人教版八年级下12.2滑轮同步练习（有解析）

人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．利用如图所示的动滑轮，可以（　　）
A．省力 B．省距离
C．省功 D．改变力的方向
2．如图所示，小海同学用滑轮组将重60N的物体匀速提高2m，用时10s，每个滑轮重是3N，绳重、摩擦不计，下列计算结果中，正确的是（　　）
A．绳端移动的距离是4m B．绳端移动的速度是0.2m/s
C．小海提起物体所用的力是20N D．小海提起物体所做的功是126J
3．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．
4．如图所示装置，同材质的甲、乙两实心木块处于静止状态，不计滑轮重力及摩擦，则（　　）
A．甲、乙的体积之比为 B．甲、乙的质量之比为
C．甲、乙的密度之比为 D．甲、乙的重力之比为
5．如图所示，下列关于国旗杆顶部所装滑轮的说法正确的是（　　）
A．它是定滑轮，用它可以改变力的方向 B．它是定滑轮，用它可以省力
C．它是动滑轮，用它可以省功 D．它是动滑轮，用它可以省力
6．用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　）
A． B．
C． D．
7．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
8．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（　　）
A．20N 0.2m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．5N 0.8m/s
9．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
10．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
11．简单机械在生活中有广泛的应用，下列有关说法错误的是（　　）
A．旗杆顶部的滑轮是定滑轮 B．齿轮是轮轴，若动力作用在轮上能省力
C．剪指甲时指甲刀上方的金属片是费力杠杆 D．盘山公路实质是一个斜面
12．如图中，物体A重30N，物体B重50N，每个滑轮重10N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则物体A受到地面的摩擦力f、拉力F和2s内拉力F所做的功W分别是（绳子重及绳子与滑轮之间的摩擦力不计）（　　）
A．f=30N，F=60N，W=24J B．f=25N，F=50N，W=20J
C．f=20N，F=40N，W=24J D．f=20N，F=40N，W=16
二、填空题
13．如图所示，建筑工人用滑轮提升重为200牛的重物，不计滑轮的重和摩擦，若工人在5秒内将绳子匀速向下拉6米，手拉绳子的力为_____牛，物体上升的高度为____米。
14．工具的使用改变了人与自然的相处方式。人使用______（填生活中具体物品的名称）达到了省力的效果，人使用定滑轮达到了______的效果。
15．如图所示，物体A重5N，放在水平桌面上，通过绳子和滑轮连接重为4N的物体B，此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是_____N，若在物体A上加一个水平向左的拉力F，使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动，则所加拉力的大小为_____N（不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦）
16．在水平地面上放置一个重360N的物体A。用如下图所示的滑轮匀速拉动物体，在不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦时，拉力为50N，则物体与地面间的摩擦力应为______N。
三、综合题
17．(1)杠杆平衡条件的表达式为： __________ 。在验证杠杆平衡条件的实验过程中，保持阻力、阻力臂不变。在杠杆水平平衡时，测出多组动力F1和动力臂l1的数据，并利用实验数据绘制了l1与F1的关系图象，如图1所示请根据图象推算，当l1为0.6m时， F1为 _______ N。当杠杠如图2处于静止状态，在图2中作出阻力F2的示意图和阻力臂l2。 ( ) 若杠杠每小格长度相等，此时杠杆属于杠杆 ________ (选填“等臂”、“省力”或“费力”)，你判断的依据是： _______________ 。
(2)手摇晾衣架利用了全部滑轮，组成了滑轮组(如图所示，部分绕线未画出)。当人用力转动滚轮10s，滚轮绕进了长4m的钢丝线，使40N的衣架横梁匀速水平上升了1m，已知此装置的机械效率为80%，求：①人对摇柄做功的功率是 _______ 。②按题意将滑轮组中未绕的钢丝线用笔划线画出。 ( )
18．如图甲所示为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点（螺母）转动，现处于水平静止状态，OA=0.3m，OB=0.15m，G1=3N，杠杆自身重力和摩擦不计．
如图乙所示，松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′（B′点对应B点），保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到哪个位置悬挂？请在图中作图确定悬挂点并标明G2大小．
19．阅读短文，回答问题。
轮轴
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。图1所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂，如图2所示。
根据杠杆的平衡条件，可得F1﹒R＝F2﹒r，使用轮轴时，如果动力作用在轮上能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。
辘轳就是轮轴的一种，它的侧面图如图3所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，井筒对轴向下的拉力是阻力F2。
　　
