人教版初中物理八年级下学期 12.2 滑轮

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名称 人教版初中物理八年级下学期 12.2 滑轮
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-04-07 11:38:05

文档简介

人教版初中物理八年级下学期 12.2 滑轮
一、单选题
1.(2020八下·钦州期末)下列关于简单机械的知识,正确的是(  )
A.使用杠杆,既省力又省距离
B.利用斜面既省力,又省功
C.定滑轮不省力,但能改变力的方向
D.动滑轮不省力,但可以省距离
2.(2020八下·门头沟期末)如图所示,分别沿力 F1、F2、F3 的方向用力匀速提升物体时,关于三个力的大小,下列说法正确的是(  )
A.沿 F1 方向的力最小 B.沿 F2 方向的力最小
C.沿 F3 方向的力最小 D.三个力的大小相等
3.(2020·深圳模拟)下列各图中利用了动滑轮的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2020八下·百色期末)某人用70牛的力提起了230牛的重物,那么他可能使用了(  )
A.一根杠杆
B.一个定滑轮
C.一个动滑轮
D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
5.(2019九上·兴化月考)下列简单机械能够省力的是(  )
A. 门把手 B. 定滑轮
C. 筷子 D. 钓鱼竿
6.(2020·虹口模拟)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.F1<F2<F3<F4 B.F1>F2>F3>F4
C.F1=F2=F3<F4 D.F1=F2=F3>F4
7.(2019八下·潮南月考)如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,不计滑轮重力、轮与绳之间的摩擦,则(  )
A.F2F1>F3 C.F1>F2>F3 D.F18.(2019九上·泰州月考)下列简单机械,在使用中可以省距离的是(  )
A.钓鱼竿 B.盘山公路
C.起瓶器 D.方向盘
9.下列关于滑轮组的说法中正确的是(  )
A.使用一只定滑轮能省力
B.使用一只动滑轮可以改变力的方向
C.使用滑轮组既可以省力又可以省距离
D.使用滑轮组既可省力,又可改变力的方向
10.小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个 (  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.三个都可以
11.在水平桌面上放一个200 N的物体,物体与桌面间的摩擦力为40 N,现用如图所示的装置匀速移动物体,在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下,水平拉力F是(  )
A.200 N B.100 N C.80 N D.20 N
二、填空题
12.如图所示,在国旗杆的顶端有一个   滑轮,安装此滑轮的目的是   。
13.(2020·松江模拟)如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物,其中乙为   滑轮,使用时相当于   杠杆;不计滑轮重力及摩擦,若拉力F1=F2,则GA   GB(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
14.(2020九上·宝应开学考)如图所示的滑轮组吊起某一物体,如该物体重是G=400N,滑轮重、绳子重、摩擦等不计,为了使物体G匀速上升,拉力F=   N,为了使物体在5s钟内上升2m,人需用速度   m/s拉动绳子。
15.(2018八下·罗平期末)道钉撬、钢丝钳、开瓶起子、筷子、钥匙,其中属于费力杠杆的是   ,属于轮轴的是   。
16.(2018八下·罗平期末)如图所示,两个物体的重力均为100N,(a)图中在力F1的作用下,杠杆处于平衡状态,不计杠杆的重及摩擦,则F1=   N;在b图中,不计绳和动滑轮的重及摩擦,则F2=   N。
17.(2018八下·长沙期末)如图所示,动滑轮重为50 N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是    N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降   m。
三、作图题
18.(2020·凉山)如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
四、实验探究题
19.(2020·青岛)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。
五、计算题
20.(2018九下·临邑月考)体积为2m3、密度为2.6 ×103 kg/m3的古代石像沉在河底,考古工作者用动滑轮将石像缓慢提升,如右图所示,在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,求:
(1)石像在水中受到的浮力
(2)作用于绳端的拉力F
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】功的原理:使用任何机械都不能省功。
A.杠杆既有省力杠杆,也有费力和等臂杠杆。其中对于省力杠杆,一定会费距离,A不符合题意;
B.利用斜面可以省力,但不能省功,B不符合题意;
C.定滑轮不省力,但能改变力的方向,C符合题意;
D.动滑轮可以省力,但费距离,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】使用杠杆时,省力会费距离,费力可以省距离,定滑轮可以改变力的方向,但不省力。
2.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】如图所示滑轮是个定滑轮,定滑轮的本质是个等臂杠杆,当力的方向改变时,力臂不变,所以力的大小不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不改变力的大小。
3.【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】因为动滑轮会随物体一起运动,定滑轮不随物体运动,由此知道A、B、C图中滑轮是固定不动的,是定滑轮,D图中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮.
