料。当竖直匀速吊起2400N的物体时,滑轮组的机械效率为80% ,不计绳重和滑轮轴与轮间的摩擦(g取10N/kg)
求:
(1)货物匀速上升时,货物的机械能将 _________ ,理出是 _______________ 。
(2)重物升高0.5m的过程中,所做的有用功为多大 _____ ?
(3)绳端的拉力F是多大 ___ ?
(4)若将重力为3000N的重物提升0.5m,拉力做的总功为多大 ____ ?
19.如图所示,用简单机械使重力都为150 N的物体处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,已知OB=2OA.
(1)F1、F2、F3从大到小的顺序为_______;
(2)求图乙中F2的大小________;
(3)利用图丙中的机械,小科把此物体匀速提高2m,用时10 s,求拉力F3的功率______.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
由图可知,动滑轮与2股绳子接触,在匀速提升重物且不计绳重与摩擦时,拉力F为
则
故选C。
2.A
【详解】
使用如图所示动滑轮提升钩码时,若不计绳重及摩擦,绳端拉力为
F=(G+G动)
当钩码重力
G≤G动
时
F≥G
即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时,不能证明使用动滑轮能省力;因为动滑轮重0.5N,所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。
故选A。
3.B
【详解】
由图甲可知,n=3,不计绳重和摩擦,根据
可得
G动=3F-G1①
由图乙可知,n=2,不计绳重和摩擦,根据
可得
G动=2F-G2②
则
3F-G1=2F-G2
代入数据
F=G1-G2=56N-36N=20N
F=20N代入①,可得
G动=3F-G1=3×20N-56N=4N
故选B。
4.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。
5.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。
6.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。
7.D
【详解】
由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数n=2,因为动滑轮重、绳重和摩擦都考虑在内,所以实际拉力
故D符合题意。
故选D。
8.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。
9.B
【详解】
A.垂直于道钉撬的把手向下压时,由杠杆平衡条件可知,此时动力臂最大,人的用力最省力,故A正确,不符合题意;
B.用斜面向上搬物体时,可以省力,但需额外克服斜面摩擦力做功,不能省功,故B错误,符合题意;
C.使用镊子时,杠杆的支点在动力作用点与阻力作用点的外侧,此时杠杆的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C正确,不符合题意;
D.根据滑轮的特点可知,动滑轮上有两段绳子,n=2,图中的若沿F2方向用力,所用的力与沿F1方向用力的大小基本相同,都等于物体和动滑轮总重的,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.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。
11. 定 15
【详解】
[1]由图可知,坠砣移动时,左侧滑轮的位置不会改变,所以左侧滑轮是定滑轮。
[2]图中坠砣挂在钢绳的自由端,右侧滑轮是动滑轮,且n=2,输电线A端向左移动,坠砣下降,则坠砣串下降高度h=2sA,坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了
12. 改变力的方向 省力
【详解】
[1][2]由滑轮、立柱和轮轴组成,搬运巨型石块的机械中,滑轮是定滑轮,其作用是改变力的方向;动力在轮上,阻力在轴上,由于轮的半径大于轴的半径,即动力臂大于阻力臂,因此使用轮轴是省力的。
13. 改变力的方向 省力
【详解】
[1]安装在旗杆顶端的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
[2]装在起重机的吊钩上,与重物一起运动的滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省力。
14. 定 方向 330
【详解】
[1][2]由图得,旗杆上的滑轮转动时,中心轴固定不动,为定滑轮,利用它来升国旗,向下用力拉绳子,国旗向上运动,故可以改变施加力的方向。
[3]地面对手的支持力即为动力,动力臂
阻力为人的重力,阻力臂
由可得,地面对手的支持力为
由力的作用是相互的得,两手掌对地面的压力为
15. 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
16.(1);(2)290N;(3)86.2%
【详解】
(1)滑轮组的绕绳情况如图所示,由2段绳子承担物重;
(2)动滑轮的重G轮=mg=8kg×10N/kg=80N, 不计绳重和摩擦,G总=500N+80N=580N,因为滑轮组用两段绳子承担物重,所以 ;
(3)滑轮组的机械效率:
.
17. 动 能省一半力 低 弹性势 动
【详解】
试题分析:(1)运动的物体具有的能为动能,故运动的子弹射穿木板,说明运动的子弹具有动能;(2)图中使用动滑轮两次弹簧测力计的读数不同,使用动滑轮拉同一物体是不用滑轮时的一半力,说明动滑轮的特点是可以省一半力;(3)弹性势能的大小与形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大,图中两个卡口之间的间隔越小,橡皮筋的弹性势能越大,所以卡片会跳得越高;(4)图示的“魔罐”在水平地面上滚出后,中间的钩码不动,将橡皮筋拧成一股,动能转化为弹性势能,静止后,它能自动滚回来是因为弹性势能转化为动能.
考点: 能量、滑轮、
18. 增大; 动能不变,重力势能增加,机械能增加; 1200J; ; 1800J
【详解】
(1)当货物匀速上升时,货物的质量不变,高度增加,速度不变,因此货物的重力势能增加,动能不变,且机械能等于势能与动能的总和,所以其机械能增加。
(2)重物升高0.5m的过程中,所做的有用功
W有=Gh=2 400N ×0.5m=1200J
(3)由知道,所做的总功
由图知道,绳子的有效段数是n=3,则拉力端移动的距离
s=3h=3 ×0.5m=1.5m
由W总=Fs知道,绳端的拉力
(4)不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦,由知道,动滑轮的重力
G动=nF-G=3×1000N-2400N=600N
提升3000N的重物时拉力
仍将重物提升0.5m,则拉力端移动距离仍为1.5m,此过程中拉力做的总功
W总=Fs=1200N×1.5m=1800J
答:(1)货物匀速上升时,货物的机械能将增加,理出是货物的重力势能增加,动能不变,且机械能等于势能与动能的总和;
(2)重物升高0.5m的过程中,所做的有用功为1200J;
(3)绳端的拉力F是1000N;
(4)若将重力为3000N的重物提升0.5m,拉力做的总功1800J。
19. F2、F1、F3 300 N 30 W
【详解】
(1)由题知,不计摩擦、机械自重及绳重,
甲图,由于杠杆平衡,OB=2OA,所以F1=G;
乙图,由于杠杆平衡,OB=2OA,所以F2=2G;
丙图,n=3,F3=G;
由以上分析可知,从大到小的顺序为:F2、F1、F3,
(2)图乙中,OB=2OA,
∵F2×OA=G×OB
∴F2=2G=2×150N=300N;
(3)由图知,n=3,则
s=3h=3×2m=6m,
拉力F3=G=×150N=50N,
拉力做功:
W=Fs=50N×6m=300J,
拉力做功功率:
P===30W.
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