12.2课时 滑轮 同步练习——2021-2022学年八年级物理下册(Word版含答案)

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名称 12.2课时 滑轮 同步练习——2021-2022学年八年级物理下册(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-05-17 17:50:53

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12.2课时 滑轮 同步练习
一、单选题(本大题共12小题)
1.在你学过的简单机械里,通常情况下省费力情况可以根据使用需要而选择的机械是( )
A.杠杆 B.定滑轮 C.动滑轮 D.滑轮组
2.在图中,物体A的重力为G,在拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于(  )
A.0.5G B.2G C.0.5f D.2f
3.如图所示,小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物,若摩擦不计,则(  )
A.F1大于F2 B.F1大于F3 C.F1等于F2 D.F2小于F3
4.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
5.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<F2<F1 B.F2<F1<F3
C.F1<F2<F3 D.F2<F3<F1
6.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
7.在探究使用滑轮组时拉力与物重的关系活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A,如图甲所示。然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得AB两点间的距离为2H,如图乙所示。(不计摩擦与绳重),则以下物理量正确的是(  )
A.拉力F=G B.拉力F=G
C.绳自由端移动距离为2H D.绳自由端移动距离为3H
8.用一个机械效率为70%的滑轮组,将重为2240N的重物提起,所用的拉力为800N,则滑轮组至少由组成(  )
A.1个定滑轮和1个动滑轮 B.2个定滑轮和2个动滑轮
C.1个定滑轮和2个动滑轮 D.2个定滑轮和1个动滑轮
9.图中是一个两面光滑的斜面,∠大于∠,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,则(  )
A.FA=FB,WA=WB B.FA<FB,WA=WB
C.FA<FB,WA<WB D.FA>FB,WA>WB
10.如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是(  )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
11.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦,下列判断正确的是(  )
A.物体B受到的摩擦力为6N B.拉力F2大小为10N
C.拉力F2的功率为1.8W D.拉力F1的功率为3.6W
12.如图所示的滑轮组提升100N的重物,两个相同的滑轮的重力均为20N,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.自由端拉力F为40N
B.若物体上移0.5m,则自由端移动1m
C.顶部与定滑轮相连的绳子拉力为140N
D.若自由端拉绳子的速度为0.2m/s,物体移动的速度为0.4m/s
二、填空题(本大题共5小题)
13.如图所示,物体A和B所受重力都为40牛,其中______图为定滑轮(选填“(a)”或“(b)”),作用是______。若不考虑滑轮重力和绳子的摩擦,当竖直用力分别匀速提起物体A和B时,力FA大小为______牛
14.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)。
15.一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物,站在地面上的人向下的拉力是_______N,拴滑轮的天花板受到的力是_______N。
16.为了探究小球静止在斜面上时,沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关,小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图(a)、(b)进行实验,然后改变斜面与水平面的倾角继续实验,如图(c)、(d)所示。(G甲<G乙,θ1<θ2<θ3,F1<F2<F3<F4)
①由图(a)、(b)及相关条件可得出的初步结论是:光滑小球静止在斜面上时,______ ,F越大。
②由图8(b)、(c)、(d)及相关条件可得出的初步结论是:______。
17.如图所示,若物体A重1500N,物体A与地面间摩擦力是90N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,拉力F=______N,物体A移动______m。
三、作图题(本大题共2小题)
18.有一物体放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组利用300N的力将重物匀速提到楼上,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
19.用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出重物G所受重力的示意图和滑轮组最省力的绳子绕法。
四、计算题(本大题共3小题)
20.某兴趣小组用如图所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在同一水平面上的物体,物体的质量为100kg,动滑轮的重力为40N,用80N的拉力F,10秒内把物体拉动的距离为2m,(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:
(1)物体受到的摩擦力;
(2)拉绳的速度。
21.一辆重为2×104N的汽车陷入泥潭中,现用如图所示装置匀速拉动汽车移动2m,若已知汽车移动过程中受到的阻力为3×103N。求这过程中
(1)绳头需要拉动多少距离?
(2)至少要用多大的拉力F才能拉动汽车?
22.如图中甲是起重机正在吊起重物的情景,乙图是吊臂上B端的滑轮组示意图。钢绳末端的拉力F使重物正在以0.5m/s的速度竖直匀速上升。已知重物重3×104N,每个滑轮重150N。不计绳重与摩擦。请解答以下问题:
(1)写一条甲图中应用到的物理知识。
(2)经过10s钢绳末端拉力F拉动的距离为多少m。
(3)钢绳末端的拉力F。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
A.因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,所以杠杆可省力也可费力,故A符合题意;
B.定滑轮的实质是等臂杠杆,也不省力也不费力,故B不符合题意;
C.动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以是省力机械,故C不符合题意;
D.滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,是既省力又能改变力的方向的装置,所以是省力机械,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【解析】
当在水平方向使用动滑轮时,拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力,作用在动滑轮上的绳子有2段,则

故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【解析】
使用定滑轮时,若摩擦不计,绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用,而对力的大小并未造成影响。
故选C。
4.C
【解析】
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

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。
5.B
【解析】
不计机械自重和摩擦时:
第一个图是等臂杠杆,力臂
由杠杆平衡条件可得
第二个图是滑轮组,承担总重绳子的段数
拉力
第三个图是动滑轮,动力作用在轴上

故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.A
【解析】
由图甲可知,当m=20g时
VA=10cm3
VB=40cm3

