2021-2022年九年级(上)物理同步课时训练作业
11.2 滑轮
一、单选题(本大题共12小题)
1.如图所示是工人提升重物的情景,若不计滑轮所受重力及摩擦力,其中最省力的是( )
A.B.C.D.
2.如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮总重力为100N,定滑轮总重力为50N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力( )
A.218N B.220N C.210N D.236N
3.如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2 m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.20N, 0.4m/s B.20N ,0.1 m/s C.5 N, 0.4m/s D.5N ,0.1 m/s
4.如图所示,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,下列说法中正确的是
A.甲乙两人用的力一样大 B.乙用的力比甲大
C.甲使绳移动的距离比乙使绳移动的距离大 D.甲使绳移动的距离比乙使绳移动的距离小
5.如图所示,在竖直向上的力 F 的作用下,重物 A 沿竖直方向匀速上升.已知 A 的重力 G =100N,重物 A 上升速度为 0.2 m /s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力 F 的大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.50N 0.4 m/s B.50N 0.1 m /s
C.200N 0.4m/s D.200N 0.1m /s
6.工人师傅使用如图所示的滑轮组将重600N的木箱匀速吊起3m,则工人师傅使用的拉力可能是(滑轮重、绳重和摩擦忽略不计)( )
A.200N B.220N C.300N D.320N
7.如图所示是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组。a、b为两个弹簧测力计,不计滑轮重及摩擦。当匀速提升的重物G=300N时,a、b两弹簧测力计上的示数应为( )
A.300 N、100 N
B.200 N、100 N
C.300 N、150 N
D.100 N、100 N
8.使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组来提升重物,则( )
A.最多可以省1/3的力
B.最多可以省23的力
C.最多可以省一半的力
D.条件不足,无法确定
9.利用两个滑轮提升同一重物,滑轮重、绳重、摩擦力均不计,下图的几种组合中,最省力的组合是
A. B. C. D.
10.如图所示,用滑轮组吊起摩托车,滑轮组所起的作用是( )
?
A.仅改变力的方向 B.仅能省力 C.仅能省距离 D.既省力又能改变力的方向
11.如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则拉力F的大小为( )N,物体A与水平桌面的摩擦力大小( )N.
A.200N;10N B.200N;20N C.20N;10N D.20N;20N
12.如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B,放手后将出现的想象是(滑轮重、绳重及摩擦不计)
A.下降 B.B下降 C.保持静止 D.无法确定
二、填空题(本大题共5小题)
13.如图,物体重10N,且处于静止状态.该滑轮是________滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时的示数为_____________N.若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1______________F2_____________F3.这证明使用定滑轮不能改变力的_________,只能改变力的_________________.
14.下图是用滑轮匀速提起重物的示意图,若重物G=200N,则弹簧测力计的示数为________N。(不计绳重和摩擦)
15.在使用滑轮组时,动滑轮和重物(阻力)由几段绳子来承担,那么所需要的拉力就为它们的___________。
16.某小组同学研究动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图(a)所示,再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙false缓慢提起相同钩码,如图(b)、(c)、(d)所示.请仔细观察图是的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论.
(1)比较图(a)与(b)[或(a)与(c),或(a)与(d)]两图可得:__________________________;
(2)比较图(b)与(c)与(d)三图可得________________________________________.
17.如图甲所示,质量为60kg的小明坐在地上,最多能拉着质量为400kg的物体A在水平地面上做匀速直线运动,已知物体A所受阻力为物重的0.2倍,则小明对物体A的拉力是____N。如图乙所示,当小明站立在地面上,利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子,恰好能将浸没在水中、密度为4×103kg/m3的物体B缓慢拉离水面,物体B浸没在水中时受到的浮力为_____N(不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦,绳子能承受的拉力足够大)。
三、解答题(本大题共3小题)
18.请根据图所示的情景,仿照示例写出两条有价值的信息。
示例:小明使用的滑轮组中绳子的根数为6根。
信息1:_________________________________。
信息2:_________________________________。
19.电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此,工程师设计了如图所示的恒拉力系统,其简化原理图如图所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3,共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3,g取10N/kg.
(1)每个水泥块的重力是多少?
(2)滑轮组对高压线的拉力是多大?
20.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”,使用了如图所示的实验装.实验前,小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N;实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在预先设计好的记录表中.
分析实验数据可以得出,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为F=_____________;在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用动滑轮能________.
参考答案
1.D
【解析】由题知,不计滑轮所受重力及摩擦力。
A.图中直接用手提升物体,拉力F=G;
B.图中使用的是滑轮组,n=2,拉力FfalseG;
C.图中使用的是定滑轮,拉力F=G;
D.图中使用的是滑轮组,n=3,拉力FfalseG;
可见,D选项最省力,拉力FfalseG。
故选D。
2.B
【解析】将人、吊篮、动滑轮看作一个整体,由于他们处于静止状态,受力平衡。则人的拉力F=15(400N+100N+600N)=220N.故选B.
