沪粤版物理八下课时达标练习：6.6　探究滑轮的作用第1课时　滑轮及其作用（含答案）

6.6　探究滑轮的作用
第1课时　滑轮及其作用
题组1　定滑轮及其作用　　　　　　　)
1．如图所示为某学校升旗的情景，旗杆顶部装的滑轮是______滑轮，它的作用是________________________________________________________________________。
2．小明利用如图所示的简单机械移动物体A。当沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略滑轮摩擦。图中使用的滑轮属于________，拉力F1、F2、F3的大小关系是________________。
3．定滑轮实质上相当于(　　)
A．等臂杠杆 B．费力杠杆
C．省力杠杆 D．无法确定
4．如图所示，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计的重力不能忽略、摩擦可不计)。图的四套装置中能实现的是 (　　)
5．如图所示，物体A所受的重力为100 N，滑轮所受的重力是20 N，当整个装置静止时，弹簧测力计的示数是34 N，不计绳重及摩擦，物体B所受的重力是(　　)
A．40 N B．60 N
C．64 N D．7 N
6．某同学用定滑轮和弹簧测力计完成了以下几个实验：
(1)如图A所示，甲物体重3 N，乙物体重10 N，用绳绕过定滑轮相连(不计绳重与摩擦)。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为________N。
(2)在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3 N，小慧认为是7 N。
①小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力(如图B所示)；然后将绳子靠着定滑轮(不计绳重与摩擦)，如图C所示，弹簧测力计依次放在(a)(b)(c)(d)位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮只改变了力的________，不改变力的________，所以，小明认为图A中b绳对乙的拉力为3 N。(均选填“大小”或“方向”)
②图A中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力。为了探究这两个力的大小关系，再做如图D所示的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出，b绳对乙的拉力________(选填“等于”或“不等于”)乙对b绳的拉力。由此可知，图A中b绳对乙的拉力为________N。
题组2　动滑轮及其作用　　　　　　
7．如图所示，物重为300 N，若不计绳重、滑轮重和摩擦，重物匀速上升，则挂钩P承受的拉力是________N，拉力F是________N。若拉力F移动的距离为2.4 m，则重物上升________m。
8．如图所示，A、B两个滑轮中B是________(选填“动滑轮”或“定滑轮”)；若物体G与地面的滑动摩擦力为30 N，要使G沿水平方向匀速运动2 m，绳端的拉力F1为________N，拉力F1移动的距离为________m；F2为________N，拉力F2移动的距离为________m。(不考虑滑轮重、绳重和滑轮摩擦)
9．小谦想把被台风刮倒的树拉正。如图所示，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有________段绳子拉甲树。若不计绳重和摩擦，甲树受300 N拉力的作用，则小谦对绳子的拉力至少为________N。
10．如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到方向竖直向上的F2的作用，物体的重力为G。在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提升时(　　)
A．F1＜F2
B．F2＝G
C．F1的力臂为OA
D．绳子在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
11．如图所示的滑轮装置，重为5 N的物体挂在绳端，滑轮在力F的作用下匀速向上运动了2 m。若不计滑轮重、绳重及摩擦，则拉力F的大小和物体向上运动的距离为(　　)
A．10 N　4 m B．2.5 N　4 m
C．10 N　2 m D．2.5 N　2 m
12．如图所示，某同学研究使用动滑轮时拉力的特点，他每次都使用同一个动滑轮匀速提起钩码，不计绳重和摩擦，每个钩码重1 N。请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳，初步得出结论。
