人教版八年级下12.2滑轮 同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版八年级下12.2滑轮 同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-17 19:57:05 | ||
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文档简介
人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．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
2．为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面，其中最省力的方案是（ ）
A． B． C． D．
3．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
4．如图所示，大人想用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊上去了下列说法中正确的是（ ）
A．该装置中所用的滑轮为动滑轮
B．使用该装置中的滑轮可以省力
C．使用该装置中的滑轮可以改变用力的方向
D．重物受到的重力小于孩子受到的重力
5．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端栓在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．较大 B．较大 C．较大 D．三个力一样大
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．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
8．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．
9．如图，甲物重25N，乙物重15N，甲乙均静止，不计测力计自重，测力计示数 （ ）
A．35N B．10N C．15N D．25N
10．如图，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的的大小关系是（ ）
A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
11．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
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．（1）如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杆A点。图中的线段______表示拉力F对支点O的力臂L（选填“OA”“OB”或“AB”）；
（2）工人站在楼下，利用图所示的滑轮组把桶提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法______。
14．如图所示，物体重力为20牛，在力F作用下，以0.5米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，若弹簧测力计的示数为2牛，不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则F=______牛。绳子自由端移动的速度为______米/秒。则地面对物体的摩擦力fA=______牛。
15．如图甲所示，升旗时，旗杆顶端装置是______（定/动）滑轮，使用它的作用是______。如图乙所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来。有三支相同的蜡烛，在B端放一支，在AO的中点C放两支，将三支蜡烛同时点燃，他们的燃烧速度相同，在燃烧过程中，直尺将______（A端上升/B端上升/始终保持平衡）。
16．如图所示，动滑轮重 20N，所吊重物 B 重 80N，物体 A 重 240N，此时物体 B 恰好以 1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：
（1）水平面对物体 A 的摩擦力是_______N；
（2）若将重为 40N 的物体 C 悬挂于物体 B 的下方，现要使物体 B 和物体 C 一起恰好以 2m/s的速度匀速上升，则要对物体 A 施加水平向右拉力 F 的功率为_______W。
三、综合题
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，质量分布均匀的长方形木板ABCD竖直放置在水平地面上．已知木板重，AB长，BC长，画出并求出能抬起D点的最小的动力的方向和大小．
19．阅读短文，回答问题：
据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。
（1）图甲中A滑轮是 _____（选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮 _____（选填“能”或“不能”）省力；
（2）电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能 _____，配重的重力势能 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载重量是1100kg，（g取10N/kg）。电梯匀速运行阶段配重的重力做功 _____J。若不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为 _____。
20．小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄.村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶．为什么汽车要走这么长的路程呢 小莉回校后请教了科学老师用如图所示的斜面进行模拟实脸.在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度，发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小．
（1）由此她明白了很长的山路使汽车_________（选填“省力”或“省功”）的作用．
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一段长3750米的路程，提高250米，需要的时间为________秒，所做的有用功为________焦．（g=10N/kg）
21．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．
