人教版物理八年级下册
12.2滑轮课时训练
选择题(每题四个选项中只有一个选项是正确的,共12题)
1.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,下列关系中正确的是
A.F1>F2>F3
B.F1<F2<F3
C.F2>F1>F3
D.F2<F1<F3
2.如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10N,则拉力F以及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )
A.10N 10N B.20N 20N
C.20N 10N D.10N 20N
3.如图所示的装置,在水平向左的拉力F作用下,物体A在水平面上向左匀速运动,若物体A与水平面的摩擦力为,不计滑轮和绳的重力及它们之间的摩擦,则拉力F的大小是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,若不考虑摩擦,三个力的大小关系正确的是( )
A.F1
B.F 1=F 2=F 3
C.F1>F2>F3
D.F1>F1=F3
5.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为
A.50J B.25J C.100J D.200J
6.用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起(动滑轮、绳重和摩擦忽略不计),所用拉力为( )
A.120N B.60N
C.240N D.30N
7.两个滑轮完全相同,其重力均为20N。分别用图所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )
A.F1做的功大于F2做的功 B.F1和F2做的功相等
C.F1做功的功率小于F2做功的功率 D.F1和F2做功的功率相等
8.如图所示,动滑轮重2N,弹簧秤的示数为10N,则拉力F和物体的重为(?? )
A.20N,18N B.10N,18N C.18N,10N D.20N,20N
9.重量为500N的小明同学用F=20N的拉力通过如图所示装置,将物体匀速向上提起,不计摩擦,若物体在10s内上升4m,则在这段时间内( )
A.物体所受重力为40N
B.小明同学对地压力大小为500N
C.小明同学做的功为40J
D.小明同学做功的功率为8W
10.如图,用5N的力F向下拉绳子,使物体在6s内匀速上升0.3m。这一过程中( )
A.物体上升速度为0.1m/s
B.拉力所做的功为1.5J
C.拉力做功的功率为0.5W
D.物体的机械能守恒
11.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,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F和其移动速度的大小为( )
A.300N 0.1m/s B.150N 0.1m/s
C.60N 0.2m/s D.30N 0.2m/s
12.如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M为重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知OA∶OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计,当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时( )
A.工人对地面的压力为400N
B.建筑材料P重为600N
C.建筑材料P上升的速度为3m/s
D.物体M对地而的压力为4400N
填空题
13.如图所示,滑轮 B 是_______滑轮(选填“动”或“定”)它是一个变形的_________杠杆, 使用它的好处是_____。若不计滑轮的重力和摩擦,如果 FA=FB=50 N,则 GB=________ N。若将重物 A 向上提升 1 m,则绳子自由端向上移动的距离为____m,FA 做功_____J。
14.一位同学用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力_____图乙中人的拉力。甲收绳的速度_____乙收绳的速度。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
15.如图,用一个动滑轮把重600 N的物体匀速提起2m时,不计摩擦和动滑轮重,人对绳子的拉力为_____N,绳子自由端移动 ______m,动滑轮的挂钩受到的拉力为 _______N。
16.使用如图所示的健身设施,2s内将拉杆匀速下拉40cm的过程中,配重上升的速度为_______m/s。
作图题
17.如图所示,把图中的定滑轮与动滑轮组成滑轮组,请画出提起重物时最省力的绕线方法。
18.用如图所示的滑轮组提升重物,若拉力F将绳子的自由端移动1.5 m时,重物升高了0.5 m,请你在图中画出绳子的绕法.
五、综合计算题
19.如图所示,弹簧测力计的示数是12牛,物体A的重力为50牛;在力F的作用下,物体A匀速移动了4米,所用的时间是10秒。求:
(1)拉力F的大小;
(2)物体A受到的摩擦力f大小;
(3))拉力在10秒内做的功;
(4)拉力的功率。
20.一动滑轮把重400牛的物体提高2米,所用竖直向上的拉力为210牛,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力做功多少?
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12.2滑轮课时训练参考答案
1.D
【解析】
第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,
所以根据二力平衡,此时拉力F1=f;
第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,
所以根据二力平衡,此时拉力F2=f;
第三个图中滑轮为动滑轮,由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力,即F3=2f;
由此可得F2< F1< F3.
故D正确.
2.C
【解析】
由图可知,同一根绳子上的拉力相同,所以弹簧测力计B的示数为10N时,A物体受的拉力为10N,沿水平桌面做匀速直线运动,由力的平衡可知物体A与水平桌面的摩擦力大小为10N,拉力F作用在动滑轮的轴上,因此,在不计摩擦与轮重时,F的大小等于弹簧秤的示数再加物体A与水平桌面的摩擦力的大小。则拉力的大小为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.D
【解析】
物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向左的拉力与水平向右的摩擦力,由于物体A在水平面上向左匀速运动,物体A受平衡力作用,所以水平向左的拉力与水平向右的摩擦力二力平衡,绳子拉物体A的拉力等于物体A受到的摩擦力,绳子拉物体A的拉力与物体A拉绳子的力是相互作用力,所以物体A拉绳子的力等于摩擦力等于f,滑轮的受力分析如图所示:
物体A向左匀速运动,滑轮也向左匀速运动,所以滑轮受到平衡力作用,所以
故选D。
4.B
【解析】
因为定滑轮相当于等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,使用定滑轮拉同一重物,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即
F1=F2=F3
故选B。
5.B
【解析】
如图所示,是动滑轮的特殊用法,拉力是A与地面摩擦力的2倍,
故;
物体A在水平方向上匀速移动5m,
则拉力移动的距离:,
拉力F做的功:.
故选B.
