人教版物理八年级下第十二章12.2细化知识点同步练习———水平运动的滑轮组(3)

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名称 人教版物理八年级下第十二章12.2细化知识点同步练习———水平运动的滑轮组(3)
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文件大小 1.9MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-11-30 09:58:04

文档简介

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人教版物理八年级下第十二章12.2细化知识点同步练习———水平运动的滑轮组(3)
一、单选题
1.(2022八下·定远期末)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
2.(2021八下·襄汾期末)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2s内匀速直线运动了3m,下列说法正确的是(  )
A.拉力F的大小为400N B.拉力F移动速度为1.5m/s
C.A是定滑轮,B是动滑轮 D.绳子自由端移动了6m
3.(2021八下·肥东期末)如图,用20N的力沿水平方向拉滑轮,可使重15N的物体A以0.1m/s的速度在水平面上匀速运动,物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为3N(不计滑轮、测力计及绳重,滑轮的转轴光滑),下列说法正确的是(  )
A.滑轮移动的速度是0.2m/s
B.在2s内绳子对物体A做的功为4J
C.物体A受地面的摩擦力水平向右,大小是7N
D.拉力F增大,物体A受到物体B的摩擦力会增大
二、双选题
4.(2021八下·固始期末)如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重,弹簧测力计重,绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有(  )
A.B受到A的摩擦力为3N,方向水平向左
B.滑轮移动的速度为0.1m/s
C.A受到B的摩擦力为3N,方向水平向左
D.A受到地面摩擦力为3N,方向水平向左
三、多选题
5.(2022八下·青羊期末)如图所示,水平固定的测力计左端挂一个滑轮组,滑轮组左端挂有质量为30kg的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿竖直方向与物体A相连,A的质量为5kg,物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动;用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A上升的速度大小为。若不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,g取,则下列说法中正确的是(  )
A.物体B所受滑动摩擦力大小为150N
B.F做功的功率为18W
C.F的大小为300N
D.弹簧测力计的示数为150N
四、填空题
6.(2022八下·亳州期末)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   。
7.(2022八下·惠州期末)如题图所示,甲、乙两滑轮组拉着同一物体G在同一表面沿水平方向匀速运动(不计绳子、滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦力),其中滑轮C是   (选填“动滑轮”或“定滑轮”);若物体G重10N,匀速运动时受到地面的摩擦力6N,可判断拉力较大的是   (选填“F1”或“F2”);其中F2的大小为   N。
8.(2022八下·东莞期末)如图所示的滑轮组,其中B是   (选填“定”或“动”)滑轮,A滑轮可以改变拉力的   (选填“大小”或“方向”),若使重为30N的物体在水平地面做匀速直线运动,此时物体与水平地面间的摩擦力为6N,则拉力F的大小为   (不计动滑轮重、绳重、滑轮与绳的摩擦)。
9.(2022八下·罗庄期末)如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动,则物体A与地面间滑动摩擦力为   N;不计滑轮自重及滑轮与绳间摩擦,若增大拉力F使物体A沿水平地面做加速直线运动,则物体A与地面间滑动摩擦力将   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10.(2022八下·瑶海期末)如图所示,在F=60N的水平拉力作用下,使重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦,则物体和地面间的摩擦力f=   N,若物体的速度为0.2m/s,则拉力的功率是   W。
11.(2021八下·江北期末)如图所示,物体A重100N,物体B重10N,此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动(不计摩擦、绳重及滑轮重),那么物体B匀速下降的速度是   m/s,物体A与水平面间的摩擦力是   N。
12.(2021八下·贵池期末)如图装置,物体在水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,绳子自由端移动的距离是   ,若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.3倍,即f =
0.3G,绳子所能承受的最大拉力为30N,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,则可以拉动物体的最大质量是   
13.(2021八下·定南期末)高速铁路的输电线,无论冬夏都绷的直直的,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4个相同的坠砣,每个坠砣质量为20kg,不计滑轮和钢绳自重和摩擦,输电线A端受到的拉力大小为   N。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。(g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)
五、作图题
14.(2022八下·阳信期末)要想拉动汽车,请在图中画出最省力的绳子绕法。
15.(2022八下·香洲期末)如图所示,站在斜面顶端的小海利用滑轮组沿斜面拉动重物G,请画出正确的绕线方式。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由图知道,n=2,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,拉力
A不符合题意;
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
B不符合题意,C符合题意;
D.拉力F做功功率
