第十二章第2节滑轮 同步练习
(学生用卷)
完成时间:30分钟
一、选择题
1.某人用70牛的力提起了230牛的重物,那么他可能使用了( )
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D.一根杠杆
2.如图所示,弹簧测力计和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10 N,则弹簧测力计A和B的读数分别为( )
A.10 N,20 N B.10 N,10 N
C.10 N,0 D.0,0
3.有若干个质量相等的钩码,如图所示,若要使滑轮组处于静止状态,则图中的虚线框内悬挂钩码的个数是(不计摩擦、滑轮和绳的重力)( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,水平拉力F的大小为20N.若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.10N B.40N C.100N D.400N
5.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.F1<F2
B.F2G
C.F1的力臂为0A
D.在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
6.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.20N 0.2m/s B.20N 0.8m/s
C.5N 0.2m/s D.5N 0.8m/s
7.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,甲、乙两人分别用如图所示的两种方法,将同样的物体拉到斜面顶端,下列说法正确的是( )
A.甲的方法可以省力,也能省功
B.甲的方法可以省力,但不能省功
C.乙的方法可以省力,但不能省功
D.乙的方法不可以省力,但能省功
8.如图(绳子和滑轮重不计)重为60N的物体A,在10N的拉力作用下,物体在水平路面上以1m/s的速度做匀速直线运动6s,则( )
A.物体A与水平路面间的摩擦力为120N
B.物体A与水平路面间的摩擦力为20N
C.在6s内绳子自由端移动了14m
D.在6s内绳子自由端移动了18m
二、填空题
9.(河南中考)如图所示是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用 方案(选填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以 。(不计机械的自重及摩擦)
10.今年是中华人民共和国成立70周年,我区各个学校都开展“升国旗,唱国歌”的主题活动,如图所示为某学校升旗的情景,旗杆顶装的滑轮是 滑轮,它的作用是 。
11.小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点,他将重为5N的物体匀速提高了1m,每个滑轮重均为1N,不计绳重及摩擦,则绳端移动距离是 m,施加在绳端的拉力F是 N,悬挂定滑轮处拉力F′是 N.
12.小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起300N的重物,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,则动滑轮重为 N。
13.如图所示滑轮是 滑轮,若物体M重200牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120牛,则拉力F= 牛。(绳、滑轮重及摩擦不计)
14.为方便残疾人上下台阶,一些公共场所设计了专用通道(斜面)如图甲所示。沿通道上台阶和直接上台阶比较,可以 (选填“省力”、“省距离”或“省功”)。图乙、丙为工人师傅用的钻头,你认为 (选填“乙”或“丙”)钻头更加省力。
三、作图题
15.如图所示,在图中画出最省力的绕绳方法。
15题图 16题图 17题图
16.如图所示,人站在一斜面顶上,用滑轮组将一重物G拉上来,请画出最省力的绕线方式。
17.如图,画出滑轮组的绕线图,使站在地面上的小孩提升重物时所用拉力最小。
四、实验探究题
18.小方同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。
(1)小方在测量钩码重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将测力计在 方向调零。测量钩码重力时,应将钩码挂在弹簧测力计下如图甲所示,并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数大小就等于钩码的重力大小。
(2)在探究定滑轮特点时,小方按照如图乙所示操作,觉得读数不太方便,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 (选填“变大”、“变小”或“不变”),其理由是 。
(3)在探究动滑轮特点时,小方按照如图丙所示操作,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,其原因是 ,请给出减小此差异的建议 。小方最终得出正确的实验结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变 ,而且费 。
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
五、计算题
19.如图所示,重为200N的物体在水平拉力F的作用下沿水平方向以0.2m/s的速度做匀速直线运动,物体所受的摩擦力f是重力的0.1倍,若不计滑轮重,绳重及滑轮装置摩擦。求
(1)物体运动了5s,水平拉力F端移动的距离是多少m?
(2)水平拉力F的大小是多少N?
