人教版物理八年级下册课课练：12.2　滑轮（共2课时 含答案）

[第十二章　第2节　滑轮　第1课时　定滑轮和动滑轮]
一、选择题
1.升旗时,旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升,如图图所示,关于旗杆上端定滑轮的作用,下列说法正确的是 (　　)
A.省力 B.省功
C.费力 D.改变力的方向
2.如图图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略滑轮摩擦,下列说法中正确的是 (　　)
A.F1较大
B.F3较大
C.F2较大
D.F1、F2、F3的大小相等
3.动滑轮可以看成变形的杠杆,如图图所示,利用动滑轮提升重物G,F是动力,下列说法中正确的是 (　　)
A.A是支点 B.B是支点
C.AC是动力臂 D.AB是动力臂
4.如图图所示为“探究动滑轮的作用”实验,每个钩码的重力为1 N,动滑轮的重力为1 N,向上匀速提升钩码时弹簧测力计的示数最符合实际的是 (　　)
A.1.0 N B.1.5 N
C.1.7 N D.2 N
5.如图图所示,用大小相同的力F匀速提起两个物体,若不计滑轮重、绳重及摩擦,则两物体所受重力的大小关系是 (　　)
A.G1=2G2 B.G1=
C.G1=4G2 D.G1=
6.使用如图图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,不计滑轮重及滑轮摩擦,那么,下列关系式中正确的是 (　　)
A.F1>F2>F3 B.F1C.F2>F1>F3 D.F27.如图图所示,物体在竖直向上的拉力F的作用下,匀速上升0.2 m。已知物重G=18 N,F=10 N。这一过程中摩擦和绳重不计,不能得到的结论是 (　　)
A.绳子自由端上升0.4 m
B.拉力F做功4 J
C.动滑轮重为4 N
D.克服物体重力G做功3.6 J
8.小李的质量为60 kg,可以举起90 kg的杠铃,小胖的质量为80 kg,可以举起70 kg的杠铃。他们两人通过如图图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来,比赛结果应是 (　　)
A.小李把小胖拉起 B.小胖把小李拉起
C.两个都拉不起 D.两个都拉起
9.如图图所示,在竖直向上的力F的作用下,重为10 N的物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4 m/s,不计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.20 N　0.2 m/s B.20 N　0.8 m/s
C.5 N　0.2 m/s D.5 N　0.8 m/s
二、填空题
10.如图图所示,物体A和B所受重力都是200 N,若不计滑轮重、绳重和摩擦,当用力分别匀速提升物体A和B时,力FA=　　　　N,FB=　　　　N;若滑轮重均为20 N(不计绳重和摩擦),当用力分别匀速提升物体A和B时,力FA'=　　　　N,FB'=　　　　N;如图图果物体被提升的高度均为1 m,则力FA移动的距离为　　　　m,力FB移动的距离为　　　　m。
11.如图图所示的装置,重为50 N的物体A,以0.2 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,作用在绳子自由端的拉力是5 N,若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦,则物体A受到地面的滑动摩擦力的大小为　　　　N,方向水平向　　　　,10 s内绳子自由端移动的距离是_________m。
三、实验探究题
12.小明在“探究定滑轮和动滑轮的特点”的实验中,记录了表一和表二的数据。
表一
钩码重力 G 滑轮重力 G动 测力计 示数F 钩码上升 距离h 绳自由端 移动距离s
2 N 0.5 N 1.25 N 10 cm 20 cm
表二
钩码重力 G 滑轮重力 G动 测力计 示数F 钩码上升 距离h 绳自由端 移动距离s
2 N 0.5 N 2 N 10 cm 10 cm
由于小明实验时粗心大意,忘了在表格前注明是动滑轮还是定滑轮,请你帮他判定:
(1)表一探究的是　　　　滑轮的特点,由数据分析可知F　　　　G,s　　　　h(以上两空均选填“>”“=”或“<”),所以这种滑轮的特点是　。
(2)表二探究的是　　　　滑轮的特点,由数据分析可知F　　　　G,s　　　　h(以上两空均选填“>”“=”或“<”),所以这种滑轮的特点是___________________________。
[第十二章　第2节　滑轮　第2课时　滑轮组、轮轴和斜面]
一、选择题
1.如图图所示,日常生活或生产实践中使用的机械,能抽象为斜面的是 (　　)
2.(2021烟台)用如图图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中最费力的是 (　　)
3.如图图所示的滑轮组,每个滑轮重50 N,用这个滑轮组把质量为40 kg的重物在2 s内匀速提升2 m,不计绳重和摩擦,下列说法中不正确的是(g取10 N/kg) (　　)
A.作用在绳自由端的拉力F为150 N
B.重物的上升速度是1 m/s
C.绳子自由端移动的距离为6 m
D.绳子自由端的移动速度是2 m/s
4.某同学体重为500 N,他的手能承受的最大拉力为600 N,该同学利用如图图所示的滑轮组把物体A吊起来,动滑轮重100 N,物体A的重力不能超过(不计绳重和摩擦) (　　)
