粤沪版物理八下同步训练：6.6 探究滑轮的作用
一、选择题
1．小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃．他们两人通过如图所示的装置来比赛，结果是（ ）
A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起
C．两人都拉不起 D．两人都能拉起
2．小明利用如图所示的简单机械移动物体A时．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，下列说法中正确的是（ ）
A．F1=F2F2>F3 D．F1=F2=F3
3．（2023八下·长沙期末）在北京天安门广场，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起．这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，该滑轮的作用是（ ）
A．增大绳子自由端移动的距离C．减少拉力做功
B．改变拉力的方向D．减小拉力
4．（2023八下·长沙期末）如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（ ）
A．F35．（2023八下·邛崃期末）如图所示，分别用大小相等的力F匀速提升不同重物，不计滑轮自身的重力及摩擦。下列判断正确的是（ ）
A．G1=G2 B．G3=G4 C．G1>G2 D．G1>G3
6．（2023八下·锦江期末）如图所示，是探究“使用动滑轮”的实验，细绳的两端与两测力计相连，用手竖直向上拉动自由端的弹簧测力计。F1、F2是两测力计受到细绳的拉力。若不计摩擦和绳子的重力，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验前，弹簧测力计应在水平方向上调零
B．用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，F1≠F2
C．钩码上升10cm，绳自由端向上移动20cm
D．当钩码静止时，拉力F1的大小一定等于
7．（2023八下·紫金期末）使用下列机械时，用大小相等的拉力F，能提起最重货物的是（不计机械自重和摩擦）（ ）
A． B．
C． D．
8．（2017八下·钦南期末）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，匀速提升2个相同的物体，则（ ）
A．甲较省力且机械效率较高
B．乙较省力且机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
9．（2017八下·博兴期末）把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（ ）
A．A上升 B．A下降 C．A、B均静止 D．无法判断
10．（2023八下·新抚期末） 某升降式晾衣架的结构如图所示，使用该晾衣架升降衣物时，下列说法正确的是（ ）
A．使用该晾衣架升降衣物时可以省功
B．衣物相对于横梁是运动的
C．上方的滑轮甲和滑轮乙可以省距离
D．滑轮丁和手柄可以起到省力的作用
11．（2023八下·永定期末）建立模型是学习物理的基本方法之一、日常生活中，很多工具或设施可以抽象成杠杆模型，下列工具或设施中，不能抽象成杠杆模型的是（ ）
A．旗杆顶部的滑轮 B．小明把圆桶推上台阶
C．小明沿斜面推木箱 D．大力士掀起车轮
二、填空题
12．如图所示，用两种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．不计滑轮重和摩擦，则所用拉力F1 F2，这两个力的作用点的移动距离s1 s2． (选填“大于”“等于”或“小于”)
13．（2023八下·香河期末）使用 不省力，但可以改变力的方向；使用 可以省力，但不改变力的方向，而且费距离，使用 可以既省力又改变力的方向。
14．（2023八下·新抚期末） 如图所示是防盗门的门锁。将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙相当于一个 填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”。在安装门锁时需要用螺丝刀拧螺丝钉把门锁固定到门上， 填“螺丝刀”或“螺丝钉与钥匙属于同种简单机械。
15．（2023八下·巴州月考）王老师自驾游上光雾山，途经盘山公路时，经常要旋动方向盘让汽车保持在自己的行道线内.从简单机械的角度来看，盘山公路相当于 ，方向盘相当于 .（以上两空均填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）
16．（2022八下·新抚期末）如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的 。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的 。使用这两种简单机械都可以达到 （填“省力”或“省距离”）的目的。
三、作图题
17．如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线．
18．（2023八下·庐阳期末） 如图 ，小明用滑轮组向左匀速移动重物 ，请你画出图中滑轮组的最省力的绕绳方法。
19．（2023八下·惠城期末） 如图所示，要想用最小的力拖动汽车，请用笔划线给滑轮组绕绳。
四、实验探究题
20．（2023八下·清新期中）同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以改变 ，但不可以 ；
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以改变 ；
（3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为 ，由图可知，利用滑轮组提升重物可以 ，也可以改变 。