故答案为:D。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不省力,中心转轴移动的为动滑轮,动滑轮可以省力但不能改变力的方向。
4.【答案】A
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小,所以当力臂长时,可以用较小的力提起较重物体,A符合题意;
B.定滑轮既不省力也不费力,B不符合题意;
C.因为动滑轮省一半力,而物重的一半为
C不符合题意;
D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物,因此最小外力为
D不符合题意。
故答案为: A。
【分析】根据拉力和物体的重力判断省力情况,杠杆可以实现更大的省力效果。
5.【答案】A
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、门把手实质是轮轴,动力作用在轮上,属于省力机械;
B、定滑轮实质是等臂杠杆,不能省力也不费力;
C、筷子在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
故答案为:A。
【分析】(1)轮轴的使用可以有两种情况:一种是轮带动轴,另一种是轴带动轮,两种的省力情况是不一样的;
(2)滑轮分定滑轮和动滑轮,定滑轮只能改变力的方向,既不省力也不费力,动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
(3)杠杆可以分为三种,省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
6.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】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F4= G。
所以,F1=F2=F3>F4。
故答案为:D。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不改变力的大小,动滑轮可以省力一半。
7.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】三个滑轮拉同一物体在水平面上都做匀速直线运动,所以三个滑轮受力均平衡,图1是动滑轮,可以省力一半,图2是定滑轮不省力,图3是拉力作用在动滑轮上,是费力的动滑轮,所以,拉力的顺序为F1最小,F3最大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,它属于省力杠杆。它不能改变力的方向,但最多能够省一半的力;使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。其实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。
8.【答案】A
【知识点】杠杆的分类;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A.使用钓鱼竿电鱼时,费力,但省距离,A符合题意;
B.盘山公路利用了斜面可以省力的特点,但费距离,B不符合题意;
C.起瓶器开启瓶盖时,可以省力,但费距离,C不符合题意;
D.汽车的方向盘利用了轮轴,当力作用在轮上,省力费距离,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用简单机械时,省力会费距离,费力省距离。
9.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、定滑轮相当于等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向,A不符合题意;
B、动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,B不符合题意;
C、使用滑轮组,可以省力,但不能同时省距离,即不能省功,C不符合题意;
D、滑轮组结合了定滑轮和动滑轮,使用滑轮组既可以改变力的方向,又能省力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】定滑轮相当于等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向.
动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.
滑轮组结合了定滑轮和动滑轮,使用滑轮组既可以改变力的方向,又能省力,但不能同时省距离,即不能省功.
10.【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,所以承重的绳子段数为: 。
A、甲图的滑轮组由三段绳子承重,A符合题意;
B、乙图的滑轮组由两段绳子承重,B不符合题意;
C、丙图的滑轮组由四段绳子承重,C不符合题意,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】使用滑轮组时,物体由几股绳子承担,拉力就是总重的几分之一.
11.【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】用如图所示的装置匀速移动物体,动滑轮对物体的拉力与摩擦力平衡;
由两段绳子拉着动滑轮,在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下,拉力为:
,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】使用动滑轮时,拉力是所克服的力的二分之一.
12.【答案】定;改变施力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端的滑轮在使用时,轴固定不动,是定滑轮;安装此滑轮的目的是用来改变用力的方向。
故答案为:定; 改变施力的方向。
【分析】轴固定不动的滑轮是定滑轮,用来改变用力的方向.
