2020-2021学年人沪科版八年级全册物理10.2滑轮及其应用 同步测试（含解析）

10.2滑轮及其应用
同步测试
一．选择题
1．如图所示简单机械，下列判断正确的是（　　）
A．这是一个动滑轮
B．能改变力的方向
C．能省功
D．能省力
2．用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．一名体重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．600
N
B．1300
N
C．1900
N
D．700
N
4．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．甲乙两人用力一样大
B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C．乙用力比甲小
D．甲乙使绳索移动的距离相等
5．如图所示，已知F＝150N，若不计动滑轮重力和摩擦，提起的重物G为（　　）
A．75N
B．150N
C．300N
D．450N
6．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＝G2
B．G1＝2G2
C．2G1＝G2
D．3G1＝G2
7．如图所示，用20N的拉力向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5m（不计绳重和摩擦）。则下列说法不正确的是（　　）
A．绳子自由端拉的距离为15m
B．动滑轮重为10N
C．物体上升的速度为1m/s
D．绳子自由端拉动的速度为6m/s
8．如图示，同一物体沿相同水平地面被滑轮或滑轮组匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（　　）
A．F1＜F2＜F3
B．F1＞F2＝F3
C．F2＞F1＞F3
D．F1＝F2＞F3
9．如图所示的装置，重100N的物体A在水平面做匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力F是20N，则下列判断正确的是（不计滑轮重和滑轮间摩擦）（　　）
A．作用在物体A上水平拉力是100N
B．作用在物体A上水平拉力是20N
C．物体A受到的滑动摩擦力是80N
D．物体A受到的滑动摩擦力是40N
10．如图所示，在水平面上通过下列装置匀速拉动物体G向前运动，绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计，向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是6N，由此可知（　　）
A．物重G是12N，物体的速度是0.4m/s
B．物重G是18N，物体的速度是0.6m/s
C．物体G受到的摩擦力是12N，物体的速度是0.6m/s
D．物体G受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.4m/s
二．填空题
11．如图中的　
　（选填“（a）”或“（b）”）图为定滑轮，作用是　
　。
12．如图所示，分别用滑轮A、B匀速提升甲、乙两个重力相同的物体（物重大于滑轮重，不计绳重及摩擦）。滑轮A实质上是一个　
　杠杆；拉力F1　
　F2（选填“小于”、“等于”或“大于”）；若拉力F1、F2做的功相同，则物体被竖直提升的高度h甲与h乙的大小关系是　
　（选填“h甲＜h乙”、“h甲＝h乙”、“h甲＞h乙”或“无法确定”）。
13．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，每个钩码重2N．实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，则动滑轮重为　
　N，将弹簧测力计向上移动30cm，则钩码上升的高度为　
　cm．（不计一切摩擦及绳重）
14．如图所示，是某工人用三种方式分别拉起重为200牛的物体，图（b）装置是　
　滑轮，使用该滑轮的优点是　
　。用图（c）滑轮的优点是可以改变力的　
　。
15．两个滑轮用如图所示的方式组合，其中A是　
　滑轮，用力F拉动绳端时，物体向左做匀速直线运动，此时物体所受摩擦力为0.4N，不计滑轮的摩擦，则拉力为　
　N。
三．实验探究题
16．研究定滑轮的特点。
（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是　
　和　
　。
（2）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，则三个力的大小关系是　
　。
（3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮　
　的特点。
17．在探究“两类滑轮的作用”时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲进行，后两次按图乙进行，并将测得的数据记录在表格中（忽略绳重及摩擦）。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
（1）分析第1、2次的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能　
　；若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将　
　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（2）用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向　
　拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这说明滑轮的重力为　
　N；若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为　
　N。
18．某小组同学探究“使用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”。他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重力G滑、物体重力G物和拉力F的大小记录在表一、表二中。（不计绳重和摩擦）
表一：G滑＝1N
表二：G滑＝2N
实验序号
G物/N
F/N
实验序号
G物/N
F/N
1
4
2.5
6
4
3
2
5
3
7
5
3.5
3
6
3.5
8
6
4
4
7
4
9
7
4.5
5
8
4.5
10
8
5
（1）分析比较表一（或表二）中F与G物的数据及相关条件，可得出的初步结论是怎样的？
（2）分析比较实验序号1、6（或2、7或3、8或4、9或5、10）的数据及相关条件，可得出的初步结论是怎样的？
（3）该同学分析F和G物的关系时发现F始终小于G物，所以得出使用动滑轮匀速提起物体能省力，但她发现并没有省一半力，这其中的原因是什么？若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，可以从哪些方面进行调整（答出一方面即可）？
（4）若G滑＝3N，G物＝9N，请计算出拉力F的大小。
参考答案
一．选择题
1．解：由图知，是一个定滑轮，使用时不能省力，但能改变力的方向，不能省距离，不能省功，ACD错误，B正确。
故选：B。
2．解：不计绳子、滑轮的重力及摩擦，提起的是同一物体G，
A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F＝G；
B、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F＝G；
