11.2 《滑轮》 筑基提能同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级下册(教科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·霍邱期中)两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连.A静止于水平地面上,不计摩擦力,物体A对绳的拉力的大小与地面对物体A的支持力的大小分别是( )
A. B.
C. D.
2.(2024八下·周口月考)一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是( )
A.动滑轮,能省力 B.动滑轮,能改变力的方向
C.定滑轮,能省力 D.定滑轮,能改变力的方向
3.(2024八下·德庆期中)用定滑轮匀速吊起重物,先后用F1、F2、F3沿图中所示的方向拉绳子,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F3<F1<F2 D.F1=F2=F3
4.(2024八下·柳江期中)如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖(桶盖绕转轴转动),非常方便、卫生。下列说法正确的是
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆
C.左端绳子的拉力大于右端绳子的拉力
D.匀速拉动吊把时,吊把对绳子的拉力和绳子对吊把的拉力是一对平衡力
5.(2022八下·临漳期末)旗杆顶部装有一个定滑轮,它能起到的作用是( )
A.既不省力,也不能改变施力方向
B.虽不省力,但能改变施力方向
C.既省力,又能改变施力方向
D.虽省力,但不能改变施力方向
6.(2024八下·莒南期末)用下列装置将同一物体匀速提高h,不计滑轮重、绳重及摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
7.(2024八下·东莞期中)利用两只滑轮和一根绳子,组成滑轮组将一重物水平拉动,滑轮组的装配有如图甲、乙所示的两种情况,则( )
A.甲种情况省力 B.乙种情况省力
C.甲和乙省力情况一样 D.条件不足,无法判断
二、多选题
8.(2024八下·宜州期末)如图所示的滑轮组提升的重物,两个相同的滑轮的重力均为,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.自由端拉力F为
B.若物体上移,则自由端移动
C.顶部与定滑轮相连的绳子拉力为
D.若自由端拉绳子的速度为,物体移动的速度为
9.(2024八下·柳州期中)用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N的物体A水平向左移动2m,A受到地面对它的摩擦力为30N(不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦),下列说法中正确的是( )
A.拉力F为50N B.绳子自由端移动的距离为6m
C.A受到的摩擦力方向水平向右 D.拉力F为15N
10.(2023八下·阜平期末)如图所示滑轮组处于静止状态。已知每个滑轮重为 1 N,乙物体的重力为 5 N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲物体的重力是 9 N
B.若在甲、乙两物体下分别挂一个重力相同的钩码,甲会上升
C.若让甲物体上升 1 m,则乙物体需要下降 0.5 m
D.若乙物体在匀速下降,则甲物体上升的速度小于乙物体下降的速度
11.(2022八下·路南期末)下列对实验的分析不正确的是( )
A.甲图说明使用动滑轮可以省力
B.乙图处于水平平衡的杠杆用滑轮向左推动悬线时,杠杆右端下沉
C.丙图通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D.丁图木块在木板上匀速滑动时,所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数
三、实验填空题
12.(2024八下·呈贡期末)如图所示,使滑轮组达到最省力的效果,请在图中画出绳子的绕法。
13.(2024八下·西丰期末)暑假期间,李华帮父母设计了一个将粮食提升至房顶的滑轮组,如图所示。当他拉着绳子自由端移动1.2m时,粮食上升了0.3m,请画出他是如何对该滑轮组绕绳的。
14.(2023八下·上海期中)某同学研究动滑轮的使用特点时,每次都匀速提起相同钩码(不计摩擦),实验步骤如图所示。
(1)使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为 牛;
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时 ;
(3)根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是 。(选填“甲”或“乙”)
四、解答与计算题
15.(初中物理人教版八年级下册12.2滑轮练习题)小强想把一货物吊到楼上去,已知货物重1000 N,小强最大的拉力为300 N,如果使用滑轮组,至少需要几个滑轮?如何装配?
16.在一木箱的两侧(如图所示)各有一个小孔,小孔中各有绳子穿出,左侧的绳上栓一个小车,用手拉右侧的绳子,左边的小车也向前运动,当继续向右拉绳子时,右端绳子移动了10cm,左边小车却移动了20cm.木箱中有什么神秘的东西使物体比手运动得快?试画出该装置的示意图.
17.(2024八下·连州期末)小明用如题图所示滑轮组装置在10s内将质量为50kg的货物匀速提升2m。绳子自由端拉力为F(不计滑轮组机械摩擦和动滑轮重,g 取10N/kg)。
求:(1)该货物上升的速度;
(2)绳子自由端(手拉那端)移动的距离s;
(3)拉力F 的大小。(计算结果保留一位小数)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的合成与应用;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、据图可知,定滑轮不省力,且绳子的拉力处处相等,绳子的拉力为mg,由受力分析可知物体A的重力为Mg,绳子的拉力为mg,所以地面对物体A的支持力的大小为(M-m)g,C正确,ABD错误
综上选C
【分析】根据受力分析判识选项
1、定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,绳子的拉力处处相等,绳子的拉力为mg
2、根据受力分析可知,绳子拉力为mg竖直向上,A的重力为Mg,据此计算地面对物体A的支持力
2.【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,该滑轮能随物体一起移动,属于动滑轮,能够省力,不能改变方向。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力。
3.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】ABCD、定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故F1=F2=F3=G。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
【分析】要解答本题需掌握:定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力。
4.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;杠杆的分类;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.装置中的滑轮固定不动,是定滑轮,A不符合题意;
B.因为垃圾桶盖的支点在右侧边缘,绳子拉起桶盖时,动力臂大于阻力臂,桶盖可视为省力杠杆,B符合题意;
C.在定滑轮上,左端绳子的拉力等于右端绳子的拉力,C不符合题意;
D.吊把对绳子的拉力和绳子对吊把的拉力是力和反作用力,是相互作用力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,不省力;使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;物体间的力和反作用力,是相互作用力。
5.【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶部装有一个定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不能省力。
6.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】ABCD.由图A可知,该滑轮位置不随物体位置变化而变化,所以是定滑轮,不能省力,即有
;
由图B可知,该滑轮可以随物体位置移动而移动,故为动滑轮,相当于动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,所以可以省一半的力,即:
;
由图C可知,该滑轮组承担物重绳子股数为2股,由滑轮组的规律可知,绳子自由端拉力为:
;
由图D可知,该滑轮组,由3段绳子承担物重,绳子自由端拉力为:
;
由以上分析可知,图D滑轮组最省力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【分析】(1)不计机械自重和摩擦,定滑轮利用F=G求F的大小;
(2)动滑轮与滑轮组,确定n,不计机械自重和摩擦,利用求F的大小。
7.【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】ABCD、甲图动滑轮上有二段绳子,拉力是物体所受阻力的一半,乙图动滑轮上有三段绳子,拉力是物体所受阻力的,所以乙图更省力。故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】先判断动滑轮上绳子的段数,物体所受的阻力相等,拉力的大小等于阻力的,n为动滑轮上绳子的段数,绳子段数越多,越省力。
8.【答案】A,B
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 A.由图可知,承担重力的绳子段数n=2,那么自由端拉力,故A正确;
B.绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×0.5m=1m,故B正确;
C.对于定滑轮,其顶部与定滑轮相连的绳子拉力与定滑轮下端三段绳子的拉力及定滑轮自身重力平衡,所以顶部绳子拉力为F'=3F+G定=3×60N+20N=200N,故C错误;
D.绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为:v绳=nv物,若自由端拉绳子的速度为0.2m/s,则物体上升速度为:,故D错误。
故选AB。
【分析】 A.由图判断承担重力的绳子段数n,根据计算绳子的拉力;
B.根据s=nh计算绳子自由端移动的距离;
C.由图可以判断顶部与定滑轮相连的绳子的段数,根据每段绳子的拉力及定滑轮重力即可计算顶部与定滑轮相连的绳子拉力;
D.绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为:v绳=nv物。
9.【答案】C,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AD 、由图可知,作用在动滑轮上绳子段数n=2,不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦,拉力的大小:;A错误,D正确;
B、绳子自由端移动的距离:s绳=2s物=2×2m=4m;B错误;
C、摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,由于物体A向左运动,因此A受到的摩擦力方向水平向右,C正确。
故答案为:CD。
【分析】作用在动滑轮上绳子段数n=2,不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦,拉力的大小,绳子自由端移动的距离,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
10.【答案】A,B,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】
A:因为乙球的重力为5N,所以乙球对绳子的拉力F=5N,而,,甲物体的重力是 9 N A 正确
B:甲向下的力等于2倍乙向下的拉力,及F甲=2F乙,所以当 在甲、乙两物体下分别挂一个重力相同的钩码,甲会上升 B 正确
C:因为动滑轮上绳子段数是2段,乙下降的距离是甲下降记录的2倍,若让甲物体上升 1 m,则乙物体需要下降 2 m C 错误
D:因为动滑轮上绳子段数是2段,,若乙物体在匀速下降,则甲物体上升的速度小于乙物体下降的速度 D 正确
故选ABD。
【分析】
由滑轮组的知识可以判断。
11.【答案】A,B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较;杠杆的动态平衡分析;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.由甲图知道,右图中弹簧测力计伸长和左图相同,所以右图弹簧测力计对绳的拉力等同于两钩码的拉力,说明使用定滑轮不省力,A错误,符合题意;
B.如果用定滑轮向左推动右侧悬线时,定滑轮不省力也不费力,故拉力的大小不变,力的方向发生变化力臂减小,所以右边力和力臂的乘积减小,小于左边力和力臂的乘积,因此杠杆向左倾斜,即右端上翘,B错误,符合题意;
C.丙图铅笔处于平衡状态,说明左手与右手给铅笔的作用力相等,因为力的作用是相互的,所以铅笔给两手的压力相等。通过比较手指上的凹痕,说明同一压力作用在支承物的表面上,受力面积小时,压强大,可以得出压力的作用效果与受力面积有关,C正确,不符合题意;
D.木块在木板上匀速滑动时,摩擦力与弹簧测力计的拉力为一对平衡力,大小相等,D正确,不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不能省力;杠杆上的力一定时,改变力臂时,杠杆不能平衡;压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;物体匀速直线运动时,受到平衡力。
12.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】最省力,所以要从动滑轮开始缠绕、且缠绕过程中遵循一动一定,据此作图
【分析】动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,所以省力从动滑轮开始连接,改变力的方向从定滑轮开始连接
13.【答案】
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据绳子距离和物体距离的关系,计算承担物体重力的绳子段数是:
根据图像,绳子的固定端应从定滑轮上开始缠绕,如图:
【分析】根据绳子距离和物体距离关系,计算绳子股数;结合定滑轮和动滑轮,组装滑轮组。
14.【答案】(1)由图(a)可知,物体重力为不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为
(2)分析(b)、(c)和(d)三图可知,使用动滑轮匀速提起同一重物时,拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大
(3)甲
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1)、使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为0.2N;
(2)、分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)、根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是甲。
【分析】(1)由图(a)可知,物体重力为2N,不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为G动=2F2-G物=2×1.1N-2N=0.2N。
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)由(2)可知,只有在拉力与竖直方向平行时,最省力,所以甲图合理。
15.【答案】3个滑轮,装配如图:
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】动滑轮上绳子的股数n=1000N÷300N=3......100N≈4,所以,滑轮组的组装情况是:
【分析】根据物体的重力和人的最大拉力分析绳子的股数,再用最少的滑轮组装成滑轮组.
16.【答案】解:动滑轮的特殊使用方法可以起到省一半距离的目的.
动滑轮的特殊使用方法,拉的是动滑轮的轮轴,被拉物体接在绕过滑轮的一段绳子上,另一段绳子固定在箱子上.
故答案为:
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】右端绳子移动10cm,小车车前进了20cm,说明黑箱中的东西起到了一个省一半距离的作用;
动滑轮正常使用时:省一半力,费二倍距离;特殊使用时,费2倍力,省一半距离.
