《9.2 滑轮》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版八年级下册
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,用滑轮组提升重物时,将重600N的物体在10s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是( )
A.绳子自由端拉力移动的速度为0.6m/s
B.绳子自由端拉力F的大小为300N
C.绳子自由端拉力F的功率为150W
D.滑轮组的机械效率为85.7%
2.如图所示,国旗杆顶部装有一个滑轮,关于该滑轮下列说法正确的是( )
A.它是一个动滑轮 B.它可以上下移动
C.用它改变力的方向 D.用它改变力的大小
3.下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
4.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F4,这四个拉力的大小关系正确的是( )
A..F2>F1>F3=F4 B.F4>F1=F2>F3
C..F3>F2>F1>F4 D.F3>F1=F2>F4
5.两个滑轮完全相同,其重力均为20N.分别用图所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )
A.F1大于F2? B.F1=F2
C.F1小于F2 D.F1和F2大小无法确定
6.如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,如果物体重为1牛顿,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则弹簧测力计的读数为( )
A.1牛顿 B.0.5牛顿 C.2牛顿 D.1.5牛顿
7.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处,某人借助该机械吊起一辆摩托车。不计绳和机械自重,下列说法错误的是( )
A.图中A部分可等效为定滑轮
B.该机械既可省力,也能改变力的方向
C.图中B部分可等效为动滑轮
D.若绳子被拉下6m时,摩托车上升1m
9.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B均处于静止状态,GB=100N,GA=10N,则弹簧测力计的示数为( )
A.100N B.111N C.21N D.20N
10.如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则F1、F2、F3、F4的大小关系为( )
A.F1>F2>F3>F4 B.F1=F2=F3=F4
C.F1<F2<F3<F4 D.F1>F2>F3=F4
11.如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( )
A.F甲=200N,并向上移动4m
B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m
D.F乙=400N,并向上移动1m
12.物体重G=200N,滑轮重G′=20N要使物体匀速上升1m,不计摩擦,则( )
A.F=420N,滑轮向上移动0.5m
B.F=420N,滑轮向上移动2m
C.F=110N,滑轮向上移动0.5m
D.F=110N,滑轮向上移动2m
二.填空题(共6小题)
13.如图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轴,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计,支点是 (选填“A”“B”或“C”)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用 (选填“①”或“②”)效果更好。
14.图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,使用这种剪刀的好处是可以省 (选填“力”或“距离”),如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变 一些。
15.如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,想起刚学习滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到400N拉力,则乙树受到的拉力为 N。
16.使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)旗杆的顶端安装着一个 (选填“定”或“动”)滑轮,当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向向 (选填“上”或“下”)。
(2)使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是 (选填“增大”或“减小”)阻力臂,这样剪断物体更省力。
17.使用如图所示的滑轮分别匀速提起重为10牛的物体,以滑轮为参照物,物体是 的(选填“运动”或“静止”)。当绳子自由端被提升2米时,物体提升 米;若不计摩擦和滑轮重力,则拉力F1大小为 牛。
18.在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验,货物重50N,若不计轮重、绳重和摩擦,将货物匀速向上拉动1m,则图甲中拉力F= ,绳自由端下降 m;则图乙中拉力F= ,绳自由端上升 m。
三.作图题(共1小题)
19.如图所示,工人站在高处利用滑轮组提升物体,请画出最省力的滑轮组的绕线方式。
四.解答题(共1小题)
20.如图所示,人站在地面上,通过这个滑轮组把重物G提升到楼上,请你画出这个滑轮组最省力的绕线方法。
《9.2 滑轮》同步练习-2024-2025学年第二学期北师大版八年级下册
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D C A D A B A D C B D
题号 12
答案 A
