11.2滑 轮
一、单选题
1.利用如图所示的滑轮分别缓慢提起同一个重物,不计摩擦、绳重及滑轮自重,甲、乙、丙和丁中绳子的拉力分别为F1、F2、F3和,这四个拉力的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
2.图甲、乙为工人施工中,利用滑轮提升物体的示意图,甲图中沿不同方向将一桶重为200N的泥沙提到高处,乙图中使用拉力F将一桶重为200N的泥沙提到高处(不计滑轮自重、绳重及轴摩擦),则( )
A.F1>F2>F3,F=100N B.F1=F2=F3,F=100N
C.F1>F2>F3,F≠100N D.F1=F2=F3,F≠100N
3.下列属于费力杠杆的是( )
A. 汽车方向盘
B. 门把手
C. 小白同学家的水龙头
D. 雨刮器
4.为探究动滑轮和定滑轮的特点,分别设计了如图所示两种方式拉升重物,下列关于实验说法正确的是( )
A.增加动滑轮的质量可以更省力
B.若用定滑轮拉重物,只有拉力竖直向下时最省力
C.若拉升同一物体匀速上升相同高度,用动滑轮时拉力一定最小
D.用动滑轮提升重物上升高度h,测力计则上升2h
5.如图所示,用滑轮拉着A、B两个物体在同一水平面上做匀速直线运动,若拉力F大小相同,则A、B物体所受滑动摩擦力大小关系式是( )
A.fA>fB B.fA=fB C.fA<fB D.无法判断
6.如图所示,分别用两种滑轮拉同一个物体,忽略摩擦和绳重,且物体的重力远大于滑轮的重力,则拉力和关系是( )
A. B. C. D.
7.用如图所示滑轮组拉起G=100 N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为( )
A.25N B.12.5N C.100N D.200N
8.2024年初,我国高铁运营里程突破4.5万公里,居世界第一。高速铁路的输电线需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触,工程师采用坠砣牵引自动补偿输电线的松紧。牵引装置工作原理图如图所示,钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣重为150N。若某次调整中,坠砣5s内下降了10cm,不计滑轮和钢绳自重、摩擦。则:( )
A.A是动滑轮,B是定滑轮
B.输电线P端向左移动的速度为1cm/s
C.输电线P端向左移动了20cm
D.输电线P端受到的拉力为2250N
二、填空题
9.滑轮的主要部分是能绕轴转动的 ,轴的位置固定不动的滑轮,称为 ,相当于一个 杠杆,因此使用该滑轮不省力,但可以 。
10.如图所示,物体A所受的重力为98N,滑轮所受的重力为2N,当整个装置静止时,弹簧测力计的读数是22N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B所受的重力是 N,A对地面的压力是 N。
11.如图中所使用的滑轮为 滑轮.若物重G=400N,不计滑轮、绳子的重量及摩擦,匀速提起重物所需的拉,F= N.
12.在如图所示的滑轮组中,定滑轮A的作用是可以改变力的 ;若动滑轮B的重力为20N,使用这个滑轮组将重100N的物体G匀速提升的过程中,不计绳重和摩擦,所用的拉力F= N。
13.如图,物体A重,放在水平桌面上,通过绳子和滑轮连接重为的物体B,此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是 。若在物体A上加一个水平向左的拉力,使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动,则所加的拉力的大小为 。(不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦)
三、作图题
14.请在图甲中画出静止在水平地面上的重物所受的支持力的示意图。用滑轮组将重物提升一定高度,要达到最省力的效果,请在图乙中画出绳子的绕法。
四、实验题
15.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2 cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡.
(1)请在图中画出测力计拉力的力臂.
( )
(2)在测力计的拉力倾角增大至90°过程中,仍使杠杆保持水平平衡,则测力计示数 (填“变大”“变小”或“不变”).
(3)实验中,用如图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方式是不妥当的.这主要是因为
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
(4)在乙图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第 格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍然可以平衡.
16.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示:
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m
甲 0.98 0.2 0.98 0.2
乙 0.98 0.2 1.02 0.2
丙 0.98 0.2 0.55 0.4
(1)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ;
(2)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ,所以在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择滑轮组 ;
(3)请在图(d)中画出最省力的绕线方式。
五、计算题
17.云南地震发生后,社会团体、个人纷纷伸出援手.救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1.8吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里,材料与地面接触面积约为1.5m2.(取g=10N/kg)
(1)由于条件限制,救援队只能用如图所示的滑轮将建筑材料匀速吊离,若动滑轮重、钢绳的重和摩擦不计,求此过程中绳子自由端所施加的拉力.
(2)若重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升15秒,滑轮组对重物所做的功为多少焦?
(3)在重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升的过程中,重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?
18.小明要测量木块的密度,先用弹簧测力计测木块的重力,如图甲所示,再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,接着往水槽倒入适量的水,使木块浸没在水中,如图乙,木块在水中静止时测力计示数为1.6N。求:
(1)木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)若将该装置改装为测量液体密度的“密度计”,把水换成其他液体,把测力计的刻度改成相应的密度值,则原测力计的1.2N刻度处应标为多少
参考答案:
1.D
2.D
3.D
4.D
5.C
6.A
7.B
8.B
9. 轮子 定滑轮 (支点在中心的)等臂杠杆 改变施力的方向
10. 10 88
11. 动 200
12. 方向 60
13. 3 6
14.
15. 变小 D 2
16. 可省力 要多移动距离 (d)
17.(1)此过程中绳子自由端所施加的拉力为9×103N;
(2)若重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升15秒,滑轮组对重物所做的功为2.7×104J;
(3)在重物以0.1米/秒的速度匀速竖直上升的过程中,重型吊机对重物做功的功率为1800W.
18.(1)4N;(2);(3)