人教版 八年级物理下册 12.2 滑轮 巩固练习（含答案）

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八年级物理下册
12.2
滑轮
巩固练习（含答案）
一、选择题（本大题共7道小题）
1.
下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是(　　)
2.
如图所示是工人提升重物的情景，若不计滑轮所受重力及摩擦力，其中最省力的是(　　)
3.
用如图所示的几种简单机械提起相同重物G，机械自重不可忽略，不考虑摩擦，则最小的力是(　　)
A.
F1
B.
F2
C.
F3
D.
F4
4.
利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是(　　)
A.
重力做的功是有用功
B.
拉力F1做的功是额外功
C.
绳子自由端的拉力F做的功是总功
D.
该滑轮的机械效率可能等于100%
5.
如图所示，使用滑轮组提升重物时，能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)(　　)
A.
改变绕绳方式
B.
减小动滑轮的质量
C.
减小提升重物的高度
D.
减小被提升物的质量
6.
重1
000
N的物体A，在4
s内匀速向前运动了4
m，A受到地面的摩擦力为300
N，拉力F为120
N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是(　　)
A.
绳子自由端移动了8
m
B.
重力做功的功率为1
000
W
C.
物体A克服摩擦做功480
J
D.
机械效率为83.3%
　　　　　　
7.
(多选)建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运送时，砖都匀速上升，绳重及摩擦均忽略不计，这三次拉力依次为F1、F2、F3，效率为η1，η2，η3，则(　　)
A.
F1＋F2＝F3
B.
F1＋F2＞F3
C.
η1＋η2＝η3
D.
η1＜η2＜η3
　　　　　　　　　　
二、填空题（本大题共6道小题）
8.
如图所示甲、乙两个滑轮，属于动滑轮的是__________，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用F1、F2匀速提起同一物体时，则F1、F2的大小关系是：F1________F2.
　　　　
9.
如图所示，用F＝50
N的力通过滑轮组水平重力为80
N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40
J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60
N，则物体运动的距离为________
m，该滑轮组的机械效率为________(忽略绳子和动滑轮的重力)．
10.
如图所示，每个滑轮重30
N，忽略绳子与滑轮的摩擦阻力．用这滑轮组将重300
N的物体匀速提升10
m，则在这过程中，拉绳的力F＝________N，物体的机械能__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，滑轮组的机械效率为________．
　　　　
11.
某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率．将两个相同的钩码提升相同的高度，则________的机械效率较高，主要原因是：________________．
12.
如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B两个物体，使它们均升高0.2
m，测得A、B所受重力为GA＝4.5
N，GB＝9
N．甲滑轮组中弹簧测力计的示数FA＝2
N．则甲滑轮组的机械效率为________．若两滑轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数FB＝________N(不计绳重和摩擦)．
13.
如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)，工人师傅用40
N的拉力将质量为5
kg、底面积为1
600
cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为______%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1
020
N的砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为1
000
N和600
N，当质量为50
kg的工人师傅拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强为________Pa.
三、作图题（本大题共2道小题）
14.
请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起．
15.
如图所示，要用向下的力提升重物，请画出滑轮组绳子的绕法．
四、解答题（本大题共2道小题）
16.
工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10
N/kg.
(1)若某次运送建材的质量为50
kg，则建材的重力是多少？
(2)若工人在1
min内将建材匀速竖直向上提升了12
m，作用在钢绳上的拉力为200
N，求拉力的功率；
(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？
17.
在一底面积为
4
m2的圆柱形深井底部，有一体积为2
m3，密度为1×104
kg/m3的贵重物体，现用如图所示的装置将其打捞上来．若牵引车以0.6
m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30
s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103
Pa(忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10
N/kg)．求：
(1)物体的重力；
(2)物体浸没在水中时受到的浮力；
(3)牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；
(4)物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；
(5)牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力．
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12.2
滑轮
巩固练习-答案
一、选择题（本大题共7道小题）
1.