13.【答案】动;省力;小于
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】乙滑轮随货物一起升降,为动滑轮,使用时相当于省力杠杆。图中甲滑轮位置固定不变,是定滑轮,不计滑轮重力及摩擦时,定滑轮动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,动力就等于阻力,所以F1等于GA;图中乙滑轮随物体一块移动,是动滑轮,动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍,不计滑轮重力及摩擦时,使用动滑轮能省一半的力,故F2小于GB。因为F1=F2,则GA小于GB。
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省力,相当于省力杠杆,定滑轮不省力。
14.【答案】200;0.8
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】滑轮重、绳子重、摩擦等不计,滑轮组中n=2,则
则拉力为 物体上升速度为
则绳端速度为
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数,分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系。
15.【答案】筷子;钥匙
【知识点】杠杆的分类;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】道钉撬,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;瓶起子,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
钥匙,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故属于费力杠杆的是筷子;因为钥匙在使用过程中可以连续转动,
故钥匙也属于轮轴。
故答案为:筷子; 钥匙。
【分析】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系和工作特点,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
16.【答案】25;50
【知识点】杠杆的平衡条件;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】由(a)可知F1的力臂L1是物体对杠杆拉力力臂L2的4倍,即L1=4L2,根据杠杆处于平衡状态,不计杠杆的重及摩擦可得:
F1=G=x100N=25N。
不计绳和动滑轮的重及摩擦时,动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,所以F2=G=x100N=50N。
故答案为:25; 50
【分析】本题主要考查了杠杆的平衡条件;动滑轮省力情况;找出力臂间的关系是解题的关键。
17.【答案】730N;0.6m
【知识点】滑轮组及其工作特点;功的计算及应用
【解析】【解答】此滑轮组中有三段绳子承担物重,因此F=(G轮+G物)/3,所以G物=3×260N-50N=730N,绳子自由端下降的高度为重物上升高度的三倍.
故答案为:730N;0.6m。
【分析】根据力和在力的方向上移动距离的乘积计算功的大小,绳子拉长的长度和滑轮组的绳子的股数有关.
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,应从定滑轮开始绕线,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;如图所示:
【分析】根据人在地上,连接定滑轮和动滑轮,组装滑轮组。
19.【答案】(1)弹簧测力计对绳子末端的拉力;物体的重力
(2)F1=F2=F3
(3)可以改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)在研究使用定滑轮是否省力时,我们需要比较绳子末端受到的拉力和物体的重力大小;用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的重力。(2)图乙的装置是一个定滑轮,定滑轮工作的特点既不省力也不费距,所以分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,三个力的大小相等,即F1=F2=F3(3)虽然既不省力也不费距,但是定滑轮可以改变力的方向,所以旗杆顶部装一个定滑轮能够方便我们升降国旗。
【分析】(1)测量定滑轮是否省力时,需要比较绳子末端拉力和物体的重力大小;(2)定滑轮特点既不省力也不费距,所用拉力的大小相等;(3)定滑轮可以改变力的方向。
20.【答案】(1)解:因为石像沉在河底,所以V排 =V=2m3 ,
故石像在水中受到的浮力是:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×2m3=2×104 N;
(2)解:由ρ=m/V知道,石像的质量是:m=ρ石像V=2.6×103 kg/m3 ×2m3 =5.2×103 kg;
所以石像的重力是:G=mg=5.2×103 kg×10N/kg=5.2×104 N;
当石像缓慢上升时,石像受力平衡,即受到向下的重力、向上的浮力和拉力,则这三个力的作用下物体处于平衡状态,
所以,动滑轮对石像的拉力是:F拉=G-F浮=5.2×104 N-2×104 N=3.2×104 N;
若不计摩擦和滑轮重力,使用动滑轮可以省一半的力,所以作用于绳端的拉力是:
F=F拉 /2=3.2×104 N/2=1.6×104 N。
【知识点】浮力大小的计算;动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】利用物体排开的液体的体积计算浮力的大小,动滑轮能省一半力.
