人教版(2024)物理八年级下册同步练习 12.3滑轮课堂通行证 (含详情)

文档属性

名称 人教版(2024)物理八年级下册同步练习 12.3滑轮课堂通行证 (含详情)
格式 docx
文件大小 1.6MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-03-07 20:50:20

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
12.3滑轮
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示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.
2.人类用智慧创造了机械,机械改变着我们的生活。下列关于机械的说法正确的是(  )
A.汽车方向盘是常见的轮轴,既不省力也不费力
B.要多使用省力的机械,不使用费力的机械
C.杠杆使用不方便,滑轮使用方便
D.盘山公路是特殊的斜面,是省力机械
3.如图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图乙是其等效示意图。当此“车梯”匀速提升重物时(  )
A.增大物重,“车梯”的机械效率变高
B.该“车梯”承担物重的绳子有5股
C.绳端拉力F是物重G的
D.使用“车梯”可以省距离
4.用图甲的滑轮组提升重200N的物体,动滑轮重10N,不计绳重和摩擦,物体上升高度h为1m,则绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小分别为(  )
A.s=2m;F=105N B.s=3m;F=70N
C.s=2m;F=70N D.s=3m;F=210N
5.如图所示,分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物,若不计滑轮重及摩擦,则(  )
A.F1F2>F3>F4 C.F1>F2=F3=F4 D.F16.如下图所示,某同学用重的滑轮匀速提升重的物体。不计绳重和摩擦,则该同学所用的拉力F可能为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体。物体提升相同高度,不计绳重和摩擦,下列说法一定正确的是(  )
A.若GA=GB,则η甲>η乙
B.若FA=FB,则η甲>η乙
C.若GA<GB,则FA>FB
D.若FA>FB,则GA<GB
8.用如图所示滑轮组匀速提升物体时,保持拉力F对滑轮组的功率不变,动滑轮重为Gm,不计绳重和摩擦。物体重为G、匀速提升物体的速度为v、动滑轮对物体做功的功率为P、滑轮组的机械效率为η。如所示图像可能正确的是(  )
A.拉力F随物重G的变化图像
B.动滑轮对物体做功的功率P随物重G的变化图像
C.物体上升速度v的倒数随物重G的变化图像
D.滑轮组的机械效率随物重G的变化图像
9.如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似,图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,三人中被拉动者为负,他们都使出了最大力气,仍处于“僵持”状态,没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦,以下做法中最有可能使女孩获胜的是(  )
A.仅将绳在两木棍上多绕1圈 B.仅将绳在两木棍上少绕1圈
C.仅增加绳的总长 D.仅减小绳的总长
10.如图所示是使用不同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F最大的是(  )
A. B. C. D.
二、填空题
11.在图中,能改变力的方向的滑轮是 (选填“A”或“B”)。重物G为100牛,不计滑轮的重和摩擦,匀速提升重物时FA= 牛;图B中物体在2秒内上升的了3米,则拉力FB所做的功为 焦,功率为 瓦。
12.小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为 N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为 N.
13.如图所示,如果绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,物重G=300N,则图甲中的拉力F甲= N,图乙中的拉力F乙= N;如果不计绳重及摩擦,每个滑轮的重力为30N,物重G=300N,则拉力F甲= N,拉力F乙= N。
14.如图所示,A、B两个滑轮中, 是动滑轮,在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时,物体与桌面的摩擦力是60N,匀速移动物体,拉力F为 N。
15.在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,匀速移动物体时,水平拉力F为 N,绳端移动的速度是物体移动速度的 倍。
16.一名工人用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲、乙两次工人对绳子的拉力F甲 F乙,两次工人对地面的压力F'甲 F'乙,两次拉力所做功的大小W甲 W乙,两次拉力功率的大小P甲 P乙(均选填“>”、“=”或“<”)。
三、作图题
17.如下图所示,汽车陷入烂泥中,附近有一棵大树,车上有两个滑轮、一根绳子,如何用最小的力把汽车拉出来?请在图中用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。
四、实验题
18.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 ,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 ;
(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0.8N,由图可知,利用滑轮组提升重物能 ,如果物体被提升的速度是0.2m/s,绳子自由端移动的速度是 m/s。
五、综合题
19.质量是6kg的物体A放在水平桌面上,利用如图装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平。其示数为2N,不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,则(g取10N/kg)
(1)作用在绳端的拉力F N;
(2)水平桌面对物体A的摩擦力是 N;
(3)在10s内拉力作用点移动 m。
六、计算题
20.如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m,(不计绳重和摩擦),求:
(1)动滑轮重;
(2)绳自由端的移动速度为多大?
(3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?
《12.3滑轮》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D A B D B B C A A
1.D
【详解】A.不计机械自重和摩擦,则有有,代入数据为
得到,故A不符合题意;
B.由题图可知为滑轮组,与动滑轮相连的绳子段数是3,即n=3,则,故B不符合题意;
C.题图是一个倒着用的动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,所以,故C不符合题意;
D.由题图可知,动力臂为
阻力臂为1m,动力臂和阻力臂之比为,所以动 力和阻力之比为,所以,故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.汽车方向盘是常见的轮轴,它可以省力,故A错误;
B.使用省力还是费力机械根据实际情况,比如:使用撬棒撬石头,用的是省力机械;使用钓鱼竿钓鱼,用的是费力机械,故B错误;
C.人的手臂就是一个杠杆,使用方便,如果使用动滑轮将地面上的物体吊到高处,人站到高处向上拉,不是很方便,故C错误;
D.斜面的坡度越小越省力,坡度越大越不省力;盘山公路利用了斜面省力的原理,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】A.增大物重提升相同高度时,有用功增大,额外功不变,有用功与总功的比值增大,“车梯”的机械效率变高,故A符合题意;
B.由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=4,故该“车梯”承担物重的绳子有4股,故B不符合题意;
C.不考虑动滑轮重力和摩擦时,绳子拉力,即绳端拉力F大于物重G的,故B不符合题意;
D.图中绳子移动的距离是物体上升距离的4倍,即使用“车梯”不能省距离,故D不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】根据题意:承重绳子段数,物体上升高度,滑轮组提升重的物体重力,动滑轮重为。不计绳重和摩擦,根据滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系可知
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.D
【详解】物体重为G,由图可知,第一个是动滑轮,按此方式使用可以省一半的力,即 ;剩余的三个滑轮是定滑轮,使用定滑轮不能省力,即
F2=F3=F4=G
所以拉力的关系
F1故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.B
【详解】动滑轮之所以能省一半的力,是因为其相当于杠杆的变形,轮的直径相当于动力臂,轮的半径相当于阻力臂,这样动力臂是阻力臂的二倍,自然就能省一半的力,而这一关系成立的前提条件是:必须竖直向上拉绳子;不计绳重和摩擦,重物和动滑轮的总重由2段绳子承担, 当沿竖直方向拉动时,拉力
图中斜向上拉绳子时,动力臂和阻力臂都会减小,但动力臂会小于阻力臂的二倍,而阻力不变,由杠杆平衡条件可知,动力就会增大,因此所用拉力变大,则拉力F的范围是F>50N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】由图可知,甲滑轮组承重的绳子股数n甲=3,乙滑轮组承重的绳子股数n乙=2。
A.不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率
若,由题知动滑轮重力相同,则
故A错误;
B.由图可知,n甲=3,n乙=2,由
可得,提升物体的重力
则两物体的重力分别为
若,由上式可知
根据
可知,则
故B正确;
C.甲滑轮组绳子自由端的拉力
乙滑轮组绳子自由端的拉力
若GA<GB,由上式可知,无法判断FA与FB的大小关系,故C错误;
D.由B项解答可知,两物体的重力分别为
若FA>FB,由上式可知,无法判断GA与GB的大小关系,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】A.不计绳重及摩擦,则拉力
当物重为0时,动滑轮重力不为0,所以拉力不为0,故A错误;
B.动滑轮对物体做有用功,其功率
当物体重力为0时,动滑轮对物体做功的功率为0,故B错误;
C.拉力F对滑轮组的功率

