16滑轮及滑轮组-【期末复习】（有解析）初中物理八下期末考试必考题真题汇编（知识点）（北师大版）

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16滑轮及滑轮组-【期末复习】初中物理八下期末考试必考题真题汇编（知识点）（北师大版）
一、单选题
1．（2022春·北京顺义·八年级统考期末）学校经常举行升旗仪式，为了方便人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶部，需要在国旗杆的顶部装有定滑轮，如图所示，其中定滑轮的作用是（　　）
A．省力 B．省功
C．省距离 D．改变力的方向
2．（2022春·北京石景山·八年级统考期末）下列说法中正确的是（　　）
A．做功快的机械，功率一定大 B．功率大的机械，机械效率一定高
C．使用动滑轮可以省力，也可以省功 D．物体匀速直线运动时，机械能定保持不变
3．（2022春·北京通州·八年级统考期末）如图所示，一个重力为750N的工人站在水平地面上，在绳子自由端施加竖直向下的拉力F，使重力为600N的物体A匀速上升。在此过程中，滑轮组的额外功为200J，绳子自由端在4s内移动了2m。则下列说法中正确的是（　　）
A．动滑轮所受的重力为200N
B．绳端拉力F的功率为350W
C．该滑轮组的机械效率约为85%
D．地面对工人的支持力为350N
4．（2022春·北京延庆·八年级统考期末）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体B在匀速下降时，通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N。当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A恰能向右做匀速直线运动。已知每个滑轮重均为20N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力为300N B．物体B所受重力为300N
C．支架受到滑轮组的拉力为220N D．物体A受到水平向右的拉力为100N
5．（2022春·北京西城·八年级期末）质量为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg重物A在12s内匀速提升3m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦），小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（　　）
A．动滑轮重为200N
B．绳子自由端的移动速度为1m/s
C．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
D．此过程中，工人对地面的压力为350N
6．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）如图所示，分别沿力 F1、F2、F3 的方向用力匀速提升物体时，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A．沿 F1 方向的力最小
B．沿 F2 方向的力最小
C．沿 F3 方向的力最小
D．三个力的大小相等
7．（2022春·北京东城·八年级统考期末）学校旗杆顶端装有定滑轮，这样做
A．既省力，也改变力的方向
B．省力，但不改变力的方向
C．不省力，但改变力的方向
D．既不省力，也不改变力的方向
二、多选题
8．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）如图所示，小阳分别用两个不同的滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速提到二楼，若绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中是定滑轮，使用时不能省力
B．乙图中是动滑轮，使用时可以省功
C．用甲图中的滑轮所做的总功大于用乙图中的滑轮所做的总功
D．甲图中滑轮的机械效率大于乙图中滑轮的机械效率
9．（2022春·北京海淀·八年级统考期末）如图甲所示，工人用动滑轮提升重物。第一次，将质量为70kg的重物以0.1m/s的速度匀速提升，竖直向上作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙中a所示。第二次，将另一重物以0.2m/s的速度匀速提升，拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙中b所示。不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）
A．第一次提升重物时，绳子自由端的拉力F大小为400N
