2023-2024学年苏科版九年级物理《11.2 滑轮》同步强化提优训练(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(24分)
1.在举行升国旗、唱国歌的仪式时,观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置,一般是( )
A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.省力杠杆
2.(物理观念)小明利用如图所示的简单机械移动物体A,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1=F2<F3 B.F1<F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图 第6题图
3.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出.他安装的是( )
A.动滑轮,能省力 B.动滑轮,能改变力的方向
C.定滑轮,能省力 D.定滑轮,能改变力的方向
4.如图所示,滑轮分别在力F1、F2、F3的作用下匀速提升物体,这三个力的大小关系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1<F2=F3 D.F1=F2=F3
5.如图所示,用5 N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体,使其上升了0.2 m.若不计滑轮自重及摩擦,关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s,下列判断中正确的是( )
A.G=2.5 N s=0.1 m B.G=2.5 N s=0.4
C.G=10 N s=0.1 m D.G=10 N s=0.4 m
6.某同学为探究定滑轮的特点,设计了如图所示的两种方式拉升同一重物.若在相同的时间内使重物匀速上升相同的高度.则下列说法正确的是( )
A.使用这个滑轮能省力 B.甲拉力的大小等于乙拉力的大小
C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D.甲拉力比乙拉力使绳子自由端移动的速度小
7.如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3,其中最小的力为( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.一样大
第7题图 第8题图
8.小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如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.用如图所示的简单机械,使重力同为G的物体都处于静止状态,其中用力最大的是(不计摩擦和机械自重)( )
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10N,则拉力F以及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )
A.10N 10N B.20N 20N C.20N 10N D.10N 20N
11.动滑轮可以看作变形的杠杆,如图所示,F是动力,G是物重,则下列说法中正确的( )
A.A是支点 B.B是支点 C.AC是动力臂 D.AB是动力臂
12 N,若不计绳重和摩擦,拉力F和动滑轮的重力大小分别是( )
A.拉力F为12 N,动滑轮的重力为2 N B.拉力F为20 N,动滑轮的重力为4 N
C.拉力F为20 N,动滑轮的重力为2 N D.拉力F为12 N,动滑轮的重力为4 N
二.填空题(24分)
13.如图所示,我国古代护城河上安装使用的吊桥就是一个组合机械,通过定滑轮改变_____,由图可知杠杆的支点是_____(选填“A”“B”或“C”)点,它属于________(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆.
第13题图 第14题图 第15题图
14.如图所示,该滑轮为____(选填“动”或“定”)滑轮,重物匀速下降20 cm,弹簧测力计如图所示,则重物及滑轮的总重为______N,弹簧测力计下降_______cm.(不计摩擦与绳重)
15.用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为20 N的物体A,滑轮处于静止状态,相当于一个_____杠杆,力F的大小为______N,此时物体A所受到的合力大小为___N.(不计滑轮重)
16.使用简单机械可以给人们的生活带来便利:如图甲所示,旗杆的顶端安装着一个______滑轮,用来改变拉力的方向;小丽用剪刀剪布,如图乙所示,她为了省距离应将布放在剪刀的______处,为了省力应将布放在剪刀______处。(后两空均选填“A”或“B”)。
第16题图 第17题图 第18题图
17.如图所示为工人师傅往高处运送货物的两种方法。若要改变施力的方向应选用图 所示的方法,若要省力应选用图 所示的方法。若甲、乙两图中物重相等,不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦,将货物匀速提起时,图甲中工人所用的拉力为200 N,则图乙中工人所用的拉力应为 N。
18.如图所示的装置,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。
19.如图所示,三个滑轮分别拉着同样的物体沿同一水平地面做匀速直线运动,有物体重300N,物体与地面之间的摩擦力为60N,则所用的拉力分别为:(不计绳与轮之间的摩擦及轮重)F1=________N;F2=________N;F3=________N。
第19题图 第20题图
20.如图所示,滑轮______可以看作等臂杠杆(选填“A”或“B”);若物体所受重力均为20牛且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为____牛,力F2的大小为___牛。
三.解答题(52分)
21.(2分)做出图示滑轮的动力臂l1和阻力臂l2
22.(6分)如图所示,小亮同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验:
(1)实验时,他应该_______(选填“匀速”或“变速”)拉动绳子,让物体匀速上升;
(2)如图所示,保持钩码不变,小亮同学使用_______分别测量不同方向的拉力大小,使用前要对它进行___________;
(3)测出的三次示数大小关系是F甲________F乙_______F丙(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】.匀速 弹簧测力计 调零 = =
实验序号 滑轮重力(牛) 弹簧测力计示数(牛)
1 1 3.5
2 2 4.0
3 3 4.5
4 4
第22题图 第23题图
23.(8分)小红在学习完“动滑轮省一半力的知识点”后,她觉得结论与真实情况肯定有偏差;所以她再一次进行如图所示实验,实验时她选择不同滑轮缓慢竖直提起 6 N的物体,记录的数据如下表。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
(1)比较实验序号 1、2、3,可得初步结论:用动滑轮缓慢竖直提起同一重物时,______;
