12.3 滑轮 第1课时 定滑轮和动滑轮 同步练 （含答案） 2024-2025学年物理人教版八年级下册
文档属性
| 名称 | 12.3 滑轮 第1课时 定滑轮和动滑轮 同步练 （含答案） 2024-2025学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 169.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-01-15 21:46:03 | ||
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文档简介
第3节 滑轮
第1课时 定滑轮和动滑轮
定滑轮
1.如图所示,旗杆顶部装有一个滑轮,下列说法正确的是 ( )
A.它可以上下移动 B.用它改变力的大小
C.用它为了更美观 D.用它改变力的方向
2.如图所示,定滑轮与细绳间的摩擦忽略不计,沿着绳方向向下匀速拉动,质量为50 g的钩码将
(选填“向上”或“向下”)运动,弹簧测力计的示数是 N。(g取10 N/kg)
3.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,让钩码匀速上升。
(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)测出的三次拉力大小关系是F甲 F乙 F丙。(均选填“>”“<”或“=”)
动滑轮
4.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做 ( )
A.省力,不改变施力的方向 B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向
5.如图所示用动滑轮提货物,分别沿三个不同方向匀速拉绳子,关于三个力的大小关系正确的是( )
A.F1>F2=F3 B.F3>F2>F1 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
6.(新情境)(2024河北中考改编)如图所示为电动起重机的工作场景。如图所示的滑轮属于 。
7.图中使用的滑轮是 (选填“动”或“定”)滑轮,用该滑轮把重300 N的物体匀速提起2 m时,人对绳子的拉力F为 N,绳子自由端移动的距离为 m。(不计绳重、摩擦和滑轮重)
1.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1 N,A、B均处于静止状态,GB=100 N,GA=
10 N,则弹簧测力计的示数为 ( )
A.100 N B.111 N C.21 N D.20 N
2.如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重、绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.甲、乙两人用力一样大
B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小
D.甲、乙使绳索移动的距离相等
3.(2024牡丹江中考)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10 s内匀速上升4 m。物体的重力为10 N,动滑轮的重力为2 N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是 ( )
A.使用动滑轮可以省距离
B.物体运动的速度为4 m/s
C.拉力的大小为5 N
D.绳子自由端移动的距离为8 m
4.如图1、2、3所示,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦,利用滑轮用不同方法拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,若物体与地面间的摩擦力为5 N,则拉力大小分别是F1= N,F2=
N,F3= N。若物体在拉力作用下都运动了6 m,则绳子自由端通过的距离分别是s1= m,s2= m,s3= m。
图1 图2 图3
5.如图所示,两弹簧测力计均为竖直方向,不计摩擦及弹簧测力计自重,滑轮的重力为2 N,若弹簧测力计2的示数为5 N,则物体A的重力为 N,弹簧测力计1的示数为 N。
6.如图所示,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦,重力为100 N的重物位于水平地面上,在拉力F的作用下水平向左做匀速直线运动,已知拉力F的大小为10 N,则水平地面对重物的滑动摩擦力大小为 N,绳子A所受拉力大小为 N。若绳子自由端10 s内移动了1 m,则重物运动的速度为 m/s。
7.如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60 kg的物体往上拉,此人的质量为50 kg。当此人用450 N的拉力拉物体时,则物体 (选填“能”或“不能”)被拉上来,此时物体对水平地面的压力为 N。若此人用最大的拉力往上拉物体,则 (选填“能”或“不能”)将物体拉上来。(g取10 N/kg)
8.(科学探究)在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
甲 乙 丙
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用弹簧测力计的操作方法是 (填序号)。
①随意拉动钩码;②拉着钩码保持静止;③匀速向下拉动。