B．第一次提升重物时，工人在20s内所做的功为1600J
C．第二次提升重物时，动滑轮对重物做功的功率为60W
D．先后两次提升重物时，该动滑轮的机械效率之比为21：16
10．（2022春·北京昌平·八年级统考期末）如图是用滑轮组运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重720N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m，提升过程中滑轮组的机械效率为80%，不计滑轮组的绳重和摩擦，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　）
A．卷扬机对绳子的拉力为300N B．有用功为7200J
C．卷扬机对绳子的拉力做功的功率为60W D．动滑轮所受的重力为180N
三、填空题
11．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）如图所示是小刚测动滑轮机械效率的实验示意图。他用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，将重为6N的钩码从A位置提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，弹簧测力计对绳子的拉力为F。
（1）在这个过程中，则弹簧测力计移动的距离s=___________cm；
（2）如图乙所示，弹簧测力计示数F=___________N；
（3）拉力F做的功W=___________J；
（4）此滑轮组的机械效率η=___________%（保留一位小数）。
四、作图题
12．（2022春·北京西城·八年级统考期末）组装如图所示的滑轮组，使绳自由端拉力F的方向竖直向上。
13．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）小明用如图所示的滑轮组匀速提起重物，画出最省力的滑轮组的绕绳方法。
14．（2022春·北京顺义·八年级统考期末）画出图中最省力的绕绳方法。
15．（2022春·北京西城·八年级期末）组装如图所示的滑轮组，画出滑轮组的绕线，使绳子自由端最省力。
( )
16．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）小阳站在地面上，要利用两个滑轮组装成的滑轮组将重物提升到楼上．请在图中画出省力的滑轮组绕绳方法．
( )
17．（2022春·北京昌平·八年级统考期末）组装如图所示滑轮组，使绳自由端拉力F最小．
( )
18．（2022春·北京石景山·八年级统考期末）（1）请你在图中画出最省力的绕绳方法．
五、计算题
19．（2022春·北京东城·八年级统考期末）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用竖直向下的拉力F，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升。已知物体A重力为400N，动滑轮重力为100N，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）拉力F；
（2）拉力F的功率P；
（3）提升物体A时滑轮组的机械效率。
20．（2022春·北京石景山·八年级统考期末）如图所示，用图中机械提升重力是的重物A，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F大小为，已知物体A匀速上升的高度为，用时，设滑轮组的机械效率为，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）滑轮组的有用功；
（2）动滑轮重；
（3）滑轮组的机械效率为；
21．（2022春·北京通州·八年级统考期末）如图所示，工地有4t沙子，工人站在水平地面上，用竖直向下的力F拉动绳子自由端，可使重力为400N的沙子匀速上升。此时，滑轮组的机械效率为80%。已知：两个滑轮质量相等，麻袋一次可装重1800N的沙子，麻袋质量、绳重和摩擦不计。求：
（1）忽略麻袋，将动滑轮和沙子视为一个整体，做受力分析；
（2）匀速提升400N沙子时，绳子自由端受到的拉力；
（3）动滑轮的重力；
（4）若工人重力为700N，支架可承担的最大拉力是1600N，绳子和滑轮足够结实。在保证安全的情况下，此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力Gmax。
22．（2022春·北京朝阳·八年级统考期末）建筑工地的运料装置可以简化为滑轮组装置，如图所示，工作时先将建筑材料装入运料车，再将运料车装入升降机，最后由卷扬机拉动钢索，将升降机提升到指定位置。若卷扬机将建筑材料以0.1m/s的速度运送到10m高的楼层，运料车的总重力为103N，升降机箱的重力为104N，运送的建筑材料的总重力为104N，卷扬机对钢索的拉力为1.5×104N，求：