17.【答案】解:(1)货物上升速度
(2)滑轮组承担物重绳子的股数
绳子自由端(手拉那端)移动的距离
(3)物体的重力
不计滑轮组机械摩擦和动滑轮重,拉力F的大小
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)该货物上升的速度为0.2m/s;
(2)由图可知,绳子股数为,所以绳子自由端(手拉那端)移动的距离s=nh;
(3)不计滑轮组机械摩擦和动滑轮自重,根据可求得拉力F的大小。
1 / 111.2 《滑轮》 筑基提能同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级下册(教科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·霍邱期中)两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连.A静止于水平地面上,不计摩擦力,物体A对绳的拉力的大小与地面对物体A的支持力的大小分别是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】力的合成与应用;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A、据图可知,定滑轮不省力,且绳子的拉力处处相等,绳子的拉力为mg,由受力分析可知物体A的重力为Mg,绳子的拉力为mg,所以地面对物体A的支持力的大小为(M-m)g,C正确,ABD错误
综上选C
【分析】根据受力分析判识选项
1、定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,绳子的拉力处处相等,绳子的拉力为mg
2、根据受力分析可知,绳子拉力为mg竖直向上,A的重力为Mg,据此计算地面对物体A的支持力
2.(2024八下·周口月考)一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是( )
A.动滑轮,能省力 B.动滑轮,能改变力的方向
C.定滑轮,能省力 D.定滑轮,能改变力的方向
【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可知,该滑轮能随物体一起移动,属于动滑轮,能够省力,不能改变方向。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力。
3.(2024八下·德庆期中)用定滑轮匀速吊起重物,先后用F1、F2、F3沿图中所示的方向拉绳子,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F3<F1<F2 D.F1=F2=F3
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】ABCD、定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故F1=F2=F3=G。故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
【分析】要解答本题需掌握:定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力。
4.(2024八下·柳江期中)如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖(桶盖绕转轴转动),非常方便、卫生。下列说法正确的是
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆
C.左端绳子的拉力大于右端绳子的拉力
D.匀速拉动吊把时,吊把对绳子的拉力和绳子对吊把的拉力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;杠杆的分类;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.装置中的滑轮固定不动,是定滑轮,A不符合题意;
B.因为垃圾桶盖的支点在右侧边缘,绳子拉起桶盖时,动力臂大于阻力臂,桶盖可视为省力杠杆,B符合题意;
C.在定滑轮上,左端绳子的拉力等于右端绳子的拉力,C不符合题意;
D.吊把对绳子的拉力和绳子对吊把的拉力是力和反作用力,是相互作用力,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,不省力;使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;物体间的力和反作用力,是相互作用力。
5.(2022八下·临漳期末)旗杆顶部装有一个定滑轮,它能起到的作用是( )
A.既不省力,也不能改变施力方向
B.虽不省力,但能改变施力方向
C.既省力,又能改变施力方向
D.虽省力,但不能改变施力方向
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶部装有一个定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不能省力。
6.(2024八下·莒南期末)用下列装置将同一物体匀速提高h,不计滑轮重、绳重及摩擦,最省力的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】ABCD.由图A可知,该滑轮位置不随物体位置变化而变化,所以是定滑轮,不能省力,即有
;
由图B可知,该滑轮可以随物体位置移动而移动,故为动滑轮,相当于动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,所以可以省一半的力,即:
;
由图C可知,该滑轮组承担物重绳子股数为2股,由滑轮组的规律可知,绳子自由端拉力为:
;
由图D可知,该滑轮组,由3段绳子承担物重,绳子自由端拉力为:
;
由以上分析可知,图D滑轮组最省力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【分析】(1)不计机械自重和摩擦,定滑轮利用F=G求F的大小;
(2)动滑轮与滑轮组,确定n,不计机械自重和摩擦,利用求F的大小。