3.D
【解析】根据动滑轮特点,在竖直向上大小为F=10N,所以A物体的重力为5N;重物A上升速度为0.2 m/s,则力F上升的速度是0.1 m/s。
故选D。
4.D
【解析】解答:使用定滑轮提升重物时,所用拉力等于重力;使用动滑轮提升重物时,所用拉力小于重力。由于提起物重相同,所以动滑轮要省力,乙用的力小于甲用的力;故A. B错误;
乙是动滑轮,省力但费距离,所以乙使绳索移动的距离大于甲使绳索移动的距离,故C错误,D正确。
故选D.
5.D
【解析】重物 A 沿竖直方向匀速上升,取滑轮为研究对象,滑轮合力为零,则
false
由GvA=Fv可得
false
故D符合题意,ABC不符合题意.
6.C
【解析】从图可知,n=2,
不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力,G=600N,
则工人师傅使用的拉力为:F=G=×600N=300N.
故选C.
7.B
【解析】由图知道绳子的有效股数是n=3,所以,不计滑轮重及摩擦时,b弹簧秤的示数是
false
由平衡条件知道,a弹簧秤的向上的拉力等于两股绳子向下的拉力和,即 a弹簧秤的示数是
F′=2Fb=2×100N=200N
故选B。
8.B
【解析】由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,有两种绕绳方式,承重的绳子段数为2或3,即:
F=G总2或F=G总3;
所以最多可以省23的力。
故B正确;
9.C
【解析】
A图由2段绳子承担物重,所以F=G.
B图是两个定滑轮,所以F=G.
C图由3段绳子承担物重,所以F=G.
D图由2段绳子承担物重,所以F=G.
故选C.
10.D
【解析】
由滑轮组的特点可知,用图示的滑轮组吊起摩托车,滑轮组所起的作用是既省力又能改变力的方向.
故选D.
11.C
【解析】
如图所示,弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N;又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的,所以A受到拉力为10N;又因物体A做匀速直线运动,则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力,则摩擦力大小也是10N;
拉力F=2f=2×10N=20N.
故选C.
12.B
【解析】
不计绳子、滑轮的重力和摩擦,B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,B所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将A拉起只需B重力的一半即可,所以B下降,A上升.故选B.
13.定 10 = = 大小 方向
【解析】如图所示,滑轮轴的位置固定不动,该滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,
手拉弹簧测力计在1位置时的示数为F=G=10N.
若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1=F2=F3.这证明使用定滑轮不能改变力的大小,只能改变力的方向.
14.200
【解析】因为定滑轮是指轴固定不动的滑轮,动滑轮是指和物体一块移动的滑轮,所以,图中所示的都是定滑轮,定滑轮的特点是能够改变力的方向,但是不能省力,由于重物是:G=200N,所以,弹簧测力计的示数是200N。
15.几分之一
【解析】根据滑轮组的工作特点知:
在使用滑轮组时,动滑轮和重物(阻力)由几段绳子来承担,那么所需要的拉力就为它们的几分之一。
即:F=G+G动n。
16.(1)动滑轮省力 (2)动滑轮自重影响机械效率
【解析】(1)由于图(a)与(b)[或(a)与(c),或(a)与(d)]的不同点是:(a)图是直接提起钩码,图(b)、(c)、(d)是使用简单的机械,由图中弹簧测力计的读数可看出(a)图中弹簧测力计的示数最大.故得出的结论是:使用动滑轮能够省力;
(2)图(b)与(c)与(d)的不同点是动滑轮的重力不同,由图中弹簧测力计的读数可看出(b)图中弹簧测力计的示数最大.
而(b)图中动滑轮的重力最大,故比较图(b)与(c)与(d)三图可得:当阻力一定时,动滑轮本身的重力越大,所需的动力也越大.
17.800 300
【解析】[1]由题意可知,物体A作匀速直线运动,拉力
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×400kg×10N/kg=800N
[2]小明对绳子的最大拉力
F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
由图示可知,滑轮组有两段绳子承担物重,当物体B离开水面时
GB=2F=2×600N=1200N
物体B的体积为
false
物体B浸没在水中时
V排=V=0.03m3
物体B浸没在水中时受到的浮力为
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.03m3×10N/kg=300N
18.使用滑轮组可以省力,又可以改变力的方向 使用了由三个动滑轮和三个定滑轮组成的滑轮组
【解析】根据图所示的情景知道,人轻松拉起摩托车,由此可以得出多个信息,例如:1:使用滑轮组可以省力,又可以改变力的方向;2:使用了由三个动滑轮和三个定滑轮组成的滑轮组。
19.(1)390N (2)2.34×104N
【解析】
(1)每个水泥块的重力是:G=mg=ρgV=2.6×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-2m3=390N;
(2)悬挂20个水泥块,F1=20G=20×390N;∵F1=1/3F2,∴F2=3F1=3×20×390N=2.34×104N.
20.(G+G0)/2 不省力
【解析】
根据动滑轮可以省一半力的特点可得false,根据表中数据可以看出在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下拉力F大于物体的重力,所以不省力.
故答案为false、不省力.