2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.2 滑轮 同步练习

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名称 2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.2 滑轮 同步练习
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文件大小 424.8KB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2019-04-15 11:23:24

文档简介

2018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1.(2019八下·茂名月考)学校升国旗的旗杆顶部有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。以下对这一滑轮的说法正确的是(  )
A.这是一个动滑轮,可以省力
B.这是一个定滑轮,可以省力
C.这是一个动滑轮,可以改变拉力的方向
D.这是一个定滑轮,可以改变拉力的方向
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】
升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升 ,改变的是施力方向,故应为定滑轮;
故答案为:D
【分析】定滑轮改变施力方向,是等臂杠杆,动滑轮省力,是省力杠杆。
2.如图所示,物体做匀速直线运动,拉力F=60N,则物体受到的摩擦力是(  )
A.60N B.120N C.20N D.180N
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】图中的滑轮组有三股绳子共同拉着物体,在理想状态下滑轮组对物体的拉力等于60N×3=180N。物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与物体所受的摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知物体受到的摩擦力是180N,
故答案为:D。
【分析】图中的滑轮组有三股绳子共同克服物体的摩擦力,在理想状态下滑轮组对物体的拉力等于作用在绳子自由端拉力的三倍.物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与物体所受的摩擦力平衡.
3.(2018九上·广州月考)如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,不计滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,则(  )
A.F2F1>F3 C.F1>F2>F3 D.F1【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,假设物体与地面的摩擦力为f,
左图的滑轮为动滑轮,省一半的力, ,
中间图的滑轮为定滑轮,不省力,F2=f,
右图的滑轮为动滑轮,但F3处作用在动滑轮上,费2倍的力,F3=2f,
故F1<F2<F3。
故答案为:D。
【分析】结合动滑轮和定滑轮的特点(动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力)分析解答.
4.(2018九上·广州月考)如图是家庭手摇升降晾衣架结构图,当逆时针摇动手柄时,横杆上升。下列滑轮属于动滑轮的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】甲、乙、丙滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,D中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮.
故答案为:D
【分析】结合定滑轮、动滑轮的特点分析即可.
5.(2018九上·新吴期中)如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,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、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是(  )
A.F甲>F乙、P甲=P乙 B.F甲>F乙、P甲>P乙
C.F甲【答案】A
【知识点】功率的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重,提升物体的重相同,甲图,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,即F甲=2G;乙图,拉力作用在绳子自由端,省一半的力,即 ,故F甲>F乙;物体上升的速度相同,则拉力端的速度分别为: ,v乙=2v物,甲图拉力的功率: ,乙图拉力的功率: ,故P甲=P乙,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据力的平衡关系判断动滑轮和定滑轮上力的大小,根据功率的计算分析大小关系。
6.(2018九上·宜兴期中)学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。对这滑轮的说法,正确的是(  )
A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
旗杆顶上的滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,是改变了力的方向,是定滑轮,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
7.如图所示,动滑轮重10N,不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦,当动滑轮上挂重力为50N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动.则B受到的摩擦力(  )
A.方向水平向左,大小是20N B.方向水平向右,大小是 N
C.方向水平向左,大小是 N D.方向水平向右,大小是20N
【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】承担物重的绳子股数是3,绳子自由端的拉力:F= = =20N;
物体B向左做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,物体B所受摩擦力:f=F=20N,方向水平向右.
故答案为:D.
【分析】不计绳重以及滑轮轮轴间摩擦,可求出绳子自由端的拉力,物体B匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,可知物体B所受摩擦力的大小和方向.
8.(2018·大庆)如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N。由此可知(  )。
A.物重是27N,物体的速度是0.4m/s.
B.物重是18N,物体的速度是0.6m/s.
C.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s
D.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N;
物体移动的速度:v= =0.4m/s.
故答案为:C.
