2021-2022学年苏科版物理9上第十一章简单机械和功之滑轮同步练习卷
一、单选题
1.(2021八下·河西期末)如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,用竖直向上的拉力提起重为1 N的物体,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则弹簧测力计的读数为( )
A.0.25 N B.0.5 N C.1N D.2N
【答案】B
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可得,动滑轮上有两段绳子,由于不计动滑轮重、绳重及摩擦,则绳子自由端拉力为物体重力的二分之一,物体重力为1N,则弹簧测力计读数为0.5N。
故答案为:B。
【分析】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,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
2.(2021八下·闵行期末)旗杆顶端装有一个滑轮,如图所示。若国旗以0.4米/秒的速度匀速上升,绳自由端施加的拉力为5牛,不考虑滑轮与轴之间的摩擦,则国旗的重力G、绳子自由端移动的速度v分别是( )
A. 牛 米/秒 B. 牛 米/秒
C. 牛 米/秒 D. 牛 米/秒
【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端装的滑轮是定滑轮,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,故,绳自由端施加的拉力等于国旗的重力G,国旗的重力为5N;绳子自由端移动的速度等于国旗匀速上升的速度,为0.4米/秒,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【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,拉力等于物体的重力。
3.(2021八下·新田期末)如图所示,分别利用不同方向的拉力 、 和 通过滑轮匀速提升同一个物体,这三个拉力的大小关系是( )
A. 最大 B. 最大 C. 最小 D.一样大
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】该滑轮为定滑轮,根据定滑轮特点可知,定滑轮可以改变力的方向,向各个方向的拉力大小都等于物体重力.D符合题意.
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,拉力等于物体的重力。
4.(2021八下·古丈期末)在如图所示的各种情况中,用力拉同一重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,拉力最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A中使用的是动滑轮,不计摩擦和滑轮重时,拉力为 ;B中使用的是定滑轮,不计摩擦和滑轮重时,拉力为 ;C中使用的是滑轮组,不计摩擦和滑轮重时,与动滑轮连接的绳子的股数为3股,拉力为 ;D中使用的是滑轮组,不计摩擦和滑轮重时,与动滑轮连接的绳子的股数为2股,拉力为 ,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】使用滑轮时,当物体重力和动滑轮的重力相同时,绳子股数越多,拉力越小。
5.(2021八下·灌阳期末)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.A符合题意.
故答案为:A
【分析】动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
6.(2021八下·大名月考)用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦,比较拉力F1,F2、F3的大小关系为( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1F2>F3
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由于定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,使用定滑轮沿三个不同方向拉同一重物G,动力臂长度不变,所以用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力,B符合题意。
故答案为:B。
【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,拉力等于物体的重力。
7.(2021八下·宜州期中)若不计机械自重和摩擦,用10N的拉力不能刚好提起重20N物体的简单机械是( )
A.一个动滑轮 B.杠杆
C.一个定滑轮 D.滑轮组
【答案】C
【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;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.动滑轮能够省一半的力,所以用10N的力能提起重20N物体,故A不符合题意。
B.根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,当动力臂是阻力臂二倍时,动力是10N,就可以提起重20N的物体,故B不符合题意。
C.定滑轮的特点是改变力的方向,不省力,所以用10N的力不能提起重20N的物体,故C符合题意。
D.滑轮组可以省力,F=,当n≥2时,用10N的拉力刚好能提起重20N的物体,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】杠杆,定滑轮,动滑轮,滑轮组的力的特点。
8.(2021八下·高州月考)如图5所示,小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体.如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力,则小虎同学对绳子的拉力应为( )
A.600N B.400N C.300N D.200N
【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】从图可知,承担物重绳子的股数n=2,而不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力,而G=600N,∴小虎同学对绳子的拉力为: .
故答案为:C.