五、科普阅读题
21．（2022八下·罗湖期末）变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。
如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的省力杠杆结构，后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的费力杠杆结构。骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的图数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
在爬坡时，自行车受到的阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。
依据文中内容，请回答下列问题：
（1）自行车驱动结构中，前齿轮和脚踏板组成一个 杠杆，后齿轮和后车轮组成一个 杠杆；
（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F （作用点在脚踏板中心），以及这个力对应的力臂L。（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。）
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较 （选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）从自行车的结构和使用来看，它涉及的物理知识，下列说法正确的是____。
A．刹车时用力捏“刹车把”是通过增大压力来增大摩擦的
B．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小
C．自行车静止在水平地面上时，地面对自行车的支持力和自行车对地面的压力是一对平衡力
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，小李对绳子的最大拉力F左=G李=m李g=50kg×10N/kg=500N，小胖对绳子的最大拉力F右=G右=m右g=60kg×10N/kg=600N。比较可知，小胖产生的拉力大，而定滑轮不省力不费力，因此小胖把小李拉起来，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据定滑轮不省力不费力的特点分析。
2．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮不省力不费力，拉力大小与方向无关。根据图片可知，该滑轮固定不动，为定滑轮，因此拉力F1=F2=F3。
故选D。
【分析】根据定滑轮的特点分析判断。
3．【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.旗杆顶的滑轮是定滑轮，使用定滑轮，不能改变绳子自由端移动的距离，A不符合题意；
B.使用定滑轮时，绳子向下用力，国旗上升，改变拉力的方向，B符合题意；
C.定滑轮可以改变方向，不能减少拉力做功，C不符合题意；
D.使用定滑轮能改变方向，不能省力，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不省力，不省距离。
4．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】第一图为杠杆，杠杆的动力臂和阻力臂相等，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，F1=G；
第二图为滑轮组，动滑轮上绳子的股数为3，则 F2=13G；
第三图为动滑轮，但力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则F3=2G；
所以 F2故答案为C。
【分析】1.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析；
2.使用滑轮组时，确定动滑轮上承当重力的绳子股数，根据得出拉力大小；
3.使用动滑轮时，若动力作用在绳上，可以省一半的力，若动力作用在轴上，费一倍的力。
5．【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】 】AC、定滑轮不省力，但可以改变力的方向，所以 G1=G2，故A正确，C错误。
B、从第三个图片可以看出，G3=2F，从第四个图片可以看出，G4=3F，故B错误。
D、第一个图片中看出G1=F，第三个图片看出G3=2F，即 G1答案为： A
【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮可以省一半力，但是不能改变力的方向。
6．【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.实验前，弹簧测力计应在竖直方向上调零，故A错误；
B.不计绳重和摩擦，同一根绳子上的拉力大小相等，故B错误；
C.使用动滑轮时，绳子自由端移动距离为物体上升高度的2倍， 钩码上升10cm，绳自由端向上移动20cm ，故C正确；
D.当钩码静止时，，故D错误。
答案为C。
【分析】实验前，弹簧测力计应在竖直方向上调零；
同一根绳子上的拉力大小相等；
使用动滑轮，省力费距离，S=2h，拉力。
7．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.定滑轮不省力不费力，则拉力F=G1，即G1=F；
B.动滑轮最多省一半的力，则拉力F=，则G2=2F；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G3×2L=F×3L，解得：G3=；
D.轮轴为变形的杠杆，即G4×r=F×3r，解得：G4=3F。
比较可知，物体重力最大的是D。
故选D。
【分析】根据滑轮组的特点和杠杆的平衡条件分析判断。