【答案】C　【解析】动滑轮可以看作动力臂是阻力臂2倍的杠杆，省力但费距离，A不符合题意；订书机的动力臂大于阻力臂，可以省力，但费距离，B不符合题意；使用筷子夹取物体时，阻力臂大于动力臂，费力但省距离，C符合题意；天平是等臂杠杆，不省力也不省距离，D不符合题意．故选C.
2.
【答案】D　【解析】不计滑轮所受重力和摩擦力，图A是直接用绳子提升物体，拉力FA等于物体的重力G；图B滑轮组有2股绳子承重，故有FB＝；图C是一个定滑轮，不省力，故有FC＝G；图D滑轮组有3股绳子承重，故有FD＝；综上所述，D最省力，故选D.
3.
【答案】B　【解析】拉力F3和物重G相等，不考虑机械自重时，拉力F1、F2、F4对应的动力臂都是阻力臂的2倍，则拉力都是；考虑机械自重，拉力F1对应的杠杆和F4对应的动滑轮的自重都是阻力，所以实际的拉力要大于；而F2对应的杠杆重心在支点左边，杠杆重力是动力，所以其拉力F2要小于.故选B.
4.
【答案】C　【解析】因为物体没在重力的方向上移动距离，重力没有做功，故A错误；拉力F1做的是有用功，故B错误；拉力F做的功是总功，故C正确；使用该滑轮，因为有摩擦，物体运动时要做一些额外功，所以机械效率不可能等于100%，故D错误．故选C.
5.
【答案】B　【解析】由滑轮组的机械效率公式η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%可知，滑轮组的机械效率与所提升的重物重量及动滑轮的重量有关，和绕绳方式无关，和重物的提升高度无关，所以A、C选项错误；减小动滑轮的质量或增加被提升物的质量都可以提高机械效率，所以B选项正确，D选项错误．故选B.
6.
【答案】D　【解析】物体向前运动4
m，绳子的有效股数为3，绳子自由端移动了12
m，A错误，重力没有做功，功率为0，B错误；物体A克服摩擦力做功W＝f摩s＝300
N×4
m＝1
200
J，C错误，η＝＝＝≈83.3%.故选D.
7.
【答案】BD　【解析】根据题图可知，绳子段数为n＝2，在绳重及摩擦均忽略不计的情况下，三次拉力分别为F1＝(G0＋G动)(G0表示一块砖的重力)，F2＝×(2G0＋G动)＝G0＋G动，F3＝×(3G0＋G动)＝G0＋G动，所以F1＋F2＝(G0＋G动)＋
G0＋G动＝G0＋G动>G0＋G动＝F3,
A项错误、B项正确．第一种情况下，滑轮组的机械效率可以表示为η1＝×100%＝×100%同样的道理，第二种情况下，滑轮组的机械效率可以表示为η2＝×100%，第三种情况下，滑轮组的机械效率可以表示为η3＝，显然可以看出，有用功在总功中所占的比例越来越大，所以机械效率是越来越高，即η1<η2<η3，D项正确；另外，η1＋η2＝×100%＋×100%≠×100%,
C项错误．故选BD.
二、填空题（本大题共6道小题）
8.
【答案】乙　＞　【解析】甲图中的滑轮在使用时，轴的位置固定不动，是定滑轮．乙图中的滑轮在使用时，轴的位置随被拉物体一起运动，是动滑轮；在不计滑轮的自重和摩擦时，F1＝G，F2＝，所以F1＞F2.
9.
【答案】0.4　60%　【解析】第一空：由W＝Fs可知，绳子自由端移动的距离s绳子＝＝＝0.8
m，由图知n＝2，则s物＝s绳子＝×0.8
m＝0.4
m；第二空：物体匀速向左运动，受到的拉力等于摩擦力f＝60
N，物体做的有用功W有＝fs物＝60
N×0.4
m＝24
J，滑轮组的机械效率为η＝×100%＝×100%＝60%.
10.