( )
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A．图中是直接用绳子拉动物体，不能够省力；
B．图中利用了定滑轮来拉动物体，但下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力；
C．图中不但利用了动滑轮来拉动物体，下面还并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，最省力；
D．图中只是通过下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力。
最省力的方案是C。
故选C。
3．A
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
A．由图知，使用的滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，故A错误；
BC．使用定滑轮不能省力，其作用是改变力的方向，故B错误，C正确；
D．由于重物的重力大于小孩的重力，使得小孩被提上去，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大。故D正确，ABC错误。
故选D。
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．C
【详解】
A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽略绳重和轴摩擦，根据
即
解得
故B错误；
C．由图可知
自由端移动的速度为
故C正确；
D．天花板受到的拉力为
故D错误。
故选C。
8．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。
9．C
【详解】
弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力，处于平衡态，甲静止在地面上，还受到地面对它竖直向上支持力，所以弹簧测力计所受的拉力大小等于乙的重力，故弹簧测力计示数等于乙的重力大小为15N。故选C。
10．B
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．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。
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． OA
【详解】
（1）[1]图中OA是从支点到力F的作用线的距离，所以OA是F的力臂。
（2）[2]由工人站在楼下可知拉力方向向下，要满足该要求，则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，如图所示：
14． 1 0.5 1
【详解】
[1][2] [3]由图可知，F是通过定滑轮拉动物体作匀速直线运动，F与摩擦力大小相等，弹簧测力计示数为2N时，F为1N，则地面对物体的摩擦力fA=1N，绳子自由端移动速度与物体移动速度相同为0.5m/s。
15． 定 改变用力方向 始终保持平衡
（1）定滑轮的本质是等臂杠杆，既不省力也不费力，但是可以改变力的方向；
（2）在本题中由于蜡烛对直尺的重力作用，故而构成了一个杠杆，蜡烛对直尺的作用力等于蜡烛的重力，由于杠杆是在水平方向平衡，故而力臂的长度则等于蜡烛距离O点的距离，然后结合杠杆平衡的条件可以求解。
【详解】
[1][2]旗杆顶端装置的轴不能随物体一起移动是定滑轮，其本质是等臂杠杆，使用它不省力，但是可以改变用力方向。
[3]设一支蜡烛的质量为m，直尺长度为L，由杠杆平衡条件可知
直尺在水平位置平衡；因为三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，所以三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同，即
所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。
【点睛】
本题考查定滑轮的特点和杠杆的平衡条件，是综合性的题目。
16． 50 480
【详解】
（1）[1]由图知，滑轮组绳子的有效段数
n＝2
不计绳重和滑轮组内部的摩擦，当物体B匀速下降时，作用在绳子自由端的拉力
F拉＝×（GB+G动）＝×（80N+20N）＝50N
物体A做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小
f＝F拉＝50N
（2）[2]当物体B、C匀速上升时，绳子上的拉力
F拉′＝×（GB+GC+G动）＝×（80N+40N+20N）＝70N
对物体A进行受力分析可知，物体A受到水平向左绳子的拉力、摩擦力以及水平向右的拉力，因压力和接触面粗糙程度不变，当物体匀速上升时，物体A受到的摩擦力50N始终不变，根据力的平衡，则对物体A施加水平向右的拉力
F＝F拉′+f＝70N+50N＝120N
物体A向右运动的速度
v＝2vB＝2×2m/s＝4m/s
拉力F的功率
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．；40N
【详解】
由题意可知，抬起D点时，长方形木板会绕着C点转动，所以此时C点是杠杆的支点；当AC作为动力的力臂时，力臂的长度最大，此时动力最小；动力的方向如图：
已知AB长，BC长，由勾股定理可得：
此时长方形木板的重力是杠杆的阻力，而且阻力臂等于；由杠杆的平衡条件得：
代入数据，解得：
19． 定 不能 不变 减小 5.4×104 2.4×104W
【详解】
（1）[1][2]由图甲可知，A、B滑轮的轴固定不动，所以都是定滑轮，都不能省力，只能改变力的方向。
（2）[3]影响动能的因素为质量和速度，当电梯匀速上升时，轿厢也匀速上升，质量不变，所以轿厢的动能不变。
[4]影响重力势能的因素为质量和高度，轿厢与配重的运动方向始终相反，所以配重的高度减小，其重力势能减小。
（3）[5][6]由图乙可知，电梯匀速运行阶段，轿厢运行的时间
轿厢的速度v＝2m/s，配重下降的高度等于轿厢上升的高度，所用由可得，配重下降的高度
配重的重力
则配重的重力做功为
电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力为
故电动机钢丝绳对轿厢的拉力的功率为
20． 省力 375 5×106
【详解】
(1)汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，可以省力，但不能省功；
(2)因为，所以汽车通过3750米路程所用的时间：；
汽车所做的有用功为：W=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×250m=5×106J.