选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验，如：圆珠笔芯（可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯，如图4所示），若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
（1）辘轳是______杠杆；（填“省力”或“费力”或“等臂”）
（2）左手捏紧笔管，右手旋转笔头，则左手______（填“能”或“不能”） 使笔管部分保持不被旋转；
（3）当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手______（填“省”或“费”）距离；
（4）若螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，则正常使用螺丝刀是 ______（选填“省力”或“费力”）的，且动力和阻力之比是 ______；
（5）请你再举出一个生活中轮轴的实例 ______。（选填“天平”、“筷子”或“门把手”）
20．螺旋在生活中的应用非常广泛
(1)如图所示，是螺旋在生活中的几种应用，使用螺旋能够省力，把螺旋展开是一个_____面，它也是一种简单机械。
(2)如图所示的螺旋千斤顶是一种常用的起重装置，用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升，手柄转动一周时重物升高h。已知手柄末端到转轴的距离为L，完成下列问题。
①用大小不变，方向时刻与手柄运动方向相同的力F0推动手柄的末端，使手柄转动一周，求推力F0所做的功？____
②举起质量为M的重物，至少要给手柄顶端多大的力？_____
21．如图利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体A、B。图中效率为75%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为24N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小__________（选填“相等”或“不相等”），电动机工作3s消耗的电能为__________J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为18N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小2N，此时电动机拉绳的力F2为__________N。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
如图所示是动滑轮，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，属于简单机械不能省功；所以人们使用动滑轮是利用它能省力的特点。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】
A．由图可知，动滑轮上的绳子段数为3，则绳端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
故A错误；
B．绳端移动的速度
故B错误；
C．绳重、摩擦不计，提起物体所用的力
故C错误；
D．小海提起物体所做的功
W=Fs=21N×6m=126J
故D正确。
故选D。
3．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。
4．D
【详解】
对木块乙受力分析可知，其受到重力和拉力，即二力平衡；对左侧滑轮和木块甲整体受力分析，受到两段绳子向上的拉力和甲的重力，即三力平衡，则有
根据可知，甲乙的质量之比为
因为甲、乙木块为同种材质，所以密度相同，根据可知，甲、乙的体积之比为
故选D。
5．A
【详解】
国旗杆顶部装的是定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，使用任何机械都不能省功，定滑轮也是这样，故BCD错误，A正确。
故选A。
6．A
【详解】
设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。
故选A。
7．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。
8．A
【详解】
由图可知，该滑轮是动滑轮，当重物A上升速度为0.4m/s时，滑轮上升速度应该是物体速度的一半，即v=0.2m/s；此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为
F=2G=2×10N=20N
故选A。
9．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。
10．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。
11．C
【详解】
A．旗杆顶端的滑轮是定滑轮，作用是改变拉力的方向，故A正确，不符合题意；
B．齿轮是轮轴，动力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，能省力，故B正确，不符合题意；
C．剪指甲时，指甲刀上方金属片是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，故C错误，符合题意；
D．盘山公路实质是一个斜面，能省力，却费距离，故D正确，不符合题意。
故选C。
12．C
【详解】
由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，不计滑轮组中的摩擦及绳重，物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动，此时物体A受到的摩擦力与绳子对A的拉力是一对平衡力，所以
当物体A向右匀速直线运动时，物体A受到的滑动摩擦力为20N；当物体A向左匀速直线运动时，由于压力大小和接触面的粗糙不变，所以滑动摩擦力的大小不变，仍为20N。对物体A进行受力分析，此时A受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力，根据力的平衡条件可知，向左的拉力
B上升的高度
物体A移动的距离
s=3h=3×0.2m=0.6m
力F做的功