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

N=×=×=2
故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
7.D
【解析】
AB.由图知,物体和动滑轮的总重由三段绳子承担,不计摩擦与绳重,拉力
F=(G+G动)
故AB错误;
CD.图中AB两点间的距离为2H,这并不是绳子自由端移动的距离,绳子自由端移动的距离应该为原来的A点到现在A点的竖直距离;钩码升高H,则绳子自由端移动的距离为
s=3H
故C错误,D正确。
故选D。
8.C
【解析】
滑轮组的效率为
由上式可知,拉着动滑轮的绳子的段数为
拉着一个动滑轮绳子段数最多有三段,所以要想让四段绳子拉着动滑轮,至少需要1个定滑轮两个动滑轮。
故选C。
9.B
【解析】
斜面AC倾斜角度小于AB,所以物体沿AC运动时拉力较小(省力);斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,由可知,拉力在两斜面上做功相同。
故选B。
10.D
【解析】
三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同,则与地面摩擦力相同,第一幅图为定滑轮,只改变力的方向,则拉力为
F1=f
第二三幅图为动滑轮,根据绳子段数关系可知,拉力分别为
综合可得
故选D。
11.D
【解析】
A.由图可知,n=3,当B水平匀速向右运动时,B所受的摩擦力等于A的重力与F1之和的3倍,即
f=3(F1+GA)=3×(2N+1N)=9N
故A错误;
B.水平向左拉物体B时,由平衡条件得
F2=3GA+f=3×1N+9N=12N
故B错误;
C.水平向左拉物体时,B的移动速度为
vB===0.1m/s
拉力F2功率为
P2=F2×vB=12N×0.1m/s=12W
故C错误;
D.用力F1竖直向下拉物体A时,拉力F1的功率
P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W
故D正确。
故选D。
12.B
【解析】
A.有两股绳,拉力为
故A错误;
B.若物体上移0.5m,则自由端移动
故B正确;
C.顶部与定滑轮相连的绳子拉力和下面3股绳拉力以及一个定滑轮重力平衡,为
故C错误;
D.若自由端拉绳子的速度为0.2m/s,物体移动的速度为
故D错误。
故选B。
13. (b) 改变力的方向 20
【解析】
使用过程中,滑轮轴固定不动的滑轮叫定滑轮。使用过程中,滑轮轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,故B图中的滑轮轴固定不动,是定滑轮。
定滑轮在使用过程中,总是绕着固定点转动,也就是说定滑轮是个形状特殊的杠杆,其动力臂和阻力臂始终等于滑轮的半径,大小不变。故使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
由图知,用于提升物体A的滑轮为动滑轮,直接作用在动滑轮上承担拉力的绳子段数为2。因不计滑轮重及摩擦,所以拉力的大小为
14. 定 15
【解析】
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。
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
15. 500 1000
【解析】
定滑轮匀速吊起500 N的重物,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。
拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力,则受到的力为
F=500N+500N=1000N
16. 斜面与水平面的倾角相等时,小球所受重力G越大。 光滑小球静止在斜面上时,小球所受重力G相等时,斜面与水平面的倾角越大,F越大。
【解析】
由图(a)、(b)可知,倾角是相同的,由于G甲<G乙 ,F1<F2,所以可得出结论,当倾角相等时,小球所受重力G越大,F越大。
由于(b)、(c)、(d)的小球都是一样的,所以重力G相同,由题中条件可知,随着倾角变大,拉力F也在变大,由此可得:光滑小球静止在斜面上时,小球所受重力G相等时,斜面与水平面的倾角越大,F越大。
17. 30 1
【解析】
由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦,绳端的拉力
当绳子自由端移动3m时,物体A向左移动的距离
18.
【解析】
图中滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成,要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从动滑轮开始缠绕,如图所示:
19.
【解析】
从重物的重心竖直向下作有向线段即重物的重力示意图;根据滑轮组省力特点,承担物体重力的绳子股数最多最省力,图中滑轮组只有一个动滑轮,承担物体重力的绳子股数最多是3,根据“奇动偶定”,从动滑轮挂钩开始连线,如图:
20.(1)200N;(2)0.6m/s
【解析】
解:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效段数
n=3
设绳子作用在滑轮组动滑轮上的竖直向下的拉力为T,因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,作用在绳子自由端的拉力为

T=3F-G动 =3×80N-40N=200N
由力的作用是相互的,故动滑轮对绳子的拉力也为200N。固定在地面上的滑轮为定滑轮,因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,使用定滑轮不省力,故绳子作用在物体上的水平拉力
F拉=200N
由于物体在水平地面上做匀速直线运动,故绳子对物体的水平拉力和物体受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,即物体受到的摩擦力
f=F拉=200N
(2)10秒内把物体拉动的距离为2m,则绳子自由端移动的距离为
s=nh=3×2m=6m
拉绳的速度为
答:(1)物体受到的摩擦力为200N;
(2)拉绳的速度为0.6m/s。
21.(1)6m;(2)1000N
【解析】
解:(1)如图所示的滑轮组中,n=3,绳头拉动的距离为
s绳=ns物=3×2m=6m
(2)不计绳重、滑轮重、及绳与滑轮等的摩擦时,绳端的拉力至少为
答:(1)绳头拉动的距离为6m;
(2)拉力F至少为1000N才能拉动汽车。
22.(1)见解析;(2)15m;(3)1.005×104N
【解析】
解:(1)起重机的车轮较多,压力一定,可增大受力面积,减小对地面的压强。
(2)经过10s重物上升的高度
h=vt=0.5m/s×10s=5m
从图乙可知n=3,则钢绳末端拉力F拉动的距离
s=3h=3×5m=15m
(3)不计绳重与摩擦,钢绳末端的拉力
F=×(G+G动)=×(3×104N+150N)=1.005×104N
答:(1)见解析;
(2)经过10s钢绳末端拉力F拉动的距离为15m;
(3)钢绳末端的拉力F为1.005×104N。
答案第1页,共2页
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