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,用滑轮组提升重物时,将重600N的物体在10s内匀速提升了2m,已知动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是( )
A.绳子自由端拉力移动的速度为0.6m/s
B.绳子自由端拉力F的大小为300N
C.绳子自由端拉力F的功率为150W
D.滑轮组的机械效率为85.7%
【解答】解:A.由题可知:绳子的段数为2,物体在10s内匀速提升了2m,则物体上升的速度为:,
绳子自由端拉力移动的速度为:v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力F的大小为:,故B错误;
C.绳子自由端拉力F的功率为:PFv绳=350N×0.4m/s=140W,故C错误;
D.滑轮组的机械效率为:,故D正确。
故选:D。
2.如图所示,国旗杆顶部装有一个滑轮,关于该滑轮下列说法正确的是( )
A.它是一个动滑轮 B.它可以上下移动
C.用它改变力的方向 D.用它改变力的大小
【解答】解:升旗时旗杆顶端的滑轮并不随国旗升降,它是一个定滑轮,用力方向与国旗运动的方向相反,故用它改变力的方向,故C正确,ABD不正确。
故选:C。
3.下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、该方法相当于使用了动滑轮,可以省力,故A符合题意;
B、该方式使用的是定滑轮,不省力,故B不符合题意;
C、该方式相当于用一根绳子直接拉石墩,不省力,故C不符合题意;
D、该方式相当于用双股绳子拉石墩,不省力,故D不符合题意。
故选:A。
4.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F4,这四个拉力的大小关系正确的是( )
A..F2>F1>F3=F4 B.F4>F1=F2>F3
C..F3>F2>F1>F4 D.F3>F1=F2>F4
【解答】解:甲、乙两图为定滑轮,使用定滑轮可以改变力的方向但是不能改变力的大小(即不能省力),不计绳重和摩擦,因此F1=F2=G;
丙、丁两图为动滑轮,使用动滑轮可以省一半力,因此F3=2G,F4G,所以F3>F1=F2>F4,D正确,ABC错误。
故选:D。
5.两个滑轮完全相同,其重力均为20N.分别用图所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )
A.F1大于F2? B.F1=F2
C.F1小于F2 D.F1和F2大小无法确定
【解答】解:左边的滑轮不随物体一起运动,所以此滑轮为定滑轮,则F1=G=400N,
右边的滑轮随物体一起运动,为动滑轮;所以F2(G+G动)(400N+20N)=210N,
所以F1大于F2。
故选:A。
6.如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,如果物体重为1牛顿,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则弹簧测力计的读数为( )
A.1牛顿 B.0.5牛顿 C.2牛顿 D.1.5牛顿
【解答】解:
使用动滑轮时,承担物重的绳子有2股,已知不计动滑轮重、绳重及摩擦,
所以提起物体的力,即弹簧测力计的示数为FG1N=0.5N。
故选:B。
7.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
A、如图,OC:OD=OA:OB=1m:4m=1:4,
∵F1×OD=G×OC,
∴F1GG,
B、由图知n=3,不计机械自重和摩擦,F1G,AB图中的拉力相等,等于G;
C、不计机械自重和摩擦,F1=2G;
D、∵不计机械自重和摩擦,
∴F1s=Gh,
∴F1GGG,
由上述分析可知,利用杠杆动力最小。
故选:A。
8.如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处,某人借助该机械吊起一辆摩托车。不计绳和机械自重,下列说法错误的是( )
A.图中A部分可等效为定滑轮
B.该机械既可省力,也能改变力的方向
C.图中B部分可等效为动滑轮
D.若绳子被拉下6m时,摩托车上升1m
【解答】解:AC、提升物体时,A的轴的位置固定不动,属于定滑轮;B和物体一起移动,属于动滑轮,故A、C正确;
B、利用该滑轮组装置既能省力,又能改变力的方向,故B正确。
D、由图知,A、B组成滑轮组,n=5,则拉力端移动距离s=5h;人将绳拉下5m时,摩托上升的高度h=1m,故D错误。
故选:D。
9.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B均处于静止状态,GB=100N,GA=10N,则弹簧测力计的示数为( )
A.100N B.111N C.21N D.20N
【解答】解:
因为GA=10N,而GA处于静止状态说明GA对绳子左端施加一个10N的向下的拉力,绳子处于静止状态说明绳子右端也受到一个向下的10N的拉力,定滑轮的重力为1N,所以弹簧测力计的示数:F=10N+10N+1N=21N。
故选:C。
10.如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则F1、F2、F3、F4的大小关系为( )
A.F1>F2>F3>F4 B.F1=F2=F3=F4
C.F1<F2<F3<F4 D.F1>F2>F3=F4
【解答】解:定滑轮实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,无论沿哪个方向匀速拉起物体,力的大小都相等,故F1=F2=F3=F4,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
11.如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( )
A.F甲=200N,并向上移动4m
B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m
D.F乙=400N,并向上移动1m
【解答】解:AB、图甲是动滑轮,动滑轮不能改变力的方向,但是可以省一半的力,所以F甲G物200N=100N,拉力端移动的距离为s=2h=2×2m=4m,故AB错误;
CD、图乙是动滑轮,由图可知,G物F乙=200N,所以F乙=400N,拉力端移动的距离为s'h2m=1m,故C错误,D正确。