W=Fs=40N×0.6m=24J
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【点睛】
本题主要考查功的计算公式、力的平衡条件的应用，关键是滑轮组绳子股数的确定和正确受力分析，有一定的难度。
13． 200 6
【详解】
[1]图中所示的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，物体的重力是200N，则手拉绳子的力也为200N。
[2]使用定滑轮不省距离但也不费距离，绳子向下拉6m，则物体上升的高度也是6m。
14． 核桃夹（修剪花木的剪刀、钢丝钳、盘山公路、方向盘等） 改变力的方向
【详解】
[1]本题第一空的答案较为开放，凡是省力的机械均可以，考生可以充分联系生活实际找出使用时能达到省力目的的机械，例如核桃夹（修剪花木的剪刀、钢丝钳、盘山公路、方向盘等）。
[2]定滑轮虽然不能省力，但是也为人们带来了便捷，因为定滑轮可以改变力的方向。
15． 2 4
【详解】
[1]由题知，不计绳子和滑轮质量以及绳子与滑轮间的摩擦，物体A水平向右运动时，物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力为
F=GB=×4N=2N
水平向左的摩擦力作用f，物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得
f=F=2N
[2]物体A水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变、接触面粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f=2N；物体A水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力
F=GB=×4N=2N
水平向右的摩擦力f=2N，物体A处于平衡状态，由力的平衡条件得拉力
F′=F+f=2N+2N=4N
16．25
【详解】
用图所示的滑轮匀速拉动物体做匀速直线运动，则滑轮在水平方向上做匀速直线运动，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，滑轮在水平方向上受到平衡力的作用（同一绳子上的力相等），则
F=T+T=2T
故
T=0.5F=0.5×50N=25N
由力的相互性，滑轮作用在绳子上的反作用力大小为25N，设绳子水平拉动物体A的力为F′，故
F′=T=25N
又因A在水平方向上做匀速直线运动，故A受到绳子的拉力F′和地面施加的摩擦力f为一对平衡力，大小相等，即
f =F′=25N
17． F1L1=F2L2 0.5 等臂 动力臂等于阻力臂 5W
【详解】
(1)[1]杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，可写作F1l1=F2l2。
[2]由图可知，当F1=3N时，l1=0.1m；由于此题中的阻力和阻力臂不变，根据F1l1=F2l2可知，利用图象中任意一组数据都能得出
F1l1=F2l2=0.1m×3N=0.3N m
所以，若当l1为0.6m时
=0.5N
[3]阻力F2的是重物G对杠杆的拉力，从O点做F2的作用线的垂线段，垂线段的长即为阻力臂l2，如图所示：
[4][5]一格长度相等，此时动力臂和阻力臂都是6格，动力臂等于阻力臂，所以杠杆是等臂杠杆。
(2)①[6]有用功
W有用=Gh=40N×1m=40J
总功
W总==50J
人对摇柄做功的功率
=5W
②[7]动滑轮上绳子段数
段
则绳子的固定端应从定滑轮上开始缠绕，如图：
18．见解析所示
【详解】
(1)如图甲，杠杆在水平位置平衡，由杠杆平衡条件得：×OA=×OB，即：3N×0.3m=×0.15m，解得：=6N；(2)保持位置不变,即左边的力和力臂不变;不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来的力臂为OB,则应该移动到的位置如图所示．6N．
【点睛】
（1）杠杆在水平位置平衡，知道两边力臂、左边力的大小，利用杠杆平衡条件求右边力的大小；（2）保持位置不变，即左边的力和力臂不变；右边的力不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，右边的力臂不变，据此确定应该移动到的位置．
19． 省力 不能 费 省力 门把手
【详解】
（1）[1]辘轳是典型的轮轴，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＜F2，所以，辘轳能够省力。
（2）[2]用铅笔探究轮轴的实验时，笔管相当于轮，而笔头相当于轴。所以，左手捏紧笔管，作用在轮上，右手旋转笔头，作用在轴上，则左手能使笔管部分保持不被旋转。
（3）[3] 当笔管转动一圈，笔头也转动一圈，由于笔头的直径小于笔管的直径，所以捏住笔管的手比捏住笔头的手省力，但是会费距离。
（4）[4][5]螺丝刀的轮半径是1.5cm，轴半径是0.3cm，即R=5r，由杠杆的平衡条件知道
故正常使用螺丝刀是省力的，且动力是阻力的。
（5）[6]轮轴的实质是可绕固定轴传动；其支点在轴心，阻力作用在轴上，动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，所以实质是省力杠杆，如生活中实例有门把手、自来水龙头，自行车把等。
20． 斜
【详解】
(1)[1]螺旋展开就相当于斜面，使用斜面可以省力。
(2)①[2]手柄通过的距离是
F0做功
②[3]螺旋旋转一周时重物升高h，推力做功
克服重力做的功
当不考虑摩擦力时，F有最小值
21． 相等 200 8
【详解】
[1]拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力大小相等。
[2]已知电动机的效率为75%，电动机拉绳子的功率P=50W，则电动机的电功率
由可得，电动机工作3s消耗的电能
[3]依次拉动物体A、B，电动机的效率都为75%，不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则
①
②
由题知
F2+2N=F1③
将fA=24N、fB=18N代入①②式，解得
F2=8N
答案第1页，共2页
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