8．【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解：（1）从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故 F= （G动+G物）；乙图有三段绳子在拉重物，故 F= （G动+G物）．所以两个滑轮组的省力程度不同．（2）因为两图的动滑轮和绳子是完全相同的，对比分析中所述增大机械效率的方法，可知两滑轮组的机械效率是相同．
故选C．
【分析】（1）在不计摩擦的情况下，若有n段绳子在拉重物，则 F= （G动+G物）．（2）机械效率是指有用功占总功的百分比，而有用功和额外功之和称为总功．增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．
9．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升．
故选B．
【分析】利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题．
10．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A：使用该晾衣架升降衣物不可以省功，A错误；
B：衣物相对于横梁是静止的，B错误；
C：上方的滑轮甲和滑轮乙是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，所以不可以省距离，C错误；
D：滑轮丁是动滑轮，所以滑轮丁和手柄可以起到省力的作用，D正确。
故选D。
【分析】A机械都不可以省功；衣物相对于横梁位置没有变化，所以是相对是静止的；定滑轮，不能省力，只能改变力的方向；动滑轮可以省力但是费距离。
11．【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A.旗杆顶部的滑轮，由于动力臂和阻力臂都是轮半径，可以看成是等臂杠杆，A不符合题意；
B.小明把圆桶推上台阶，圆筒可以绕台阶的支撑位置转动，可以看作杠杆，B不符合题意；
C.小明沿斜面推木箱，简单机械中没有绕的支点，不是杠杆，C符合题意；
D.大力士掀起车轮，轮和地面的接触点是支点，可以看作杠杆，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】杠杆是能绕支撑点转动的简单机械。
12．【答案】大于；大于
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，左图为定滑轮，那么拉力F1=f，绳子自由端移动的距离s1=s；右图为定滑轮，那么拉力F2=，绳子自由端移动的距离s2=2s。比较可知，那么拉力F1>F2，s1小于s2。
【分析】定滑轮不省力不费力，不省距离也不费距离。动滑轮最多省一半的力，但是要多费一倍的距离。
13．【答案】定滑轮；动滑轮；滑轮组
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，而且费距离，使用滑轮组可以既省力又改变力的方向。
【分析】根据定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点分析解答。
14．【答案】轮轴；螺丝刀
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙相当于一个轮轴。螺丝刀与钥匙属于同种简单机械。
【分析】轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
15．【答案】斜面；轮轴
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】
（1） 盘山公路相当于斜面；
（2） 方向盘相当于轮轴。
【分析】
（1）盘上公路是斜面的典型代表，能够省力；
（2）轮轴包含有钥匙、方向盘、水龙头，扳手等。
16．【答案】轮轴；斜面；省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，螺丝刀的刀把相当于大轮，刀身相当于小轮，所以螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的轮轴。
螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的斜面，由可知，斜面是在总功一定时，通过增大运动距离来达到省力效果的。
轮轴相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但要费距离；斜面也是个省力但费距离的机械，所以这两种简单机械都可以达到省力的目的。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴，螺旋是特殊斜面，可以省力。
17．【答案】解：如图所示：
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】解：要站在地面上用一个滑轮组提升重物则从定滑轮绕线．如图所示：
【分析】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线．
18．【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】当动滑轮上由三段绳子时最省力，并且拉力方向向左即可，则一次连接动滑轮、定滑轮即可。
【分析】当动滑轮上承担力的绳子段数越多时，拉力越小，确定拉力方向后连接动滑轮、定滑轮即可。
19．【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图片可知，动滑轮只有1个，那么承担拉力的绳子段数最大为：n=2×1+1=3，即绳头系在动滑轮上，从内到外依次缠绕，如下图所示：
【分析】使用滑轮组提升或拉动物体时，当动滑轮和定滑轮个数相同时，承担拉力的绳子的最大段数n与动滑轮个数之间的关系为：n=2n动+1，再按照从内到外的顺序完成缠绕即可。