7.(2024八下·东莞期中)利用两只滑轮和一根绳子,组成滑轮组将一重物水平拉动,滑轮组的装配有如图甲、乙所示的两种情况,则( )
A.甲种情况省力 B.乙种情况省力
C.甲和乙省力情况一样 D.条件不足,无法判断
【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】ABCD、甲图动滑轮上有二段绳子,拉力是物体所受阻力的一半,乙图动滑轮上有三段绳子,拉力是物体所受阻力的,所以乙图更省力。故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】先判断动滑轮上绳子的段数,物体所受的阻力相等,拉力的大小等于阻力的,n为动滑轮上绳子的段数,绳子段数越多,越省力。
二、多选题
8.(2024八下·宜州期末)如图所示的滑轮组提升的重物,两个相同的滑轮的重力均为,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.自由端拉力F为
B.若物体上移,则自由端移动
C.顶部与定滑轮相连的绳子拉力为
D.若自由端拉绳子的速度为,物体移动的速度为
【答案】A,B
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 A.由图可知,承担重力的绳子段数n=2,那么自由端拉力,故A正确;
B.绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×0.5m=1m,故B正确;
C.对于定滑轮,其顶部与定滑轮相连的绳子拉力与定滑轮下端三段绳子的拉力及定滑轮自身重力平衡,所以顶部绳子拉力为F'=3F+G定=3×60N+20N=200N,故C错误;
D.绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为:v绳=nv物,若自由端拉绳子的速度为0.2m/s,则物体上升速度为:,故D错误。
故选AB。
【分析】 A.由图判断承担重力的绳子段数n,根据计算绳子的拉力;
B.根据s=nh计算绳子自由端移动的距离;
C.由图可以判断顶部与定滑轮相连的绳子的段数,根据每段绳子的拉力及定滑轮重力即可计算顶部与定滑轮相连的绳子拉力;
D.绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为:v绳=nv物。
9.(2024八下·柳州期中)用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N的物体A水平向左移动2m,A受到地面对它的摩擦力为30N(不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦),下列说法中正确的是( )
A.拉力F为50N B.绳子自由端移动的距离为6m
C.A受到的摩擦力方向水平向右 D.拉力F为15N
【答案】C,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AD 、由图可知,作用在动滑轮上绳子段数n=2,不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦,拉力的大小:;A错误,D正确;
B、绳子自由端移动的距离:s绳=2s物=2×2m=4m;B错误;
C、摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,由于物体A向左运动,因此A受到的摩擦力方向水平向右,C正确。
故答案为:CD。
【分析】作用在动滑轮上绳子段数n=2,不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦,拉力的大小,绳子自由端移动的距离,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
10.(2023八下·阜平期末)如图所示滑轮组处于静止状态。已知每个滑轮重为 1 N,乙物体的重力为 5 N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲物体的重力是 9 N
B.若在甲、乙两物体下分别挂一个重力相同的钩码,甲会上升
C.若让甲物体上升 1 m,则乙物体需要下降 0.5 m
D.若乙物体在匀速下降,则甲物体上升的速度小于乙物体下降的速度
【答案】A,B,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】
A:因为乙球的重力为5N,所以乙球对绳子的拉力F=5N,而,,甲物体的重力是 9 N A 正确
B:甲向下的力等于2倍乙向下的拉力,及F甲=2F乙,所以当 在甲、乙两物体下分别挂一个重力相同的钩码,甲会上升 B 正确
C:因为动滑轮上绳子段数是2段,乙下降的距离是甲下降记录的2倍,若让甲物体上升 1 m,则乙物体需要下降 2 m C 错误
D:因为动滑轮上绳子段数是2段,,若乙物体在匀速下降,则甲物体上升的速度小于乙物体下降的速度 D 正确
故选ABD。
【分析】
由滑轮组的知识可以判断。
11.(2022八下·路南期末)下列对实验的分析不正确的是( )
A.甲图说明使用动滑轮可以省力
B.乙图处于水平平衡的杠杆用滑轮向左推动悬线时,杠杆右端下沉
C.丙图通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D.丁图木块在木板上匀速滑动时,所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数
【答案】A,B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较;杠杆的动态平衡分析;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.由甲图知道,右图中弹簧测力计伸长和左图相同,所以右图弹簧测力计对绳的拉力等同于两钩码的拉力,说明使用定滑轮不省力,A错误,符合题意;
B.如果用定滑轮向左推动右侧悬线时,定滑轮不省力也不费力,故拉力的大小不变,力的方向发生变化力臂减小,所以右边力和力臂的乘积减小,小于左边力和力臂的乘积,因此杠杆向左倾斜,即右端上翘,B错误,符合题意;