其中P、Gm是定值,故该图像符合物体上升速度v的倒数随物重G的变化图像,故C正确;
D.滑轮组的机械效率为
所以随着物体重力的增大,滑轮组的机械效率是增大的,但即使物体重力再大,机械效率始终小于1,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】AB.仅将绳在两木棍上多绕1圈,这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大,女孩越省力,可能使女孩获胜,同理可知,仅将绳在两木棍上少绕1圈,不能使女孩获胜,故A符合题意,B不符合题意;
CD.改变绳的总长,不能改变力的大小,故CD不符合题意。
故选A。
10.A
【详解】不计机械自重和摩擦,即在理想状态下比较动力的大小。
A.这是动滑轮的特殊使用方法,物体挂在动滑轮一侧绳子上,拉动滑轮的轮轴,此时拉力
F1=G+G=2G
B.图示是一个定滑轮,则拉力
F1=G
C.绳子的有效段数为3,绳子自由端的拉力
D.图中为斜面,使用任何机械不能省功,根据Fs=Gh有
F1×2m=G×1m可得
F1=G
比较所用动力的大小,可知选项A中动力最大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. A 100 300 150
【详解】[1]动滑轮省力但不改变力的方向,定滑轮不省力但能改变力的方向,故能改变力的方向的滑轮是A。
[2][3][4]不计滑轮的重和摩擦,可得
FA=G=100N
图B中物体在2秒内上升的了3米,则拉力FB拉出的距离为6米,做的功为
W=50N×6m=300J
拉力FB所做功的功率为
12. 100 20
【详解】试题分析:因为动滑轮有两段绳子吊着物体,不计动滑轮重、绳重和摩擦,拉力F=1/2G=1/2×200N=100N;若不计绳重及摩擦,实际测量A端的拉力为110N时,根据F=1/2(G+G动)得G动=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N.
【考点定位】滑轮组绳子拉力的计算
13. 100 75 110 90
【详解】[1]由图可知,甲滑轮组动滑轮上的绳子段数n甲=3,如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计,则甲滑轮组绳端拉力
[2]乙滑轮组动滑轮上的绳子段数n乙=4,如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计,则乙滑轮组绳端拉力
[3]如果不计绳重及摩擦、动滑轮的重力为30N,则甲滑轮组的拉力
[4]乙滑轮组的拉力
14. B 20
【详解】[1]由图可知,滑轮A不随物体移动是定滑轮,B随物体移动是动滑轮。
[2]由图可知,通过动滑轮绳子的段数n=3,物体匀速移动,水平方向物体受到的拉力F物和摩擦力f是一对平衡力,所以
F物=f=60N
在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时,匀速移动物体,拉力
15. 30 2
【详解】[1]根据动滑轮省一半力的性质,拉力大小为物体摩擦力大小的一半为30N。
[2]绳自由端速度为物体的n倍,本题中绳子股数为2,所以移动速度为2倍。
16. > < = =
【详解】[1] [3][4]设物体升高的距离为h,由图可知,甲图中,承担物体绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离为
s=nh=2h
不计绳重及机械摩擦的情况下,甲图中工人对绳子的拉力为
甲图中,拉力做的功为
乙图中,承担物体绳子的段数n′=3,绳子自由端移动的距离为
s=n′h=3h
不计绳重及机械摩擦的情况下,乙图中工人对绳子的拉力为
乙图中,拉力做的功为
故F甲 F乙,W甲=W乙。因为在相同时间内把相同的物体提升相同的高度,根据可知,两次拉力功率的大小相等,即P甲=P乙。
[2]图甲中,工人向下拉绳子,绳子给人一个向上的力,则工人对地面的压力为重力与拉力的差;图乙中,工人向上拉绳子,绳子给人一个向下的力,则工人对地面的压力为重力与拉力的和;故工人对地面的压力F甲′ F乙′。
17.
【详解】用最小的力,则承担拉力的绳子段数最多,则应从动滑轮绕起。因此将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。如图所示:
18. 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 省力 0.6
【详解】(1)[1][2]由甲图知道,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向,观察测力计的示数都为1N,等于物重,故得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不省力。
(2)[3][4]在图乙中,拉力
F=0.6N<G=1N
说明使用动滑轮时省力,但不能改变力的方向。
(3)[5]由图丙知道,物体的重力为2N,测力计的示数为0.8N,故利用滑轮组提升重物能省力。
[6]物体上升10cm,绳子自由端上升30cm,故绳子自由端移动的速度为重物移动速度的3倍,故绳子自由端移动的速度
v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s
19. 2 6 6
【详解】(1)[1]因为弹簧测力计的示数是2N,所以,作用在绳端的拉力F为2N。
(2)[2]由图可知,承担摩擦力的绳子股数是3,所以

(3)[3]物体A在10s内通过的距离
绳子自由端移动的距离
20.(1)120N;(2)0.3m/s;(3)250N
【详解】解:(1)由图可知,承担重物的绳子股数n=3,所以绳端的拉力为
变形可得,动滑轮的重力为
G动=3F-G=3×200N-480N=120N
(2)物体移动的速度为
自由端移动的速度为

(3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力
答:(1)动滑轮重为120N;
(2)绳自由端的移动速度为;
(3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少为250N。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)