20．【答案】（1）力的方向；省力
（2）省力；力的方向
（3）0.8；省力；力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，物体重力为1N，拉力也是1N，那么使用定滑轮不可以省力。直接提升重物时拉力竖直向上，而使用定滑轮时拉力可以朝向各个方向，即使用定滑轮可以改变力的方向。
（2）根据乙图可知，使用动滑轮提升重力为1N的物体时拉力为0.6N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用动滑轮时拉力也向上，因此使用动滑轮时不能改变力的方向。
（3）①根据图片可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为0.8N；
②根据丙图可知，使用滑轮组提升2N的重物时拉力为0.8N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用滑轮组时拉力可以向下，即使用滑轮组时可以改变拉力方向。
【分析】（1）根据图甲分析定滑轮的特点；
（2）根据乙图确定动滑轮的特点；
（3）根据图片确定测力计的分度值，然后根据指针位置确定测力计的示数。根据丙图确定滑轮组的特点。
21．【答案】（1）省力；费力
（2）
（3）大
（4）A
【知识点】增大或减小摩擦的方法；杠杆的分类；力臂的画法；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】（1）题文中已有介绍：自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。
自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。
（2）根据杠杆平衡条件可知，当动力臂最长时，需要的动力是最小的，也就是当F垂直于脚踏板相连的金属杆时最省力，如下图所示
（3）对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径；自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
（4）A．刹车时用力捏刹车把是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，A符合题意；
B．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变的程度也就越大，B不符合题意；
C．地面对单车的支持力和车对地面的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）根据动力臂和阻力臂的大小关系，判断杠杆的种类；
（2）杠杆上支点到力的作用点的连线是最大力臂，最小的力和最大的力臂垂直；
（3）使用杠杆时，增大动力臂可以减小所施加的动力；
（4）接触面的粗糙程度相同时，增大压力，可以增大摩擦力；物体间的压力和支持力是相互作用的力。
1 / 1粤沪版物理八下同步训练：6.6 探究滑轮的作用
一、选择题
1．小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃．他们两人通过如图所示的装置来比赛，结果是（ ）
A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起
C．两人都拉不起 D．两人都能拉起
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，小李对绳子的最大拉力F左=G李=m李g=50kg×10N/kg=500N，小胖对绳子的最大拉力F右=G右=m右g=60kg×10N/kg=600N。比较可知，小胖产生的拉力大，而定滑轮不省力不费力，因此小胖把小李拉起来，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据定滑轮不省力不费力的特点分析。
2．小明利用如图所示的简单机械移动物体A时．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，下列说法中正确的是（ ）
A．F1=F2F2>F3 D．F1=F2=F3
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】定滑轮不省力不费力，拉力大小与方向无关。根据图片可知，该滑轮固定不动，为定滑轮，因此拉力F1=F2=F3。
故选D。
【分析】根据定滑轮的特点分析判断。
3．（2023八下·长沙期末）在北京天安门广场，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起．这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，该滑轮的作用是（ ）
A．增大绳子自由端移动的距离C．减少拉力做功
B．改变拉力的方向D．减小拉力
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.旗杆顶的滑轮是定滑轮，使用定滑轮，不能改变绳子自由端移动的距离，A不符合题意；
B.使用定滑轮时，绳子向下用力，国旗上升，改变拉力的方向，B符合题意；
C.定滑轮可以改变方向，不能减少拉力做功，C不符合题意；
D.使用定滑轮能改变方向，不能省力，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】定滑轮可以改变力的方向，不省力，不省距离。
4．（2023八下·长沙期末）如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（ ）
A．F3【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】第一图为杠杆，杠杆的动力臂和阻力臂相等，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，F1=G；