C.丙图铅笔处于平衡状态,说明左手与右手给铅笔的作用力相等,因为力的作用是相互的,所以铅笔给两手的压力相等。通过比较手指上的凹痕,说明同一压力作用在支承物的表面上,受力面积小时,压强大,可以得出压力的作用效果与受力面积有关,C正确,不符合题意;
D.木块在木板上匀速滑动时,摩擦力与弹簧测力计的拉力为一对平衡力,大小相等,D正确,不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不能省力;杠杆上的力一定时,改变力臂时,杠杆不能平衡;压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;物体匀速直线运动时,受到平衡力。
三、实验填空题
12.(2024八下·呈贡期末)如图所示,使滑轮组达到最省力的效果,请在图中画出绳子的绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】最省力,所以要从动滑轮开始缠绕、且缠绕过程中遵循一动一定,据此作图
【分析】动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,所以省力从动滑轮开始连接,改变力的方向从定滑轮开始连接
13.(2024八下·西丰期末)暑假期间,李华帮父母设计了一个将粮食提升至房顶的滑轮组,如图所示。当他拉着绳子自由端移动1.2m时,粮食上升了0.3m,请画出他是如何对该滑轮组绕绳的。
【答案】
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据绳子距离和物体距离的关系,计算承担物体重力的绳子段数是:
根据图像,绳子的固定端应从定滑轮上开始缠绕,如图:
【分析】根据绳子距离和物体距离关系,计算绳子股数;结合定滑轮和动滑轮,组装滑轮组。
14.(2023八下·上海期中)某同学研究动滑轮的使用特点时,每次都匀速提起相同钩码(不计摩擦),实验步骤如图所示。
(1)使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为 牛;
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时 ;
(3)根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是 。(选填“甲”或“乙”)
【答案】(1)由图(a)可知,物体重力为不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为
(2)分析(b)、(c)和(d)三图可知,使用动滑轮匀速提起同一重物时,拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大
(3)甲
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1)、使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为0.2N;
(2)、分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)、根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是甲。
【分析】(1)由图(a)可知,物体重力为2N,不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为G动=2F2-G物=2×1.1N-2N=0.2N。
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)由(2)可知,只有在拉力与竖直方向平行时,最省力,所以甲图合理。
四、解答与计算题
15.(初中物理人教版八年级下册12.2滑轮练习题)小强想把一货物吊到楼上去,已知货物重1000 N,小强最大的拉力为300 N,如果使用滑轮组,至少需要几个滑轮?如何装配?
【答案】3个滑轮,装配如图:
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】动滑轮上绳子的股数n=1000N÷300N=3......100N≈4,所以,滑轮组的组装情况是:
【分析】根据物体的重力和人的最大拉力分析绳子的股数,再用最少的滑轮组装成滑轮组.
16.在一木箱的两侧(如图所示)各有一个小孔,小孔中各有绳子穿出,左侧的绳上栓一个小车,用手拉右侧的绳子,左边的小车也向前运动,当继续向右拉绳子时,右端绳子移动了10cm,左边小车却移动了20cm.木箱中有什么神秘的东西使物体比手运动得快?试画出该装置的示意图.
【答案】解:动滑轮的特殊使用方法可以起到省一半距离的目的.
动滑轮的特殊使用方法,拉的是动滑轮的轮轴,被拉物体接在绕过滑轮的一段绳子上,另一段绳子固定在箱子上.
故答案为:
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】右端绳子移动10cm,小车车前进了20cm,说明黑箱中的东西起到了一个省一半距离的作用;
动滑轮正常使用时:省一半力,费二倍距离;特殊使用时,费2倍力,省一半距离.
17.(2024八下·连州期末)小明用如题图所示滑轮组装置在10s内将质量为50kg的货物匀速提升2m。绳子自由端拉力为F(不计滑轮组机械摩擦和动滑轮重,g 取10N/kg)。
求:(1)该货物上升的速度;
(2)绳子自由端(手拉那端)移动的距离s;
(3)拉力F 的大小。(计算结果保留一位小数)
【答案】解:(1)货物上升速度
(2)滑轮组承担物重绳子的股数
绳子自由端(手拉那端)移动的距离
(3)物体的重力
不计滑轮组机械摩擦和动滑轮重,拉力F的大小
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)该货物上升的速度为0.2m/s;
(2)由图可知,绳子股数为,所以绳子自由端(手拉那端)移动的距离s=nh;
(3)不计滑轮组机械摩擦和动滑轮自重,根据可求得拉力F的大小。
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