10.2 滑轮及其应用 期末试题选编安徽省各地2021-2022学年沪科版物理八年级全一册(含解析)

10.2 滑轮及其应用
1．（2022·安徽·合肥市第四十八中学八年级期末）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（　　）
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
2．（2022·安徽合肥·八年级期末）用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
3．（2022·安徽滁州·八年级期末）如图所示，在一水平地面上，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，用力F拉动木箱使它在5s内匀速直线运动了3m（不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（　　）
A．拉力F的大小为200N
B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C．绳自由端移动了6m
D．拉力F的功率为60W
4．（2022·安徽·马鞍山市第十九中学八年级期末）如图所示，用110N的拉力刚好可以拉动一重为300N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为600N的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），则动滑轮所受的重力G动和拉力分别为（　　）
A．140N 185N B．30N 185N C．30N 210N D．80N 210N
5．（2022·安徽滁州·八年级期末）如图所示，两个物体所受的重力分别为G1和G2，忽略滑轮自重和摩擦，当滑轮平衡时，G1与G2的大小关系是（　　）
A．G1＝G2 B．G1＝2G2 C．2G1＝G2 D．3G1＝G2
6．（2022·安徽合肥·八年级期末）如图所示，G＝l00N、G动＝10N，用力F将重物G以0.2m/s的速度匀速提升，则所需拉力F及力F拉绳的速度v分别为（不计摩擦）（　　）
A．50N、0.4m/s B．5.5N、0.4m/s
C．200N、0.1m/s D．210N、0.1m/s
7．（2022·安徽阜阳·八年级期末）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
8．（2022·安徽蚌埠·八年级期末）如图所示，在每周一学校的升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个定滑轮，使用该滑轮的好处是___________。其实质是___________杠杆。
9．（2022·安徽滁州·八年级期末）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。
10．（2022·安徽芜湖·八年级期末）如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为30N，人的重力为500N，人在吊篮里拉绳子使吊篮匀速向上运动，此时人拉绳子的力为 _____。
11．（2022·安徽滁州·八年级期末）如图所示的滑轮组吊起某一物体，若该物体的重为400N，为了使物体匀速上升，拉力F=_________N，为了使物体在5s内上升2m，人拉动绳子的速度为_________m/s。（滑轮重、绳子重、摩擦等不计）。
12．（2022·安徽芜湖·八年级期末）如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为_____N，2s后绳子自由端移动的距离为_____m。（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）
13．（2022·安徽芜湖·八年级期末）如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，物体A在水平面上向右做匀速直线运动时受到桌面的摩擦力为______N，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，此时拉力F为______N。
14．（2022·安徽亳州·八年级期末）如图所示，当物体G1竖直匀速下落20m时，在不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，物体G2移动距离为________m，两物体重力之比G1：G2＝________。
15．（2022·安徽亳州·八年级期末）如图所示，物体置于水平桌面上，装置保持静止，物体重，物体重。桌面对物体的支持力是由于______发生形变而产生的；不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦，桌面对物体的摩擦力方向______（选填“水平向左”或“水平向右”），大小为______。
16．（2022·安徽合肥·八年级期末）人站在地面上用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请在下图中画出滑轮组的绕法。
17．（2022·安徽·马鞍山市第十九中学八年级期末）如图所示，站在地上的女孩向下拉绳子将重物提起来，请画出滑轮组最省力的绕绳方法。
18．（2022·安徽合肥·八年级期末）如图所示，物体A在物体B的拉力作用下匀速向右运动，已知物体A质量为3kg，物体B的质量为0.6kg，若不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力以及绳子自重，取g=10N/kg， 求：
（1）物体A受到的滑动摩擦力是多大？
（2）如果此时要让A匀速向左运动，至少在A上水平向左施加多大的力？
19．（2022·安徽阜阳·八年级期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）绳子自由端的移动速度为多大；
（2）动滑轮重力为多大；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大？
20．（2022·安徽亳州·八年级期末）体重为50kg的小明站在水平地面上，使用滑轮组用竖直向下拉力F把重200N的物体在20s内匀速提升1m，不计绳重与摩擦。已知小明双脚与地面接触面积为500cm2，动滑轮重20N，如图所示。求：
（1）拉力F大小；
（2）绳子自由端移动速度；
（3）当小明竖直向下拉绳子时对地面压强。
21．（2022·安徽芜湖·八年级期末）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）动滑轮重；
（2）绳自由端的移动速度为多大？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？
参考答案：
1．D
【详解】A．由图知，水平使用滑轮组，n＝2，拉力端移动速度
v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s
F2的功率
故A正确，不符合题意；
B．不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数
F＝3F2＝3×3N＝9N
故B正确，B不符合题意；
C．由图知，水平使用滑轮组，n＝2，B受到的摩擦力
fB＝2F2＝2×3N＝6N
根据力作用的相互的可知；物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N，故C正确，C不符合题意；