1 / 1人教版初中物理八年级下学期 12.2 滑轮
一、单选题
1.(2020八下·钦州期末)下列关于简单机械的知识,正确的是(  )
A.使用杠杆,既省力又省距离
B.利用斜面既省力,又省功
C.定滑轮不省力,但能改变力的方向
D.动滑轮不省力,但可以省距离
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】功的原理:使用任何机械都不能省功。
A.杠杆既有省力杠杆,也有费力和等臂杠杆。其中对于省力杠杆,一定会费距离,A不符合题意;
B.利用斜面可以省力,但不能省功,B不符合题意;
C.定滑轮不省力,但能改变力的方向,C符合题意;
D.动滑轮可以省力,但费距离,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】使用杠杆时,省力会费距离,费力可以省距离,定滑轮可以改变力的方向,但不省力。
2.(2020八下·门头沟期末)如图所示,分别沿力 F1、F2、F3 的方向用力匀速提升物体时,关于三个力的大小,下列说法正确的是(  )
A.沿 F1 方向的力最小 B.沿 F2 方向的力最小
C.沿 F3 方向的力最小 D.三个力的大小相等
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】如图所示滑轮是个定滑轮,定滑轮的本质是个等臂杠杆,当力的方向改变时,力臂不变,所以力的大小不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不改变力的大小。
3.(2020·深圳模拟)下列各图中利用了动滑轮的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】因为动滑轮会随物体一起运动,定滑轮不随物体运动,由此知道A、B、C图中滑轮是固定不动的,是定滑轮,D图中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮.
故答案为:D。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不省力,中心转轴移动的为动滑轮,动滑轮可以省力但不能改变力的方向。
4.(2020八下·百色期末)某人用70牛的力提起了230牛的重物,那么他可能使用了(  )
A.一根杠杆
B.一个定滑轮
C.一个动滑轮
D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
【答案】A
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】A.杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小,所以当力臂长时,可以用较小的力提起较重物体,A符合题意;
B.定滑轮既不省力也不费力,B不符合题意;
C.因为动滑轮省一半力,而物重的一半为
C不符合题意;
D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物,因此最小外力为
D不符合题意。
故答案为: A。
【分析】根据拉力和物体的重力判断省力情况,杠杆可以实现更大的省力效果。
5.(2019九上·兴化月考)下列简单机械能够省力的是(  )
A. 门把手 B. 定滑轮
C. 筷子 D. 钓鱼竿
【答案】A
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:A、门把手实质是轮轴,动力作用在轮上,属于省力机械;
B、定滑轮实质是等臂杠杆,不能省力也不费力;
C、筷子在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
D、钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
故答案为:A。
【分析】(1)轮轴的使用可以有两种情况:一种是轮带动轴,另一种是轴带动轮,两种的省力情况是不一样的;
(2)滑轮分定滑轮和动滑轮,定滑轮只能改变力的方向,既不省力也不费力,动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
(3)杠杆可以分为三种,省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
6.(2020·虹口模拟)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.F1<F2<F3<F4 B.F1>F2>F3>F4
C.F1=F2=F3<F4 D.F1=F2=F3>F4
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】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F4= G。
所以,F1=F2=F3>F4。
故答案为:D。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,但不改变力的大小,动滑轮可以省力一半。
7.(2019八下·潮南月考)如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,不计滑轮重力、轮与绳之间的摩擦,则(  )
A.F2F1>F3 C.F1>F2>F3 D.F1【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】三个滑轮拉同一物体在水平面上都做匀速直线运动,所以三个滑轮受力均平衡,图1是动滑轮,可以省力一半,图2是定滑轮不省力,图3是拉力作用在动滑轮上,是费力的动滑轮,所以,拉力的顺序为F1最小,F3最大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,它属于省力杠杆。它不能改变力的方向,但最多能够省一半的力;使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。其实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。
8.(2019九上·泰州月考)下列简单机械,在使用中可以省距离的是(  )
A.钓鱼竿 B.盘山公路
C.起瓶器 D.方向盘
【答案】A
【知识点】杠杆的分类;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A.使用钓鱼竿电鱼时,费力,但省距离,A符合题意;
B.盘山公路利用了斜面可以省力的特点,但费距离,B不符合题意;
C.起瓶器开启瓶盖时,可以省力,但费距离,C不符合题意;
D.汽车的方向盘利用了轮轴,当力作用在轮上,省力费距离,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用简单机械时,省力会费距离,费力省距离。
9.下列关于滑轮组的说法中正确的是(  )
A.使用一只定滑轮能省力
B.使用一只动滑轮可以改变力的方向
C.使用滑轮组既可以省力又可以省距离
D.使用滑轮组既可省力,又可改变力的方向
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、定滑轮相当于等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向,A不符合题意;
B、动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,B不符合题意;
C、使用滑轮组,可以省力,但不能同时省距离,即不能省功,C不符合题意;
D、滑轮组结合了定滑轮和动滑轮,使用滑轮组既可以改变力的方向,又能省力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】定滑轮相当于等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方向.