【分析】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一,绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.
9.(2018八下·肇源期末)如图所示,不计绳重和摩擦,沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升,所用的力分别是F1、F2、F3,则(  )
A.F1最大 B.F2最大
C.F3最大 D.三个力一样大
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,所以F1、F2、F3都与物体重力相等,所以三种拉法所用拉力一样大。故答案为D。
【分析】定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
10.使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组来提升重物,则(  )
A.最多可以省1/3的力 B.最多可以省 的力
C.最多可以省一半的力 D.条件不足,无法确定
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,有两种绕绳方式,承重的绳子段数为2或3,即: 或 ;
所以最多可以省 的力,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】使用滑轮组时,总重有几股绳承担,所用的拉力是总重的几分之一.
11.小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个 (  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.三个都可以
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,所以承重的绳子段数为: 。
A、甲图的滑轮组由三段绳子承重,A符合题意;
B、乙图的滑轮组由两段绳子承重,B不符合题意;
C、丙图的滑轮组由四段绳子承重,C不符合题意,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】使用滑轮组时,物体由几股绳子承担,拉力就是总重的几分之一.
二、填空题
12.话说三国时期,刘备、关羽、张飞“桃园三结义”之后,张飞对自己排在第三位总感到不服气。有一天,兄弟三人饮酒聚会,张飞喝了不少酒,趁着酒劲提出要与关羽比力气,想出出这口气。他提出:谁能把自己提起来,谁的力气就大。说罢,他用双手紧抓自己的头发,使劲向上提。尽管他使出了最大的力气,憋得满脸黑紫,甚至把头发都拔掉了一大把,结果还是不能使自己离开地面。最后便气呼呼到自己的椅子上去了。
关羽想了一下,找来一根绳子,把绳子的一端拴在自己腰上,另一端跨过一个树杈,双手使劲向下拉,结果身体慢慢离开了地面,关羽胜了。关羽获胜的原因是   。
【答案】关羽使用了定滑轮,定滑轮可以改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 关羽把绳子的一端拴在自己腰上,另一端跨过一个树杈,双手使劲向下拉,此时树杈相当于是一个定滑轮,而定滑轮可以改变力的方向,结果身体慢慢离开了地面。
故答案为:关羽使用了定滑轮,定滑轮可以改变力的方向。
【分析】关羽使用的树杈相当于定滑轮,使用动滑轮虽然不能省力,但可改变力的方向,使用方便。
13.(2018九上·灌阳期中)如图所示,重10N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,弹簧测力计的示数为4N,物体A所受重力做的功为    J,拉力F做的功是    J。
【答案】0;6.4
【知识点】动滑轮及其工作特点;功的计算及应用
【解析】【解答】因为物体沿水平方向运动,重力的方向是竖直向下的,力和运动方向相互垂直,故重力不做功,所以物体A所受重力做的功为0J;由图可知,拉力的大小F=4N,物体沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,通过的路程是
s物=v物t=0.4m/sx2s=0.8m,因为动滑轮省一半力,而费一倍距离,所以拉力移动的距离为s=2s物=2x0.8m=1.6m,故拉力F做的功是W=Fs=4Nx1.6m=6.4J。
故答案为:0;6.4。
【分析】(1)根据做功的两个必要因素,分析重力做功情况;
(2)由图可知,拉力大小等于弹簧测力计的示数;利用公式s=vt,求出物体2s沿水平方向运动的距离s物 ,根据动滑轮的特点s=2s物,得出拉力移动的距离s,再利用公式W=Fs,即可求出拉力做的功。
14.(2018九上·新吴期中)如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力为   N。拉力F为   N时,恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为   m/s。
【答案】30N;40N;0.3m/s
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】考点定位分析:本试题考查的是滑轮组的计算。使用滑轮组时既能省力也能改变动力的方向。
解答过程分析:如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,承担物重的绳子的段数是3段,绳子对物体和滑轮的向上的力是90N,物重和滑轮重是120N,所以重物G对地面的压力为30N,当拉力等于物重和滑轮重的三分之一时,物体恰好能匀速上升,即拉力F为40N时,恰能让重物G匀速上升。承担物重的绳子的段数是3段,绳子自由端运动的速度就是物体上升速度的3倍,若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为0.3m/s。
故答案为:30N;40N;0.3m/s。
【分析】根据滑轮组的绳子的股数,结合动滑轮的重力,计算滑轮组对物体的拉力,当物体上升时,物体运动的速度和绳子运动的速度和股数有关。
15.(2018九上·无锡期中)如中图所示,升旗杆顶部有一个定滑轮,使用它   (选填:“能”、“不能”)省力,它的优点是   .
【答案】不能;能改变施力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,所以定滑轮的实质是个等臂杠杆.由杠杆的原理( )可知:使用定滑轮不能省力,但能改变动力的方向.
故答案为:不能;改变力的方向.
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。
16.(2018九上·武邑月考)如图所示,旗杆顶端的滑轮是   (选填定或动)滑轮,使用时它的好处是    .
【答案】定;改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不随货物一起升降的滑轮是定滑轮,所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮,它的作用是改变力的方向.
故答案为:定; 改变力的方向
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不省力。
17.(2018·内江)用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,则动滑轮重为   N;当某次运送3件货物时,绳子的拉力F是   N.(不考虑绳重和摩擦)
【答案】100;200
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由乙图可知,当提升货物重G=100N时,η=50%,
不考虑绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为:

解得动滑轮重:

当运送3件货物时,货物的总重

由图甲可知n=2,不考虑绳重和摩擦,此时绳子的拉力为:

故答案为:100;200.
【分析】取物重G=100N,由图乙知道此时的机械效率为50%,利用η=求动滑轮重;当运送3件货物时,先求出货物重,不考虑绳重和摩擦,此时拉力F=
(G+G轮).
18.(2018九上·井陉矿开学考)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个   滑轮.认真分析如图,物体的重力都是20N,(不考虑摩擦和动滑轮的重力)当物体处于平衡状态时,拉力F的大小分别是FA=   N,FB=   N.
【答案】定;20;10
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个定滑轮。使用定滑轮可以改变力的方向,但不省力。(2)左图为两个定滑轮,使用定滑轮不省力,不考虑摩擦和动滑轮的重力,所以FA=G=20N。
右图是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,承担重物的绳子的股数n=2,不考虑摩擦和动滑轮的重力,FB= 。
故答案为:定;20;10.
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不省力,动滑轮可以省力。
三、作图题
19.(2018九上·无锡期中)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由图知道,只有一个动滑轮,所以若要最省力,则绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图:
【分析】使用滑轮组时,最省力时,动滑轮上的绳的股数最多。
20.(2018九上·武邑月考)请在图中画出滑轮最省力的绕法.
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由分析可知,绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即五股绕线的方法。具体图形如下:
【分析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力.
四、计算题
21.(2018八下·长沙期末)如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子10s内被匀速竖直提升了 2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.求:
(1)箱子受到的重力;
(2)动滑轮的重力。
(3)工人所施加拉力的速度
【答案】(1)解:箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N.
答;箱子受到的重力为400N
(2)解:根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承担可知:
F= (G+G动)
∴G动=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N;
答:动滑轮的重力为100N
(3)解:∵滑轮组是有两股绳子承担,且h=2m,
∴s=2h=2×2m=4m,
∴v= = =0.4m/s.
答:拉力的速度为0.4m/s
【知识点】重力及其大小的计算;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】根据物体的质量可以计算重力,根据动滑轮有两股绳子计算动滑轮重力,也可以计算拉力速度。
1 / 12018-2019学年人教版物理八年级下学期 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1.(2019八下·茂名月考)学校升国旗的旗杆顶部有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。以下对这一滑轮的说法正确的是(  )
A.这是一个动滑轮,可以省力
B.这是一个定滑轮,可以省力
C.这是一个动滑轮,可以改变拉力的方向
D.这是一个定滑轮,可以改变拉力的方向
2.如图所示,物体做匀速直线运动,拉力F=60N,则物体受到的摩擦力是(  )
A.60N B.120N C.20N D.180N
3.(2018九上·广州月考)如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,不计滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,则(  )
A.F2F1>F3 C.F1>F2>F3 D.F14.(2018九上·广州月考)如图是家庭手摇升降晾衣架结构图,当逆时针摇动手柄时,横杆上升。下列滑轮属于动滑轮的是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.(2018九上·新吴期中)如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,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、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是(  )
A.F甲>F乙、P甲=P乙 B.F甲>F乙、P甲>P乙
C.F甲6.(2018九上·宜兴期中)学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。对这滑轮的说法,正确的是(  )
A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
7.如图所示,动滑轮重10N,不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦,当动滑轮上挂重力为50N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动.则B受到的摩擦力(  )
A.方向水平向左,大小是20N B.方向水平向右,大小是 N
C.方向水平向左,大小是 N D.方向水平向右,大小是20N
8.(2018·大庆)如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N。由此可知(  )。
A.物重是27N,物体的速度是0.4m/s.
B.物重是18N,物体的速度是0.6m/s.
C.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s
D.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s
9.(2018八下·肇源期末)如图所示,不计绳重和摩擦,沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升,所用的力分别是F1、F2、F3,则(  )
A.F1最大 B.F2最大
C.F3最大 D.三个力一样大
10.使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组来提升重物,则(  )
A.最多可以省1/3的力 B.最多可以省 的力
C.最多可以省一半的力 D.条件不足,无法确定
11.小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个 (  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.三个都可以
二、填空题
12.话说三国时期,刘备、关羽、张飞“桃园三结义”之后,张飞对自己排在第三位总感到不服气。有一天,兄弟三人饮酒聚会,张飞喝了不少酒,趁着酒劲提出要与关羽比力气,想出出这口气。他提出:谁能把自己提起来,谁的力气就大。说罢,他用双手紧抓自己的头发,使劲向上提。尽管他使出了最大的力气,憋得满脸黑紫,甚至把头发都拔掉了一大把,结果还是不能使自己离开地面。最后便气呼呼到自己的椅子上去了。
关羽想了一下,找来一根绳子,把绳子的一端拴在自己腰上,另一端跨过一个树杈,双手使劲向下拉,结果身体慢慢离开了地面,关羽胜了。关羽获胜的原因是   。
13.(2018九上·灌阳期中)如图所示,重10N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,弹簧测力计的示数为4N,物体A所受重力做的功为    J,拉力F做的功是    J。
14.(2018九上·新吴期中)如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力为   N。拉力F为   N时,恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为   m/s。
15.(2018九上·无锡期中)如中图所示,升旗杆顶部有一个定滑轮,使用它   (选填:“能”、“不能”)省力,它的优点是   .
16.(2018九上·武邑月考)如图所示,旗杆顶端的滑轮是   (选填定或动)滑轮,使用时它的好处是    .
17.(2018·内江)用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,则动滑轮重为   N;当某次运送3件货物时,绳子的拉力F是   N.(不考虑绳重和摩擦)
18.(2018九上·井陉矿开学考)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个   滑轮.认真分析如图,物体的重力都是20N,(不考虑摩擦和动滑轮的重力)当物体处于平衡状态时,拉力F的大小分别是FA=   N,FB=   N.
三、作图题
19.(2018九上·无锡期中)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
