2020-2021人教版物理八年级下册12.2滑轮同步练习题加强
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示滑轮组处于静止状态,已知拉力,则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,用的力沿水平方向拉滑轮,可使重的物体A以的速度在水平面上匀速运动。物体B重,弹簧测力计的示数恒为(不计滑轮、测力计及绳重,滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是( )
A.滑轮移动的速度是
B.物体A受地面的摩擦力水平向右,大小是
C.在内绳子对物体A做的功为
D.拉力增大,物体A受到物体B的摩擦力会增大
3.如图所示,物体M重,滑轮重,若不计摩擦及绳重,当滑轮在恒力作用下,以的速度匀速上升,物体M的的速度及拉力F的大小分别为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
4.如图所示,分别用不同的方式在水平地面上匀速拉动同一物体,物体所受地面的摩擦力均相等,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,各图中最省力的是( )
A.
B.
C.
D.
5.重力均为2N的A、B两滑轮,按如图所示组装,重物G重40N,绳端拉力为F。若不计摩擦,在匀速提起重物时,下面结论中正确的是( )
A.A、B均为定滑轮,F=40N
B.A、B均为动滑轮,F=20N
C.A为定滑轮、B为动滑轮,F=21N
D.A为定滑轮、B为动滑轮,F=19N
6.如图,A物体重力为100N,B物体重力为30N,此时A物体恰好向右做匀速直线运动,A物体受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍,下列说法正确的是(不计绳重和摩擦)( )
A.A受到的绳子的拉力为30N
B.若将A匀速向左拉动,则需要给A施加一个水平向左的20N的拉力
C.若将B的重力增加一倍,则A受到的摩擦力也增加一倍
D.动滑轮的重力为10N
7.以下四个图用不同的机械将重量相同的物体提升到相同的高度处,力最大的是(机械自重及摩擦均不计)( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
8.如图所示,物体重力为20牛,在力F作用下,以0.5米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动,若弹黄测力计的示数为2牛,不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦,则F=______牛。绳子自由端移动的速度为______米/秒。则地面对物体的摩擦力fA=______牛。
9.如图,物体A重,放在水平桌面上,通过绳子和滑轮连接重为的物体B,此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是______。若在物体A上加一个水平向左的拉力,使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动,则所加的拉力的大小为______。(不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦)
10.如图所示,物体重为600N,拉绳所需的力为60N,物体匀速向右移动了10m,若不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦,则物体与地面间的滑动摩擦力______N,拉绳的力做功是______J。
11.在水平桌面上放一个200N的重物,现用如图所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N时,不考虑机械重力和机械所有的摩擦,水平拉力F=______N,若物体前进1m所用的时间为10s,拉力F做功的功率为______W。
12.在每周一学校的升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个______滑轮,使用该滑轮的好处:它能改变______,但______
(填“能”或“不能”)省力。
13.如图装置,物体在水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,绳子自由端移动的距离是______,若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.3倍,即f=0.3G,绳子所能承受的最大拉力为20N,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,则可以拉动物体的最大重力是______。
14.如图所示,OA为一轻质杠杆,OB长0.2m,AB长0.4m,重物G=30N,拉力F作用在A点上,当杠杆水平平衡时,动力臂为______m,拉力为______N;保持拉力F与杠杆垂直,杠杆缓慢地由A位置放至C位置,此过程中拉力F将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验题
15.(1)如图所示,甲物体重3N,乙物体重10N,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3N,小慧认为是7N。
a.小明做了以下实验:用弹簧测力计测出某物体的重力(如图);然后将绳子靠着定滑轮(不计绳重与摩擦),如图所示,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____(均选填“大小”或“方向”)。所以,小明认为图中b绳对乙的拉力为3N。
b.图中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对___(选填“相互作用力”或“平衡力”)。为了探究这两个力的大小关系,再做如图的实验: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___乙对b绳的拉力
(选填“等于”或“不等于”)。由此可知,图中b绳对乙的拉力为____N。
(3)再通过受力分析可得,图中地面对乙有____N的支持力。
四、计算题
16.如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,动滑轮重300N。若重物以
0.5m/s
的速度匀速上升100s,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为
300kg
的重物
A
时,牵引车对绳的拉力为F,取
g=10N/kg。当重物匀速上升时。求:
(1)
拉力
F
的大小;
(2)
100s内物体A上升的距离;
(3)
小型牵引车的速度大小;
(4)
画出定滑轮所受各力的示意图,求定滑轮受到的向上的拉力。
17.如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。(忽略绳重及摩擦,g取10N/kg)求:
(1)该装置中动滑轮的重力?