第二图为滑轮组，动滑轮上绳子的股数为3，则 F2=13G；
第三图为动滑轮，但力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则F3=2G；
所以 F2故答案为C。
【分析】1.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析；
2.使用滑轮组时，确定动滑轮上承当重力的绳子股数，根据得出拉力大小；
3.使用动滑轮时，若动力作用在绳上，可以省一半的力，若动力作用在轴上，费一倍的力。
5．（2023八下·邛崃期末）如图所示，分别用大小相等的力F匀速提升不同重物，不计滑轮自身的重力及摩擦。下列判断正确的是（ ）
A．G1=G2 B．G3=G4 C．G1>G2 D．G1>G3
【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】 】AC、定滑轮不省力，但可以改变力的方向，所以 G1=G2，故A正确，C错误。
B、从第三个图片可以看出，G3=2F，从第四个图片可以看出，G4=3F，故B错误。
D、第一个图片中看出G1=F，第三个图片看出G3=2F，即 G1答案为： A
【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
（2）动滑轮可以省一半力，但是不能改变力的方向。
6．（2023八下·锦江期末）如图所示，是探究“使用动滑轮”的实验，细绳的两端与两测力计相连，用手竖直向上拉动自由端的弹簧测力计。F1、F2是两测力计受到细绳的拉力。若不计摩擦和绳子的重力，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验前，弹簧测力计应在水平方向上调零
B．用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，F1≠F2
C．钩码上升10cm，绳自由端向上移动20cm
D．当钩码静止时，拉力F1的大小一定等于
【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.实验前，弹簧测力计应在竖直方向上调零，故A错误；
B.不计绳重和摩擦，同一根绳子上的拉力大小相等，故B错误；
C.使用动滑轮时，绳子自由端移动距离为物体上升高度的2倍， 钩码上升10cm，绳自由端向上移动20cm ，故C正确；
D.当钩码静止时，，故D错误。
答案为C。
【分析】实验前，弹簧测力计应在竖直方向上调零；
同一根绳子上的拉力大小相等；
使用动滑轮，省力费距离，S=2h，拉力。
7．（2023八下·紫金期末）使用下列机械时，用大小相等的拉力F，能提起最重货物的是（不计机械自重和摩擦）（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.定滑轮不省力不费力，则拉力F=G1，即G1=F；
B.动滑轮最多省一半的力，则拉力F=，则G2=2F；
C.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G3×2L=F×3L，解得：G3=；
D.轮轴为变形的杠杆，即G4×r=F×3r，解得：G4=3F。
比较可知，物体重力最大的是D。
故选D。
【分析】根据滑轮组的特点和杠杆的平衡条件分析判断。
8．（2017八下·钦南期末）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，匀速提升2个相同的物体，则（ ）
A．甲较省力且机械效率较高
B．乙较省力且机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解：（1）从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物，故 F= （G动+G物）；乙图有三段绳子在拉重物，故 F= （G动+G物）．所以两个滑轮组的省力程度不同．（2）因为两图的动滑轮和绳子是完全相同的，对比分析中所述增大机械效率的方法，可知两滑轮组的机械效率是相同．
故选C．
【分析】（1）在不计摩擦的情况下，若有n段绳子在拉重物，则 F= （G动+G物）．（2）机械效率是指有用功占总功的百分比，而有用功和额外功之和称为总功．增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．
9．（2017八下·博兴期末）把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（ ）
A．A上升 B．A下降 C．A、B均静止 D．无法判断
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升．
故选B．
【分析】利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题．
10．（2023八下·新抚期末） 某升降式晾衣架的结构如图所示，使用该晾衣架升降衣物时，下列说法正确的是（ ）
A．使用该晾衣架升降衣物时可以省功
B．衣物相对于横梁是运动的
C．上方的滑轮甲和滑轮乙可以省距离
D．滑轮丁和手柄可以起到省力的作用
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A：使用该晾衣架升降衣物不可以省功，A错误；
B：衣物相对于横梁是静止的，B错误；
C：上方的滑轮甲和滑轮乙是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，所以不可以省距离，C错误；
D：滑轮丁是动滑轮，所以滑轮丁和手柄可以起到省力的作用，D正确。
故选D。
【分析】A机械都不可以省功；衣物相对于横梁位置没有变化，所以是相对是静止的；定滑轮，不能省力，只能改变力的方向；动滑轮可以省力但是费距离。