6.B
【解析】
动滑轮重、绳重和摩擦忽略不计,使用动滑轮,能省一半力,所用拉力为
F=G=×120N=60N
故选B。
7.C
【解析】
所以
W1<W2;P1故选C。
8.B
【解析】
绳子可以大小不变的传递拉力,故拉力F=10N;动滑轮绳子的有效股数n=2,因为不计摩擦和绳重,所以拉力:
F= (G物+G动),
物体重:
G物=2F﹣G动=2×10N﹣2N=18N;
故选B.
9.D
【解析】
A.定滑轮的特点是不省力,所以提起的物体的重力与拉力相等,为20N,故A不符合题意;
B.小明同学受到竖直向下的重力、绳子竖直向上的拉力和地面竖直向上的支持力的共同作用处于静止状态,那么
F拉+F支=G小明
即
F支=G小明-F拉=500N-20N=480N
而地面对小明的支持力和小明对地面的压力是一对相互作用力,所以小明同学对地面的压力为480N,故B不符合题意;
C.定滑轮不省力也不费距离,所以绳子端移动的距离等于物体上升的高度4m,那么小明同学做的功
W=F拉s=20N×4m=80J
故C不符合题意;
D.小明同学做功的功率
P=
故D符合题意。
故选D。
10.C
【解析】
A.物体上升的速度为
v=s/t=0.3m/6s=0.05m/s
故A不符合题意;
B.拉力做的功为
W=Fs=5N×0.6m=3J
故B不符合题意;
C.拉力的功率为
P=W/t=3J/6s=0.5W
故C符合题意;
D.由于在工作过程中,高度升高,重力势能增大,动能不变,所以机械是增大的,故D不符合题意。
故选C。
11.D
【解析】
由于物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力;滑轮组是由两根绳子承担动滑轮,所以绳子末端拉力
有两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍,故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍,即
v=0.1m/s×2=0.2m/s
故选D。
12.A
【解析】
A.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时,绳子对工人会施加竖直向上的拉力,其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件知道
F+F支=G
即
F支=G-F=700N-300N=400N
由于地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以,工人对地面的压力
F压=F支=400N
故A正确;
B.由图知道,绳子的有效段数是n=2,且滑轮组摩擦均不计,由知道,建筑材料P的重力
G=2F-G动 =2×300N-100N=500N
故B错误;
C.因为物重由2段绳子承担,所以,建筑材料P上升的速度
故C错误;
D.以定滑轮为研究对象,定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件知道
FA ′=3F+G定 =3×300N+100N=1000N
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即
FA=F′A =1000N
由杠杆的平衡条件知道
FA ×OA=FB ×OB
又因为OA:OB=1:2,所以
由于物体间力的作用是相互的,所以,杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力,即
FB′=FB =500N
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M受到的支持力为
FM支持 =GM -FB′=5000N-500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力
FM压=FM支持=4500N
故D错误。
故选A。
13.定 等臂 可以改变力的方向 50 2 100
【解析】
提升物体时,滑轮B不随物体一起移动,是定滑轮;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力。
使用定滑轮不能省力,好处是可以改变力的方向。
滑轮B是定滑轮,不计滑轮的重力和摩擦时
即GB=50N。
拉物体A的滑轮是动滑轮,绳子自由端向上移动的距离为
FA 做功为
FA 做功100J。
14.大于 小于
【解析】
从图甲可以看到,有两根绳子托着动滑轮,而图乙有三根绳子托着动滑轮,物体和动滑轮的重力相同,即,那么人的拉力分别是
可知,即图甲中人的拉力大于图乙中人的拉力。
由上述可知,设重物上升的速度是,图甲中人收绳的速度是,图乙中人收绳的速度是,可知,即甲收绳的速度小于乙收绳的速度。
15.300 4 600
【解析】
从图中可看到,这是一个动滑轮,动滑轮可以省一半的力,不计摩擦和动滑轮重,人对绳子的拉力是
由于动滑轮的绳子自由端要多移动一倍的距离,所以当物体匀速提起2m时,绳子自由端移动4m。
由于物体被匀速提起,在竖直方向上受力平衡,挂钩对物体的拉力大小等于物体自身的重力,即
力的作用是相互的,动滑轮的挂钩受到的拉力大小等于挂钩对物体的拉力,大小是600N。
16.0.4
【解析】
如图所示,健身设施利用了滑轮组,n=2,拉杆匀速下拉40cm,配重上升的距离为
则配重上升的速度为
配重上升的速度为0.4m/s。
17.
【解析】
由题可知,滑轮组由一个定滑轮和两个动滑轮组成,若把线先固定在动滑轮上,则线应先向上绕过定滑轮,向下绕过其中一个动滑轮,便不能再绕线了,即另一个动滑轮没用上,此时承重绳子的根数为两根。当把线先固定在定滑轮上时,绳子向下绕过其中一个动滑轮,再向上绕过定滑轮,最后向下绕过另一动滑轮,此时承重绳子的概数为四根,故符合要求的绕线见答案。
18.
【解析】
由题可知,滑轮组应由3段绳子吊着物体,绕线情况如下图所示.
19.(1)12牛;(2)24牛;(3)96焦;(4)9.6瓦
【解析】
(1)由题知,物体做匀速运动,则拉力F等于弹簧秤的读数,即F=12N;
(2)如图所示,使用的是动滑轮,物体A受到的摩擦力为
;
(3)拉力移动的距离:
,
拉力做功:
;
(4)拉力的功率:
。
答:(1)拉力F的大小为12N;(2)物体A受到的摩擦力f大小为24N;(3)拉力在10秒内做了96J的功;(4)拉力的功率是9.6W。
20.(1)20N(2)840J
【解析】
(1)如图用动滑轮提升物体时,拉力等于总重的一半,即
则动滑轮的重为:
(2)拉力做功为:
。
答:(1)动滑轮的重力为20N;
(2)拉力做功840J。