北师大版八年级下9.2滑轮同步练习（含答案）

北师大版八年级下 9.2 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
3．如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G。在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（　　）
A．F1＜F2
B．F2＝G
C．F1的力臂为OA
D．在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
4．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
5．如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体 M 为重 5000N 的配重，杠杆 AB 的支点为O，已知 OA:OB＝1:2，滑轮下面挂有建筑材料 P，每个滑轮重 100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N 的力竖直向下以 1m/s 的速度匀速拉动绳子时（　　）
A．A 点受到700N的拉力 B．建筑材料P重为600N
C．建筑材料P上升的速度为 3m/s D．物体M对地面的压力为4500N
6．如图所示，用同一个重力不可忽略的动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速提升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和 P乙。若不计摩擦和绳重，则 F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系正确的是（ ）
A．F甲<4F乙，P甲=P乙 B．F甲>4F乙，P甲=P乙
C．F甲<4F乙，P甲4F乙，P甲>P乙
7．某工厂要提升一个笨重的零件，一位工人设计了图示的四种方案，不计机械重力、不计绳重和摩擦，其中最省力的是（　　）
A． B． C． D．
8．用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑．则F1与F2的大小关系是
A．F1=F2
B．F2C．F1=2F2
D．F1>2F2
9．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　）
A．F3＜F1＜F2 B．F3＜F2＜F1 C．F2＜F1＜F3 D．F2＜F3＜F1
10．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．
二、填空题
11．如图所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，该滑轮为______（选填“定”或“动”）滑轮，利用该滑轮能省______（选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，则拉力F为______N。
12．如图所示，在10牛的拉力F作用下，物体匀速向上运动。若不计滑轮重及摩擦，物体重力G为_____牛。
13．小可在A端用如图所示的滑轮将重200N的水桶匀速向上提升0.5m，该滑轮为___________滑轮（选填“动”或“定”），若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为___________N，绳子自由端移动的距离为___________m；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为___________N。
14．使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）旗杆的顶端安装着一个_____（选填“定”或“动”）滑轮，当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向_____（选填“上”或“下”）。
（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是_____（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
15．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。若物体上升高度为2米，则绳子自由端上升高度sA=_____米，sB=_____米。
三、综合题
16．某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来（摩擦不计），在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡。如果该同学身高160厘米、重力480牛，平躺到木板上后在托盘中再加上重为150牛的物体，木板再次水平平衡。
(1)该装置中滑轮的作用是______；
(2)在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是______；
(3)请通过计算说明该同学的重心位置。( )
17．(1)如图甲所示，以硬尺上某位置为支点O，在尺上挂一重6N的物体M，给尺施加竖直向上的拉力F，如图，尺的质量不计：
①以 _______ dm刻度线为支点能水平平衡；
②以6dm为支点画出此时F的力臂l。 ( )
(2)小明用图乙中的滑轮组匀速拉动水平地面上的物体A，A的重力G=100N。小明认为用这个滑轮组拉动物体A时是省力的，请你设计实验证明他的观点是否正确。
①需要补充的器材 ____________
②写出实验步骤（可以画图或文字） ( )
③分析论证： ( )
18．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。
19．在一直径是100cm，质量是40kg的均匀圆柱体放在水平地面上，靠在10cm的台阶边，如图所示，为使它滚上台阶，那么在圆柱体边缘的哪一点，沿什么方向施力时，才能使用力最小？在图上画出此力，并求出此力的大小．
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．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。
3．D
【详解】
A．由图可知，在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即
故A不符合题意；
B．在不计摩擦的情况下，用F2提升物体时，动力臂是阻力的2倍，则
故B不符合题意；
C．由图可知，连接OA的直线与F1的力的作用线不垂直，根据力臂定义可知，OA不是F1的力臂，故C不符合题意；
D．根据动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，故D符合题意。
故选D。
4．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。
5．D
【详解】
AD．以定滑轮为研究对象，它受到向下的重力和三段绳子向下的拉力，由于定滑轮处于平衡状态，所以，定滑轮受到A点向上的拉力大小为
FA=G定+3F=100N+3×300N=1000N
因力的作用是相互的，则A 点受到向下的拉力为 1000N，即FA′=FA=1000N，故A错误；