21． 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：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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
2．为了搬运一个很重的机器进入车间，某工人设计了下列四种方案机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面，其中最省力的方案是（ ）
A． B． C． D．
3．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
4．如图所示，大人想用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊上去了下列说法中正确的是（ ）
A．该装置中所用的滑轮为动滑轮
B．使用该装置中的滑轮可以省力
C．使用该装置中的滑轮可以改变用力的方向
D．重物受到的重力小于孩子受到的重力
5．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端栓在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．较大 B．较大 C．较大 D．三个力一样大
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
7．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）
A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
8．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．
9．如图，甲物重25N，乙物重15N，甲乙均静止，不计测力计自重，测力计示数 （ ）
A．35N B．10N C．15N D．25N
10．如图，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的的大小关系是（ ）
A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
11．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
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．（1）如图所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杆A点。图中的线段______表示拉力F对支点O的力臂L（选填“OA”“OB”或“AB”）；
（2）工人站在楼下，利用图所示的滑轮组把桶提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法______。
14．如图所示，物体重力为20牛，在力F作用下，以0.5米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，若弹簧测力计的示数为2牛，不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦，则F=______牛。绳子自由端移动的速度为______米/秒。则地面对物体的摩擦力fA=______牛。
15．如图甲所示，升旗时，旗杆顶端装置是______（定/动）滑轮，使用它的作用是______。如图乙所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来。有三支相同的蜡烛，在B端放一支，在AO的中点C放两支，将三支蜡烛同时点燃，他们的燃烧速度相同，在燃烧过程中，直尺将______（A端上升/B端上升/始终保持平衡）。
16．如图所示，动滑轮重 20N，所吊重物 B 重 80N，物体 A 重 240N，此时物体 B 恰好以 1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求：
（1）水平面对物体 A 的摩擦力是_______N；
（2）若将重为 40N 的物体 C 悬挂于物体 B 的下方，现要使物体 B 和物体 C 一起恰好以 2m/s的速度匀速上升，则要对物体 A 施加水平向右拉力 F 的功率为_______W。
三、综合题
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，质量分布均匀的长方形木板ABCD竖直放置在水平地面上．已知木板重，AB长，BC长，画出并求出能抬起D点的最小的动力的方向和大小．
19．阅读短文，回答问题：
据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。
（1）图甲中A滑轮是 _____（选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮 _____（选填“能”或“不能”）省力；
（2）电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能 _____，配重的重力势能 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载重量是1100kg，（g取10N/kg）。电梯匀速运行阶段配重的重力做功 _____J。若不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为 _____。
20．小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄.村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶．为什么汽车要走这么长的路程呢 小莉回校后请教了科学老师用如图所示的斜面进行模拟实脸.在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度，发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小．
（1）由此她明白了很长的山路使汽车_________（选填“省力”或“省功”）的作用．
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一段长3750米的路程，提高250米，需要的时间为________秒，所做的有用功为________焦．（g=10N/kg）
21．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．
( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A．图中是直接用绳子拉动物体，不能够省力；