(2)实验序号 4 中的弹簧测力计示数是_____牛;
(3)根据表中信息推理,当_________时,弹簧测力计的示数等于物体重力的一半;
(4)若小红同学还想继续研究缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择_____滑轮与_____重力的物体来进行实验对比(选填“相同”或“不同”)。
24.(6分)在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中(忽略绳重及摩擦)。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
(1)分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能______;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为______N;若要拉动3N的钩码,拉力的大小应为______N。
25.(8分)小明在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中,记录了表一和表二的数据。
表一
钩码重G 滑轮重G轮 测力计示数F 钩码上升距离h 手拉距离s
2 N 0.5 N 1.25 N 10 cm 20 cm
表二
钩码重G 滑轮重G轮 测力计示数F 钩码上升距离h 手拉距离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总,s h(以上两空均选填“>”“=”或“<”),所以其特点是 。
(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“<”),所以其特点是 。
26.(10分)小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______。
(2)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(3)请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。_______
(4)比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是_______。
(5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是_______。
27.(6分)同学们帮峰峰的爸爸将一重为1 000 N的建筑材料匀速运送到36 m高的楼上去,每位同学都站在地面上可产生的平均拉力为300 N,而站在楼上时为了安全起见可产生的平均拉力为150 N。善于学以致用的峰峰买来了一个重100 N的滑轮和一根足够长的绳子,同学们有的建议采用图中方案甲,有的则建议采用方案乙。(不计绳重和摩擦)
(1)请你算出甲、乙方案中各需几个人。
(2)你认为哪一种方案好?简述理由。
28.(10分)科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,g=10N/kg)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,长方体泡沫塑料A受到的浮力是多少?
(3)航标灯静止时,细绳对长方体泡沫塑料A的拉力是多少?
(4)航标灯静止时,浮子B的体积是多少?
教师样卷
一.选择题(24分)
1.在举行升国旗、唱国歌的仪式时,观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置,一般是(A)
A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.省力杠杆
2.(物理观念)小明利用如图所示的简单机械移动物体A,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是(D)
A.F1=F2<F3 B.F1<F2<F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图 第6题图
3.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出.他安装的是(A)
A.动滑轮,能省力 B.动滑轮,能改变力的方向
C.定滑轮,能省力 D.定滑轮,能改变力的方向
4.如图所示,滑轮分别在力F1、F2、F3的作用下匀速提升物体,这三个力的大小关系是(B)
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1<F2=F3 D.F1=F2=F3
5.如图所示,用5 N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体,使其上升了0.2 m.若不计滑轮自重及摩擦,关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s,下列判断中正确的是(D)
A.G=2.5 N s=0.1 m B.G=2.5 N s=0.4
C.G=10 N s=0.1 m D.G=10 N s=0.4 m
6.某同学为探究定滑轮的特点,设计了如图所示的两种方式拉升同一重物.若在相同的时间内使重物匀速上升相同的高度.则下列说法正确的是(B)
A.使用这个滑轮能省力 B.甲拉力的大小等于乙拉力的大小
C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D.甲拉力比乙拉力使绳子自由端移动的速度小
7.如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3,其中最小的力为(B)
A.F1 B.F2 C.F3 D.一样大
第7题图 第8题图
8.小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如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( B )
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.用如图所示的简单机械,使重力同为G的物体都处于静止状态,其中用力最大的是(不计摩擦和机械自重)( A )
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10N,则拉力F以及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( C )
A.10N 10N B.20N 20N C.20N 10N D.10N 20N
11.动滑轮可以看作变形的杠杆,如图所示,F是动力,G是物重,则下列说法中正确的(C )
A.A是支点 B.B是支点 C.AC是动力臂 D.AB是动力臂
12 N,若不计绳重和摩擦,拉力F和动滑轮的重力大小分别是( D )
A.拉力F为12 N,动滑轮的重力为2 N B.拉力F为20 N,动滑轮的重力为4 N
C.拉力F为20 N,动滑轮的重力为2 N D.拉力F为12 N,动滑轮的重力为4 N
二.填空题(24分)
13.如图所示,我国古代护城河上安装使用的吊桥就是一个组合机械,通过定滑轮改变力的方向,由图可知杠杆的支点是C(选填“A”“B”或“C”)点,它属于省力(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆.