20.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为300cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为550N,问:
(1)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦、绳子重以及动滑轮的重)
(2)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)
第十二章第2节滑轮 同步练习
(教师用卷)
完成时间:30分钟
一、选择题
1.某人用70牛的力提起了230牛的重物,那么他可能使用了( D )
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D.一根杠杆
2.如图所示,弹簧测力计和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10 N,则弹簧测力计A和B的读数分别为( B )
A.10 N,20 N B.10 N,10 N
C.10 N,0 D.0,0
3.有若干个质量相等的钩码,如图所示,若要使滑轮组处于静止状态,则图中的虚线框内悬挂钩码的个数是(不计摩擦、滑轮和绳的重力)( B )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,水平拉力F的大小为20N.若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则物体受到的摩擦力大小为( B )
A.10N B.40N C.100N D.400N
5.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(D )
A.F1<F2
B.F2G
C.F1的力臂为0A
D.在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
6.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为( A )
A.20N 0.2m/s B.20N 0.8m/s
C.5N 0.2m/s D.5N 0.8m/s
7.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,甲、乙两人分别用如图所示的两种方法,将同样的物体拉到斜面顶端,下列说法正确的是( B )
A.甲的方法可以省力,也能省功
B.甲的方法可以省力,但不能省功
C.乙的方法可以省力,但不能省功
D.乙的方法不可以省力,但能省功
8.如图(绳子和滑轮重不计)重为60N的物体A,在10N的拉力作用下,物体在水平路面上以1m/s的速度做匀速直线运动6s,则( B )
A.物体A与水平路面间的摩擦力为120N
B.物体A与水平路面间的摩擦力为20N
C.在6s内绳子自由端移动了14m
D.在6s内绳子自由端移动了18m
二、填空题
9.(河南中考)如图所示是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用 方案(选填“甲”或“乙”),因为采用这种方案可以 。(不计机械的自重及摩擦)
【答案】:甲 ;省力 。
10.今年是中华人民共和国成立70周年,我区各个学校都开展“升国旗,唱国歌”的主题活动,如图所示为某学校升旗的情景,旗杆顶装的滑轮是 滑轮,它的作用是 。
【答案】:定;改变力的方向。
11.小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点,他将重为5N的物体匀速提高了1m,每个滑轮重均为1N,不计绳重及摩擦,则绳端移动距离是 m,施加在绳端的拉力F是 N,悬挂定滑轮处拉力F′是 N.
【答案】:2;3;10。
12.小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起300N的重物,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,则动滑轮重为 N。
【答案】:100;30。
13.如图所示滑轮是 滑轮,若物体M重200牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120牛,则拉力F= 牛。(绳、滑轮重及摩擦不计)
【答案】:动;240。
14.为方便残疾人上下台阶,一些公共场所设计了专用通道(斜面)如图甲所示。沿通道上台阶和直接上台阶比较,可以 (选填“省力”、“省距离”或“省功”)。图乙、丙为工人师傅用的钻头,你认为 (选填“乙”或“丙”)钻头更加省力。
【答案】:省力;丙。
三、作图题
15.如图所示,在图中画出最省力的绕绳方法;
【答案】
16.如图所示,人站在一斜面顶上,用滑轮组将一重物G拉上来,请画出最省力的绕线方式。 【答案】
17.如图,画出滑轮组的绕线图,使站在地面上的小孩提升重物时所用拉力最小。
【答案】
四、实验探究题
18.小方同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。
(1)小方在测量钩码重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将测力计在 方向调零。测量钩码重力时,应将钩码挂在弹簧测力计下如图甲所示,并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数大小就等于钩码的重力大小。
(2)在探究定滑轮特点时,小方按照如图乙所示操作,觉得读数不太方便,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 (选填“变大”、“变小”或“不变”),其理由是 。
(3)在探究动滑轮特点时,小方按照如图丙所示操作,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,其原因是 ,请给出减小此差异的建议 。小方最终得出正确的实验结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变 ,而且费 。
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
【答案】:(1)竖直;静止;
(2)变小;测力计本身受重力的作用;
(3)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;省力;力的方向;距离。
五、计算题
19.如图所示,重为200N的物体在水平拉力F的作用下沿水平方向以0.2m/s的速度做匀速直线运动,物体所受的摩擦力f是重力的0.1倍,若不计滑轮重,绳重及滑轮装置摩擦。求
(1)物体运动了5s,水平拉力F端移动的距离是多少m?
(2)水平拉力F的大小是多少N?
【解析】
(1)已知物体移动的速度v物=0.2m/s,由图可知,n=2,
则拉力端移动的速度:v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
由v可得,物体运动了5s,水平拉力F端移动的距离:s=vt=0.4m/s×5s=2m;
(2)物体所受的摩擦力:f=0.1G=0.1×200N=20N,
滑轮的重、绳与滑轮之间的摩擦不计,则绳端的拉力:Ff20N=10N;
20.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为300cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为550N,问:
(1)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦、绳子重以及动滑轮的重)
(2)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)
【解析】:
(1)由题意知:圆柱体的底面积S=300cm2=3×10﹣2m2,高度h=2m,密度ρ=2.5×103kg/m3,g=10N/kg。
所以圆柱体的体积:V=Sh=3×10﹣2m2×2m=6×10﹣2m3。
圆柱体的质量:m=ρV=2.5×103kg/m3×6×10﹣2m3=150kg
G=mg=150kg×10N/kg=1500N。
物体浸没在水中时,V排=V=6×10﹣2m3。
此时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m3=600N,
由于是n=2的滑轮组吊着圆柱体,所以绳子自由端的力FT,其中T为圆柱体对动滑轮的拉力。
由图可知,T=G﹣F浮=1500N﹣600N=900N,
所以绳子自由端的拉力FT900N=450N。
(2)当绳子被拉断时,绳子受到的最大拉力F′=550N,动滑轮对圆柱体的拉力T′=2F′=1100N,
此时的浮力为:F浮′=G﹣T′=1500N﹣1100N=400N
V排′0.04m3,
物体浸入水中的长度h′为:h′1.3m。
物体上升的高度为:L=H﹣h′=15m﹣1.3m=13.7m,
圆柱体运动的时间:t68.5s。