动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.
滑轮组结合了定滑轮和动滑轮,使用滑轮组既可以改变力的方向,又能省力,但不能同时省距离,即不能省功.
10.小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个 (  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.三个都可以
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,所以承重的绳子段数为: 。
A、甲图的滑轮组由三段绳子承重,A符合题意;
B、乙图的滑轮组由两段绳子承重,B不符合题意;
C、丙图的滑轮组由四段绳子承重,C不符合题意,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】使用滑轮组时,物体由几股绳子承担,拉力就是总重的几分之一.
11.在水平桌面上放一个200 N的物体,物体与桌面间的摩擦力为40 N,现用如图所示的装置匀速移动物体,在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下,水平拉力F是(  )
A.200 N B.100 N C.80 N D.20 N
【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】用如图所示的装置匀速移动物体,动滑轮对物体的拉力与摩擦力平衡;
由两段绳子拉着动滑轮,在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下,拉力为:
,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
【分析】使用动滑轮时,拉力是所克服的力的二分之一.
二、填空题
12.如图所示,在国旗杆的顶端有一个   滑轮,安装此滑轮的目的是   。
【答案】定;改变施力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端的滑轮在使用时,轴固定不动,是定滑轮;安装此滑轮的目的是用来改变用力的方向。
故答案为:定; 改变施力的方向。
【分析】轴固定不动的滑轮是定滑轮,用来改变用力的方向.
13.(2020·松江模拟)如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物,其中乙为   滑轮,使用时相当于   杠杆;不计滑轮重力及摩擦,若拉力F1=F2,则GA   GB(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】动;省力;小于
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】乙滑轮随货物一起升降,为动滑轮,使用时相当于省力杠杆。图中甲滑轮位置固定不变,是定滑轮,不计滑轮重力及摩擦时,定滑轮动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,动力就等于阻力,所以F1等于GA;图中乙滑轮随物体一块移动,是动滑轮,动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍,不计滑轮重力及摩擦时,使用动滑轮能省一半的力,故F2小于GB。因为F1=F2,则GA小于GB。
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省力,相当于省力杠杆,定滑轮不省力。
14.(2020九上·宝应开学考)如图所示的滑轮组吊起某一物体,如该物体重是G=400N,滑轮重、绳子重、摩擦等不计,为了使物体G匀速上升,拉力F=   N,为了使物体在5s钟内上升2m,人需用速度   m/s拉动绳子。
【答案】200;0.8
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】滑轮重、绳子重、摩擦等不计,滑轮组中n=2,则
则拉力为 物体上升速度为
则绳端速度为
【分析】分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数,分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系。
15.(2018八下·罗平期末)道钉撬、钢丝钳、开瓶起子、筷子、钥匙,其中属于费力杠杆的是   ,属于轮轴的是   。
【答案】筷子;钥匙
【知识点】杠杆的分类;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】道钉撬,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;瓶起子,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
钥匙,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;故属于费力杠杆的是筷子;因为钥匙在使用过程中可以连续转动,