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据,求出拉力大小;根据s=2s物,求出绳子移动的距离;根据,求出速度;根据,求出功率。
2.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.该滑轮组有效承重绳n=2,若不考虑机械间的摩擦,能省一半的力,拉力应为摩擦力的一半,为100N,不可能为400N,A不符合题意;
BD.拉力移动的距离
拉力F移动的速度
B不符合题意,D符合题意;
C.由图可知,A是动滑轮,B是定滑轮,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)先对木箱进行受力分析,由已知条件“ 匀速直线运动 ”确定木箱所受摩擦力和拉力的大小关系,然后由滑轮组中绳端拉力和物重关系式F=求出拉力F的大小;
(2)先由滑轮组中绳端拉伸的长度和物体上升的高度关系式S=nh求出绳端拉伸的长度,然后由V=求出拉力F移动速度;
(3)只能转动,不能上下移动的滑轮为定滑轮;既能转动,又能上下移动的滑轮为动滑轮。
3.【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.拉力作用在动滑轮的轴上,此时费一倍力省一半距离,滑轮移动的速度是绳端移动距离的一半为0.05m/s,A不符合题意;
B.绳子对物体的拉力
在2s内绳子对物体A做的功
B不符合题意;
C.物体A相对于地面向左运动,则物体A受地面的摩擦力水平向右,弹簧测力计的示数恒为3N,说明B对物体A的摩擦力大小为3N,因为物体做匀速直线运动,物体A受地面的摩擦力 ,C符合题意;
D.物体B对A的压力大小不变,接触面粗糙程度不变的情况下,物体A受到物体B的摩擦力不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中心转轴移动的为动滑轮,动滑轮可以省力但不能改变力的方向,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
4.【答案】B,C
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,A不符合题意;
B.物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,B符合题意;
CD.测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,弹簧测力计示数为3N,所以A对B的摩擦力为3N,方向水平向右;由于物体间力的左右是相互的,则B对A的摩擦力为3N,方向水平向左;对A受力分析,A受到水平向右的绳子的拉力、水平向左的B对A的摩擦力、水平向左的地面对A的摩擦力,拉力为10N,则拉动A的力为5N,所以地面对A的摩擦力为5N﹣3N=2N
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】A在水平方向:向右受绳子的拉力,向左受地面的摩擦力和B的摩擦力;B在水平方向:向右受A的摩擦力,向左受测力计的拉力。再利用二力平衡的条件分析解答。
5.【答案】A,C
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,因物体A受到竖直向上绳子的拉力和自身的重力是一对平衡力,所以,滑轮组绳子的拉力,由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数,不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,因物体B受到滑轮组向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,所以,由可得,物体B所受滑动摩力,A符合题意;
BC.用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A的重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,物体B受到滑轮组的拉力不变,物体B对桌面的压力和接触面的粗糙不变,受到的摩擦力不变,因物体B受到向左的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态,所以水平向左的力,由可得,物体B运动的速度,F做功的功率
B不符合题意,C符合题意;
D.物体B匀速运动时,滑轮组绳子的拉力为,由图可知,弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力,则弹簧测力计的示数,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据物体的质量计算重力,分析滑轮组绳子的拉力;根据物体受到的力和速度的乘积,计算功率;根据滑轮组绳子的股数,结合绳子的速度,计算动滑轮的移动速度。
6.【答案】桌面;水平向左;20
【知识点】弹力;摩擦力的方向;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】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。
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。
【分析】弹力是施力物体发生形变产生的,根据,求出摩擦力大小,摩擦力的方向与拉力的方向相反。
7.【答案】定滑轮;3;6
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】如图乙,力F2的作用下滑轮C的轴不随力F2移动,故是定滑轮。
在甲图中,滑轮B是动滑轮,滑轮A是定滑轮,所以根据定滑轮和动滑轮的特点得,此时拉力
在乙图中,滑轮C、D是定滑轮,所以根据定滑轮的特点得,此时拉力
【分析】不随物体一起移动的滑轮是定滑轮;根据定滑轮和动滑轮的特点,确定拉力大小。
8.【答案】动;方向;2N
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】用力F拉动绳端时,B滑轮的位置会随物体一起向左移动,则B是动滑轮;A滑轮的位置不动,则A是定滑轮,可以改变力的方向。
由图可知,动滑轮上有3段绳子(即n=3),不计绳和滑轮的重力以及滑轮的摩擦,则绳端的拉力
即拉力F的大小为2N。
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮;定滑轮可以改变力的方向;根据动滑轮上物体的力和绳子股数,可以计算拉力。
9.【答案】150;不变
【知识点】摩擦力的大小;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】将动滑轮与物体当成一个整体,该整体受到了向左的3段绳子的拉力,因此物体A受到的拉力为150N,还受到了向右的地面给其的摩擦力,因物体A沿水平地面做匀速直线运动,故物体A和动滑轮处于平衡状态,摩擦力与总拉力是平衡力,故摩擦力的大小为150N。
由于A与地面的摩擦力属于滑动摩擦力,只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体速度无关,故摩擦力的大小不变。
