9.2滑轮
达标作业(解析版)
1.简单机械在我们的生活中应用很广泛,下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中不省力的是
A. B.
C. D.
2.A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示,把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.关于图中的简单机械,说法正确的是( )
A.图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂,所以是省力杠杆;
B.图乙中旗杆顶端装有动滑轮,利用它来升国旗,可以改变力的方向;
C.利用图丙中的滑轮组提升重物,省功但费距离;
D.利用图丁中的滑轮组提升重物,省力又能改变力方向。
4.某人用100N的力提起了350N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.一个杠杆
5.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
A.3N B.6N C.11N D.22N
7.如图所示,不计滑轮重及摩擦,分别用力F1、F2匀速提升同一重物,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等, 则力F1、F2及其功率P1、P2的大小关系为
A.F1>F2 P1
F2 P1>P2
C.F1>F2 P1=P2 D.F18.如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是
A.甲更省力,甲机械效率大
B.乙更省力,机械效率一样大
C.乙更省力,乙机械效率大
D.甲更省力,机械效率一样大
9.如下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是
A. B.
C. D.
10.如图是手摇晾衣架的示意图,若衣服和晾衣架的总重为,不计滑轮重、绳重及摩擦,则( )
A.A滑轮是动滑轮 B.B滑轮是动滑轮
C.静止时绳的拉力等于 D.摇柄也是一种简单机械—轮轴
11.如图甲所示,旗杆顶部的A装置是______滑轮.如图乙,小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小张将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小张在图B处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.两根木棍和绳子组成的机械相当于____,该实验说明_____.
12.(1)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升.这是由于旗杆顶部有一个 ________滑轮,它_________(选填“能”或“不能”)省力.
(2)认真分析如图,物体的重力都是20 N,(不考虑摩擦和动滑轮的重力)当物体处于平衡状态时,拉力F的大小分别是FA=________N,FB=________N.
13.周一升旗时,在旗杆上升起国旗的过程中,旗杆顶使用的装置是_____滑轮(“定”或“动”),它和_____( “天平”或“筷子”或“撬棒”)的本质是一致的.
14.如图所示,重为600牛的人站在300牛的木块上,人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动,人与木块相对静止。若地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍,不计滑轮轴心的摩擦。则:
(1)木块受到地面的摩擦力为_____牛
(2)人受到木块的摩擦力为_____牛,方向为_____;(填“向左”或”向右”)
(3)木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外,还受到什么力?_____。
15.重为200N的物体静止在水平地面上.小刚用如图所示的动滑轮将物体匀速竖直提升3m,已知动滑轮重50N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦.
(1)求小刚作用在绳上的拉力F;______
(2)求该动滑轮的机械效率;_________
(3)小明认为,只需要再添一个定滑轮就可以用向下的力提升重物.请用笔画线代替绳子,在如图中画出滑轮组的绕绳方式.
(__________)
参考答案
1.C
【解析】
A.由图知,F1×4m=G×2m,所以F1=G;
B.滑轮组由三段绳子承担,所以F2=G;
C.由图知,是定滑轮,不能省力,所以F3=G;
D.根据杠杆的平衡条件:F4×(L+2L)=G×L,所以F4=G.
由以上分析得,只有C不省力.
2.B
【解析】
根据图1得物体A、B的密度为:
;
;
体积相等时,两物体的重为:
,,
即;
如图2,A物体上面为一个动滑轮,由两段绳子承担物重,
所以:,代入得,,
即虚线框内悬挂B物体的个数是2。
3.D
【解析】
A.剪铁片剪刀使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B.图乙中旗杆顶端装有定滑轮,利用它来升国旗,可以改变力的方向,故B错误;
C.使用任何机械都不省功,故C错误;
D.利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向,使用方便,故D正确。
4.D
【解析】
某人用100N的力提起了350N的重物,如果使用滑轮,需要至少4端绳子承担物重,即至少是两个动滑轮和一个定滑轮.使用杠杆时,只需要动力臂是阻力臂的3.5倍即可.ABC均不符合题意,D符合题意。
5.D
【解析】
在A的斜面中,存在F1×4m=G×2m,故F1=;在B的滑轮组中,n=3,故F2=;在C的定滑轮中,不省力,故F3=G;在D的杠杆中,存在F4×4l=G×l,故F4=;可见所需动力最小的是D.
