第十二章简单机械：滑轮 专项复习 （有答案）2022-2023学年人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 第十二章简单机械：滑轮 专项复习 （有答案）2022-2023学年人教版物理八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 317.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-06-23 22:28:03 | ||
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文档简介
2022-2023学年第十二章简单机械：滑轮专项复习
滑轮的本质和分类
1．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（ ）
A．定滑轮，可省力 B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向
2．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该机械吊起一辆摩托车。不计绳和机械自重，下列说法错误的是（ ）
A．图中A部分可等效为定滑轮 B．该机械既可省力，也能改变力的方向
C．图中B部分可等效为动滑轮 D．若绳子被拉下6m时，摩托车上升1m
滑轮的绕线方式
1．按图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G表示物重，G′表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力。
竖拉滑轮的计算
1．两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连。A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦力，物体A对绳的拉力的大小与地面对物体A的支持力的大小分别是（ ）
A．(M-m)g，Mg B．mg，Mg
C．mg，(M-m)g D．(M-m)g，(M+m)g
（多选）2．用图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端的速度为0.3m/s
B．物体A所受的重力为800N
C．动滑轮所受的重力为200N
D．拉力F做功的功率为150W
3．如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为_______N，人对平板的压力为______N。
横拉滑轮的计算
1．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0．2m/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5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是7N
B．滑轮移动的速度是0．1m/s
C．水平拉力F的功率是4．8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4．8J
2．小金设利用如图装置移动质量为 5kg 的物体 A ，小金在绳子自由端以 5N 的拉力使物体 A 做匀速直线运动，拉了 10s 共移动了 30m ，滑轮组机械效率为 80%。下列选项中正确的是（ ）
A．绳子克服摩擦力做功为90J B．A物体克服摩擦力做功的功率为 45W
C．A物体物体移动速度是 2m/s D．这个装置所作有用功为 150J
3．一辆汽车不小心陷进泥潭，人们借助大树，利用如图所示的滑轮组，通过拉绳将汽车从泥潭中匀速拉出10m（滑轮和拉绳自重不计）。已知汽车的总质量为3×103kg，匀速移动时受到的阻力是车重的0.1倍，若拉力F是900N，汽车移动的速度是0.1m/s，则整个过程中的有用功为________焦，拉力的功率为________，滑轮组的机械效率为________（精确到0.1％）。
测量滑轮组的机械效率
1．按图甲组装实物，用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速竖直提升到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，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。g取10N/kg，请根据实验现象完成下列问题：
（1）钩码重为________N；
（2）A B =_____AB；
（3）拉力F做功为_____J；
（4）若只增加钩码上升的高度，滑轮的机械效率将_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）若只增加绳子自由端匀速上升的速度，拉力F的功率将_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（6）小丽利用上述器材进行了如下探究实验：
①在滑轮下挂重为G的钩码时，根据测量数据，通过计算得出滑轮的机械效率为η1；
②在该滑轮下挂重为2G的钩码时，根据测量数据，通过计算得出滑轮的机械效率为η2；
③比较发现η1≠η2。
请你根据小丽的实验步骤及现象，写出她所探究的问题：______。
滑轮的综合运算
1．图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图像（不计摩擦、水的阻力及绳重，忽略动滑轮受到的浮力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）物体A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为80%。请回答下列问题：
(1)求动滑轮的重力为多少？
(2)当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？（不计电动机内部摩擦）
2．如图甲所示，滑轮组通过轻质弹簧悬挂于O点，下端悬挂一柱形物体并浸没于装有水的柱形容器中，物体上表面恰好与水平面相平，绳子A端固定，忽略滑轮重，绳重及摩擦。已知容器底面积为200cm2，水深20cm，物体的底面积为100cm2，高为12cm，重为24N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）求水对容器底的压强； （2）求水对物体的浮力大小；（3）求弹簧所受拉力的大小；
（4）若要使柱形物体有的长度露出水面，需打开阀门K放出多少kg的水？（题中弹簧所受拉力F与其伸长量△x的关系如图乙所示）
参考答案：
滑轮的本质和分类
1.C 2.D
滑轮的绕线方式
1.
竖拉滑轮的计算
1.C 2.BC
3.185 415
横拉滑轮的计算
1.C 2.A
3.3×104 360 83.3%
测量滑轮组的机械效率
1.2 2 0.24 不变 变大 机械效率与钩码重是否有关
滑轮的综合运算
1.(1)由题知，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图像，当物体浸没在水中时，由于物体受到水的浮力，则此时滑轮组对物体的拉力较小，由图乙可知，此时滑轮组对物体的拉力
当物体完全露出水面后，拉力较大，由图乙可知，此时滑轮组对物体的拉力
不计摩擦、水的阻力及绳重，忽略动滑轮受到的浮力，物体A完全浸没在水中时，滑轮组对物体的拉力F1做的功为有用功，此时滑轮组的机械效率
解得动滑轮的重力。
(2)由图知n=2，不计摩擦、绳重，当物体A完全离开水面后，电动机施加的拉力
由可得，电动机做的有用功率
电流做功的功率
则电动机线圈的发热功率（额外功率）
由可得，电动机线圈的电阻
答：(1)动滑轮的重力为5000N；(2)电动机线圈的电阻为6Ω。
2.解：（1）水对容器底的压强：
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；
（2）物体浸没在水中，则V排＝V＝Sh＝100cm2×12cm＝1200cm3＝1.2×10﹣3m3，
水对物体的浮力大小：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3＝12N；
（3）原来物体受到重力G和浮力F浮及绳子对物体的拉力T的作用，如下所示：
根据力的平衡，G＝F浮+T，则绳子对物体的拉力：T＝G﹣F浮＝24N﹣12N＝12N，
则作用在每段绳子上的力为×12N＝4N，
根据力的作用是相互的，故此时弹簧受到的拉力为：2×4N＝8N；
（4）当柱形物体有的长度露出水面，排开水的体积为原来的，由阿基米德原理，此时受到的浮力为×12N＝3N，
根据力的平衡，绳子对物体的拉力：
T′＝G﹣F′浮＝24N﹣3N＝21N，则作用在每段绳子上的力为×21N＝7N，根据力的作用是相互的，故此时弹簧受到的拉力为：
2×7N＝14N；
故弹簧受到的拉力增大了14N﹣8N＝6N，由图乙知，弹簧伸长了3cm，
因为A点是固定不动的，与动滑轮相连的3段绳子中，只有左边两段绳子各自下降3cm，右边与A相连的绳子不动，相当于绳子下降6cm，但是要被三段分担，最后动滑轮和物体只是下降2cm，
柱形物体有的长度露出水面，露出水面的高度为：×12cm＝9cm，
故水面下降的体积为：V放＝△hS容+（S容﹣S）×9cm＝2cm×200cm2+（200cm2﹣100cm2）×9cm＝1300cm3，
需打开阀门K放出水的质量：
m＝ρV放＝1.0g/cm3×1300cm3＝1300g＝1.3kg。
答：（1）水对容器底的压强为2000Pa；
（2）水对物体的浮力大小为12N；
（3）弹簧所受拉力的大小为8N；
（4）若要使柱形物体有的长度露出水面，需打开阀门K放出1.3kg的水
滑轮的本质和分类
1．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（ ）
A．定滑轮，可省力 B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向
2．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该机械吊起一辆摩托车。不计绳和机械自重，下列说法错误的是（ ）
A．图中A部分可等效为定滑轮 B．该机械既可省力，也能改变力的方向
C．图中B部分可等效为动滑轮 D．若绳子被拉下6m时，摩托车上升1m
滑轮的绕线方式
1．按图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G表示物重，G′表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力。
竖拉滑轮的计算
1．两个物体A和B，质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连。A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦力，物体A对绳的拉力的大小与地面对物体A的支持力的大小分别是（ ）
A．(M-m)g，Mg B．mg，Mg
C．mg，(M-m)g D．(M-m)g，(M+m)g
（多选）2．用图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为500N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和轮与轴的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端的速度为0.3m/s
B．物体A所受的重力为800N
C．动滑轮所受的重力为200N
D．拉力F做功的功率为150W
3．如图所示，绳子质量和摩擦都不计，人重力600N，平板重200N，小滑轮重力60N，要使平板处于平衡状态，则人拉绳子的力为_______N，人对平板的压力为______N。
横拉滑轮的计算
1．如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0．2m/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5N（不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是7N
B．滑轮移动的速度是0．1m/s
C．水平拉力F的功率是4．8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4．8J
2．小金设利用如图装置移动质量为 5kg 的物体 A ，小金在绳子自由端以 5N 的拉力使物体 A 做匀速直线运动，拉了 10s 共移动了 30m ，滑轮组机械效率为 80%。下列选项中正确的是（ ）
A．绳子克服摩擦力做功为90J B．A物体克服摩擦力做功的功率为 45W
C．A物体物体移动速度是 2m/s D．这个装置所作有用功为 150J