11．（2023八下·永定期末）建立模型是学习物理的基本方法之一、日常生活中，很多工具或设施可以抽象成杠杆模型，下列工具或设施中，不能抽象成杠杆模型的是（ ）
A．旗杆顶部的滑轮 B．小明把圆桶推上台阶
C．小明沿斜面推木箱 D．大力士掀起车轮
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A.旗杆顶部的滑轮，由于动力臂和阻力臂都是轮半径，可以看成是等臂杠杆，A不符合题意；
B.小明把圆桶推上台阶，圆筒可以绕台阶的支撑位置转动，可以看作杠杆，B不符合题意；
C.小明沿斜面推木箱，简单机械中没有绕的支点，不是杠杆，C符合题意；
D.大力士掀起车轮，轮和地面的接触点是支点，可以看作杠杆，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】杠杆是能绕支撑点转动的简单机械。
二、填空题
12．如图所示，用两种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．不计滑轮重和摩擦，则所用拉力F1 F2，这两个力的作用点的移动距离s1 s2． (选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】大于；大于
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知，左图为定滑轮，那么拉力F1=f，绳子自由端移动的距离s1=s；右图为定滑轮，那么拉力F2=，绳子自由端移动的距离s2=2s。比较可知，那么拉力F1>F2，s1小于s2。
【分析】定滑轮不省力不费力，不省距离也不费距离。动滑轮最多省一半的力，但是要多费一倍的距离。
13．（2023八下·香河期末）使用 不省力，但可以改变力的方向；使用 可以省力，但不改变力的方向，而且费距离，使用 可以既省力又改变力的方向。
【答案】定滑轮；动滑轮；滑轮组
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，而且费距离，使用滑轮组可以既省力又改变力的方向。
【分析】根据定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点分析解答。
14．（2023八下·新抚期末） 如图所示是防盗门的门锁。将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙相当于一个 填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”。在安装门锁时需要用螺丝刀拧螺丝钉把门锁固定到门上， 填“螺丝刀”或“螺丝钉与钥匙属于同种简单机械。
【答案】轮轴；螺丝刀
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙相当于一个轮轴。螺丝刀与钥匙属于同种简单机械。
【分析】轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
15．（2023八下·巴州月考）王老师自驾游上光雾山，途经盘山公路时，经常要旋动方向盘让汽车保持在自己的行道线内.从简单机械的角度来看，盘山公路相当于 ，方向盘相当于 .（以上两空均填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）
【答案】斜面；轮轴
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】
（1） 盘山公路相当于斜面；
（2） 方向盘相当于轮轴。
【分析】
（1）盘上公路是斜面的典型代表，能够省力；
（2）轮轴包含有钥匙、方向盘、水龙头，扳手等。
16．（2022八下·新抚期末）如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的 。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的 。使用这两种简单机械都可以达到 （填“省力”或“省距离”）的目的。
【答案】轮轴；斜面；省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，螺丝刀的刀把相当于大轮，刀身相当于小轮，所以螺丝刀在拧螺丝钉时，它相当于简单机械中的轮轴。
螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的斜面，由可知，斜面是在总功一定时，通过增大运动距离来达到省力效果的。
轮轴相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但要费距离；斜面也是个省力但费距离的机械，所以这两种简单机械都可以达到省力的目的。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴，螺旋是特殊斜面，可以省力。
三、作图题
17．如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线．
【答案】解：如图所示：
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】解：要站在地面上用一个滑轮组提升重物则从定滑轮绕线．如图所示：
【分析】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线．
18．（2023八下·庐阳期末） 如图 ，小明用滑轮组向左匀速移动重物 ，请你画出图中滑轮组的最省力的绕绳方法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】当动滑轮上由三段绳子时最省力，并且拉力方向向左即可，则一次连接动滑轮、定滑轮即可。
【分析】当动滑轮上承担力的绳子段数越多时，拉力越小，确定拉力方向后连接动滑轮、定滑轮即可。