(2)在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”),其理由是 。
(3)在探究动滑轮工作的特点时,先测出 的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不要求填入实验记录数据);该实验至少要测量三组数据的目的是 。
此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论 答: 。
实验次序
1
2
3
【详解答案】
课堂达标
1.D 2.向上 0.5
3.(1)匀速 (2)弹簧测力计 调零 (3)= =
4.A 5.B 6.动滑轮 7.动 150 4
课后提升
1.C 解析:由图可知,弹簧测力计的挂钩受到A、B的拉力和滑轮的重力三个向下的力的合力:A处于静止状态,说明A对绳子左端施加了一个10 N的向下的拉力,由定滑轮的特点知,绳子处于静止状态说明绳子右端也受到一个向下的10 N的拉力,即B对定滑轮的拉力为10 N,定滑轮的重力为1 N,所以弹簧测力计的示数为F=10 N+
10 N+1 N=21 N,故A、B、D不符合题意,C符合题意。故选C。
2.C 解析:由图可知,甲用的滑轮是定滑轮,乙用的滑轮是动滑轮,不计滑轮重和摩擦,则甲的拉力等于物体的重力,乙的拉力等于物体重力的,所以乙用的力比甲小,故A错误,C正确;将同一物体拉到楼顶,即物体上升高度相同,甲使绳索移动的距离等于物体上升的高度,乙使绳索移动的距离等于物体上升高度的两倍,所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离,故B、D错误。故选C。
3.D 解析:A.使用动滑轮可以省力,但费距离,故A错误;B.物体在10 s内匀速上升4 m,物体运动的速度为v===0.4 m/s,故B错误;C.由图可知,动滑轮承担物重的绳子股数n=2,物体的重力为10 N,动滑轮的重力为
2 N,故拉力的大小为F===6 N,故C错误;D.绳子自由端移动的距离为s=2×4 m=8 m,故D正确。故选D。
4.5 2.5 10 6 12 3 解析:图1,滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力大小等于物体与地面的摩擦力大小,即F1=f=5 N,绳子自由端通过的距离等于物体运动的距离,为s1=6 m。图2,滑轮为动滑轮,因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,省一半的力,所以根据二力平衡,此时拉力为F2=f=×5 N=2.5 N,此时要费2倍的距离,所以,绳子自由端通过的距离为s2=2×6 m=12 m。图3,滑轮为动滑轮,拉力的作用点在动滑轮的轴上,因此是个费力杠杆,费2倍的力,省2倍的距离,此时的拉力为F3=2f=2×5 N=10 N,绳子自由端通过的距离为s3=×6 m=3 m。
5.5 12 解析:由图可知,滑轮为定滑轮,只能改变力的方向,无法改变力的大小,故物体A所受的拉力为5 N,物体A静止,其所受的拉力与重力是一对平衡力,故物体A的重力为5 N。对定滑轮受力分析,其受到了向上的拉力、向下的2段拉力、定滑轮的重力,故弹簧测力计1的示数为F=5 N+5 N+2 N=12 N。
6.10 20 0.1 解析:绳端拉力为10 N,则拉动重物的绳子拉力也为10 N,因为重物做匀速直线运动,所以重物受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力,所以地面对重物的滑动摩擦力为f=F=10 N。不计滑轮和绳子的重力以及摩擦时,绳子A承受的拉力为FA=2F=2×10 N=20 N。重物移动的距离与绳子自由端移动的距离相等,即重物移动的距离为s=1 m,运动时间为t=10 s,所以重物运动的速度为v===0.1 m/s。
7.不能 150 不能 解析:当此人用450 N的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450 N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,故物体不能被拉上来。物体此时受到了绳子对物体向上的拉力、地面对物体的支持力和本身的重力,因为物体处于静止状态,故受力平衡,所以F+FN=G,故FN=G-F=
600 N-450 N=150 N。此人的重力为G人=m人g=50 kg×10 N/kg=500 N,此人在竖直方向上拉力最大等于人的重力500 N,仍小于物体的重力,故不能将物体拉上来。
8.(1)③
(2)变小 弹簧测力计自身有重力
(3)钩码和动滑轮 竖直向上 匀速 钩码和动滑轮的总重力G/N
绳子的拉力F/N
寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 不能
解析:(1)在探究定滑轮工作的特点时,要匀速向下拉动弹簧测力计,此时钩码受力平衡,故选③。(2)因为弹簧测力计自身有重力,所以倒过来拉时,左侧拉力等于右侧拉力加弹簧测力计的重力,所以测力计示数会变小。(3)在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和钩码,故先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮。实验时,应竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力,故第一行应填钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。实验至少要测量三组数据的目的是得到普遍的规律,防止偶然性的发生。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重力和摩擦是客观存在的,动滑轮的重力可以尽量减小,但不可能为零。所以此次实验不能直接得出使用动滑轮能省一半力”的结论。
