6.6探究滑轮的作用—2020-2021学年粤沪版八年级物理下册同步检测含解析

6.6探究滑轮的作用
一、动滑轮和定滑轮的特点
1．一名体重600N的举重运动员，可举起1300N的物体，这个人站在地面上，用如图装置提升物体，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起的最重的物重是（　　）
A．600N B．1300N C．1900N D．700N
2．学校旗杆顶端装有定滑轮，这样做
A．既省力，也改变力的方向
B．省力，但不改变力的方向
C．不省力，但改变力的方向
D．既不省力，也不改变力的方向
3．如图（a）、（b）所示，分别用力F1、F2匀速提升重为10N的物体，图（a）中的滑轮作用是______，若不计摩擦、绳重和滑轮重力，力F1的大小为______N，力F2的大小为______N。
二、滑轮组的特点及计算
4．利用如图所示的滑轮组匀速提升450N的重物，动滑轮重为30N（不计绳重及摩擦），则拉力F的大小为（　　）
A．150N B．160N C．170N D．240N
5．关于滑轮组的叙述，较全面的是（　　）
A．一定省力，又能改变力的方向
B．一定省力，但不能改变力的方向
C．有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向
D．使用滑轮组一定能省力
6．如图所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法，其中最省力的是（动滑轮重和摩擦忽略不计）（　　）
A． B． C． D．
7．物体重600N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要______N的力；若用一个动滑轮匀速竖直提起它，需要______N的力。（不计摩擦及滑轮和绳重）
8．用滑轮组提升重600N的重物，要想使拉力F＝200N，则到少要用______个滑轮组成，其中定滑轮有______个，当物体被提高2m时，则拉绳子移动的距离是______m。
巩固练习
9．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力及摩擦，则（　　）
A．
B．
C．
D．
10．聪聪利用如图所示的滑轮组，使重60N的物体A沿水平地面匀速向左移动了1m，物体A与地面间摩擦力为30N，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确的是（　　）
A．拉力F为30N B．滑轮组挂钩拉物体A的力为30N
C．该滑轮组既能省力又可以省距离 D．绳子自由端移动的距离为3m
11．用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，如图所示，其中用力最大的是（均不计摩擦和机械自重）（　　）
A． B． C． D．
12．用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动， （不计滑轮、绳子重力及摩擦力）则（　　）
A．F1＞F2＞F3 B． F2＞F3＞F1 C． F2＜F1＜F3 D． F3＜F1＜F2
13．如图所示，两个物体所受的重力分别为G1和G2，忽略滑轮自重和摩擦，当滑轮平衡时，G1与G2的大小关系是（　　）
A．G1=2G2 B．G1=G2 C．2G1=G2 D．3G1=G
14．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是（　　）
A．F2 C．F4＝F215．两个滑轮按如图所示方式组合，其中A是_________滑轮；B滑轮的作用是_________。
16．如图所示，用F=20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，不计绳子与滑轮间的摩擦，当物体向左移动1.5m时，则绳子自由端移动______m，物体与地面之间的摩擦力大小为______N。
17．用如图所示的滑轮组，将重为20牛的物体以0.2m/s的速度匀速提升，拉力F=12N，拉力的功率为______W，若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为______N。
18．如图所示，不计绳的重力和摩擦，已知每个滑轮重10N，物体重G＝100N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力F＝_____N。
19．如图所示，利用滑轮组用时10s将200N的重物匀速向上提升到20m高的平台上，求：
(1)画出滑轮组的绕线方式；
(2)绳子自由端向下移动的速度；
(3)若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重是多少N。