根据杠杆的平衡条件：FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，所以
因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′=FB=500N；物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为
FM支持=GM-FB′=5000N-500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力
FM压=FM支持=4500N
故D正确；
B．由图可知，动滑轮由两段绳子吊着，即n=2，且滑轮组摩擦均不计，建筑材料P重
GP=2F-G动=2×300N-100N=500N
故B错误；
C、物重P由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度
故C错误。
故选D。
6．C
【详解】
BD．甲的拉力为
乙的拉力为
故
故BD选项错误；
AC．甲拉力的速度是
乙的拉力的速度是
由功率可知，甲的功率为
乙的功率为
故乙的功率大于甲的功率，故A选项错误，C选项正确。
故选C。
7．D
【详解】
不计机械重力、不计绳重和摩擦。
A．用绳子直接拉物体，绳子拉力等于物体的重力，F=G物；
B．动滑轮上有两股绳子承担物体的重力，n=2，绳子的拉力；
C．定滑轮不能省力，绳子的拉力等于物体的重力，F=G物；
D．动滑轮上有三股绳子承担物体的重力，n=3，绳子的拉力；
D最省力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
如下图，设滑轮上下两根绳子的拉力为F，由图，B给A的摩擦力为f'，地面给A的摩擦力为f．根据滑轮特点，则F1=2F，F=f +f′．因B对A的摩擦力与A对B的摩擦力为相互作用力，所以A给B的摩擦力大小也等于f'，又因B静止，受平衡力，则F2= f'．综合以上分析可知：
A．F1>F2，故A错误．
BCD．F1=2F =2（f +f'）=2（f +F2）=2f +2F2，则F2<2F29．C
【详解】
第一图中，为等臂杠杆，根据杠杆平衡条件知
第二图中，3段绳子与动滑轮接触，有
第三图中，为动滑轮，但动力作用在轴上，所以拉力是物重的2倍，即
有
故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。
故选C。
10．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。
11． 动 力 30
【详解】
[1]由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮。
[2]由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力。
[3]已知物体重50N，滑轮重10N，绳子股数n=2；不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为
12．20
【详解】
不计滑轮重与摩擦时，动滑轮可省一半的力，拉力大小为
F=G
物体重力
G=2F=2×10N=20N
13． 动 100 1 20
【详解】
[1]滑轮的轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。小可在A端用如图所示的滑轮将重200N的水桶匀速向上提升0.5m，故该滑轮为动滑轮。
[2][3]若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为
水桶匀速向上提升0.5m，绳子自由端移动的距离为
[4]实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，绳子自由端的力为
则滑轮重为
14． 定 下 减小
【详解】
（1）[1][2]旗杆顶端的滑轮固定在旗杆上，因此是定滑轮；当旗帜缓慢下降时，手对绳的拉力方向向下。
（2）[3]使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是使物体离支点更近从而减小阻力臂，使得剪断物体更省力。
15． A 20 10 2 4
【详解】
[1] 由图可知，A的轴固定 ，为定滑轮，本质是等臂杠杆；B与物体一起上升，是动滑轮，本质是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
[2] 不计摩擦，使用定滑轮不省力也不费力，故
F1=G=20N
力F1的大小为20N。
[3]不计摩擦和滑轮重力，B是动滑轮可以省一半的力，因此
F2=×20N=10N
力F2的大小为10N。
[4]A是定滑轮，若物体上升高度为2米，则绳子自由端上升高度
sA=h=2m
sA为2米。
[5]B是动滑轮， 若物体上升高度为2米，则绳子自由端上升高度
sB=2h=22m=4m
sB为4米。
16． 改变力的方向 让木板先达到平衡状态，避免木板本身重力带来的实验误差 0.5m
【详解】
(1)[1]由图可知，图示滑轮为定滑轮，木板左边的拉力方向向上，而重物的重力方向竖直向下，由此可见，定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[2]若在测量重心前不将杠杆调整为水平平衡，那么在测量过程中，杠杆的阻力实际是人的重力与杠杆自重的和，这样就会影响到测量结果的准确性；所以测量前，先在托盘上放置少量的重物，来平衡杠杆的自重，排除干扰。这样做的目的是：让木板先达到平衡状态，避免木板本身重力带来的实验误差。
(3)[3]物体的重力G物=150N，由杠杆的平衡条件知
G物l物=G人l重
=0.5m
17． 10.0 弹簧测力计 见解析 见解析
【详解】
(1)①[1]已知动力F的方向竖直向上，物体M对硬尺的拉力为阻力，方向竖直向下；因为动力小于阻力，所以动力臂大于阻力臂，支点O的位置在拉力作用点的右侧；设支点O点到拉力F作用线的距离，即动力臂为l，根据杠杆平衡条件可得
F动l=F阻(l-3.0dm)
3N×l=6N×(l-3.0dm)
l=6.0dm
则支点O在10.0dm处。
②[2]以6dm为支点，从支点O作力F作用线的垂线，则支点到垂足的距离为F的力臂l，如图所示：
(2)①[3]测量拉力的大小需要用到弹簧测力计的。
②[4]用弹簧测力计拉着A在水平地面上作匀速直线运动，记录测力计的示数为F1；再用测力计拉着绳子自由端，使物体A同样作匀速直线运动，记录示数为F2。
③[5]若F1大于F2，则他的观点是正确的；若F1小于或者等于F2，则他的观点是错误的。
18．（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
19．；120N．
【详解】
为了让圆柱体滚上这个台阶，应该向上施加一个力，圆柱体绕A点转动，即A点为支点； 从图可知，连接AC并延长，与圆相交于一点B，那么B为动力作用点，AB为动力臂是最大的力臂，所施加的力应该与力臂AB垂直且向上；如图：
；
半径，动力臂，，
根据直角三角形的特点得，阻力臂，
，
根据杠杆的平衡条件得：
解得：．
【点睛】
要想用最小的力使圆柱体刚好离开地面，那么动力臂应该达到最大，圆柱体的横截面为圆形，最长的力臂应该为直径，另外利用直角三角形的三边关系，求出阻力臂的长度是关键．
答案第1页，共2页
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