3．一辆汽车不小心陷进泥潭，人们借助大树，利用如图所示的滑轮组，通过拉绳将汽车从泥潭中匀速拉出10m（滑轮和拉绳自重不计）。已知汽车的总质量为3×103kg，匀速移动时受到的阻力是车重的0.1倍，若拉力F是900N，汽车移动的速度是0.1m/s，则整个过程中的有用功为________焦，拉力的功率为________，滑轮组的机械效率为________（精确到0.1％）。
测量滑轮组的机械效率
1．按图甲组装实物，用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速竖直提升到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，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。g取10N/kg，请根据实验现象完成下列问题：
（1）钩码重为________N；
（2）A B =_____AB；
（3）拉力F做功为_____J；
（4）若只增加钩码上升的高度，滑轮的机械效率将_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（5）若只增加绳子自由端匀速上升的速度，拉力F的功率将_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（6）小丽利用上述器材进行了如下探究实验：
①在滑轮下挂重为G的钩码时，根据测量数据，通过计算得出滑轮的机械效率为η1；
②在该滑轮下挂重为2G的钩码时，根据测量数据，通过计算得出滑轮的机械效率为η2；
③比较发现η1≠η2。
请你根据小丽的实验步骤及现象，写出她所探究的问题：______。
滑轮的综合运算
1．图甲是海上打捞平台装置示意图，使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图像（不计摩擦、水的阻力及绳重，忽略动滑轮受到的浮力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）物体A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为80%。请回答下列问题：
(1)求动滑轮的重力为多少？
(2)当物体A完全离开水面后，电动机两端电压为380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？（不计电动机内部摩擦）
2．如图甲所示，滑轮组通过轻质弹簧悬挂于O点，下端悬挂一柱形物体并浸没于装有水的柱形容器中，物体上表面恰好与水平面相平，绳子A端固定，忽略滑轮重，绳重及摩擦。已知容器底面积为200cm2，水深20cm，物体的底面积为100cm2，高为12cm，重为24N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）求水对容器底的压强； （2）求水对物体的浮力大小；（3）求弹簧所受拉力的大小；
（4）若要使柱形物体有的长度露出水面，需打开阀门K放出多少kg的水？（题中弹簧所受拉力F与其伸长量△x的关系如图乙所示）
参考答案：
滑轮的本质和分类
1.C 2.D
滑轮的绕线方式
1.
竖拉滑轮的计算
1.C 2.BC
3.185 415
横拉滑轮的计算
1.C 2.A
3.3×104 360 83.3%
测量滑轮组的机械效率
1.2 2 0.24 不变 变大 机械效率与钩码重是否有关
滑轮的综合运算
1.(1)由题知，图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图像，当物体浸没在水中时，由于物体受到水的浮力，则此时滑轮组对物体的拉力较小，由图乙可知，此时滑轮组对物体的拉力
当物体完全露出水面后，拉力较大，由图乙可知，此时滑轮组对物体的拉力
不计摩擦、水的阻力及绳重，忽略动滑轮受到的浮力，物体A完全浸没在水中时，滑轮组对物体的拉力F1做的功为有用功，此时滑轮组的机械效率
解得动滑轮的重力。
(2)由图知n=2，不计摩擦、绳重，当物体A完全离开水面后，电动机施加的拉力
由可得，电动机做的有用功率
电流做功的功率
则电动机线圈的发热功率（额外功率）
由可得，电动机线圈的电阻
答：(1)动滑轮的重力为5000N；(2)电动机线圈的电阻为6Ω。
2.解：（1）水对容器底的压强：
p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；
（2）物体浸没在水中，则V排＝V＝Sh＝100cm2×12cm＝1200cm3＝1.2×10﹣3m3，
水对物体的浮力大小：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3＝12N；
（3）原来物体受到重力G和浮力F浮及绳子对物体的拉力T的作用，如下所示：
根据力的平衡，G＝F浮+T，则绳子对物体的拉力：T＝G﹣F浮＝24N﹣12N＝12N，
则作用在每段绳子上的力为×12N＝4N，
根据力的作用是相互的，故此时弹簧受到的拉力为：2×4N＝8N；
（4）当柱形物体有的长度露出水面，排开水的体积为原来的，由阿基米德原理，此时受到的浮力为×12N＝3N，
根据力的平衡，绳子对物体的拉力：
T′＝G﹣F′浮＝24N﹣3N＝21N，则作用在每段绳子上的力为×21N＝7N，根据力的作用是相互的，故此时弹簧受到的拉力为：
2×7N＝14N；
故弹簧受到的拉力增大了14N﹣8N＝6N，由图乙知，弹簧伸长了3cm，
因为A点是固定不动的，与动滑轮相连的3段绳子中，只有左边两段绳子各自下降3cm，右边与A相连的绳子不动，相当于绳子下降6cm，但是要被三段分担，最后动滑轮和物体只是下降2cm，
柱形物体有的长度露出水面，露出水面的高度为：×12cm＝9cm，
故水面下降的体积为：V放＝△hS容+（S容﹣S）×9cm＝2cm×200cm2+（200cm2﹣100cm2）×9cm＝1300cm3，
需打开阀门K放出水的质量：
m＝ρV放＝1.0g/cm3×1300cm3＝1300g＝1.3kg。
答：（1）水对容器底的压强为2000Pa；
（2）水对物体的浮力大小为12N；
（3）弹簧所受拉力的大小为8N；
（4）若要使柱形物体有的长度露出水面，需打开阀门K放出1.3kg的水