D．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态，故D错误，D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，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，则手的拉力：F甲＞F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；
所以选D．
3．C
【详解】A．由图知道，n＝2，不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，拉力
故A错误；
BC．绳自由端移动的距离
s＝2s物＝2×3m＝6m
绳子自由端移动的速度
故B错误，C正确；
D．拉力F做功功率
故D错误。
故选C。
4．C
【详解】由图知道，n=3，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由知道，动滑轮的重力
拉动重为600N的物体时绳子自由端拉力
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．B
【详解】图中是一定一动的滑轮组，可以将G2由于重力而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力等于G2），动滑轮绕绳子股数是2，不计摩擦及滑轮重，则F=G1，所以G2=G1，即G1=2G2。
故选B。
6．D
【详解】重物是匀速上升的，滑轮的两边绳上的力大小相等，均为重物的重力。所以
F＝2G+G动=2×100N+10N=210N
动滑轮上升的速度为物体上升速度的一半，所以
vF＝0.5vG=0.5×0.2m/s=0.1m/s
故D符合题意。
故选D。
7． （b） 改变力的方向 20
【详解】[1]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。
[2]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。
[3]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
8． 改变力的方向 等臂
【详解】[1][2]旗杆顶部有一个定滑轮，定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。
9． 30 1
【详解】[1][2]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
10．170N
【详解】将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于它们处于静止状态时，整体受力平衡；由图可知，有5段绳子承受整体的总重力，则绳子的拉力
11． 200 0.8
【详解】[1]如图，承担物重的绳子段数为2段，所以，拉力为
[2]绳子自由端移动的距离为
人拉动绳子的速度为
12． 150 3
【详解】[1]由图知，有3股绳子承担摩擦阻力，则
地面对物体M的摩擦力
f=3F=3×50N=150N
[2]由题知，物体M速度v物=0.2m/s，小车速度v车=0.3m/s，以小车为参照物，绳子自由端移动速度
v=(v车+v物)×3=(0.3m/s+0.2m/s)×3=1.5m/s
2s后绳子自由端移动距离
s=vt=1.5m/s×2s=3m
13． 10 20
【详解】[1]滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，由图知，此滑轮组由2段绳子承担B物体的重力，所以绳子上的拉力
A向右做匀速直线运动时，在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以
方向水平向左。
[2]若使物体A向左做匀速直线运动，此时A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的绳子拉力FA，且A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变（仍为10N）。因A处于平衡状态且绳子上的拉力大小不变，则由力的平衡条件可得向左的拉力
14． 10 1:2
【详解】[1]G2挂在动滑轮下，动滑轮有两股绳承担物重，n=2，当物体G1竖直匀速下落20m时，物体G2移动距离为
[2]在不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，绳子自由端的拉力F等于G1的重力，动滑轮有两股绳承担物重，物体G2的重力为2F，两物体重力之比
15． 桌面 水平向左
【详解】[1]桌面对物体的支持力的施力物体是桌面，这个力属于弹力，则这个支持力是由桌面发生弹性形变而产生的。
[2][3]由图可知，绳子自由端的拉力
动滑轮上有二段绳子，则n=2，不计绳重和滑轮与绳及轴之间的摩擦，装置保持静止，物体置于水平桌面上，在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，由二力平衡条件可得
摩擦力的方向与拉力的方向相反，水平向左。
16．
【详解】要使人站在地面上用滑轮组将重物提起，绳子自由端的拉力方向应向下，则绳子应系在定滑轮下面的挂钩上，然后依次绕线。如下图所示：
17．
【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如下图
18．（1）6N；（2）12N
【详解】解：（1）物体B的质量为0.6kg，所以物体B的重力
物体A在物体B的拉力作用下匀速向右运动，以及定滑轮的工作特点，可得物体A受到的滑动摩擦力等于物体B的拉力
（2）如果此时要让A匀速向左运动，要克服物体A受到的滑动摩擦力和在物体B的拉力，而滑动摩擦力大小不会变化（接触面粗糙程度和受到的压力不变）。所以至少在A上施加水平向左的力
答：（1）物体A受到的滑动摩擦力是6N；
（2）如果此时要让A匀速向左运动，至少在A上水平向左施加12N的力。
19．（1）0.3m/s；（2）120N；（3）250N
【详解】解：（1）由图得承重绳子股数
n=3
依题意得，重物上升的高度为
h＝2m
则绳子自由端的移动的距离为
由得，绳子自由端的移动的速度为
（2）由滑轮组的特点知所需拉力
所以动滑轮重力
（3）动滑轮重力不变，即G动＝120N，所以当重物再增加150N，作用在绳自由端的拉力
答：（1）绳子自由端的移动速度为0.3m/s；
（2）动滑轮重力为120N；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少250N。
20．（1）110N；（2）0.1m/s；（3）7.8×103Pa
【详解】解：（1）由图可知吊起动滑轮的绳子股数为n=2，不计绳重与摩擦，则拉力F的大小为
（2）绳子自由端移动的距离为
绳子自由端移动的速度为
（3）体重为50kg的小明受到的重力为
小明竖直向下拉绳子时对地面的压力为
小明竖直向下拉绳子时对地面的压强为
答：（1）拉力F大小为110N；
（2）绳子自由端移动速度为0.1m/s；
（3）当小明竖直向下拉绳子时对地面压强7.8×103Pa。
21．（1）120N；（2）0.3m/s；（3）250N
【详解】解：（1）由图可知，承担重物的绳子股数n=3，所以绳端的拉力为
变形可得，动滑轮的重力为
G动=3F-G=3×200N-480N=120N
（2）物体移动的速度为
自由端移动的速度为
；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力
答：（1）动滑轮重为120N；
（2）绳自由端的移动速度为；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为250N。