故选:D。
12.物体重G=200N,滑轮重G′=20N要使物体匀速上升1m,不计摩擦,则( )
A.F=420N,滑轮向上移动0.5m
B.F=420N,滑轮向上移动2m
C.F=110N,滑轮向上移动0.5m
D.F=110N,滑轮向上移动2m
【解答】解:
因为物体匀速上升,
所以F=G′+2G=20N+2×200N=420N,
这是动滑轮的一种特殊使用方法,它的特点是费1倍的力却省一半的距离。
所以拉力作用点移动的距离Sh1m=0.5m。
故选:A。
二.填空题(共6小题)
13.如图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘轴,图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照 省力 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计,支点是 B (选填“A”“B”或“C”)点;图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用 ① (选填“①”或“②”)效果更好。
【解答】解:(1)辘轳的实质是轮轴,动力作用在轮上,可以省力;支点是绕着转动的固定点,即B点;
(2)水龙头开关的设计也应用了轮轴,增大轮的半径可以增大动力臂,在阻力和阻力臂一定时,可以减小动力,故选择图中的①可以更省力。
故答案为:省力;B;①。
14.图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 方向 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,使用这种剪刀的好处是可以省 力 (选填“力”或“距离”),如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变 近 一些。
【解答】解:(1)旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时不随红旗一起升降为定滑轮,使用这种滑轮的目的是改变力的方向;
(2)园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,由图可知使用这种剪刀时,动力臂长,阻力臂短,可以省力,如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变近一些,减小阻力臂。
故答案为:方向;力;近。
15.如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,想起刚学习滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有 2 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到400N拉力,则乙树受到的拉力为 200 N。
【解答】解:由图可知,用绳子拉甲树时,甲相当于一个动滑轮,此时有两段绳子拉甲树;
不计绳重和摩擦,甲树受400N拉力,则每段绳子承担的力是400N的,
所以小欣对绳子的拉力为:FF甲400N=200N,乙树受到的拉力也为200N。
故答案为:2;200。
16.使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)旗杆的顶端安装着一个 定 (选填“定”或“动”)滑轮,当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向向 下 (选填“上”或“下”)。
(2)使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是 减小 (选填“增大”或“减小”)阻力臂,这样剪断物体更省力。
【解答】解:(1)国旗杆上的滑轮为定滑轮,利用它来升国旗,可以改变施加力的方向,故当旗帜缓慢下降时,手对绳的拉力方向向下;
(2)图中剪刀在使用过程中,在同样的情况下,往剪刀转动轴靠近,减小了阻力臂,由F1L1=F2L2可知:阻力和动力臂一定时,阻力臂L2越小,动力越小、越省力,因此这样做的目的是减小阻力臂,可以省力。
故答案为:(1)定;下;(2)减小。
17.使用如图所示的滑轮分别匀速提起重为10牛的物体,以滑轮为参照物,物体是 静止 的(选填“运动”或“静止”)。当绳子自由端被提升2米时,物体提升 1 米;若不计摩擦和滑轮重力,则拉力F1大小为 5 牛。
【解答】解:动滑轮和物体连在一起,二者位置不变,故是相对静止的;
拉力端移动距离为:s=2h=2m,则h=1m;
不计摩擦和滑轮重力,拉力FG10N=5N。
故答案为:静止;1;5。
18.在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验,货物重50N,若不计轮重、绳重和摩擦,将货物匀速向上拉动1m,则图甲中拉力F= 50N ,绳自由端下降 1 m;则图乙中拉力F= 25N ,绳自由端上升 2 m。
【解答】解:(1)图甲中,滑轮为定滑轮,若不计轮重、绳重和摩擦,则拉力F=G=50N,绳自由端下降距离:s=h=1m;
(2)图乙,滑轮为动滑轮,若不计轮重、绳重和摩擦,则拉力F′G50N=25N,绳自由端上升距离:s′=2h=2×1m=2m;
故答案为:50N;1;25N;2。
三.作图题(共1小题)
19.如图所示,工人站在高处利用滑轮组提升物体,请画出最省力的滑轮组的绕线方式。
【解答】解:图中的滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成;工人站在高处利用滑轮组提升物体,则绳子自由端的拉力方向应向上;所以,需要从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这也是最省力的绕法,如图所示:
四.解答题(共1小题)
20.如图所示,人站在地面上,通过这个滑轮组把重物G提升到楼上,请你画出这个滑轮组最省力的绕线方法。
【解答】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意工人站在楼下地面上可知拉力方向向下,因此从定滑轮上固定。如图所示:
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