（1）滑轮组的机械效率。
（2）卷扬机的输出功率。
23．（2022春·北京海淀·八年级统考期末）用如图所示的滑轮组，将重为900N的物体A匀速竖直提升，作用在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A匀速上升了1m，不计绳重和摩擦。求：
（1）提升物体A所做的有用功W有；
（2）动滑轮所受的重力G动；
（3）滑轮组提升物体A时的机械效率。
24．（2022春·北京门头沟·八年级统考期末）如图所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）将建筑材料和动滑轮看成一个整体，对它进行受力分析；
（2）动滑轮所受的重力G动；
（3）滑轮组的机械效率η；
（4）卷扬机向下的拉力F的功率。
25．（2022春·北京房山·八年级统考期末）如图所示，重为500N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重为700N的物体，在物体匀速上升1m的过程中，绳子自由端竖直向下的拉力F做功800J。不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重G动；
（2）工人站在地面上用这个滑轮组匀速提升不同质量物体的过程中，此滑轮组的最大机械效率η。
26．（2022春·北京延庆·八年级统考期末）如图所示，用滑轮组提升重力为900N的物体A，在滑轮组绳子自由端用力F竖直向上匀速提升10s，10s内物体A被竖直匀速提升了1m，滑轮组的额外功是300J。求：
（1）A上升的速度v；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）绳子自由端的拉力F。
六、实验题
参考答案：
1．D
【详解】使用定滑轮不省力，但能改变用力的方向，不省距离，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．A
【详解】A．功率是描述物体做功快慢的物理量，所以做功快的机械，功率一定大，故A正确；
B．机械效率是有用功与总功的比值，功率是单位时间内做功的多少，两者之间没有因果关系，所以功率大的机械，机械效率不一定高，故B错误；
C．使用任何机械都不能省功，故C错误；
D．如果物体是在斜面上做匀速直线运动，由于物体的质量不变，速度不变，所以物体的动能不变，但由于物体的质量不变，所处的高度改变，所以物体的重力势能会发生改变，而物体的机械能等于物体的动能与物体的势能之和，所以物体的机械能会发生改变，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】A．如图所示，由2段绳子承担重力，绳子自由端在4s内移动了2m，则物体上升的高度为
由可知，如果不考虑绳重及摩擦，动滑轮所受的重力
如果考虑绳重及摩擦，则小于200N，故A错误；
B．根据题意，有用功为
绳端拉力F的总功为
功率为
故B错误；
C．由可知，该滑轮组的机械效率
故C错误；
D．对工人进行受力分析可知，绳子的拉力为
地面对工人的支持力
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．物体B在匀速下降时，A匀速向左运动，A处于平衡态，受到了拉力和摩擦力，拉力的大小等于摩擦力的大小，故A受到的摩擦力的大小为100N，故A错误；
B．对B进行受力分析，物体B所受重力为
故B错误；
C．支架受到滑轮组的拉力为
故C正确；
D．当用一个水平向右的拉力拉动物体A时，物体A向右匀速，其受到了向右的拉力和向左的摩擦力，还受到了绳子对其向左的拉力，其大小为100N，故一个水平向右的拉力为
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．所提升物体的重力为
滑轮组的机械效率可表示为
根据上式变形可得动滑轮的重力为
故A错误；
B．绳子移动的距离为
绳子移动的速度为
故B错误；
C．因为不计绳重和摩擦，所以滑轮组的机械效率可表示为
由上式可知，在动滑轮重力一定时，所提升物体重力越大，效率越高，故C错误；
D．绳子自由端上的拉力为
人的重力为
人对地面的压力等于人所受的支持力，则人对地面的压力为
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】如图所示滑轮是个定滑轮，定滑轮的本质是个等臂杠杆，当力的方向改变时，力臂不变，所以力的大小不变，故D正确。
故选D。
7．C
【分析】掌握定滑轮的实质及省力特点：实质是一个等臂杠杆，所以不省力，但可以改变用力方向。
【详解】定滑轮实质是一个等臂杠杆，既不省力也不费力，但能改变力的方向。
故选C。
8．AD
【详解】A．甲图中是定滑轮，定滑轮相当于一个等臂杠杆，使用时只能改变力的方向，不能省力，故A正确；
