沪科版八年级物理第十章第二节滑轮及其应用同步练习（含解题过程）

沪科版八年级物理第十章第二节滑轮及其应用同步练习
一．选择题（共10小题）
1．用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　）
A． F1＞F2＞F3 B． F2＞F3＞F1 C． F2＜F1＜F3 D． F3＜F1＜F2
2．如图，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，不省力 B．动滑轮，可省力
C．定滑轮，不能改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向
( http: / / www.21cnjy.com )
3。随着生活水平的提高，小轿车已进入千家万户．与小轿车相关的物理知识．下列说法正确的是（　　）
A．小轿车的方向盘其实是一个省力杠杆 B．使用小轿车不会对环境造成污染
C．甲车超过同向行驶的乙车时，以甲车为参照物，乙车是前进的
D．小轿车在平直的路面上加速行驶，车受到的力平衡
4．如图所示，沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则（　　）
A． F1最大 B． F2最大 C． F3最大 D．一样大
5．如图所示，用滑轮或滑轮组提起同一重物，不计摩擦及滑轮的重，其中最省力的是（　　）
6．如图所示简单机械，下列判断正确的是（　　）
A．这是一个动滑轮 B．能省力 C．可以改变力的方向 D．能省距离
7．如图所示，用大小相同的力F通过不同的滑轮组提升重物，如果不计轮重和摩擦，则滑轮组所挂重物的质量最大的是（　　）
8．关于滑轮，下列说法中正确的是（　　）
A．使用定滑轮一定不省力B．使用动滑轮一 ( http: / / www.21cnjy.com )定省力C．使用滑轮组可以省力，同时也可以省距离D．使用动滑轮提升物体时，拉力大小是被提升重物所受重力的二分之一
9．如图所示，在拉力F的作用下，总重40N的物体被匀速提升了20cm．若不计滑轮的重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（　　）
A． F=40 N，s=0.2 m B． F=40 N，s=0.4 m C． F=20 N，s=0.2 m D． F=20 N，s=0.4 m
10．下列关于使用滑轮组的优点的论述，较全面的是（　　）
A．一定是省力的，又能改变力的方向 B．一定是省力的，但不能改变力的方向
C．肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
D．有时既省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不改变力的方向
二．填空题（共13小题）
11．旗杆顶端的滑轮是　　　　　　，它的作用是　　　　　　．
12．如图所示，物体A和B重均为100N， ( http: / / www.21cnjy.com )滑轮重均为20N，分别用力匀速提升重物A和B．若不计摩擦和绳重，则FA为　　　　　　N，FB为　　　　　　N．
( http: / / www.21cnjy.com )
13．学校旗杆顶上有一个　 ( http: / / www.21cnjy.com )　　　　　滑轮，有了它，在地面上向下拉绳子就能方便地把旗帜升到旗杆顶．如图所示滑轮组中，不计动滑轮重和绳重，不计摩擦，当匀速提起重400N的物体时，作用在绳子自由端的拉力F的大小是　　　　　　N．
14．定滑轮实质是　　　　　　杠杆，使用定滑轮可以改变　　　　　　，但它不能　　　 　．
15．如图是工人师傅提升重物的示意图，甲图使用的是　　　　　　滑轮，它的作用是　　 　（不计摩擦）．
16．我们升国旗用的旗杆顶部有一个滑轮 ( http: / / www.21cnjy.com )，它是　　　　　　滑轮．它的特点是不能　　　　　　，但可以　　　　　　，从而方便工作；如图，动滑轮和重物总重200N，自由端用力F至少　　　　　　N．
17．图中A是　　　　　　滑轮．利 ( http: / / www.21cnjy.com )这样的装置物体举高，用力的方向应向　　　　　　（选填“上”、“下”）．如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用　　　　　　牛的拉力．若要使物体上升2米，应将绳的由端拉动　　　　　　米．
18．动滑轮也可以看做是杠杆，从动 ( http: / / www.21cnjy.com )力臂和阻力臂的大小特点看，动滑轮实质上是　　　　　　杠杆（省力/费力），使用它可以　　　　　　，但是不能　　　　　　．
19．如图所示，质量5kg的物体M在力F的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用下以5cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动此时弹簧测力计的读数为3N．则拉力F为　　　　　　N，物体与水平地面间的摩擦力为　　　　　　N．（不计轮和绳重，不计轮和绳之间的摩擦）
( http: / / www.21cnjy.com )
20．一辆汽车不小心陷进了 ( http: / / www.21cnjy.com )泥潭中，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出，如果汽车的动力仍小于阻力1000N，则甲图人匀速拉动汽车的拉力至少为　　　　　　，其中比较省力的是　　　　　　 图．（绳与滑轮间的摩擦不计）