【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为物重的一半。
9.(2020九上·自贡开学考)如图所示,在竖直方向上大小为40N的拉力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速向上升。已知滑轮上升的速度为0.2m/s,不计滑轮和绳重及轮与绳间的摩擦,则物体A的重力及上升速度是( )
A.40N 0.2m/s B.40N 0.1m/s
C.20N 0.4m/s D.20N 0.1m/s
【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮和绳重及轮与绳间的摩擦,图中是动滑轮的特殊使用,根据动滑轮的特点可知F=2G
40N=2G
G=20N
F移动的距离是物体移动距离的二分之一,滑轮上升的速度就是0.2m/s,故重物A上升速度为0.4m/s。
故答案为:C。
【分析】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,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
10.(2020八下·防城港期末)把质量相等的A、B两物体挂在图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A.A上升,B上升 B.A下降,B上升
C.A,B均静止 D.A上升,B下降
【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知滑轮组的绳子有效股数为2,要将物体B拉起,绳子自由端的拉力为 ;现绳子自由端的实际拉力为 ,因为A、B的质量相等,所以 ,所以实际拉力大于 ,所以A下降,B上升。
故答案为:B。
【分析】使用动滑轮时,绳子上的拉力等于动滑轮上拉力的一半。
11.(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。
12.(2020八下·虹口期中)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.
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】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,拉力等于物体的重力。
二、填空题
13.(2021八下·河西期末)学校升旗仪式上,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定滑轮,如图所示,它的作用是可以改变 ;在国旗匀速上升的过程中,拉力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)国旗的重力。(不计绳重和摩擦)
【答案】力的方向;等于
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶部的滑轮不随红旗一起升降是定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不省力,可以改变拉力的方向,在国旗匀速上升的过程中(不计绳重和摩擦),拉力等于国旗的重力。
【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。
14.(2021八下·天津期末)如图所示,旗杆顶端装有 (选填“定”或“动”)滑轮,利用它来升国旗,可以改变用力的方向;如图所示,电动起重机吊钩上的滑轮,使用时可以省力,但费 。
【答案】定;距离
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端所装的滑轮是为了改变力的方向,所以是定滑轮。
电动起重机吊钩上的滑轮是动滑轮,它可以省力,但费距离。
【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,拉力等于物体的重力。
15.(2021八下·高州期中)下图中加在绳子末端的力F与滑轮所提重物的重力G间的关系是:(不计滑轮与绳子的重)
①F = G ②F = G ③F = G
【答案】1;;
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】第一幅图定滑轮是等臂杠杆,所以F=G,第二幅图有用功动滑轮,故可以省一半的力,故F= G,第三幅图有三段绳子承担重物,故F= G。
故答案为:1;;
【分析】使用滑轮拉力和重力之间的关系取决于承担重物绳子的段数。
16.(2021八下·浦东期中)用如图所示的滑轮提起重力为 20 牛的物体A,若用竖直向上的拉力F拉动绳子,使物体A匀速上升,不计滑轮重、绳重及摩擦,则此为 (选填"定"或"动")滑轮,拉力F的大小为 牛。若改为斜向上拉绳子,同样使物体 A匀速上升,则拉力F大小将 (选填"变大"、"变小"或"不变")。
【答案】动;10;变大
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:随着绳子自由端的移动,滑轮将往上运动,可以判断该滑轮为动滑轮,动滑轮省一半力,不计滑轮重、绳重及摩擦,则拉力;若改为斜向上拉绳子,则拉力F的力臂将变小,根据杠杆的平衡条件得F将变大。
【分析】根据定滑轮和动滑轮的定义判断即可,根据动滑轮省一半力的特点求出力F的大小,注意题中不计滑轮重,若要计滑轮重,则拉力等于物重加上滑轮重的总重力的一半;拉力大小的判断根据力臂的变化和杠杆的平衡条件即可。
17.(2021八下·上海月考)图为小亮同学在“研究定滑轮的使用特点”实验过程中的情景,此时他是在研究使用定滑轮时, 与 的关系。
【答案】力的大小;力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】如图所示,三个图中力的方向不同,可以通过弹簧测力计的示数比较拉力的大小关系,故此时他是在研究使用定滑轮时,力的大小和力的方向的关系。
【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,拉力等于物体的重力。
18.(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。
19.(2020八下·如皋期末)如图所示,作用在绳自由端的拉力为500N,匀速提起1200N的重物,不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为 N,若用此滑轮组匀速提起1800N的重物,则拉力的大小为 N。