6.B
【解析】
分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力,拉力F=(G+G轮),因为拉力相同,据此列方程求动滑轮的重力。
由图知,承担物重的绳子股数分别为:n1=3,n2=2,滑轮的重力相等,设动滑轮的重力为G轮,不计绳重和摩擦力,则拉力分别为:F1=(G1+G轮),F2=(G2+G轮),
由题知F1=F2,所以(G1+G轮)=(G2+G轮),即:(60N+G轮 )=(38N+G轮),
解答动滑轮的重力:G轮=6N。
7.C
【解析】
由图知道图(a)中是定滑轮,图(b)中是动滑轮,用在不计绳重和摩擦时,物体升高h,若用定滑轮(a)提升物体时,绳子自由端移动的距离为h,若用动滑轮(b)提升物体时,绳子自由端移动的距离为2h,当用定滑轮提升物体时,拉力做功是:W1 =F1 s=Fh,当用动滑轮提升物体时,拉力做功是:W2 =F2 s=2F2 h,因为若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等, 即W1 =W2 ,所以F1 =2F2 ,即F1 >F2,又因为时间相同,由P=知道,P1 =P2,故只有C符合题意。
8.B
【解析】
由图可知,作用在乙上绳子的股数是3,更省力些;用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦,只克服动滑轮重做额外功,若每个滑轮质量相同, 则提升相同高度时,甲乙所做的有用功和额外功均相同,故机械效率一样大.故本题正确选项是B.
9.D
【解析】
根据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械;
A.图的杠杆提升重物时,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,即F>G;B.用图中的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即F=G;
C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=2,所以,绳端的拉力是: ;
D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=3所以,绳端的拉力是:;综上所述,只有D图中的机械最省力。
10.BD
【解析】
AB.A滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,B滑轮的轴与物体一起运动,是动滑轮,故A不符合题意,B符合题意;
C.由图可知,连接动滑轮绳子的股数
n=4
不计滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力
F=G总=×100N=25N
故C不符合题意;
D.摇柄也是一种简单机械,属于轮轴,故D符合题意。
故选BD。
11. 定 滑轮组 滑轮组可以省力
【解析】
旗杆顶部的A装置是定滑轮,改变了力的方向。从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组;在图B处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们,说明使用滑轮组可以省力。
12.定 不能 20 10
【解析】
根据生活经验可知:旗杆顶部的定滑轮只能改变力的方向,而不能省力.左图为两个定滑轮,不省力,FA=G物=20N;右图重物与动滑轮相连接,.
13.定 天平
【解析】
[1]旗杆上的装置是为了改变力的方向,所以应是定滑轮。
[2]定滑轮的特点之一是不省力也不费力,即相当于一个等臂杠杆。而天平是等臂杠杆,筷子是费力杠杆,撬棒是省力杠杆,所以应该是天平。
14.180 90 向右 人对木块的压力、人对木块的摩擦力
【解析】
(1)[1]据地面给木块的摩擦力是木块给地面压力的0.2倍可计算出此时木块所受的摩擦力f=0.2×900N=180N;
(2)[2]人拉绳使木块和人一起向左匀速直线运动,即人和木块是一个整体,所以由于此时木块受到向右的摩擦是180N,所以人和木块受到向左的拉力也是180N,即左边有两端绳子拉着人和木块,故据此能判断出每一段绳子上的拉力都是90N,即此时绳子向左拉人的力是90N,由于人处于静止状态,所以此时人所受的绳子的拉力和木块对人的摩擦力是一对平衡力,所以木块对人的拉力也是90N;
[3] 摩擦力方向与拉力的方向相反,为向右;
(3)[4]对此时的木块进行受力分析即可知,此时木块除受到重力、地面支持力、地面的摩擦力外,还受到人对木块的压力和人对木块的摩擦力和绳对木块的拉力。
15.125N 80%
【解析】
(1)由图可知,图1为动滑轮,使用动滑轮能省一半的力,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则小刚作用在绳上的拉力为: ;
(2)滑轮组的机械效率为:
.
(3)因为是人站在地面上用向下的力提升重物,所以由2段绳子承担物重,根据“奇动偶定”应将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上开始绕线,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;如图所示: