3.4 简单机械 培优练习（滑轮）

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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3.4 简单机械培优练习（滑轮）
一、选择题（共15题；共30分）
1.定滑轮使用过程中表现出来的特点是（?? ）
A.?既能省力，亦能改变施力方向?????????????????????????????B.?只能改变施力的方向
C.?只能省力，不能改变施力方向?????????????????????????????D.?只能改变施力的大小
2.如图所示，不计摩擦，把重G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N，则关于该动滑轮的说法中错误的是 (?? )
A.?动滑轮重4 N???????????????????????????????????????????????????????B.?使用该动滑轮要费距离
C.?该动滑轮的机械效率为80%????????????????????????????????D.?提升物体的速度越快，机械效率越高

第2题图 第3题图 第4题图
3.如图所示，古代护城河吊桥上安装的滑轮A是（?? ）
A.?动滑轮、能省力??????????????????????????????????????????????????B.?定滑轮、能改变力的方向
C.?定滑轮、能省力??????????????????????????????????????????????????D.?动滑轮、能改变力的方向
4.如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G。在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（ ??）
A.?F15.在图中所示的简单机械中，忽略机械自重、绳重和摩擦，当提起相同重物时，最省力的是（?? ）
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
6.小西学习了滑轮知识后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出如图所示的方案，将船拉近岸边。则（?? ）
A.?这是一个动滑轮，可省力????????????????????????????????????B.?这是一个定滑轮，可省力
C.?这是一个动滑轮，可改变力的方向??????????????????????D.?这是一个定滑轮，可改变力的方向

第6题图 第7题图 第8题图
7.用图示装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（ ??）
A.?两个滑轮均为定滑轮???????????????????????????????????????? ???B.?人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C.?物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛?????????D.?使用该装置不能省力，但能改变力的方向
8.如图所示，在水平拉力F的作用下使物体G沿水平地面匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，已知物体与地面间的摩擦力为10N，物体运动速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法正确的是（ ???）
A.?拉力大小为10N???????B.?拉力大小为5N???????C.?拉力的功率大小为20W???????D.?拉力的功率大小为10W
9.如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙 ， 拉力做功的功率分别是Ｐ甲和P乙。若不计摩擦、动油轮重和绳重，则F甲与F乙、Ｐ甲与P乙之间的大小关系是（　　）
A.?F甲F乙? Ｐ甲>P乙　 C.?F甲>F乙? Ｐ甲=P乙???????? ?????D.?F甲
第9题图 第10题图 第11题图
10.如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用沿着不同方向的拉力F1、F2和F3拉起钩码。则（???? ）
A.?F1较大?????????????????????????????B.?F2较大?????????????????????????????C.?F3较大?????????????????????????????D.?三个力一样大
11.一辆汽车不小心陷进泥潭后，若司机按如图所示的甲、乙两种方法将汽车从泥潭中匀速拉出相同的距离，不考虑滑轮、绳子的重和滑轮绳子间的摩擦力，则下列分析正确的是（?? ）
A.?甲组比乙组省力???????????B.?乙组比甲组省力???????????C.?甲组比乙组做功多???????????D.?乙组比甲组做功多
12.用滑轮组提升重物，下列措施中能提高机械效率的是（?? ）
A.?增加提升的高度，增大有用功?????????????????????????????B.?增加动滑轮个数，使滑轮组更省力
C.?增加被提升物体的重力，从而增大有用功???????????D.?增大提升的速度，从而减小额外功
13.用如图所示的滑轮匀速提起重为300牛的重物，若滑轮重为15牛，则实际使用时，所用拉力F的大小可能是 (?????? )
A.?315牛????????????????????????????????B.?157.5牛????????????????????????????????C.?160牛????????????????????????????????D.?150牛

第13题图 第14题图 第15题图
14.如图为三种滑轮组装方法，每只滑轮的质量相等，绳子重力和体系内的摩擦忽略不计，用这三套滑轮组在相同的时间内把质量相同的重物提升到同一高度，则(? )
A.?动力大小：F甲＞F乙＞F丙????????????????????????????????? ??? B.?动力所做的功大小：W甲＜W乙＜W丙
C.?动力做功的功率大小：P甲＞P乙＝P丙???????? ?????????D.?机械效率大小：η甲＝η乙＝η丙


15.如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦）。那么在此过程中（?? ）
A.?物体M与地面间的摩擦力为5牛???????????????????????????B.?物体M与地面间的摩擦力为10牛
C.?水平拉力F做功的功率为20瓦??????????????????????????????D.?1秒内滑轮对物体M做功为10焦
二、填空题（共6题；共14分）
16.定滑轮和动滑轮在构造上是相同的，只是在使用中， ________的滑轮叫定滑轮，________的滑轮叫动滑轮；定滑轮的作用是 ________；动滑轮的作用是________。
17.如图所示，用滑轮将重物提起，弹簧测力计的示数是10N，人拉绳所用的力F为________N，不计摩擦，物体和滑轮的总重是________．

第17题图 第18题图 第19题图
18.如图所示，在摩擦不计的情况下，物重10N，手拉弹簧测力计在C位置时示数为________N；若手拉弹簧测力计在A、B、C三个不同位置时，拉力FA、FB、FC的大小关系是________。
19.如图是高空修剪树枝工具，包括剪片、弹簧、拉杆、滑轮组和拉绳，把树枝放入两剪片形成的刀口中，拉动拉绳就能轻松剪断树枝。
（1）为了剪断较粗些的枝条，除了增大拉力外，应将枝条尽量往________点靠近。（选填“B”或“O”）。
（2）当用20牛的力来拉绳时，A点受到绳子a的拉力为________牛（不计摩弹簧擦和滑轮自重）。
20.搬运砖头的独轮车的有关尺寸如图所示，车厢和砖头总重G＝1 000牛。推车时，人手向上的力F＝________牛，使用它可以________(填“省力”或“省距离”)。
?
21.用如图所示的机械拉着400N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为100N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为________。若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做功________J。




三、实验探究题（共3题；共7分）
22.在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照如图所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计）。

甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（两小组）
实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛）
1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.3

（1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为 ________N。
（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是________?。
（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为________?图（填“甲”或“乙”）。
23.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15


（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会________?（“变大”、“变小”或“不变”）,其理由是________。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是________。 请给出一条减小此差异的建议________。
24.物理实验要遵循实事求是的原则。小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中， 完成了如图所示的实验并记录了数据。 通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：

实验次数 物重G/N 使用定滑轮时测力计的示数F1/N 使用动滑轮时测力计的示数F2/N
1 1.00 0.60 0.65
2 1.50 1.10 0.90
3 2.00 1.60 1.15



（1）在使用定滑轮时，测力计的示数总是小于物体的重力， 这与使用定滑轮不省力相矛盾，请仔细观察实验装置图， 分析造成这一现象的原因是________；
（2）在使用动滑轮提升物体时，测力计的示数也不等于物重的一半。小明猜想是由于动滑轮本身也有重力且绳子与滑轮之间有摩擦的缘故，你同意小明的猜想吗？________。如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，利用小明测得的数据可求出动滑轮的重力为________?N。
四、解答题（共3题；共40分）
25.如图甲，某同学用两个滑轮组成的滑轮组，在同一种绕绳的方式下匀速提升不同质量的重物，得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与重物所受重力G的大小关系，并绘制出如图乙的F-G图像(不计绳重以及摩擦)。
（1）试根据图像计算动滑轮所受重力G动。
（2）在图甲中画出该同学的绕绳方法。
（3）用该滑轮组提起重为65 N的重物时，滑轮组的机械效率是多少?

26.在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为20牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
人的拉力所做的功。 （2）人的拉力做功的功率。 （3）滑轮组的机械效率。

27.建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒．已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦．
求：（1）拉力的大小． （2）这段时间内人拉绳子做功的功率．

参考答案
一、选择题
1. B 2. D 3. B 4. D 5. D 6. A 7. C 8.C 9. C 10. D 11.B 12. C 13. C 14. D 15. C
二、填空题
16. 固定；随物体一起移动；改变力的方向；省力 17. 10；20 18. 10；FA=FB=FC 19. （1）O（2）60
20. 300；省力 21.66.67%；300
三、实验探究题
22. （1）0.2（2）拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大（3）甲
23. （1）变小；忽略了测力计的重力（2）动滑轮本身有重力；将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里;换用质量更小的动滑轮等，合理即可
24. （1）弹簧测力计本身有重力（2）同意；0.3
四、解答题
25. （1）解：由受力分析可知F= (G+G动)。根据图像，取两个特殊点代入: (G+G动)=20 N，
? (70+G动)=40 N。(也可以根据其他点列方程)联立解之得G动=10 N，n=2
（2）解：如图所示。
?
（3）解：由题意可知此时的拉力F= (G+G动)= (65 N+10 N)=37.5 N。
?此时滑轮组的机械效率η= = = =86.7%
26. （1）解:F=20N????
s=2m×2=4米 W=Fs=20N×4m=80J （2）解:P=W/t=80J/4s=20w（3）解:F=f=0.15G=0.35×100N=35N
???? W有用=Fs=35N×2m=70J W总=80J η=W有用/W总=70J/80J=87.5%
27.（1）解：物体的重力为：G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
动滑轮的重力为：G轮=m轮g=8kg×10N/kg=80N；
则拉力为：F= （G+G轮）= ×（1000N+80N）=540N；
答：拉力的大小为540N；
（2）拉力移动的距离为s=2h=2×3m=6m；
拉力做的功为：W=Fs=540N×6m=3240J；
拉力的功率为：P= = =108W．
答：这段时间内人拉绳子做功的功率为108W．
(
1
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