B．乙图中是动滑轮，动滑轮相当于动力臂为阻力臂2倍的杠杆，可以省一半的力，但得费2倍的距离，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，故B错误；
CD．分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，因物重和提升高度都相同，则根据知所做的有用功相同；不计绳重与摩擦，则使用定滑轮不做额外功，而使用动滑轮要克服动滑轮重力做额外功，由可知，使用动滑轮做的总功多，即；因有用功相同，使用动滑轮做的总功多，根据可知使用动滑轮的机械效率小，使用定滑轮的机械效率大，即，故C错误，D正确。
故选AD。
9．ABD
【详解】A．由图乙可知，第一次提升重物时，在100s内拉力做的功为8×103J，则拉力做功的功率为
由图甲可得，该滑轮绳子的承重段数n=2，绳子自由端移动的速度为
v=nv物1=2×0.1m/s=0.2m/s
根据公式P=Fv可得，绳子自由端的拉力为
故A正确；
B．由图乙可得，第一次提升重物时，工人在20s内所做的功为
1.6×103J=1600J
故B正确；
C．由题意可得，第一次提升重物的重力为
G=mg=70kg×10N/kg=700N
第一次提升重物时，绳子自由端的拉力为400N，由于不计绳重和摩擦，所以可以根据公式得动滑轮的重力为
由图乙可知，第二次提升重物时，在100s内拉力做的功为6×103J，则拉力做功的功率为
由图甲可得，该滑轮绳子的承重段数n=2，绳子自由端移动的速度为
根据公式P=Fv可得，绳子自由端的拉力为
由于不计绳重和摩擦，所以可以根据公式得第二次提升重物的重力为
根据可得，第二次提升重物时，动滑轮对重物做功的功率为
故C错误；
D．由题意可得，根据公式
可得，先后两次提升重物时，该动滑轮的机械效率之比为
故D正确。
故选ABD。
10．ABD
【详解】A．提升过程中滑轮组的机械效率为
故拉力F为300N，故A正确；
B．有用功为
故B正确；
C．卷扬机对绳子的拉力做功的功率为
故C错误；
D．动滑轮所受的重力为
故D正确。
故选ABD。
11． 15.0 2.2 0.33 90.9
【详解】解：（1）[1]刻度尺的分度值是1cm，拉力是从20.0cm开始上升的，上升到35.0cm处，拉力F移动的距离s=15.0cm。
（2）[2]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N。
（3）[3]拉力做的功
（4）[4]有3段绳子承担动滑轮重，n=3，钩码上升的距离
做的有用功
机械效率
12．
【详解】有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股，这两种方法都能达到省力的目的，但拉力的方向不同，使用三股绕线的方法，拉力方向向上；使用两股绕线的方法，拉力方向向下，根据题意可知，应该是三股绕线的方法，绳子先系在动滑轮上面的挂钩上，依次绕过定滑轮、动滑轮，如图所示：
13．
【详解】一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组绳子的有效段数可为2或3，要求画出最省力的滑轮组的绕绳方法，故绳子有的效段数为3，绳子的一端先从动滑轮的挂钩开始连接，如图所示：
14．
【详解】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力，最省力的绕法是：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，如下图
15．
【详解】该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，当承担物重的绳子股数为3时最省力，画出滑轮组的绕线图如图所示：
16．
【详解】小阳站在地面上，要利用两个滑轮组装成的滑轮组将重物提升到楼上，拉力的方向向下，因此先绕过定滑轮，依次绕过动滑轮，绳子的一端固定在定滑轮上，绕线如下：
17．
【详解】对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，在不计滑轮自重及摩擦的情况下，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物重的几分之一．由此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，即三股绕线的方法．
如图所示：
18．
【详解】当绳子从动滑轮绕起时，承担重物和动滑轮重的绳子的段数最多，用起来最省力．因此滑轮组由3段绳子承担物重，F=1/3G．如下图：
19．（1）250N；（2）100W；（3）80%
【详解】解：（1）由图可知，该滑轮组n=2，则拉力
（2）绳子自由端移动速度
拉力F的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）拉力F为250N；