(1)根据分析可知，动滑轮的重力为________N。
(2)比较(a)(b)(c)三图可知：________________。
(3)比较(b)(d)(e)三图可知： ______。
13.在图中画出动滑轮的支点O、动力臂L1。
14．在探究动滑轮的活动中，某同学所做实验如图所示，实验操作完全正确，然而他发现F明显大于。你如何改进实验，使F更接近于？请提出两条合理措施：
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
答案详析
1.定　改变作用力的方向
2.定滑轮　F1=F2=F3
解析： 由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A匀速直线运动,所以F1、F2、F3都与物体A所受地面的摩擦力相等,所以三种拉法所用的拉力相等,即 F1=F2=F3。
3.A
4.D　解析： A、C两图中,钩码挂在拉环上,因为弹簧测力计本身有重力,所以此时弹簧测力计显示的示数等于弹簧测力计自身的重力与钩码重力之和;B图中,右边的弹簧测力计倒置使用,此时右边弹簧测力计的示数等于左边弹簧测力计的重力与钩码重力之和,而左边弹簧测力计的示数等于钩码的重力,两边弹簧测力计的示数不相等,绳子的拉力为F=G1+G;D图中,左边弹簧测力计的示数:F左=G1,手拉右边弹簧测力计的挂钩,由力的平衡条件可得,右边弹簧测力计的示数(即弹簧测力计受到向下的拉力):F右=F-G=G1+G-G=G1,所以,F左=F右=G1,能得出正确结论。
5.D　解析： 弹簧测力计的示数为34 N,滑轮重20 N,定滑轮两侧拉力是相等的,物体B没有与地面接触,故拉力F=GB,由受力分析可得,2GB+G轮=F弹,解得GB=7 N。
6.(1)3　(2)①方向　大小　②等于　3
解析： (1)以甲为研究对象,甲处于静止状态,所以a绳对甲的拉力F=G甲=3 N。(2)①由图C和题意可知,使用定滑轮改变了力的方向,但不能改变力的大小;②图A中,b绳对乙施加拉力,由于力的作用是相互的,则乙对b绳同时施加拉力,所以b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力;如图D所示的实验,将弹簧测力计丙与丁相互对拉,它们的示数相等,说明相互作用力大小相等,于是可以得出,b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力;由此可知,图A中b绳对乙的拉力为3 N。
7.300　150　1.2
解析： (1)因物重为300 N,故挂钩P受到的拉力FP=G=300 N;由图知,该滑轮为动滑轮,且n=2,不计绳重、滑轮重和摩擦,则绳端的拉力:F=12G=12×300 N=150 N。(2)因有两段绳子在拉物体,绳端上升距离等于重物上升距离的2倍,若拉力F移动的距离为2.4 m,则重物上升的距离为12×2.4 m=1.2 m。
8.动滑轮　30　2　15　4
9.2　150　解析： 如图所示,用绳子拉甲树时,甲相当于一个动滑轮,此时有2段绳子拉甲树;不计绳重和摩擦,甲树受300 N拉力的作用,所以人对绳子的拉力至少为F=12F甲=12×300 N=
150 N。
10.D　解析： 由图可知,在提升动滑轮的过程中,由力臂的定义可知,F1的力臂小于F2的力臂,根据杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越小,动力越大,即F1>F2,故A错误;在不计摩擦的情况下,用F2提升物体时,动力臂是阻力臂的2倍,则F2=12(G+G动),故B错误;由图可知,连接OA的直线与力F1的作用线不垂直,根据力臂定义可知,OA不是F1的力臂,故C错误;根据动滑轮的特点可知,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,故D
正确。
11.A　解析： 由图可知,该滑轮是动滑轮,当滑轮在力F的作用下匀速向上运动2 m时,物体移动的距离为2×2 m=4 m。不计滑轮重、绳重及摩擦,此时拉力应该是物重的2倍,因此拉力为F=2G=2×5 N=10 N,故A正确。
12.(1)0.2
(2)使用动滑轮提起重物约省一半的力
(3)使用动滑轮提起同一重物,沿不同方向的拉力大小不相等(或滑轮组提起同一重物,两边绳子夹角越大,所需拉力越大)
解析： (1)由动滑轮的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=2,利用F=12(G物+G动)得动滑轮重:
G动=2F1-G1=2×0.6 N-1 N=0.2 N。
(2)分析比较图(a)(b)(c)可知:使用动滑轮提起重物约省一半的力。
(3)分析比较图(b)(d)(e)可知:使用动滑轮缓慢提升相同重物时,两边绳子夹角越大,所用的力也越大。
13.如图所示
14.(1)减小动滑轮的重力　(2)增大物重