20．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果（不计滑轮的重力），然后归纳得出初步结论。
（1）比较A、B两图可知： ______ ；
（2）比较B、C两图可知： ______ 。
21．如图所示，是小敏同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验。她按图示每次都匀速提起钩码，测得数据如下表所示。请你分析：
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
甲
1
0.2
1
0.2
乙
1
0.2
1
0.2
丙
1
0.2
0.55
0.4
(1)比较甲乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮____________；
(2)比较甲丙两图及实验数据，可得到的初步结论是：________；
(3)把钩码升高相同的高度，比较乙和丙测力计移动的距离，可知：使用动滑轮_____________；
(4)根据乙实验数据可知，使用定滑轮_______（选填“能”或“不能”）省功。
(5)根据丙实验的数据，小敏发现并没有省一半力，这其中的原因可能是______。若要得出的结论尽可能接近“使用动滑轮能省一半力”，该对实验器材进行怎样的调整：__________
参考答案
1．A
【详解】
由图可知该装置是定滑轮，定滑轮不省力，因为人的体重为600N，人能施加的最大拉力F＝600N，滑轮重和摩擦均忽略不计，他能提起的最重的物重
G＝F＝600N
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．C
【分析】
掌握定滑轮的实质及省力特点：实质是一个等臂杠杆，所以不省力，但可以改变用力方向。
【详解】
定滑轮实质是一个等臂杠杆，既不省力也不费力，但能改变力的方向。
故选C。
3．改变力的方向 10 5
【详解】
[1]图（a）是定滑轮，本质是等臂杠杆，可以改变力的方向；图（b）是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆，可以省力。
[2]不计摩擦、绳重和滑轮重力，使用定滑轮不省力也不费力，则
F1＝G＝10N
[3]使用动滑轮省一半的力，即
4．B
【详解】
拉力F的大小为
故选B。
5．C
【详解】
A、如右图所示，滑轮组有三段绳子，力的方向向上，因此可以省力但不能改变力的方向，故A不符合题意；
B、如左图所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向，故B不符合题意；
C、左图滑轮组能省力、能改变力的方向；右图滑轮组能省力，不能改变力的方向，故C符合题意；
D、如果提升的物体重力远小于动滑轮重力，则使用滑轮组就不能省力，故D不符合题意。
故选C。
6．A
【详解】
动滑轮重和摩擦忽略不计，物体的重力不变。
A．由3段绳子承担物体的重，即
F=G
B．由两段绳子承担物体的重，即
F=G
C．图中滑轮是定滑轮，不能省力，即
F=G
D．图中滑轮是动滑轮，省一半力，即
F=G
因此最省力的是A。
故选A。
7．600 300
【详解】
[1]物体重600N，如果用一个定滑轮匀速提起它，不计摩擦及绳重，需要的拉力
[2]用一个动滑轮匀速竖直提起它，不计摩擦及滑轮和绳重，需要用的拉力
8．2 1 6
【详解】
[1][2]用滑轮组提升重600N的重物，要想使拉力F＝200N，在不计滑轮重和摩擦时
说明由三段绳子承担物重，则
因此，至少要用到两个滑轮，其中一个定滑轮，一个动滑轮。
[3]当物体被提高2m时，则拉绳子移动的距离
9．D
【详解】
不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下；a、b、c图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力；故
F1=F2= F3=G
d图用的是动滑轮，能够省一半的力，故
所以
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．B
【详解】
AB．如图所示的滑轮组n=2，物体A沿水平地面匀速向左移动，物体A与地面间摩擦力为30N，故物体A在水平方向受到平衡力作用
解得
故A错误，B正确；
CD．该滑轮组能省力但不可以省距离，因为绳端移动的距离为物体A的2倍，即故CD错误。
故选B。
11．B
【详解】
由题知，不计摩擦和机械自重，
A．由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以；
B．由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以；
C．使用定滑轮，；
D．使用动滑轮，；
