10.2滑轮及其应用反馈练习2023-2024学年沪科版八年级全一册物理（文字版含答案）

10.2滑轮及其应用反馈练习
一、单选题
1．下列工具使用中属于省力杠杆的是（　　）
A．钓鱼竿 B．瓶盖起子 C．筷子 D．定滑轮
2．如图所示，天花板上挂着一个滑轮，绳绕过滑轮后两端分别连接A、B两物体，GA=8N，GB=10N，B放在光滑水平地面上，A、B都处于静止状态，下列说法不正确的是（　　）
A．绳对A的拉力大小为8N
B．绳对B的拉力大小为10N
C．地面对B的支持力大小为2N
D．天花板所受拉力大小为16N
3．小明用如图所示的滑轮组，将重为6N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（　　）
A．大于3N B．等于2N C．等于3N D．大于2N小于3N
4．物理学与日常生活、工程实践等的联系非常紧密。下列对物理知识应用的分析，正确的是（　　）
A．书包带很宽是为了增大压强
B．利用重力的方向垂直向下，可以用来检查墙壁是否竖直
C．旗杆顶部安装的定滑轮不仅可以改变力的方向，还可以省力
D．门把手总是安装在离门轴较远的地方是因为作用点能影响力的作用效果
5．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤示数为2牛。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（　　）
A．拉力F为2牛
B．拉力F的功率为0.4瓦
C．此滑轮是定滑轮
D．物体与地面间的摩擦力为2牛
6．工人用相同的轻质滑轮以图甲、乙所示的两种方式把同一重物竖直匀速提升相同高度，忽略绳重、摩擦和空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．甲中滑轮为动滑轮
B．甲中工人所用拉力小于乙中工人所用拉力
C．甲中绳端移动距离比乙中绳端移动距离小
D．甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功多
7．分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度时：（　　）

A．用装置甲吊起重物比用装置乙省力
B．用装置乙吊起重物比用装置甲省力
C．用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同
D．用装置乙吊起重物，动力移动的距离比用装置甲小
8．物理与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．学校的升旗杆顶端是定滑轮，能改变拉力的方向
B．贺江的灵峰大桥的桥墩浸在水中，受的水的浮力很大
C．很多学生近视眼需要佩戴眼镜，近视眼镜是凸透镜
D．贺街是三华李之乡，红彤彤的李子挂满枝头，说明成熟的三华李最喜欢红光
9．下列工具中，在正常使用时费力的是（　　）
A． 筷子
B． 定滑轮
C． 斜面
D． 羊角锤
10．如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最大的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
11．如图所示，绳的一端通过弹簧测力计固定，当人对绳的拉力F=60N时，可使物体A匀速上升，若不计摩擦和绳重，弹簧秤的示数是 N；若滑轮重20N，则物体A重 N。若物体A上升的速度为0.5m/s，则绳子末端上升的速度是 m/s。
12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为 滑轮，使用时相当于 杠杆；不计滑轮重力及摩擦，若拉力F1=F2，则GA GB（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
13．如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为 N，2s后绳子自由端移动的距离为 m。（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）
14．小明用滑轮组提升物体，物体升高1m时，绳子自由端移动的距离是3m，则该滑轮组至少由 个定滑轮和 个动滑轮组成。
15．如图所示，在水平拉力F的作用下重为100牛的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则A与水平桌面的摩擦力大小是 N。在拉动过程中动滑轮的作用是 （填“省力”或“省距离”）。
16．北京冬奥会开幕式盛大隆重，升国旗仪式，更是充满了仪式感，让人满是激动自豪！当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个 滑轮，它的优点是 。
17．学校升旗的旗杆顶部有一个 滑轮，它的作用是可以 。
18．如图所示，分别用力、匀速提起物体，若不计摩擦和滑轮重力，则力 力（填“大于”“等于”或“小于”）；图a中物体被竖直提升过程中，其惯性 （填“增大”“不变”或“减小”）。
三、实验题
19．如图所示，小军同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验：
（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置提升重物，需要测量的物理量是 和 ；
（2）实验时，他应该 （选填“匀速”或“加速”）拉动绳子；
（3）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是 ；
（4）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利，这是利用定滑轮 的特点。
20．图甲是小刚第3次实验测测滑轮组的机械效率的示意图．他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为6N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．则：
实验次数物理量 1 2 3
钩码重G／N 4 4 6
钩码上升高度h／m 0.100 0.100 a
绳端拉力F／N 1.8 1.4 b
绳端移动距离s／m 0.300 0.500 c
机械效率η 74％ 57％ d
甲 乙
(1)实验时，应将弹簧测力计 向上拉动．
(2)据图将表格补充完整b = N；c = m；d = %．
(3)从表中数据可分析出实验2是用图中的 （填“甲”或“乙”）图做的实验．
(4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率可能与 有关．
(5)比较实验1和实验3可得结论：对于同一滑轮组，被提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越 ．（选填“高”或“低”）
(6)小李想到计算机械效率还可用， 于是用弹簧测力计测得动滑轮重，代入上式计算后发现比实际测得的机械效率值偏大，原因是实际测量中还包含克服 做的功．
参考答案：
1．B
【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；
C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．定滑轮的实质是等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。
故选B。
2．B
【详解】A．由于A处于静止状态，A处于平衡状态，受力平衡，自身的重力和绳对A的拉力，为一对平衡力，大小相等，GA=8N，则绳对A的拉力大小也为8N，故A正确，不符合题意；
B．由A解析可知，绳对A的拉力大小为8N，力的作用是相互的，则A对绳的拉力也为8N，定滑轮的特点是改变力的方向，不省力，那么绳对B的拉力大小也为8N，故B错误，符合题意；
C．B处于静止状态，受力平衡，它受到自身的重力、绳对它的拉力和地面对它的支持力，这三力平衡，由B解析可知，绳对B的拉力大小为8N，GB=10N，则地面对B的支持力大小为
地面对B的支持力大小为2N，故C正确，不符合题意；
D．已知A、B对绳的拉力都为8N，定滑轮受到向下的拉力为16N，定滑轮处于平衡状态，受力平衡，天花板对定滑轮的拉力也为16N，力的作用是相互的，天花板所受拉力大小也为16N，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数n=2，若不考虑绳重和摩擦力，拉力大小
即
若将绳重和摩擦力考虑在内，则实际拉力的大小
所以，手拉力的大小实际大于3N，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
4．D
【详解】A．书包带很宽是为了通过增大受力面积来减小压强，故A错误；
B．重力总是竖直向下的，铅垂线是根据重力方向总是竖直向下的原理制成的，工人常用它来检查墙壁是否竖直，故B错误；
C．定滑轮可以改变力的方向，但不可以省力，故C错误；
D．门把手总是安装在离门轴较远的地方而不是较近处，这说明作用点能影响力的作用效果，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．弹簧秤的读数为2N，所以拉力大小为2N，故A正确；
B．拉力F的运动速度
v＝2×0.2m/s＝0.4m/s
功率为
P＝Fv＝2N×0.4m/s＝0.8W
故B错误；
C．滑轮随物体一起运动，所以滑轮为动滑轮，故C错误；
D．使用动滑轮能省一半的力，所以物体A受到的摩擦力
f＝2F＝2×2N＝4N
故D错误。
故选A。
6．C
【详解】A．图甲使用是定滑轮，故A错误；
B．图乙使用是动滑轮，不计摩擦和绳重，乙图中“轻质滑轮”动滑轮的重力远小于物体重力，作用在绳自由端拉力大小
甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力，故B错误；
C．图甲使用是定滑轮，承担物重的绳子股数
绳自由端移动的距离h；图乙使用是动滑轮，承担物重的绳子股数
绳自由端移动的距离
故C正确；
D．物重、提升的高度相同，由可知两种情况下的有用功相同，但乙中绳端拉力还要对动滑轮做功，因此甲中绳端拉力做的功比乙中绳端拉力做的功少，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】此图是滑轮组，甲图绕在动滑轮上的绳子有2股，则拉力端动力移动的距离为
由
可得，甲图的拉力大小为
乙图绕在动滑轮上的绳子由3股，因重物升高的高度相同，则拉力端动力移动的距离为
由
可得，甲图的拉力大小为
故用装置乙吊起重物比用装置甲省力；装置乙动力移动的距离比装置甲大。
故选B。
8．A
【详解】A．学校升旗杆顶端是定滑轮，其实质是一个等臂杠杆，可以改变力的方向，故A正确；
B．浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力，灵峰大桥的桥墩浸在水中，物体下表面没有受到水对它向上的压力，故不受浮力，故B错误；
C．学生近视眼的矫正方法是配戴凹透镜，使进入眼睛的光线发散一些后再通过晶状体，使像成在视网膜上，故C错误；
D．不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，彩色物体只反射和物体相同的色光。三华李是红色的，所以它反射红色的光，故D错误。
故选A。
9．A
【详解】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；
B．定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故B不符合题意；
C．使用斜面可以省力，故C不符合题意；
D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】A．不计机械重和摩擦，利用机械做的功等于不用机械直接用手做的功
Fs=Gh
由图可知
F1×4m=G×2m
所以
B．滑轮组绳子的有效段数为3，所以
C．由图3知，使用的是定滑轮，所以
F3=G
D．O为杠杆的支点，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l 2 ，故有
F4×(L+3L)=G×L
所以
由以上分析得
F3>F1>F2>F4
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 60 100 1
【详解】[1]图中使用的是动滑轮，若不计摩擦和绳重，弹簧秤的示数等于拉力F大小，示数为60N。
[2]使用动滑轮时，绳子的用效段数n=2，不计摩擦和绳重，拉力
则物体的重力
G=2F-G动=2×60N-20N=100N
[3]绳子移动的距离和物体上升的高度的关系为
s=2h
故拉力端移动的速度为
v=2v物=2×0.5m/s=1m/s
12． 动 省力 小于
【详解】[1][2]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，使用时相当于省力杠杆。
[3]图中甲滑轮位置固定不变，是定滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所以F1等于GA；图中乙滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，不计滑轮重力及摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故F2小于GB。因为F1=F2，则GA小于GB。
13． 150 3
【详解】[1]由图知，有3股绳子承担摩擦阻力，则
地面对物体M的摩擦力
[2]由题知，物体M速度v物=0.2m/s，小车速度v车=0.3m/s，以小车为参照物，绳子自由端移动速度
2s后绳子自由端移动距离
14． 1 1
【详解】[1][2]由可知，动滑轮上的绳子根数为
由于一个动滑轮提供两条绳子，动滑轮的挂钩提供一条绳子，因此至少需要一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组。
15． 5 省距离
【详解】[1]由题意可知，弹簧测力计测出了动滑轮上绳子的拉力为5N，则物体A受到拉力，因为物体A做匀速直线运动，所以物体A受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，则A受到的摩擦力
[2]图中拉力F作用在动滑轮的轴上，与滑轮左侧两段绳子的拉力平衡，则
所以拉力F作用在轴上费力，但省距离。
16． 定 可以改变用力的方向
【详解】[1]当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，旗杆顶部需要一个可以改变拉力方向的滑轮，所以顶部安装的是定滑轮。
[2]定滑轮的优点是可以改变力的方向。
17． 定 改变力的方向
【详解】[1][2]旗杆上的滑轮是定滑轮，虽不能省力，但可以改变力的方向，拉力向下也可以使国旗向上升起。
18． 大于 不变
【详解】[1]由图可知，不计摩擦和滑轮重力，滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，则；滑轮是动滑轮，，所以大于。
[2]因为惯性的大小只与物体的质量有关，图中物体被竖直提升过程中，物体的质量不变，则惯性不变。
19． 物体的重力 拉力的大小 匀速 F1=F2=F3 能够改变力的方向
【详解】（1）[1][2]在研究使用定滑轮是否省力时，实验中应匀速提升重物，测量出物体的重力和拉力的大小，根据这两个力的大小分析定滑轮是否省力。
（2）[3]实验时，他应匀速拉动绳子，让物体匀速上升，让物体处于平衡状态，这样便于读数，读数也更准确。
（3）[4]如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，由于使用定滑轮不省力也不费力，所以三个力的大小关系是F1=F2=F3。
（4）[5]旗杆顶部有一个定滑轮，能够改变拉力的方向，方便在旗杆底部的人施加拉力升旗。
20． 竖直匀速 2.4 0.150 83.3 乙 动滑轮重力 高 摩擦力（绳重）
【详解】（1）实验时，为保证弹簧测力计示数稳定，便于读数，应将弹簧测力计匀速直线向上拉动．（2）根据图得：测力计示数即拉力为：2.4 N；绳端即拉力移动的距离为0.150m；钩码上升的高度为0.050m，则机械效率：η；（3）分析实验2数据：拉力移动的距离是0.500m，钩码上升的高度是0.100m，即s＝5h,有5段绳子承担物重，所以是用图中的乙图做的实验．（4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重有关，因为提升动滑轮所做的功是额外功，所以越重做的额外功越多，则效率越低．（5）比较实验1和实验3可得结论：对于同一滑轮组，被提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越高．（6）要不考虑绳重和摩擦的情况下可以用式：η计算效率，但实际中不可能没有摩擦以及绳子的重也不可忽略，所以实际的效率要更低一些．
点睛：此题是测量滑轮组的机械效率，其中考查了有关机械效率的计算，同时还考查了绳端移动距离与物体上升高度之间的关系．同时还考查了滑轮组机械效率的影响因素．