第13题图 第14题图 第15题图
14.如图所示,该滑轮为动(选填“动”或“定”)滑轮,重物匀速下降20 cm,弹簧测力计如图所示,则重物及滑轮的总重为4.8N,弹簧测力计下降40cm.(不计摩擦与绳重)
15.用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为20 N的物体A,滑轮处于静止状态,相当于一个省力杠杆,力F的大小为10N,此时物体A所受到的合力大小为0N.(不计滑轮重)
16.使用简单机械可以给人们的生活带来便利:如图甲所示,旗杆的顶端安装着一个__定____滑轮,用来改变拉力的方向;小丽用剪刀剪布,如图乙所示,她为了省距离应将布放在剪刀的____A__处,为了省力应将布放在剪刀___B___处。(后两空均选填“A”或“B”)。
第16题图 第17题图 第18题图
17.如图所示为工人师傅往高处运送货物的两种方法。若要改变施力的方向应选用图 甲 所示的方法,若要省力应选用图 乙 所示的方法。若甲、乙两图中物重相等,不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦,将货物匀速提起时,图甲中工人所用的拉力为200 N,则图乙中工人所用的拉力应为 100 N。
18.如图所示的装置,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 10 N,方向水平向 右 ,10 s内绳子自由端移动的距离是 4 m。
19.如图所示,三个滑轮分别拉着同样的物体沿同一水平地面做匀速直线运动,有物体重300N,物体与地面之间的摩擦力为60N,则所用的拉力分别为:(不计绳与轮之间的摩擦及轮重)F1=___60_____N;F2=____30____N;F3=___120_____N。
第19题图 第20题图
20.如图所示,滑轮_A__可以看作等臂杠杆(选填“A”或“B”);若物体所受重力均为20牛且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为__20__牛,力F2的大小为_10__牛。
三.解答题(52分)
21.(2分)做出图示滑轮的动力臂l1和阻力臂l2
【答案】
22.(6分)如图所示,小亮同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验:
(1)实验时,他应该_______(选填“匀速”或“变速”)拉动绳子,让物体匀速上升;
(2)如图所示,保持钩码不变,小亮同学使用_______分别测量不同方向的拉力大小,使用前要对它进行___________;
(3)测出的三次示数大小关系是F甲________F乙_______F丙(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】.匀速 弹簧测力计 调零 = =
实验序号 滑轮重力(牛) 弹簧测力计示数(牛)
1 1 3.5
2 2 4.0
3 3 4.5
4 4
第22题图 第23题图
23.(8分)小红在学习完“动滑轮省一半力的知识点”后,她觉得结论与真实情况肯定有偏差;所以她再一次进行如图所示实验,实验时她选择不同滑轮缓慢竖直提起 6 N的物体,记录的数据如下表。(不考虑滑轮与绳子之间的摩擦力)
(1)比较实验序号 1、2、3,可得初步结论:用动滑轮缓慢竖直提起同一重物时,______;
(2)实验序号 4 中的弹簧测力计示数是_____牛;
(3)根据表中信息推理,当_________时,弹簧测力计的示数等于物体重力的一半;
(4)若小红同学还想继续研究缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择_____滑轮与_____重力的物体来进行实验对比(选填“相同”或“不同”)。
【答案】可以省力 5 滑轮重力为0 相同 相同
24.(6分)在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中(忽略绳重及摩擦)。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
(1)分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能______;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将______(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为______N;若要拉动3N的钩码,拉力的大小应为______N。
【答案】省力 不变 匀速 0.4 1.7
25.(8分)小明在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中,记录了表一和表二的数据。
表一
钩码重G 滑轮重G轮 测力计示数F 钩码上升距离h 手拉距离s
2 N 0.5 N 1.25 N 10 cm 20 cm
表二
钩码重G 滑轮重G轮 测力计示数F 钩码上升距离h 手拉距离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总,s h(以上两空均选填“>”“=”或“<”),所以其特点是 。
(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“<”),所以其特点是 。
【答案】.(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 将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里(合理即可)
26.(10分)小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______。
(2)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(3)请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。_______
(4)比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是_______。
(5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是_______。
【答案】(1)刻度尺 (2)匀速 (3)钩码的重力G/N; 弹簧测力计移动的距离s/m可以(4)改变力的方向 (5)动滑轮有重力
27.(6分)同学们帮峰峰的爸爸将一重为1 000 N的建筑材料匀速运送到36 m高的楼上去,每位同学都站在地面上可产生的平均拉力为300 N,而站在楼上时为了安全起见可产生的平均拉力为150 N。善于学以致用的峰峰买来了一个重100 N的滑轮和一根足够长的绳子,同学们有的建议采用图中方案甲,有的则建议采用方案乙。(不计绳重和摩擦)
(1)请你算出甲、乙方案中各需几个人。
(2)你认为哪一种方案好?简述理由。
【答案】(1)甲、乙方案各需要4人 (2)见解析
解:(1) F 1= G=1 000 N,人数 n 1= =3.3,所以甲方案需要4人; F 2= = =550 N,人数 n 2= =3.7,所以乙方案需要4人。
(2)两种方案都可以,甲方案安全方便,但不省力;乙方案省力,但使用起来不方便。
28.(10分)科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,g=10N/kg)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,长方体泡沫塑料A受到的浮力是多少?
(3)航标灯静止时,细绳对长方体泡沫塑料A的拉力是多少?
(4)航标灯静止时,浮子B的体积是多少?
解:(1)A底部受到水的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)航标灯静止时:F浮A=G排=0.5kg×10N/kg=5N;
(3)A受到的绳子的拉力:FA=F浮A-G=5N-4N=1N;
(4)绳子对B向下的拉力为:FB=FA=1N,
浮子B受到的浮力为:F浮=GB+FB=0.5N+1N=1.5N
浮子B的体积为:.