A.1000 N B.1200 N
C.900 N D.1100 N
5.(2021深圳)如图图所示,用两个滑轮组分别提升一个重为17 N的物体A(每个滑轮重相同),使物体A在2 s内上升了20 cm,拉力大小如图图图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.图甲中,绳端移动的距离为60 cm
B.图乙中,拉力的功率为1.7 W
C.图甲中,动滑轮由两根绳子吊着
D.图乙中,动滑轮的重力为2 N
6.(多选)如图图所示,体重为500 N的人,用滑轮组拉重380 N的物体A沿水平方向以0.02 m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦力为160 N,动滑轮重20 N,不计绳重、滑轮摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终水平向下且在同一直线上,则下列计算结果正确的是(　　)
A.绳子自由端受到的拉力大小是90 N
B.人对地面的压力为250 N
C.绳子自由端运动的速度是0.01 m/s
D.物体A移动时受到绳子的拉力的功率是3.2 W
二、填空题
7.家用手摇晾衣架是我们生活中经常使用的简单机械,如图图所示。A、B两滑轮中属于动滑轮的是　　　　;若衣服和晾衣架的总重为200 N,晾衣架上升的高度为1 m,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则静止时绳端的拉力F=　　　　N,摇柄处绳子运动的距离为　　　　m。
8.如图图所示,滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,工人用300 N的力将重500 N的物体匀速提升2 m,用时10 s,已知每个滑轮重力相同,忽略绳重和摩擦,则动滑轮的重力为_________N,天花板受到的定滑轮的拉力为　　　　N。
9.如图图所示,重为100 N的物体A以0.1 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,作用在绳子自由端的拉力是20 N,则作用在物体A上的水平拉力是　　　N,物体A受到的滑动摩擦力是　　　　N,10 s内绳子自由端通过的距离是　　　　m。(不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦)
三、作图题
10.如图图所示,站在地面上的工人借助滑轮组匀速提升重物,画出滑轮组的绕线方法。
四、计算题
11.如图图所示,通过滑轮组用200 N的拉力将重为480 N的物体匀速提高2 m(不计绳重和摩擦),求:
(1)动滑轮的重力。
(2)若重物再增加150 N,要使重物匀速上升,则作用在绳子自由端的拉力是多大。
(3)若绳子能承受的最大拉力为500 N,则此滑轮组能提升物体的最大重力是多大。
12.徐辰宇同学重500 N,用如图图甲所示的滑轮组,将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升到3 m高的二楼,他对绳端的拉力F为450 N,然后,他用该滑轮组和吊篮把自己再提升到二楼,如图图图乙所示,此时需要用多大的拉力 (已知吊篮重150 N,不计绳重和摩擦)
参考答案
1.D　 由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,为定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力。
2.D
3.C　 动滑轮的支点是绳子与滑轮的接触点C,动力F为绳子的拉力,方向向上,过支点C向动力作用线作垂线,就得到动力臂即AC。
4.C
5.B　 用大小相同的力F匀速提起两个物体,左图使用的是定滑轮,不计滑轮重、绳重及摩擦,拉力F=G1;右图使用的是动滑轮,不计滑轮重、绳重及摩擦,拉力F=,可得G1=。
6.D　 图甲中滑轮为定滑轮,定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,此时拉力F1=f;图乙中滑轮为动滑轮,动滑轮可省一半的力,此时拉力F2=f;图丙中滑轮为动滑轮,此时的拉力F3等于两股绳子向左的拉力,即F3=2f;由此可得F27.C　 由题意可知,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×0.2 m=0.4 m,故A结论可以得到;拉力做的功:W=Fs=10 N×0.4 m=4 J,故B结论可以得到;不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G动),则G动=2F-G=2×10 N-18 N=2 N,故C结论不能得到;克服物体重力G做的功:WG=Gh=18 N×0.2 m=3.6 J,故D结论可以得到。
8.B　 小李和小胖虽然能举起的杠铃重力不一样,但他们对绳子的拉力最大等于自身的重力,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,由题知m小李9.A　 由图可知,该滑轮是动滑轮,动力作用在轴上,当重物A上升速度为0.4 m/s时,滑轮上升速度应该是物体上升速度的一半,即v=0.2 m/s;不计滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则F=2G=2×10 N=20 N,A正确。