B．图中利用了定滑轮来拉动物体，但下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力；
C．图中不但利用了动滑轮来拉动物体，下面还并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，最省力；
D．图中只是通过下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力。
最省力的方案是C。
故选C。
3．A
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
A．由图知，使用的滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，故A错误；
BC．使用定滑轮不能省力，其作用是改变力的方向，故B错误，C正确；
D．由于重物的重力大于小孩的重力，使得小孩被提上去，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大。故D正确，ABC错误。
故选D。
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．C
【详解】
A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽略绳重和轴摩擦，根据
即
解得
故B错误；
C．由图可知
自由端移动的速度为
故C正确；
D．天花板受到的拉力为
故D错误。
故选C。
8．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。
9．C
【详解】
弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力，处于平衡态，甲静止在地面上，还受到地面对它竖直向上支持力，所以弹簧测力计所受的拉力大小等于乙的重力，故弹簧测力计示数等于乙的重力大小为15N。故选C。
10．B
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则
第三幅图是轮轴，此时的
即动力作用在轮上，此时的动力为
由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．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。
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． OA
【详解】
（1）[1]图中OA是从支点到力F的作用线的距离，所以OA是F的力臂。
（2）[2]由工人站在楼下可知拉力方向向下，要满足该要求，则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，如图所示：
14． 1 0.5 1
【详解】
[1][2] [3]由图可知，F是通过定滑轮拉动物体作匀速直线运动，F与摩擦力大小相等，弹簧测力计示数为2N时，F为1N，则地面对物体的摩擦力fA=1N，绳子自由端移动速度与物体移动速度相同为0.5m/s。
15． 定 改变用力方向 始终保持平衡
（1）定滑轮的本质是等臂杠杆，既不省力也不费力，但是可以改变力的方向；
（2）在本题中由于蜡烛对直尺的重力作用，故而构成了一个杠杆，蜡烛对直尺的作用力等于蜡烛的重力，由于杠杆是在水平方向平衡，故而力臂的长度则等于蜡烛距离O点的距离，然后结合杠杆平衡的条件可以求解。
【详解】
[1][2]旗杆顶端装置的轴不能随物体一起移动是定滑轮，其本质是等臂杠杆，使用它不省力，但是可以改变用力方向。
[3]设一支蜡烛的质量为m，直尺长度为L，由杠杆平衡条件可知
直尺在水平位置平衡；因为三支蜡烛同时点燃，并且燃烧速度相同，所以三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同，即
所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。
【点睛】
本题考查定滑轮的特点和杠杆的平衡条件，是综合性的题目。
16． 50 480
【详解】
（1）[1]由图知，滑轮组绳子的有效段数
n＝2
不计绳重和滑轮组内部的摩擦，当物体B匀速下降时，作用在绳子自由端的拉力
F拉＝×（GB+G动）＝×（80N+20N）＝50N
物体A做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小
f＝F拉＝50N
（2）[2]当物体B、C匀速上升时，绳子上的拉力
F拉′＝×（GB+GC+G动）＝×（80N+40N+20N）＝70N
对物体A进行受力分析可知，物体A受到水平向左绳子的拉力、摩擦力以及水平向右的拉力，因压力和接触面粗糙程度不变，当物体匀速上升时，物体A受到的摩擦力50N始终不变，根据力的平衡，则对物体A施加水平向右的拉力
F＝F拉′+f＝70N+50N＝120N
物体A向右运动的速度
v＝2vB＝2×2m/s＝4m/s
拉力F的功率
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．；40N
【详解】
由题意可知，抬起D点时，长方形木板会绕着C点转动，所以此时C点是杠杆的支点；当AC作为动力的力臂时，力臂的长度最大，此时动力最小；动力的方向如图：
已知AB长，BC长，由勾股定理可得：
此时长方形木板的重力是杠杆的阻力，而且阻力臂等于；由杠杆的平衡条件得：
代入数据，解得：
19． 定 不能 不变 减小 5.4×104 2.4×104W
【详解】
（1）[1][2]由图甲可知，A、B滑轮的轴固定不动，所以都是定滑轮，都不能省力，只能改变力的方向。
（2）[3]影响动能的因素为质量和速度，当电梯匀速上升时，轿厢也匀速上升，质量不变，所以轿厢的动能不变。
[4]影响重力势能的因素为质量和高度，轿厢与配重的运动方向始终相反，所以配重的高度减小，其重力势能减小。
（3）[5][6]由图乙可知，电梯匀速运行阶段，轿厢运行的时间
轿厢的速度v＝2m/s，配重下降的高度等于轿厢上升的高度，所用由可得，配重下降的高度
配重的重力
则配重的重力做功为
电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力为
故电动机钢丝绳对轿厢的拉力的功率为
20． 省力 375 5×106
【详解】
(1)汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，可以省力，但不能省功；
(2)因为，所以汽车通过3750米路程所用的时间：；
汽车所做的有用功为：W=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×250m=5×106J.
21． 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：
答案第1页，共2页
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