20.(2018九上·武邑月考)请在图中画出滑轮最省力的绕法.
四、计算题
21.(2018八下·长沙期末)如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子10s内被匀速竖直提升了 2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.求:
(1)箱子受到的重力;
(2)动滑轮的重力。
(3)工人所施加拉力的速度
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】
升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升 ,改变的是施力方向,故应为定滑轮;
故答案为:D
【分析】定滑轮改变施力方向,是等臂杠杆,动滑轮省力,是省力杠杆。
2.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】图中的滑轮组有三股绳子共同拉着物体,在理想状态下滑轮组对物体的拉力等于60N×3=180N。物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与物体所受的摩擦力平衡,根据二力平衡条件可知物体受到的摩擦力是180N,
故答案为:D。
【分析】图中的滑轮组有三股绳子共同克服物体的摩擦力,在理想状态下滑轮组对物体的拉力等于作用在绳子自由端拉力的三倍.物体做匀速直线运动,所以物体所受的拉力与物体所受的摩擦力平衡.
3.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,假设物体与地面的摩擦力为f,
左图的滑轮为动滑轮,省一半的力, ,
中间图的滑轮为定滑轮,不省力,F2=f,
右图的滑轮为动滑轮,但F3处作用在动滑轮上,费2倍的力,F3=2f,
故F1<F2<F3。
故答案为:D。
【分析】结合动滑轮和定滑轮的特点(动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力)分析解答.
4.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】甲、乙、丙滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,D中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮.
故答案为:D
【分析】结合定滑轮、动滑轮的特点分析即可.
5.【答案】A
【知识点】功率的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重,提升物体的重相同,甲图,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,即F甲=2G;乙图,拉力作用在绳子自由端,省一半的力,即 ,故F甲>F乙;物体上升的速度相同,则拉力端的速度分别为: ,v乙=2v物,甲图拉力的功率: ,乙图拉力的功率: ,故P甲=P乙,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据力的平衡关系判断动滑轮和定滑轮上力的大小,根据功率的计算分析大小关系。
6.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
旗杆顶上的滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,是改变了力的方向,是定滑轮,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
7.【答案】D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】承担物重的绳子股数是3,绳子自由端的拉力:F= = =20N;
物体B向左做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,物体B所受摩擦力:f=F=20N,方向水平向右.
故答案为:D.
【分析】不计绳重以及滑轮轮轴间摩擦,可求出绳子自由端的拉力,物体B匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,可知物体B所受摩擦力的大小和方向.
8.【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N;
物体移动的速度:v= =0.4m/s.
故答案为:C.
【分析】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一,绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.
9.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,所以F1、F2、F3都与物体重力相等,所以三种拉法所用拉力一样大。故答案为D。
【分析】定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
10.【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,有两种绕绳方式,承重的绳子段数为2或3,即: 或 ;
所以最多可以省 的力,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】使用滑轮组时,总重有几股绳承担,所用的拉力是总重的几分之一.
11.【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,所以承重的绳子段数为: 。
A、甲图的滑轮组由三段绳子承重,A符合题意;
B、乙图的滑轮组由两段绳子承重,B不符合题意;
C、丙图的滑轮组由四段绳子承重,C不符合题意,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】使用滑轮组时,物体由几股绳子承担,拉力就是总重的几分之一.
12.【答案】关羽使用了定滑轮,定滑轮可以改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】 关羽把绳子的一端拴在自己腰上,另一端跨过一个树杈,双手使劲向下拉,此时树杈相当于是一个定滑轮,而定滑轮可以改变力的方向,结果身体慢慢离开了地面。
故答案为:关羽使用了定滑轮,定滑轮可以改变力的方向。
【分析】关羽使用的树杈相当于定滑轮,使用动滑轮虽然不能省力,但可改变力的方向,使用方便。
13.【答案】0;6.4
【知识点】动滑轮及其工作特点;功的计算及应用
【解析】【解答】因为物体沿水平方向运动,重力的方向是竖直向下的,力和运动方向相互垂直,故重力不做功,所以物体A所受重力做的功为0J;由图可知,拉力的大小F=4N,物体沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,通过的路程是
s物=v物t=0.4m/sx2s=0.8m,因为动滑轮省一半力,而费一倍距离,所以拉力移动的距离为s=2s物=2x0.8m=1.6m,故拉力F做的功是W=Fs=4Nx1.6m=6.4J。
故答案为:0;6.4。
【分析】(1)根据做功的两个必要因素,分析重力做功情况;
(2)由图可知,拉力大小等于弹簧测力计的示数;利用公式s=vt,求出物体2s沿水平方向运动的距离s物 ,根据动滑轮的特点s=2s物,得出拉力移动的距离s,再利用公式W=Fs,即可求出拉力做的功。
14.【答案】30N;40N;0.3m/s
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】考点定位分析:本试题考查的是滑轮组的计算。使用滑轮组时既能省力也能改变动力的方向。
解答过程分析:如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,承担物重的绳子的段数是3段,绳子对物体和滑轮的向上的力是90N,物重和滑轮重是120N,所以重物G对地面的压力为30N,当拉力等于物重和滑轮重的三分之一时,物体恰好能匀速上升,即拉力F为40N时,恰能让重物G匀速上升。承担物重的绳子的段数是3段,绳子自由端运动的速度就是物体上升速度的3倍,若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为0.3m/s。
故答案为:30N;40N;0.3m/s。
【分析】根据滑轮组的绳子的股数,结合动滑轮的重力,计算滑轮组对物体的拉力,当物体上升时,物体运动的速度和绳子运动的速度和股数有关。
15.【答案】不能;能改变施力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,所以定滑轮的实质是个等臂杠杆.由杠杆的原理( )可知:使用定滑轮不能省力,但能改变动力的方向.
故答案为:不能;改变力的方向.
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。
16.【答案】定;改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不随货物一起升降的滑轮是定滑轮,所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮,它的作用是改变力的方向.
故答案为:定; 改变力的方向
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不省力。
17.【答案】100;200
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由乙图可知,当提升货物重G=100N时,η=50%,
不考虑绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为:

解得动滑轮重:

当运送3件货物时,货物的总重

由图甲可知n=2,不考虑绳重和摩擦,此时绳子的拉力为:

故答案为:100;200.
【分析】取物重G=100N,由图乙知道此时的机械效率为50%,利用η=求动滑轮重;当运送3件货物时,先求出货物重,不考虑绳重和摩擦,此时拉力F=
(G+G轮).
18.【答案】定;20;10
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个定滑轮。使用定滑轮可以改变力的方向,但不省力。(2)左图为两个定滑轮,使用定滑轮不省力,不考虑摩擦和动滑轮的重力,所以FA=G=20N。
右图是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,承担重物的绳子的股数n=2,不考虑摩擦和动滑轮的重力,FB= 。
故答案为:定;20;10.
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不省力,动滑轮可以省力。
19.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由图知道,只有一个动滑轮,所以若要最省力,则绳子应先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如图:
【分析】使用滑轮组时,最省力时,动滑轮上的绳的股数最多。
20.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由分析可知,绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即五股绕线的方法。具体图形如下:
【分析】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数,滑轮组的绕线方法不同,拉力的方向不同,达到省力程度也不同,绳子股数越多越省力.
21.【答案】(1)解:箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N.
答;箱子受到的重力为400N
(2)解:根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承担可知:
F= (G+G动)
∴G动=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N;
答:动滑轮的重力为100N
(3)解:∵滑轮组是有两股绳子承担,且h=2m,
∴s=2h=2×2m=4m,
∴v= = =0.4m/s.
答:拉力的速度为0.4m/s
【知识点】重力及其大小的计算;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】根据物体的质量可以计算重力,根据动滑轮有两股绳子计算动滑轮重力,也可以计算拉力速度。
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