(2)此装置最多能匀速运载货物的重力?
(3)第2s内拉力的功率?
参考答案
1.D
【详解】
由图可知,甲弹簧测力计受两三股绳向右的拉力,且每股绳的拉力都等于F;定滑轮处于静止状态,故
F甲=3F=3×4N=12N
乙弹簧测力计受两股绳向左的拉力,且每股绳的拉力都等于F;定滑轮处于静止状态,故
F乙=2F=2×4N=8N
故选D。
2.B
【详解】
A.作用在动滑轮上的绳子段数为2段,故动滑轮移动的速度为
故A错误;
B.因为F为24N,所以作用在物体A上的拉力为
因弹簧测力计的示数恒为4N,物体A做匀速直线运动,则A受地面的摩擦力的方向为水平向右,其大小为
故B正确;
C.在2s内绳子对物体A做的功为
故C错误;
D.拉力增大时,因B对A的压力未发生改变,A与B接触面的粗糙程度没有发生改变,故物体A受到物体B的摩擦力不变,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】
由图知道,轮轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮,此时拉力的大小是
物体上升距离是拉力F和滑轮移动的距离的二倍,滑轮以0.2m/s的速度匀速上升,故物体上升速度为
2v=2×0.2m/s=0.4m/s
故选C。
4.B
【详解】
由题知,物体所受地面的摩擦力均相等,设摩擦力大小均为f;
A.用力匀速拉动物体时,物体受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,拉力F1=f;
B.图中使用的是动滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力;
C.图中使用的是定滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力F2=f;
D.图中使用的是动滑轮,但动力作用在轴上,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,则拉力F4=2f,故B最省力。
故选B。
5.D
【详解】
由图知道,A滑轮的轮轴固定不动,所以该滑轮是定滑轮;B滑轮的轮轴随物体一起运动,该滑轮是动滑轮;因重物G重40N,所以拉动滑轮的拉力为40N,此时动滑轮受到向上的拉力40N,竖直向下的重力2N,所以滑轮两边的拉力之和为38N,即拉力
F=19N
故选D。
6.D
【详解】
A.A处于匀速直线运动状态,受到的拉力和摩擦力是平衡力,受到的绳子的拉力
F=f=0.2×100N=20N
故A错误;
B.若把A匀速向左拉动,A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用,由于A匀速运动,故向左的拉力等于向右的作用力的合力;又因为接触面的粗糙程度和压力均不变,故摩擦力不变,则拉力为
F拉=f+F=20N+20N=40N
故B错误。
C.若把B的重增加一倍,但A与地面的粗糙程度不变,压力也不变,因此A受到的摩擦力也不会改变,故C错误;
D.由可得,动滑轮的重力
G动=2F-GB=2×20N-30N=10N
故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
A.因为摩擦不计,利用功原理可得
F1×4m=G×2m
解得;
B.滑轮组有三段绳子承担物重,(机械自重及摩擦均不计),故;
C.动滑轮逆用,朝上一股绳,朝下两股绳,可得F1=2G;
D.由杠杆平衡条件可得
F1×3L=G×L
解得,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.1
0.5
1
【详解】
[1][2]
[3]由图可知,F是通过定滑轮拉动物体作匀速直线运动,F与摩擦力大小相等,弹簧测力计示数为2N时,F为1N,则地面对物体的摩擦力fA=1N,绳子自由端移动速度与物体移动速度相同为0.5m/s。
9.3
6
【详解】
[1]由图示知,在不计绳子、滑轮的质量及绳子与滑轮间的摩擦时,物体A受到绳子的拉力
F1=GB=×6N=3N
此时A匀速向右直线运动,则A受到的摩擦力与绳子的拉力是一对平衡力,所以
f1=F1=3N
[2]在A上加一个水平向左的拉力F时,A向左做匀速直线运动,此时A在水平方向上的三个力:向左的拉力、绳子向右的拉力及向右的摩擦力,是平衡力,所以向左的拉力
F=F1+f1=3N+3N=6N
10.120
1200
【详解】
[1]由图可知,绳子自由端的拉力为F,设动滑轮作用在物体上的拉力为,不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦,由