C、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有3股，则F＝G；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有2股，则F＝G。
由以上可知：在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是C。
故选：C。
3．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，
他能提起最重的物重：
G＝F＝600N。
故选：A。
4．解：
AC、由图知，左图的滑轮是定滑轮，右图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的，所以乙用力比甲小，所以A错误，C正确；
BD、将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，故BD错误。
故选：C。
5．解：
由图知，动滑轮上绳子的段数n＝2，
不计动滑轮重力和摩擦，由F＝G可得，物体的重力：G＝2F＝2×150N＝300N。
故选：C。
6．解：图中是一定一动的滑轮组，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），
最后一段绳子是由定滑轮引出的，绳子股数是2，
不计摩擦及滑轮重，即在理想状况下，F＝G，
所以G2＝G1，即G1＝2G2。
故选：B。
7．解：
A、由图知，n＝3，绳子自由端拉的距离：s＝3h＝3×5m＝15m，故A正确；
B、不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动），
则动滑轮的重力：G动＝3F﹣G＝3×20N﹣50N＝10N，故B正确；
CD、物体上升的速度：v物＝＝＝1m/s，
绳子自由端拉动的速度：v＝3v物＝3×1m/s＝3m/s，故C正确、D错误。
故选：D。
8．解：不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，
假设物块与地面的摩擦力为f，
第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，F1＝f；
第二个图中滑轮为动滑轮，但F2处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F2＝2f；
第三个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F3＝f；
故F2＞F1＞F3。
故选：C。
9．解：
（1）由滑轮组结构看出，n＝2，
不计滑轮重和滑轮间摩擦，拉力F＝F拉，
作用在物体A上的水平拉力：
F拉＝2F＝2×20N＝40N，故AB错；
（2）因为物体匀速运动，物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则滑动摩擦力：
f＝F拉＝40N，故C错、D正确。
故选：D。
10．解：
（1）由图知，n＝3，拉力端移动速度v＝3v物，则物体的速度v物＝v＝×1.2m/s＝0.4m/s；
（2）由于是水平使用滑轮组，绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计，拉力F＝f，则物体受到的摩擦力f＝3F＝3×6N＝18N；无法计算物重的大小。
故ABC错、D正确。
故选：D。
二．填空题
11．解：定滑轮中间的轴固定不动，如图（b）；定滑轮的作用是改变力的方向。
故答案为：（b）；改变力的方向。
12．解：（1）由图示可知，A是定滑轮，实质是等臂杠杆；则F1＝G甲，
B是动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆，已知乙物体的重力大于滑轮重，则F2＝（G乙+G轮）＜（G乙+G乙）＝G乙，
已知甲、乙两个重力相同的物体，所以，F1＞F2；
（2）拉力做功时，根据定滑轮的特点可知：s甲＝h甲，根据动滑轮的特点可知：s乙＝2h乙，
则拉力F1做的功为：W1＝F1s甲＝F1h甲＝G甲h甲，
拉力F2做的功为：W2＝F2s乙＝F2×2h乙＝2F2×h乙＝2×（G乙+G轮）h乙＝（G乙+G轮）h乙，
若拉力F1、F2做的功相同，则：W1＝W2，
即：G甲h甲＝（G乙+G轮）h乙，
已知甲、乙两个重力相同的物体，则：＝＞1。
所以，h甲＞h乙。
故答案为：等臂；大于；
h甲＞h乙。
13．解：（1）弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N。
不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G轮）可得：
动滑轮的重力G轮＝3F﹣G＝3×2.4N﹣6N＝1.2N；
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则由s＝3h得：
钩码上升的高度h＝s＝×30cm＝10cm，
故答案为：1.2；10。
14．解：
（b）图中的滑轮随物体一起移动，是动滑轮，由动滑轮的特点可知，使用动滑轮可以省力；
（c）图中的滑轮不随物体一起移动，是定滑轮，由定滑轮的特点可知，使用动滑轮不省力，但可以改变力的方向。
故答案为：动；省力；方向。
15．解：
用力F拉动绳端时，B滑轮的位置不动，则B是定滑轮；A滑轮的位置会随物体一起向左移动，所以A是动滑轮；
由图可知，动滑轮上有2段绳子（即n＝2），
不计绳和滑轮的重力以及滑轮的摩擦，则绳端的拉力：F＝f＝×0.4N＝0.2N；
故答案为：动；0.2。
三．实验探究题
16．解：（1）在研究使用定滑轮是否省力时，实验中应匀速提升重物，测量出物体的重力和拉力的大小，根据这两个力的大小分析定滑轮是否省力；
（2）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，由于使用定滑轮不省力也不费力，所以三个力的大小关系是F1＝F2＝F3；
（3）旗杆顶部有一个定滑轮，能够改变拉力的方向。
故答案为：（1）物体的重力；拉力的大小；（2）F1＝F2＝F3；（3）能够改变力的方向。
17．解：（1）第1、2次的数据中拉力不变，则说明使用定滑轮不能省力；但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。
（2）用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，根据F＝（G物+G轮）可得：
滑轮的重力G动＝2F﹣G物＝2×0.7N﹣1N＝0.4N；
若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为F＝（G+G轮）＝（3N+0.4N）＝1.7N。
故答案为：（1）省力；不变；（2）匀速；0.4；1.7。
18．解：（1）由表一和表二数据知，F＝（G物+G滑）。
（2）由F＝（G物+G滑）知，比较1、6（或2、7或3、8或4、9或5、10）的数据得到：在物体重力一定时，动滑轮重力越大，拉力越大。
（3）因为F＝（G物+G滑），使用动滑轮匀速提起物体能省力，但是动滑轮有重力，所以并没有省一半力。
要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，使动滑轮重力在公式中所占的比例更小，所以使用轻质动滑轮或增大提起物体的重力。
（4）F＝（G物+G滑）＝（9N+3N）＝6N。
故答案为：（1）F＝（G物+G滑）；（2）物体重力一定时，动滑轮重力越大，拉力越大；（3）动滑轮有重力；使用轻质动滑轮或提起更重的物体；（4）6N。