（2）拉力F的功率为100W；
（3）提升物体A时滑轮组的机械效率为80%。
20．（1）40J；（2）50N；（3）80%
【详解】解：（1）重物A的重力为200N，上升的距离为0.2m，所以滑轮组的有用功为
W有用=Gh=200N×0.2m=40J
（2）由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=2，因为绳子自由端竖直向下的拉力F大小为，且不计绳重和滑轮与轴的摩擦，根据可得，动滑轮的重力为
G动=nF-G=2×125N-200N=50N
（3）由题意可知，绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×0.2m=0.4m
所以拉力做的功，即总功为
W总=Fs=125N×0.4m=50J
所以滑轮组的机械效率为
答：（1）滑轮组的有用功为40J。
（2）动滑轮重50N。
（3）滑轮组的机械效率为80%。
21．（1）整体受竖直向下的重力和两端绳子对该整体竖直向上的拉力；（2）250N；（3）100N；（4）900N
【详解】解：（1）忽略麻袋，将动滑轮和沙子视为一个整体，该整体受竖直向下的重力和两端绳子对该整体竖直向上的拉力。由题意可知，该整体做匀速直线运动，受力平衡，故该整体受到的重力和拉力大小相等，方向相反，在同一直线上。
（2）由图可知，承担物重的绳子段数n为2；由可知，滑轮组的机械效率
故匀速提升400N沙子时，绳子自由端受到的拉力
（3）由可知，动滑轮的重力
（4）由题意可知，支架可承担的最大拉力
代入数据可得
计算得施加在绳子上的最大拉力F拉=500N，则此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力
答：（1）见解析；
（2）绳子自由端受到的拉力为250N；
（3）动滑轮的重力为100N；
（4）此滑轮组一次可以匀速提升沙子的最大重力Gmax为900N。
22．（1）33.3%；（2）3000W
【详解】解：（1）有用功为
从图中可知
总功为
滑轮组的机械效率
（2）所用时间
卷扬机的输出功率
答：（1）滑轮组的机械效率为33.3%。
（2）卷扬机的输出功率为3000W。
23．（1）900J；（2）100N；（3）90%
【详解】解：（1）根据题意可知，提升物体A所做的有用功
（2）由图可知，动滑轮上承受物体重力的绳子段数为
根据滑轮组绳子末端的拉力公式
可知，动滑轮的重力为

（3）拉力所做的总功为
根据机械效率公式
可得，换轮组的机械效率为
答：（1）提升物体A所做的有用功W有为；
（2）动滑轮所受的重力G动为；
（3）滑轮组提升物体A时的机械效率为。
24．（1）将建筑材料和动滑轮看成一个整体，受到竖直向上的两个拉力的作用和竖直向下的重力的作用；（2）200N；（3）80%；（4）1000W
【详解】解：（1）将建筑材料和动滑轮看作一个整体，受到竖直向上的两个拉力的作用和竖直向下的重力的作用。
（2）建筑材料的重力
由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，设提起质量m的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，根据动滑轮受力关系可得
（3）滑轮组的机械效率
（4）卷扬机的速度
卷扬机向下拉力F的功率：
答：（1）将建筑材料和动滑轮看做一个整体，受到竖直向上的两个拉力的作用和竖直向下的重力的作用；
（2）动滑轮所受的重力为200N；
（3）滑轮组的机械效率是80%；
（4）卷扬机向下拉力F的功率是1000W。
25．（1）100N；（2）90%
【详解】解：（1）不计绳重和摩擦，由图可知，承担物体绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×1m=2m
由W=Fs可知，拉力的大小为
由得，动滑轮的重为
（2）因为人重500N，所以提供绳子自由端的最大拉力F=500N；由F′=500N得出最大物重
G= nF-G动=2×500N-100N=900N
所以最大机械效率
答：（1）动滑轮重为100N；
（2）滑轮组的最大机械效率为90%。
26．（1）0.1m/s；（2）75%；（3）400N
【详解】解：（1）物体A上升的速度
（2）提升A所做的有用功
W有=Gh=900N×1m=900J
滑轮组所做的总功
W总=W有+W额=900J+300J=1200J
滑轮组的机械效率
（3）由图示知，滑轮组承重绳子为3根，绳子自由端的移动的距离
s=3h=3×1m=3m
拉力
答：（1）A上升的速度v为0.1m/s；
（2）滑轮组的机械效率η为75%；
（3）绳子自由端的拉力F为400N。
试卷第1页，共3页
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