第1课时 定滑轮和动滑轮
定滑轮
1.如图所示,旗杆顶部装有一个滑轮,下列说法正确的是 ( )
A.它可以上下移动 B.用它改变力的大小
C.用它为了更美观 D.用它改变力的方向
2.如图所示,定滑轮与细绳间的摩擦忽略不计,沿着绳方向向下匀速拉动,质量为50 g的钩码将
(选填“向上”或“向下”)运动,弹簧测力计的示数是 N。(g取10 N/kg)
3.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,让钩码匀速上升。
(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)测出的三次拉力大小关系是F甲 F乙 F丙。(均选填“>”“<”或“=”)
动滑轮
4.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做 ( )
A.省力,不改变施力的方向 B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向
5.如图所示用动滑轮提货物,分别沿三个不同方向匀速拉绳子,关于三个力的大小关系正确的是( )
A.F1>F2=F3 B.F3>F2>F1 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
6.(新情境)(2024河北中考改编)如图所示为电动起重机的工作场景。如图所示的滑轮属于 。
7.图中使用的滑轮是 (选填“动”或“定”)滑轮,用该滑轮把重300 N的物体匀速提起2 m时,人对绳子的拉力F为 N,绳子自由端移动的距离为 m。(不计绳重、摩擦和滑轮重)
1.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1 N,A、B均处于静止状态,GB=100 N,GA=
10 N,则弹簧测力计的示数为 ( )
A.100 N B.111 N C.21 N D.20 N
2.如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重、绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.甲、乙两人用力一样大
B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小
D.甲、乙使绳索移动的距离相等
3.(2024牡丹江中考)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10 s内匀速上升4 m。物体的重力为10 N,动滑轮的重力为2 N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是 ( )
A.使用动滑轮可以省距离
B.物体运动的速度为4 m/s
C.拉力的大小为5 N
D.绳子自由端移动的距离为8 m
4.如图1、2、3所示,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦,利用滑轮用不同方法拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,若物体与地面间的摩擦力为5 N,则拉力大小分别是F1= N,F2=
N,F3= N。若物体在拉力作用下都运动了6 m,则绳子自由端通过的距离分别是s1= m,s2= m,s3= m。
图1 图2 图3
5.如图所示,两弹簧测力计均为竖直方向,不计摩擦及弹簧测力计自重,滑轮的重力为2 N,若弹簧测力计2的示数为5 N,则物体A的重力为 N,弹簧测力计1的示数为 N。
6.如图所示,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦,重力为100 N的重物位于水平地面上,在拉力F的作用下水平向左做匀速直线运动,已知拉力F的大小为10 N,则水平地面对重物的滑动摩擦力大小为 N,绳子A所受拉力大小为 N。若绳子自由端10 s内移动了1 m,则重物运动的速度为 m/s。
7.如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60 kg的物体往上拉,此人的质量为50 kg。当此人用450 N的拉力拉物体时,则物体 (选填“能”或“不能”)被拉上来,此时物体对水平地面的压力为 N。若此人用最大的拉力往上拉物体,则 (选填“能”或“不能”)将物体拉上来。(g取10 N/kg)
8.(科学探究)在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
甲 乙 丙
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用弹簧测力计的操作方法是 (填序号)。
①随意拉动钩码;②拉着钩码保持静止;③匀速向下拉动。
(2)在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”),其理由是 。
(3)在探究动滑轮工作的特点时,先测出 的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不要求填入实验记录数据);该实验至少要测量三组数据的目的是 。