【分析】做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与总拉力是平衡力,等大反向;滑动摩擦力,只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体速度无关。
10.【答案】180;36
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】由图得,滑轮组绕绳子的段数
在F=60N的水平拉力作用下,物体沿水平地面做匀速直线运动,不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦,由二力平衡得,物体和地面间的摩擦力
若物体的速度为0.2m/s,则拉力移动的速度为
拉力的功率为
【分析】根据公式f=nF,求出摩擦力;根据公式,求出拉力的功率。
11.【答案】0.4;20
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知,n=2,vA=0.2m/s,则物体B下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
物体B匀速下降,则绳端的拉力F拉=GB=10N
不计摩擦、绳重及滑轮重F拉= f
物体A与水平面间的摩擦力f=2F拉=2×10N=20N
【分析】根据物体的运动速度,结合滑轮组绳子股数,计算绳子的速度;结合绳子的拉力和股数计算物体受到的力的大小。
12.【答案】3m;30kg
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】物体移动距离为s物=v物t=0.1m/s×10s=1m
由图知,n=3,绳子自由端移动的距离s=3s物=3×1m=3m
不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,由于绳子所能承受的最大拉力为30N,且f=0.3G,所以F= f
30N= ×0.3G
G=300N
拉动物体的最大质量 =30kg
【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有三段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的3倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为摩擦力的三分之一,结合拉力求解摩擦力,再结合摩擦力求解物体的重力、质量。
13.【答案】1600;15
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】如图可知,水平滑轮组中n=2,只是输电线端拉力要大于悬挂重物端拉力,输电线A端受到的拉力大小为
坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动的距离为
【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为物重和滑轮重之和的一半,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,利用公式W=Fs求解做功,两者相除即为机械效率。
14.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据滑轮组省力的规律,当承担拉力的绳子段越多,越省力,如图一个动滑轮最多可以绕3段绳子,如图所示
【分析】根据滑轮组上的绳子股数最大,分析最小的拉力,将滑轮组绕线。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由于人在上方,则最终绳端应向上拉,则绳子应从下端滑轮开始绕线,如图所示
【分析】根据人的位置和定滑轮、动滑轮,组装滑轮组。
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人教版物理八年级下第十二章12.2细化知识点同步练习———水平运动的滑轮组(3)
一、单选题
1.(2022八下·定远期末)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
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由图知道,n=2,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,拉力
A不符合题意;
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
B不符合题意,C符合题意;
D.拉力F做功功率
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据,求出拉力大小;根据s=2s物,求出绳子移动的距离;根据,求出速度;根据,求出功率。
2.(2021八下·襄汾期末)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2s内匀速直线运动了3m,下列说法正确的是(  )
A.拉力F的大小为400N B.拉力F移动速度为1.5m/s
C.A是定滑轮,B是动滑轮 D.绳子自由端移动了6m
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.该滑轮组有效承重绳n=2,若不考虑机械间的摩擦,能省一半的力,拉力应为摩擦力的一半,为100N,不可能为400N,A不符合题意;
BD.拉力移动的距离
拉力F移动的速度
B不符合题意,D符合题意;
C.由图可知,A是动滑轮,B是定滑轮,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)先对木箱进行受力分析,由已知条件“ 匀速直线运动 ”确定木箱所受摩擦力和拉力的大小关系,然后由滑轮组中绳端拉力和物重关系式F=求出拉力F的大小;
(2)先由滑轮组中绳端拉伸的长度和物体上升的高度关系式S=nh求出绳端拉伸的长度,然后由V=求出拉力F移动速度;
(3)只能转动,不能上下移动的滑轮为定滑轮;既能转动,又能上下移动的滑轮为动滑轮。
3.(2021八下·肥东期末)如图,用20N的力沿水平方向拉滑轮,可使重15N的物体A以0.1m/s的速度在水平面上匀速运动,物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为3N(不计滑轮、测力计及绳重,滑轮的转轴光滑),下列说法正确的是(  )
A.滑轮移动的速度是0.2m/s
B.在2s内绳子对物体A做的功为4J
C.物体A受地面的摩擦力水平向右,大小是7N
D.拉力F增大,物体A受到物体B的摩擦力会增大
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.拉力作用在动滑轮的轴上,此时费一倍力省一半距离,滑轮移动的速度是绳端移动距离的一半为0.05m/s,A不符合题意;
B.绳子对物体的拉力
在2s内绳子对物体A做的功
B不符合题意;