【答案】110　增大　90.9%　【解析】如题图所示，滑轮组由三股绳子承担物重，F拉＝(G物＋G动)＝×(300
N＋30
N)＝110
N，物体匀速上升，物体的动能不变，重力势能增加，则物体的机械能增大，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈90.9%
11.
【答案】甲　做的有用功相同时，乙使用动滑轮做的额外功多
【解析】
根据题设情景“将两个相同的钩码提升相同的高度”可知，使用图甲中的定滑轮、图乙中的动滑轮所做的有用功是相同的．但是，在使用图乙中的动滑轮时，还必须克服动滑轮的重力做功，这一部分功是无用功，故使用动滑轮做的额外功多，总功也较多，根据机械效率的定义可知，动滑轮的机械效率低，定滑轮的机械效率高．
12.
【答案】75%　4　【解析】用滑轮组提升重物时，克服物体重力所做的功是有用功，则W有＝Gh，拉力F所做的功是总功，即W总＝Fs，甲滑轮组中有三股绳承担物重，则s＝3
h，则甲滑轮组的机械效率为η甲＝×100%＝×100%＝75%；依题意可知，η乙＝η甲＝75%，则有η乙＝×100%＝×100%＝75%，解得FB＝4
N.
13.
【答案】62.5　625　【解析】吊篮的重力G＝mg＝5
kg×10
N/kg＝50
N，故滑轮组的机械效率是η＝＝＝×100%＝×100%＝62.5%.由F＝(G＋G动)可得，G动＝2F－G＝2×40
N－50
N＝30
N，工人师傅的重力G＝mg＝50
kg×10
N/kg＝500
N，刚好是绳子C能承受的最大拉力，此时对绳子B产生的最大拉力是FB＝2FC－G动＝2×500
N－30
N＝970
N(小于1
000
N，绳子不会断)，则吊篮对地面的最小压力是1
020
N＋50
N－970
N＝100
N，故其对地面的最小压强是p＝＝＝625
Pa.
三、作图题（本大题共2道小题）
14.
【答案】
如答图所示：
【解析】要求绳子自由端向下，可以从人开始倒着画，绕过定滑轮后有两种画法，一是将绳子固定于动滑轮的挂钩，二是再绕过动滑轮将绳端固定于定滑轮的挂钩上，为了达到省力效果，应选第二种画法，如答图所示．
15.
【答案】
如答图所示
答图
四、解答题（本大题共2道小题）
16.
【答案】
解：(1)G＝mg＝50
kg×10
N/kg＝500
N
(2)1
min绳子移动的距离s＝2h＝2×12
m＝24
m
拉力做的功W＝Fs＝200
N×24
m＝4
800
J
t＝1
min＝60
s
P＝＝＝80
W
(3)由图像可知，当η＝50%时，重物G＝400
N
η＝×100%＝×100%＝×100%
即50%＝，解得G动＝400
N
当η＝60%时，η＝×100%即60%＝
解得G＝600
N.
17.
【答案】
(1)G物＝m物g＝ρ物V物g＝1×104
kg/m3×2
m3×10
N/kg＝2×105
N
(2)F浮＝ρ水gV排＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×2
m3＝2×104
N
(3)牵引车通过的路程s＝vt＝0.6
m/s×30
s＝18
m
物体提升的高度h＝＝＝9
m
(4)物体露出水面前，由平衡条件得
F拉＝G物－F浮＝2×105
N－2×104
N＝1.8×105
N
v物＝v＝×0.6
m/s＝0.3
m/s
物体受到绳子拉力的功率
P＝F拉v物＝1.8×105
N×0.3
m/s＝5.4×104
W
(5)由p＝ρgh
得水面下降的深度：
Δh＝＝＝0.25
m
此时物体露出水面的体积
ΔV＝Δh·S＝0.25
m×4
m2＝1
m3
物体浸在水面下的体积
V排′＝V物－ΔV＝2
m3－1
m3＝1
m3
物体受到的浮力
F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×1
m3＝1×104
N
牵引车对绳子的拉力
F＝(G物－F浮′)＝×(2×105
N－1×104
N)＝9.5×104
N