19．（2023八下·惠城期末） 如图所示，要想用最小的力拖动汽车，请用笔划线给滑轮组绕绳。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据图片可知，动滑轮只有1个，那么承担拉力的绳子段数最大为：n=2×1+1=3，即绳头系在动滑轮上，从内到外依次缠绕，如下图所示：
【分析】使用滑轮组提升或拉动物体时，当动滑轮和定滑轮个数相同时，承担拉力的绳子的最大段数n与动滑轮个数之间的关系为：n=2n动+1，再按照从内到外的顺序完成缠绕即可。
四、实验探究题
20．（2023八下·清新期中）同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以改变 ，但不可以 ；
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以改变 ；
（3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为 ，由图可知，利用滑轮组提升重物可以 ，也可以改变 。
【答案】（1）力的方向；省力
（2）省力；力的方向
（3）0.8；省力；力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，物体重力为1N，拉力也是1N，那么使用定滑轮不可以省力。直接提升重物时拉力竖直向上，而使用定滑轮时拉力可以朝向各个方向，即使用定滑轮可以改变力的方向。
（2）根据乙图可知，使用动滑轮提升重力为1N的物体时拉力为0.6N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用动滑轮时拉力也向上，因此使用动滑轮时不能改变力的方向。
（3）①根据图片可知，测力计的分度值为0.2N，则拉力为0.8N；
②根据丙图可知，使用滑轮组提升2N的重物时拉力为0.8N，即使用动滑轮可以省力。直接提升重物拉力向上，使用滑轮组时拉力可以向下，即使用滑轮组时可以改变拉力方向。
【分析】（1）根据图甲分析定滑轮的特点；
（2）根据乙图确定动滑轮的特点；
（3）根据图片确定测力计的分度值，然后根据指针位置确定测力计的示数。根据丙图确定滑轮组的特点。
五、科普阅读题
21．（2022八下·罗湖期末）变速自行车的奥秘
变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。
如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的省力杠杆结构，后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的费力杠杆结构。骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的图数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
在爬坡时，自行车受到的阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。
依据文中内容，请回答下列问题：
（1）自行车驱动结构中，前齿轮和脚踏板组成一个 杠杆，后齿轮和后车轮组成一个 杠杆；
（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F （作用点在脚踏板中心），以及这个力对应的力臂L。（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。）
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较 （选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）从自行车的结构和使用来看，它涉及的物理知识，下列说法正确的是____。
A．刹车时用力捏“刹车把”是通过增大压力来增大摩擦的
B．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小
C．自行车静止在水平地面上时，地面对自行车的支持力和自行车对地面的压力是一对平衡力
【答案】（1）省力；费力
（2）
（3）大
（4）A
【知识点】增大或减小摩擦的方法；杠杆的分类；力臂的画法；轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】（1）题文中已有介绍：自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。
自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后齿轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆。
（2）根据杠杆平衡条件可知，当动力臂最长时，需要的动力是最小的，也就是当F垂直于脚踏板相连的金属杆时最省力，如下图所示
（3）对于后轮的费力杠杆，动力是人通过链条传递给后轴的齿轮的力，动力臂是后齿轮的半径；自行车上坡时所受阻力变大，而阻力臂不变，因此，增大动力臂可以减小所施加的动力，故应换用半径较大的后齿轮会相对省力一些。
（4）A．刹车时用力捏刹车把是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，A符合题意；
B．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变的程度也就越大，B不符合题意；
C．地面对单车的支持力和车对地面的压力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）根据动力臂和阻力臂的大小关系，判断杠杆的种类；
（2）杠杆上支点到力的作用点的连线是最大力臂，最小的力和最大的力臂垂直；
（3）使用杠杆时，增大动力臂可以减小所施加的动力；
（4）接触面的粗糙程度相同时，增大压力，可以增大摩擦力；物体间的压力和支持力是相互作用的力。
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