C.物体A相对于地面向左运动,则物体A受地面的摩擦力水平向右,弹簧测力计的示数恒为3N,说明B对物体A的摩擦力大小为3N,因为物体做匀速直线运动,物体A受地面的摩擦力 ,C符合题意;
D.物体B对A的压力大小不变,接触面粗糙程度不变的情况下,物体A受到物体B的摩擦力不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中心转轴移动的为动滑轮,动滑轮可以省力但不能改变力的方向,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
二、双选题
4.(2021八下·固始期末)如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重,弹簧测力计重,绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有(  )
A.B受到A的摩擦力为3N,方向水平向左
B.滑轮移动的速度为0.1m/s
C.A受到B的摩擦力为3N,方向水平向左
D.A受到地面摩擦力为3N,方向水平向左
【答案】B,C
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,A不符合题意;
B.物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,B符合题意;
CD.测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,弹簧测力计示数为3N,所以A对B的摩擦力为3N,方向水平向右;由于物体间力的左右是相互的,则B对A的摩擦力为3N,方向水平向左;对A受力分析,A受到水平向右的绳子的拉力、水平向左的B对A的摩擦力、水平向左的地面对A的摩擦力,拉力为10N,则拉动A的力为5N,所以地面对A的摩擦力为5N﹣3N=2N
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】A在水平方向:向右受绳子的拉力,向左受地面的摩擦力和B的摩擦力;B在水平方向:向右受A的摩擦力,向左受测力计的拉力。再利用二力平衡的条件分析解答。
三、多选题
5.(2022八下·青羊期末)如图所示,水平固定的测力计左端挂一个滑轮组,滑轮组左端挂有质量为30kg的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿竖直方向与物体A相连,A的质量为5kg,物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动;用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A上升的速度大小为。若不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,g取,则下列说法中正确的是(  )
A.物体B所受滑动摩擦力大小为150N
B.F做功的功率为18W
C.F的大小为300N
D.弹簧测力计的示数为150N
【答案】A,C
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,因物体A受到竖直向上绳子的拉力和自身的重力是一对平衡力,所以,滑轮组绳子的拉力,由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数,不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,因物体B受到滑轮组向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,所以,由可得,物体B所受滑动摩力,A符合题意;
BC.用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A的重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,物体B受到滑轮组的拉力不变,物体B对桌面的压力和接触面的粗糙不变,受到的摩擦力不变,因物体B受到向左的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态,所以水平向左的力,由可得,物体B运动的速度,F做功的功率
B不符合题意,C符合题意;
D.物体B匀速运动时,滑轮组绳子的拉力为,由图可知,弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力,则弹簧测力计的示数,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据物体的质量计算重力,分析滑轮组绳子的拉力;根据物体受到的力和速度的乘积,计算功率;根据滑轮组绳子的股数,结合绳子的速度,计算动滑轮的移动速度。
四、填空题
6.(2022八下·亳州期末)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   。
【答案】桌面;水平向左;20
【知识点】弹力;摩擦力的方向;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】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。
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。
【分析】弹力是施力物体发生形变产生的,根据,求出摩擦力大小,摩擦力的方向与拉力的方向相反。
7.(2022八下·惠州期末)如题图所示,甲、乙两滑轮组拉着同一物体G在同一表面沿水平方向匀速运动(不计绳子、滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦力),其中滑轮C是   (选填“动滑轮”或“定滑轮”);若物体G重10N,匀速运动时受到地面的摩擦力6N,可判断拉力较大的是   (选填“F1”或“F2”);其中F2的大小为   N。
【答案】定滑轮;3;6
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】如图乙,力F2的作用下滑轮C的轴不随力F2移动,故是定滑轮。
在甲图中,滑轮B是动滑轮,滑轮A是定滑轮,所以根据定滑轮和动滑轮的特点得,此时拉力
在乙图中,滑轮C、D是定滑轮,所以根据定滑轮的特点得,此时拉力
【分析】不随物体一起移动的滑轮是定滑轮;根据定滑轮和动滑轮的特点,确定拉力大小。
8.(2022八下·东莞期末)如图所示的滑轮组,其中B是   (选填“定”或“动”)滑轮,A滑轮可以改变拉力的   (选填“大小”或“方向”),若使重为30N的物体在水平地面做匀速直线运动,此时物体与水平地面间的摩擦力为6N,则拉力F的大小为   (不计动滑轮重、绳重、滑轮与绳的摩擦)。
【答案】动;方向;2N
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】用力F拉动绳端时,B滑轮的位置会随物体一起向左移动,则B是动滑轮;A滑轮的位置不动,则A是定滑轮,可以改变力的方向。
由图可知,动滑轮上有3段绳子(即n=3),不计绳和滑轮的重力以及滑轮的摩擦,则绳端的拉力
即拉力F的大小为2N。