可得
因为物体匀速向右运动,故物体与地面间的滑动摩擦力f与动滑轮作用在物体上的拉力为平衡力,即
[2]物体匀速向右移动了10m,绳子自由端移动的距离
拉绳的力做功
11.16
4.8
【详解】
[1][2]由二力平衡可知,与物体相连的绳子的拉力等于物体所受摩擦力,即48N,动滑轮上有三段绳子,则水平拉力为
物体前进1m,绳子拉动3m,则拉力F做功的功率为
12.定
力的方向
不能
【详解】
[1][2][3]
升国旗时,当升旗手缓缓向下拉绳子时,国旗就会徐徐上升,这需要能改变拉力的方向的滑轮,所以旗杆顶部安装的是定滑轮。使用定滑轮时可以改变力的方向,但不能省力。
13.6m
200N
【详解】
[1]由知道,物体移动距离为
s物=v物t=0.2m/s×10s=2m
由图知道,n=3,绳子自由端移动的距离
s=3s物=3×2m=6m
[2]由于绳子所能承受的最大拉力为20N,且f=0.3G,所以,即
解得G=200N。
14.0.6
10
变小
【详解】
[1]根据图示可知,当杠杆水平平衡时,OA与动力F的作用线垂直,因此动力臂为
[2]由杠杆的平衡条件可知,拉力为
[3]根据图示可知,保持拉力F与杠杆垂直,杠杆缓慢地由A位置放至C位置,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,由可知,拉力F将变小。
15.3
方向
大小
相互作用力
等于
3
7
【详解】
(1)[1]以甲为研究对象,处于静止状态,所以a绳对甲的拉力
(2)[2][3]定滑轮是等比杠杆,使用定滑轮改变了力的方向,但不能改变力的大小。
[4]图中,b绳对乙施加拉力,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。
[5][6]将弹簧测力计丙与丁相互对拉,它们的示数相等,说明相互作用力的大小相等。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,图中b绳对乙的拉力为3N。
(3)[7]以乙为研究对象,乙受到向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,乙处于静止状态,所以地面对乙的支持力
16.(1)3000N;(2)50m;(3)1.5m/s;(4)
2500N
【详解】
解:(1)由题意知,重物A的重力
GA=mg=300kg×10N/kg=3000N
由图示知,滑轮组承重绳子的根数为3根,在不计摩擦和绳重时,牵引车对绳的拉力
(2)100s内A上升的距离
h=vt=0.5m/s×100s=50m
(3)小型牵引车的速度即绳子端的移动速度
vF=3v=3×0.5m/s=1.5m/s
(4)定滑轮受到向上拉力和两根绳子向下的拉力及自身竖直向下重力的作用,而处于静止状态,这些力都可以作用在定滑轮的重心上,所以做图如下:
而每根绳子的拉力为1100N,那么向上的拉力
F上=2F+G动=2×1100N+300N=2500N
答:(1)拉力F的大小为3000N;
(2)100s内物体A上升的距离为50m;
(3)小型牵引车的速度大小为1.5m/s;
(4)定滑轮所示各力的示意图如下:
定滑轮向上的拉力为2500N。
17.(1)5N;(2)80N;(3)40W
【详解】
(1)由图丙可知,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=10N,由图知,n=2,忽略绳重及摩擦,拉力
F=(GA+G动)
动滑轮的重力
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
(2)忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力
FC=(FB+G动)=×(FB+5N)
则当C处最大拉力为50N时,B处拉力为
FB=2×50N-5N=95N
当B处最大拉力为100N时,C处拉力为
FC=×(100N+5N)=52.5N
所以要以C处最大拉力为准,B处的拉力
FB1=GA+G货物=95N
此装置最多能匀速运载货物的重力
G货物=FB1-GA=95N-15N=80N
(3)由图丙可知,A上升的速度vA=2m/s,拉力端移动速度
v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率
P==Fv=10N×4m/s=40W
答:(1)该装置中动滑轮的重力是5N;
(2)此装置最多能匀速运载货物的重力是80N;
(3)第2s内拉力的功率是40W。
答案第2页,总2页