21．如图所示，拉力F将 ( http: / / www.21cnjy.com )物块m匀速拉动时，弹簧秤示数为20牛，那么拉力F=　　　　　　牛，地面对物块的摩擦力为　　　　　　牛；若物块在2秒内移动0.3米，拉力F将移动　　　　　　米，绳子自由端的速度为　　　　　　米/秒．
22．如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装滑轮（甲图）是为了　　　　　　，而塔吊中使用滑轮组（乙图）主要是为了　　　　　　．
23．定滑轮的特点是　　　　　　力，但能改变力的　　　　　　，给工作带来方便，动滑轮的实质是一个动力臂等于阻力臂　　　　　　倍的省力杠杆．
三．作图与计算题（共7小题）
24．请在图中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法，并标出力F的方向．
25．（1）在图甲中划线代表绳子，组装滑轮组，要求人往下拉绳使重物上升．
（2）如图乙所示，作出力F的力臂l1和重物G的力臂l2．
26．如图所示通过滑轮组向下用力提升重物，请用笔画线组装滑轮组．
27．画出图中滑轮组的绕线，使绳端向右拉时物体向左移．
28．用滑轮组匀速提升重物，物重150牛，当重物升高1米时，绳的自由端移动了3米．
（1）在图中画出滑轮组绳子的绕法．
（2）在不计动滑轮的重力和摩擦力的情况下，绳子自由端受到拉力多大？
( http: / / www.21cnjy.com )
29．如图：G人=600N，GA=100N，每个滑轮重G滑轮=20N，物块以速度v=1m/s上升．不计绳重与轴摩擦．求：
（1）人拉绳的力F； （2）地面对人的支持力N； （3）天花板对滑轮B、C的拉力F滑B、F滑C．
（4）人拉绳的速度v绳．
30．在水平地面上放置一个重360N的物体A，用如图的滑轮组匀速拉动物体，拉力F为40N，不计绳与滑轮的重和摩擦，求：
（1）物体与地面的摩擦力；
（2）若A在2s内匀速移动1m，则绳子自由端通过的距离。
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共10小题）
1．解：假设物块与地面的摩擦力为f，
第一个滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；
第二个滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则F2=；
第三个滑轮为动滑轮，但F3处于滑轮底端，所以F3=2f；
故选C．
2．解：
由图知，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物 ( http: / / www.21cnjy.com )体缓慢提升时，图中的滑轮位置保持不变，所以用的是定滑轮，可以改变力的方向，但不省力．所以BCD错误，A正确．
故选A．
3．解：
A、汽车方向盘本质是一个省力杠杆，使用的好处是可以省力，便于转向．此选项正确；
B、小轿车行驶过程中排出的尾气对环境造成一定程度的污染．此选项错误；
C、甲车超过同向行驶的乙车，说明甲车行驶速度较大，如果以甲车为参照物，乙车是后退的．此选项错误；
D、小轿车在平直的路面上加速行驶，牵引力大于摩擦阻力，所以水平方向受到的两个力不平衡．此选项错误．
故选A．
4．解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只 ( http: / / www.21cnjy.com )能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力．
故选D．
5．解：此题中，A由两段绳子承担动 ( http: / / www.21cnjy.com )滑轮和物体的重；B是定滑轮，不能省力，C由3段绳子承担动滑轮和物体的重；D由两段绳子承担动滑轮和物体的重．因此最省力的是C．
故选C．
　
6．解：由图知，是一个定滑轮，使用时不能省力，但能改变力的方向，不能省距离，ABD错误，C正确．
故选C．
　
7．解：
A、由两段绳子承担物重，则G=2F；
B、由3段绳子承担物重，则G=3F；
C、由2段绳子承担物重，则G=2F；
D、均为定滑轮，则G=F．
由上分析知，提起物重最大的是B．
故选B．
　
8．解：A、定滑轮的实质是等臂杠杆，所以使用定滑轮一定不省力，故A正确；
B、如果动滑轮的重力大于物体的重力，则使用动滑轮反而不能省力，故B错误；
C、使用滑轮组既可以省力，但会费距离，故C错误；
D、使用动滑轮提升物体时，除了克服物体的重力外，还要克服摩擦力，拉力大小小于提升重物所受重力的，故D错误．
故选A．
9．解：由图知，此时拉力：F=G=×40N=20N．
拉力作用点上移的高度是物体上移的距离为：s=2h=2×20cm=40cm=0.4m．
故选D．
　
10．解：
A、如右图所示，滑轮组有三段绳子，力的方向向上，因此可以省力但不能改变力的方向．故A不合题意．
B、如左图所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向．故B不合题意．
C、图中两个滑轮组一定省力，左图能改变力的方向，但右图不能改变力的方向，故C不符合题意．
D、左图滑轮组能省力、能改变力的方向；右图滑轮组能省力，不能改变力的方向．故D符合题意．
故选D．
( http: / / www.21cnjy.com )
二．填空题（共13小题）
11．解：旗杆顶端的滑轮在使用时，轴固定不动，是定滑轮；
它的作用是用来改变用力的方向．
故答案为：定滑轮；改变用力方向．
12．解：（1）提升A时为所以动滑轮，所以FA=（G+G动）=×（100N+20N）=60N；
提升B时为定滑轮，所以FB=G=100N；