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮;定滑轮可以改变力的方向;根据动滑轮上物体的力和绳子股数,可以计算拉力。
9.(2022八下·罗庄期末)如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动,则物体A与地面间滑动摩擦力为   N;不计滑轮自重及滑轮与绳间摩擦,若增大拉力F使物体A沿水平地面做加速直线运动,则物体A与地面间滑动摩擦力将   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】150;不变
【知识点】摩擦力的大小;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】将动滑轮与物体当成一个整体,该整体受到了向左的3段绳子的拉力,因此物体A受到的拉力为150N,还受到了向右的地面给其的摩擦力,因物体A沿水平地面做匀速直线运动,故物体A和动滑轮处于平衡状态,摩擦力与总拉力是平衡力,故摩擦力的大小为150N。
由于A与地面的摩擦力属于滑动摩擦力,只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体速度无关,故摩擦力的大小不变。
【分析】做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与总拉力是平衡力,等大反向;滑动摩擦力,只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体速度无关。
10.(2022八下·瑶海期末)如图所示,在F=60N的水平拉力作用下,使重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦,则物体和地面间的摩擦力f=   N,若物体的速度为0.2m/s,则拉力的功率是   W。
【答案】180;36
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】由图得,滑轮组绕绳子的段数
在F=60N的水平拉力作用下,物体沿水平地面做匀速直线运动,不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦,由二力平衡得,物体和地面间的摩擦力
若物体的速度为0.2m/s,则拉力移动的速度为
拉力的功率为
【分析】根据公式f=nF,求出摩擦力;根据公式,求出拉力的功率。
11.(2021八下·江北期末)如图所示,物体A重100N,物体B重10N,此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动(不计摩擦、绳重及滑轮重),那么物体B匀速下降的速度是   m/s,物体A与水平面间的摩擦力是   N。
【答案】0.4;20
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知,n=2,vA=0.2m/s,则物体B下滑的速度为vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s
物体B匀速下降,则绳端的拉力F拉=GB=10N
不计摩擦、绳重及滑轮重F拉= f
物体A与水平面间的摩擦力f=2F拉=2×10N=20N
【分析】根据物体的运动速度,结合滑轮组绳子股数,计算绳子的速度;结合绳子的拉力和股数计算物体受到的力的大小。
12.(2021八下·贵池期末)如图装置,物体在水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,绳子自由端移动的距离是   ,若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.3倍,即f =
0.3G,绳子所能承受的最大拉力为30N,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,则可以拉动物体的最大质量是   
【答案】3m;30kg
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】物体移动距离为s物=v物t=0.1m/s×10s=1m
由图知,n=3,绳子自由端移动的距离s=3s物=3×1m=3m
不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,由于绳子所能承受的最大拉力为30N,且f=0.3G,所以F= f
30N= ×0.3G
G=300N
拉动物体的最大质量 =30kg
【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有三段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的3倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为摩擦力的三分之一,结合拉力求解摩擦力,再结合摩擦力求解物体的重力、质量。
13.(2021八下·定南期末)高速铁路的输电线,无论冬夏都绷的直直的,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4个相同的坠砣,每个坠砣质量为20kg,不计滑轮和钢绳自重和摩擦,输电线A端受到的拉力大小为   N。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。(g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)
【答案】1600;15
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】如图可知,水平滑轮组中n=2,只是输电线端拉力要大于悬挂重物端拉力,输电线A端受到的拉力大小为
坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动的距离为
【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为物重和滑轮重之和的一半,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,利用公式W=Fs求解做功,两者相除即为机械效率。
五、作图题
14.(2022八下·阳信期末)要想拉动汽车,请在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据滑轮组省力的规律,当承担拉力的绳子段越多,越省力,如图一个动滑轮最多可以绕3段绳子,如图所示
【分析】根据滑轮组上的绳子股数最大,分析最小的拉力,将滑轮组绕线。
15.(2022八下·香洲期末)如图所示,站在斜面顶端的小海利用滑轮组沿斜面拉动重物G,请画出正确的绕线方式。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由于人在上方,则最终绳端应向上拉,则绳子应从下端滑轮开始绕线,如图所示
【分析】根据人的位置和定滑轮、动滑轮,组装滑轮组。
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