此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论 答: 。
实验次序
1
2
3
【详解答案】
课堂达标
1.D 2.向上 0.5
3.(1)匀速 (2)弹簧测力计 调零 (3)= =
4.A 5.B 6.动滑轮 7.动 150 4
课后提升
1.C 解析:由图可知,弹簧测力计的挂钩受到A、B的拉力和滑轮的重力三个向下的力的合力:A处于静止状态,说明A对绳子左端施加了一个10 N的向下的拉力,由定滑轮的特点知,绳子处于静止状态说明绳子右端也受到一个向下的10 N的拉力,即B对定滑轮的拉力为10 N,定滑轮的重力为1 N,所以弹簧测力计的示数为F=10 N+
10 N+1 N=21 N,故A、B、D不符合题意,C符合题意。故选C。
2.C 解析:由图可知,甲用的滑轮是定滑轮,乙用的滑轮是动滑轮,不计滑轮重和摩擦,则甲的拉力等于物体的重力,乙的拉力等于物体重力的,所以乙用的力比甲小,故A错误,C正确;将同一物体拉到楼顶,即物体上升高度相同,甲使绳索移动的距离等于物体上升的高度,乙使绳索移动的距离等于物体上升高度的两倍,所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离,故B、D错误。故选C。
3.D 解析:A.使用动滑轮可以省力,但费距离,故A错误;B.物体在10 s内匀速上升4 m,物体运动的速度为v===0.4 m/s,故B错误;C.由图可知,动滑轮承担物重的绳子股数n=2,物体的重力为10 N,动滑轮的重力为
2 N,故拉力的大小为F===6 N,故C错误;D.绳子自由端移动的距离为s=2×4 m=8 m,故D正确。故选D。
4.5 2.5 10 6 12 3 解析:图1,滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力大小等于物体与地面的摩擦力大小,即F1=f=5 N,绳子自由端通过的距离等于物体运动的距离,为s1=6 m。图2,滑轮为动滑轮,因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,省一半的力,所以根据二力平衡,此时拉力为F2=f=×5 N=2.5 N,此时要费2倍的距离,所以,绳子自由端通过的距离为s2=2×6 m=12 m。图3,滑轮为动滑轮,拉力的作用点在动滑轮的轴上,因此是个费力杠杆,费2倍的力,省2倍的距离,此时的拉力为F3=2f=2×5 N=10 N,绳子自由端通过的距离为s3=×6 m=3 m。
5.5 12 解析:由图可知,滑轮为定滑轮,只能改变力的方向,无法改变力的大小,故物体A所受的拉力为5 N,物体A静止,其所受的拉力与重力是一对平衡力,故物体A的重力为5 N。对定滑轮受力分析,其受到了向上的拉力、向下的2段拉力、定滑轮的重力,故弹簧测力计1的示数为F=5 N+5 N+2 N=12 N。
6.10 20 0.1 解析:绳端拉力为10 N,则拉动重物的绳子拉力也为10 N,因为重物做匀速直线运动,所以重物受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力,所以地面对重物的滑动摩擦力为f=F=10 N。不计滑轮和绳子的重力以及摩擦时,绳子A承受的拉力为FA=2F=2×10 N=20 N。重物移动的距离与绳子自由端移动的距离相等,即重物移动的距离为s=1 m,运动时间为t=10 s,所以重物运动的速度为v===0.1 m/s。
7.不能 150 不能 解析:当此人用450 N的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450 N,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,故物体不能被拉上来。物体此时受到了绳子对物体向上的拉力、地面对物体的支持力和本身的重力,因为物体处于静止状态,故受力平衡,所以F+FN=G,故FN=G-F=
600 N-450 N=150 N。此人的重力为G人=m人g=50 kg×10 N/kg=500 N,此人在竖直方向上拉力最大等于人的重力500 N,仍小于物体的重力,故不能将物体拉上来。
8.(1)③
(2)变小 弹簧测力计自身有重力
(3)钩码和动滑轮 竖直向上 匀速 钩码和动滑轮的总重力G/N
绳子的拉力F/N
寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 不能
解析:(1)在探究定滑轮工作的特点时,要匀速向下拉动弹簧测力计,此时钩码受力平衡,故选③。(2)因为弹簧测力计自身有重力,所以倒过来拉时,左侧拉力等于右侧拉力加弹簧测力计的重力,所以测力计示数会变小。(3)在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和钩码,故先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮。实验时,应竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力,故第一行应填钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。实验至少要测量三组数据的目的是得到普遍的规律,防止偶然性的发生。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重力和摩擦是客观存在的,动滑轮的重力可以尽量减小,但不可能为零。所以此次实验不能直接得出使用动滑轮能省一半力”的结论。