（2）不计摩擦和绳重，提起同样物体，做有用功相同，提A要克服动滑轮多做一部分额外功，即做的总功多，由η=，可知A的机械效率较高．
故答案为：60；100；A．
13．解：（1）旗杆上的滑轮轮轴是固定的，所以此滑轮是定滑轮；
（2）由图可以看出此滑轮组绳子股数为n=2，
不计动滑轮重、绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力F的大小：
F=G=×400N=200N．
故答案为：定；200．
14．解：（1）定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，属于等臂杠杆；
（2）因为定滑轮是等臂杠杆，故其动力等于阻力，所以使用定滑轮不省力，但能改变力的方向；
故答案为：等臂；力的方向．
15．解；由图可知甲滑轮的轴固定不动，所以是定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；
故答案为：定滑轮；改变动力的方向．
16．解：国旗的旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮实际上就是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；
由图知，是动滑轮，动滑轮可以省一半力，则F==×200N=100N．
故答案为：定；省力；改变力的方向；100．
17．解：由图中，是动滑轮，由于不能改变力的方向，要将物体举高，应向上用力；
F=（G+G动）=×（50N+2N）=26N
s=2h=2×2m=4m．
故答案为：动；上；26；4．
18．解：
动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂二倍的杠杆；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向．
故答案为：省力；省力；改变力的方向．
19．解：由测力计的示数，可知F的大小为3N．
由动滑轮的省力情况可知，F=f 得f=2F=2×3N=6N．
故此题答案为：3；6．
20．解：由图可知：甲是定滑轮，不省力可以改变力的方向，所以甲图人匀速拉动汽车的拉力至少为1000N；
乙是动滑轮，可以省一半的力，故比较省力的是乙图．
故答案为：1000N，乙．
21．解：弹簧秤示数为20牛，那么拉力F也为20N；
∵由两段绳子承担，
∴摩擦力f=2F=2×20N=40N；
若物块在2秒内移动0.3米，s=2s物=2×0.3m=0.6m；
v===0.3m/s．
故答案为：20；40； 0.6；0.3．
22．解：由图可知甲图中使用的是定滑轮，所以目的是改变力的方向；乙图中使用了滑轮组，所以目的是为了省力．
故答案为：改变力的方向；省力．
23．解：定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的好处是可以改变力的方向，但不能省力；
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍个杠杆，使用动滑轮的好处是省一半力，但不能改变动力的方向．
故答案为：不能省；方向；2．
三．作图与计算题（共7小题）
24．解：n为奇数时，承担物重的有3段绳子，此时最省力，根据奇动偶定，绳子的固定端在动滑轮上，如图所示：
25．解：（1）人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）做力F的力臂时，首先明确力的作用线，然后过支点做力F的作用线的垂直距离，即力F的力臂；
重物G所受重对杆的拉力竖直向下，从支点向拉力的作用线引垂线，垂线段的长度即重力的力臂，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )．
26．解：根据拉力方向向下先确定末端拉力，然后依次绕线，如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )．
27．答：使绳端向右拉时物体向左移，绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过右面的动滑轮，再绕过左面的定滑轮；如图：
28．解：（1）绳子的自由端移动3m时，重物升高1m，因此有3段绳子承担物重．故滑轮组绳子的绕法如下图所示：
（2）不计动滑轮的重力和摩擦力，所以绳的自由端受到的拉力：F=G=×150N=50N．
答：（1）见上图；（2）在不计动滑轮的重力和摩擦力的情况下，绳子自由端受到拉力为50N
29．解：（1）由图可知承担总重的绳子有n=3段，则自由端的拉力F===40N；
（2）根据二力平衡可知，地面对人的支持力N=G人﹣F=600N﹣40N=560N；
（3）滑轮组整体受力如图所示，由平衡条件得：天花板对滑轮组的拉力为
FB=G物+G动+G定﹣F=100N+20N+20N﹣40N=100N；
FC=G定+2F=20N+2×40N=100N；
（4）因为是3段绳子承担总重，则自由端移动的速度是物体上升速度的3倍，故v绳=3×v=3×1m/s=3m/s．
答：（1）人拉绳的力F为40N；
（2）地面对人的支持力N为560N；
（3）天花板对滑轮B、C的拉力F滑B=100N；F滑C=100N．
（4）人拉绳的速度3m/s．
( http: / / www.21cnjy.com )
30．解：根据图示可知，n=3；
（1）因为不计绳与滑轮的重和摩擦，并且物体做匀速直线运动，因此根据二力平衡条件可得：F=f；
则物体与地面的摩擦力：f=3F=3×40N=120N．
（2）绳子自由端通过的距离：s=3×1m=3m．
故答案为：120；3．