10.100　200　110　200　2　1
若不计滑轮重、绳重和摩擦,由图可知,提升A的滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省一半的力,所以只需要用100 N的力即可匀速拉起物体A;提升B的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不能省力,所以需要用200 N的力匀速拉起物体B。
若滑轮重均为20 N(不计绳重和摩擦),使用动滑轮可以省一半的力,所以需要用FA'=(G+G动)=×(200 N+20 N)=110 N的力才能匀速拉起物体A,但费距离,所以力FA移动的距离是物体移动距离的2倍,即s绳=2sA=2 m;使用定滑轮不省力也不省距离,所以需要用200 N的力才可以匀速拉起物体B,力FB移动的距离等于物体移动的距离,即s绳'=sB=1 m。
11.10　右　4
由图可知,水平使用动滑轮,不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦,拉力F=f,则物体受到的摩擦力:f=2F=2×5 N=10 N,方向水平向右。绳子自由端移动的距离:s绳=2s物=2×0.2 m/s×10 s=4 m。
12.(1)动　<　>　省力但费距离
(2)定　=　=　不省力也不费力,不省距离也不费距离
(1)由表一中数据可知:F=(G+G动),Fh,所以表一研究的是动滑轮的特点。根据实验可得动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半的力,但费距离。
(2)由表二中数据可知:F=G,s=h,所以表二研究的是定滑轮的特点。根据实验可得定滑轮的特点:不省力也不费力,不省距离也不费距离。
参考答案
1.D
2.A　 不计机械自重和摩擦,设物重为G,由图知:图A使用此动滑轮时,由于动力作用在轴上,所以F1=2G;图B装置是定滑轮,不能省力,所以F2=G;图C装置是滑轮组,承担物重的绳子有3段,所以F3=G;图D装置是斜面,且L=2h,所以F4=G。比较可知,上述装置中,最省力的是C,最费力的是A。
3.D　 重物的重力:G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N,由图可知,n=3,不计绳重和摩擦,作用在绳自由端的拉力:F=(G+G动)=×(400 N+50 N)=150 N,故A正确;
重物的上升速度:v===1 m/s,故B正确;
绳子自由端移动的距离:s=nh=3×2 m=6 m,故C正确;
绳子自由端的移动速度:v'===3 m/s,故D错误。
4.C　 由图可知,n=2,因G人=500 NG=nF-G动=2×500 N-100 N=900 N。
5.A　 由图甲可知,n1=3,则绳端移动的距离s1=n1h=3×20 cm=60 cm,故A正确,C错误;
由图乙可知,n2=2,绳自由端移动的速度:v2====0.2 m/s,
由P===Fv可知,拉力的功率:P2=F2v2=9 N×0.2 m/s=1.8 W,故B错误;
在图乙中,由于不知绳重和摩擦,所以动滑轮的重力不能确定,故D错误。
6.AD　 由图知,n=2,不计绳重和摩擦,因为物体在水平方向做匀速直线运动,故物体受到的拉力与摩擦力相互平衡,绳自由端的拉力F=(G动+f)=×(20 N+160 N)=90 N,故A正确;
人对地面的压力等于人自身的重力减去绳自由端的拉力,人对地面的压力为F压=G-F=500 N-90 N=410 N,故B错误;
绳子自由端运动速度为v=2v物=2×0.02 m/s=0.04 m/s,故C错误;
物体A移动时受到的拉力的功率为P=F拉v物=160 N×0.02 m/s=3.2 W,故D正确。
7.B　50　4　 A滑轮的轴是固定不动的,则A是定滑轮;B滑轮的轴与物体一起运动,则B是动滑轮。由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=4,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳端的拉力:F===50 N;摇柄处绳子运动的距离:s=nh=4×1 m=4 m。
8.400　1000　 忽略绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:
G动=nF-G=3×300 N-500 N=400 N。
G定=G动=400 N,天花板受到的定滑轮的拉力:
F拉=2F+G定=2×300 N+400 N=1000 N。
9.40　40　2
10.如图图图所示
11.(1)由图知,n=3,由F=(G+G动)得,动滑轮的重力:G0=3F-G=3×200 N-480 N=120 N。
(2)若重物再增加150 N,则绳子自由端的拉力:
F'===250 N。
(3)若绳子能承受的最大拉力为500 N,
则此滑轮组能提升物体的最大重力:
G最大=3F最大-G0=3×500 N-120 N=1380 N。
12.提升物体时,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮的重力:
G动=2F-G=2×450 N-800 N=100 N;
他用该滑轮组和吊篮把自己再提升到二楼时的拉力:
F'=(G人+G动+G吊篮)=×(500 N+100 N+150 N)=250 N。