故钥匙也属于轮轴。
故答案为:筷子; 钥匙。
【分析】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系和工作特点,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
16.(2018八下·罗平期末)如图所示,两个物体的重力均为100N,(a)图中在力F1的作用下,杠杆处于平衡状态,不计杠杆的重及摩擦,则F1=   N;在b图中,不计绳和动滑轮的重及摩擦,则F2=   N。
【答案】25;50
【知识点】杠杆的平衡条件;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】由(a)可知F1的力臂L1是物体对杠杆拉力力臂L2的4倍,即L1=4L2,根据杠杆处于平衡状态,不计杠杆的重及摩擦可得:
F1=G=x100N=25N。
不计绳和动滑轮的重及摩擦时,动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,所以F2=G=x100N=50N。
故答案为:25; 50
【分析】本题主要考查了杠杆的平衡条件;动滑轮省力情况;找出力臂间的关系是解题的关键。
17.(2018八下·长沙期末)如图所示,动滑轮重为50 N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是    N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降   m。
【答案】730N;0.6m
【知识点】滑轮组及其工作特点;功的计算及应用
【解析】【解答】此滑轮组中有三段绳子承担物重,因此F=(G轮+G物)/3,所以G物=3×260N-50N=730N,绳子自由端下降的高度为重物上升高度的三倍.
故答案为:730N;0.6m。
【分析】根据力和在力的方向上移动距离的乘积计算功的大小,绳子拉长的长度和滑轮组的绳子的股数有关.
三、作图题
18.(2020·凉山)如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,应从定滑轮开始绕线,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;如图所示:
【分析】根据人在地上,连接定滑轮和动滑轮,组装滑轮组。
四、实验探究题
19.(2020·青岛)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。
【答案】(1)弹簧测力计对绳子末端的拉力;物体的重力
(2)F1=F2=F3
(3)可以改变力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)在研究使用定滑轮是否省力时,我们需要比较绳子末端受到的拉力和物体的重力大小;用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是弹簧测力计对绳子末端的拉力和物体的重力。(2)图乙的装置是一个定滑轮,定滑轮工作的特点既不省力也不费距,所以分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,三个力的大小相等,即F1=F2=F3(3)虽然既不省力也不费距,但是定滑轮可以改变力的方向,所以旗杆顶部装一个定滑轮能够方便我们升降国旗。
【分析】(1)测量定滑轮是否省力时,需要比较绳子末端拉力和物体的重力大小;(2)定滑轮特点既不省力也不费距,所用拉力的大小相等;(3)定滑轮可以改变力的方向。
五、计算题
20.(2018九下·临邑月考)体积为2m3、密度为2.6 ×103 kg/m3的古代石像沉在河底,考古工作者用动滑轮将石像缓慢提升,如右图所示,在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,求:
(1)石像在水中受到的浮力
(2)作用于绳端的拉力F
【答案】(1)解:因为石像沉在河底,所以V排 =V=2m3 ,
故石像在水中受到的浮力是:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×2m3=2×104 N;
(2)解:由ρ=m/V知道,石像的质量是:m=ρ石像V=2.6×103 kg/m3 ×2m3 =5.2×103 kg;
所以石像的重力是:G=mg=5.2×103 kg×10N/kg=5.2×104 N;
当石像缓慢上升时,石像受力平衡,即受到向下的重力、向上的浮力和拉力,则这三个力的作用下物体处于平衡状态,
所以,动滑轮对石像的拉力是:F拉=G-F浮=5.2×104 N-2×104 N=3.2×104 N;
若不计摩擦和滑轮重力,使用动滑轮可以省一半的力,所以作用于绳端的拉力是:
F=F拉 /2=3.2×104 N/2=1.6×104 N。
【知识点】浮力大小的计算;动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】利用物体排开的液体的体积计算浮力的大小,动滑轮能省一半力.
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