由以上分析可知，B选项中用力最大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
12．C
【详解】
三幅图中物体受到的摩擦力都是相同的，第一幅图中是定滑轮，定滑轮不能省力，不计滑轮、绳子重力及摩擦力，故；第二幅图是动滑轮，能省一半力，故；第三幅图虽然也是动滑轮，但是拉力位于滑轮端，故，综上所述，则。
故选C。
13．A
【详解】
图中是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，可以将G2由于重力而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力（该拉力等于G2），动滑轮得绳子股数是2，不计摩擦及滑轮重，即在理想状况下
所以
即
故选A。
14．B
【分析】
不计机械自重和摩擦。
第一个图，使用的是等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得F1=G；
第二个图，使用的滑轮组n=3，；
第三个图，使用动滑轮，动力作用在轴上，F3=2G；
第四个图，使用的斜面满足，根据FL=Gh求解。
【详解】
不计机械自重和摩擦。
由第一个图可知，L1=L2，由杠杆平衡条件可得F1=G；
由第二个图可知，使用的滑轮组n=3，则
由第三个图可知，使用动滑轮，动力作用在轴上，则
F3=2G
由第四个图可知，使用的斜面满足
因为
FL=Gh
所以
可见
F2故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
15．动滑轮 改变拉力F的方向
【详解】
[1]由图可知，A滑轮可以随物体一起运动是一个动滑轮。
[2]B滑轮固定在那个位置，只能绕轴转动，一个定滑轮，定滑轮的优点是可以改变力的方向。
16．4.5 60
【详解】
[1]因为用F=20N的拉力，拉着物体在地面上做匀速直线运动，缠绕在动滑轮上的绳子的段数为3段，当物体向左移动1.5m时，则绳子自由端移动
[2]此时的绳子拉力即为物体与地面之间的摩擦力，即
17．4.8 4
【分析】
.
【详解】
[1]由图可知，重物和动滑轮由两股绳子承担，即n=2，故绳子自由端的速度
拉力的功率
[2]由拉力可得，动滑轮的重力
18．190
【详解】
物体在如图所示位置静止时，绳子对物体的拉力
F绳＝G＝100N
由图知，动滑轮上绳子的段数n＝2，不计绳重和摩擦，由滑轮组的特点可得
则需要施加的力
F＝2F绳﹣G动＝2×100N﹣10N＝190N
【点睛】
本题考查了滑轮组的特点，注意本题的使用方法很特殊，题图滑轮组费力但省距离，注意区分。
19．(1) ；(2)4m/s；(3)20N
【详解】
解：(1)由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕，如图所示：
(2)由图可知，与动滑轮相连的绳子段数n＝2，则绳子自由端移动的距离
绳子自由端向下移动的速度为
(3)不计绳重及摩擦，则有
化简得
答：(1)画出滑轮组的绕线方式见上图；(2)绳子自由端向下移动的速度为4m/s；(3)若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重是20N。
20．使用动滑轮竖直向上提起重物时可以省一半力 使用动滑轮竖直向上提起重物时，绳自由端移动距离为重物移动距离的2倍
【详解】
(1)[1]B图中有两端绳子承担着动滑轮及重物，观察弹簧测力计的示数可知使用动滑轮竖直向上提起重物时可以省一半力。
(2)[2]观察B图和C图可知，使用动滑轮竖直向上提起重物时，绳子自由端移动的距离是重物移动距离的2倍。
21．不能省力，但可以改变用力的方向 使用动滑轮可以省力 费距离 不能 绳与滑轮有摩擦力、动滑轮有重力 使用轻质的滑轮或尽量增大提升的钩码重量
【详解】
(1)[1]比较甲乙两图及实验数据，拉力与钩码重力相同，钩码上升距离与拉力移动距离相同，可得到的初步结论是：使用定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向。
(2)[2]比较甲丙两图及实验数据，此时丙中拉力减小、拉力的移动距离增大，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以省力。
(3)[3]把钩码升高相同的高度，比较乙和丙测力计移动的距离，丙中测力计移动距离大于乙中测力计移动的距离，可知：使用动滑轮费距离。
(4)[4]根据乙实验数据可知，拉力与重物做功分别为
则使用定滑轮不能省功。
(5)[5]根据丙实验的数据，小敏发现并没有省一半力，这其中的原因可能是绳与滑轮有摩擦力、动滑轮有重力。
[6]若要得出的结论尽可能接近“使用动滑轮能省一半力”，忽略摩擦时即
则应对实验器材进行怎样的调整：使用轻质的滑轮或尽量增大提升的钩码重量。