【答案】300;700
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】因不计绳重和摩擦,所以动滑轮重力为 用此滑轮组匀速提起1800N的重物,则拉力的大小为
【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。
20.(2020·日照模拟)如图所示,动滑轮重为10N,物体重为100N,则拉力为 N,若物体移动20cm,则拉力移动 cm。(不计滑轮重力和其与绳的摩擦)
【答案】210;10
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】如图所示是动滑轮的特殊使用,图中挂物体的位置和施加拉力的位置与正常使用动滑轮相比,刚好交换了一下,根据受力分析可知
拉力移动距离为
【分析】拉力作用在动滑轮的轴上,拉力为物体重力的二倍,移动距离为物体移动距离的一半。
21.(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。
22.(2020八下·静安期中)如图所示,滑轮 是动滑轮(选填“A”或“B”);若物体受到的重力均为20N且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为 N;力F2的大小为 N。
【答案】B;20;10
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】因为B的轴随着物体一起运动,B为动滑轮。因不计摩擦和滑轮重力,A是定滑轮不省力不费力,所以 ,即F1的大小为20N。因不计摩擦和滑轮重力,B是动滑轮省一半的力,所以 ,即F2的大小为10N。
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮,定滑轮不能省力,动滑轮可以省一半力。
23.(2019八下·南昌期中)物理课堂上正进行着一场特殊的拔河比赛,左侧的小明和右侧的小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后(三人与地面始终不打滑),小华在图A处拉绳子的另一端,若三个人施加了大小相等的力,以地面为参照物,小明握住的木棍 运动,小杰握住的木棍 运动,小华的手 运动。(均选填“向左”、“向右”或“不”)
【答案】向右;向左;向左
【知识点】参照物及其选择;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解:由图可知,两根木棍和绳子组成的机械是滑轮组,根据滑轮组省力的特点可知,小华施加较小的力,小明和小杰就会受到较大的拉力;当三个人施加了大小相等的力时,以地面上的某一点为参照物,小明握住的木棍向右运动,小杰握住的木棍向左运动,小华的手向左运动。
故答案为:向右;向左;向左。
【分析】根据木棍和绳子的使用情况,确定机械的类型.
判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
24.(2019八下·宜春期中)如图所示,物体A重为100牛,挂重物的钩子承受的拉力是 牛.人匀速拉绳子的力是 牛.(动滑轮重不计)
【答案】100;50
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】物体A匀速运动,受到的重力和拉力是一对平衡力,大小相等,都为100N,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.物体A又是由两根绳子承担,则人拉绳子的力为50N.
【分析】动滑轮挂钩上的力等于物体对挂钩的拉力大小,利用动滑轮可以省力一半。
25.(沪科版物理八年级下学期 10.2 滑轮及其应用 同步练习(综合题))如图所示,不计绳重和摩擦,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,若物体以2cm/s的速度沿竖直方向上升,则动滑轮会以 cm/s速度下降。
【答案】190;1
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)物体在如图所示位置静止时,绳子对物体的拉力 =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: =2×100N﹣10N=190N;(2)由滑轮组的特点可知,物体上升速度 ,则拉力端(动滑轮)下降的速度: ×2cm/s=1cm/s。
故答案为:190;1。
【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,利用速度公式求解速度。
26.(沪科版物理八年级下学期 10.2 滑轮及其应用 同步练习(综合题))如图所示的装置中,物重均为300N,并处于静止状态,不计动滑轮重及轮与轴的摩擦,则拉力F1= N,拉力F2= N,拉力F3= N。
【答案】150;100;75
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】左图,由两股绳子承担物重,则 =150N;中图,由三股绳子承担物重,则 N=100N;右图,由四股绳子承担物重,则 N=75N;故答案为:150;100;75。
【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。
三、计算题
27.(2021八下·上海月考)用一个重为2牛的动滑轮提起货物如图所示,不计滑轮和绳的摩擦,货物重100牛,被以0.1米/秒匀速提升0.3米,求:
(1)拉力F的大小;
(2)绳子自由端移动的距离。
【答案】(1)解:动滑轮绳子的有效股数为2,不计摩擦,拉力F的大小
答:拉力F的大小51N;
(2)解:绳子自由端移动的距离
答:绳子自由端移动的距离0.6m。
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】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,其中拉力等于物体和动滑轮重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
28.(2021八下·高州月考)如图所示,用滑轮组提升重物时,重200 N的物体在5 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为120 N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中。求:
(1)绳子自由端被拉下的距离;
(2)绳子自由端移动的速度;
(3)动滑轮的重量。
【答案】(1)解:由图可知,绳子的段数为2,则绳子自由端被拉下的距离为
答:绳子自由端被拉下的距离为2m
(2)解:物体移动的速度为
绳子自由端移动的速度为
答:绳子自由端移动的速度为0.4m/s
(3)解:因为不计绳重及摩擦,所以拉绳子的力为
则动滑轮的重力为
答:动滑轮的重力为40N。
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;
(2)结合自由端移动的距离和时间求解移动的速度;
(3)拉力为物重和滑轮重之和的一半,列方程求解动滑轮重力即可。
四、作图题
29.(2021八下·海淀期末)用一个滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】该滑轮组从动滑轮开始绕时最省力,此时有三段承重绳,如下图所示:
【分析】使用滑轮组时,动滑轮上的绳子股数越多,越省力。
30.(2021·武胜模拟)某人利用滑轮组向下拉绳提起物体,请在图中画出绳子绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由题意可知,需要改变施力方向,向下拉绳提起物体,则绕绳方法如下图所示:
【分析】在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
五、实验探究题
31.(2021八下·崂山期末)研究滑轮的特点。
(1)图甲是 滑轮,使用此滑轮分别用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速提升重物(如图丙),则三个力的大小关系是 。
(2)想要探究使用滑轮能否省距高,应当分别测量利用两个滑轮把物体匀速提升时,物体的移动距离 h和手移动的距离s,发现使用图甲滑轮时,s h;使用图乙滑轮时s h(填<、>或=)。
【答案】(1)定;
(2)=;>
【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】(1)图甲滑轮的轴固定不动,属于定滑轮。
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
(2)定滑轮不省距离,所以s=h。
乙滑轮是动滑轮,动滑轮省力,费距离,所以s>h。
【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,拉力等于物体的重力;
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,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
32.(2021八下·桑植期末)某同学用如图所示的实验装置探究滑轮组的特点,相关数据记录在下表中。
实验次数 钧码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m
1 4 0.10 1.8 0.3
1 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则它运动的速度为
m/s;
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为
m。
【答案】(1)匀速
(2)0.05
(3)0.45
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1) 实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样才能使示数稳定,便于读数。
(2) 第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则它运动的速度为
(3)由图知,吊起动滑轮的绳子段数为3,第三次实验中,绳端移动的距离为
【分析】(1)匀速拉动物体,使得拉力大小等与弹簧测力计的示数;
(2)(3)对于该滑轮组,与动滑轮接触的有三段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的3倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离,结合运动距离求解速度。
33.(2021八下·浦东新月考)如图所示,小亮同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验:
(1)实验时,他应该 (选填“匀速”或“变速”)拉动绳子,让物体匀速上升;
(2)如图所示,保持钩码不变,小亮同学使用 分别测量不同方向的拉力大小,使用前要对它进行 ;
(3)测出的三次示数大小关系是F甲 F乙 F丙(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)匀速
(2)弹簧测力计;调零
(3)=;=
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)探究“定滑轮的使用特点”实验时为了能使弹簧测力计示数稳定,应该匀速拉动绳子,让物体匀速上升。
(2)在探究定滑轮能否改变力的方向时,应该使用弹簧测力计测量不同方向拉力的大小。使用弹簧测力计测量前,应该使指针指到零刻度线上,即弹簧测力计应该调零。
(3)如图所示,滑轮为定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,所以F甲=F乙=F丙
【分析】(1)匀速拉动弹簧测力计,使示数稳定;
(2)使用弹簧测力计时首先要调零;
(3)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,拉力等于物体的重力。
1 / 12021-2022学年苏科版物理9上第十一章简单机械和功之滑轮同步练习卷
一、单选题
1.(2021八下·河西期末)如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,用竖直向上的拉力提起重为1 N的物体,不计动滑轮重、绳重及摩擦,则弹簧测力计的读数为( )
A.0.25 N B.0.5 N C.1N D.2N
2.(2021八下·闵行期末)旗杆顶端装有一个滑轮,如图所示。若国旗以0.4米/秒的速度匀速上升,绳自由端施加的拉力为5牛,不考虑滑轮与轴之间的摩擦,则国旗的重力G、绳子自由端移动的速度v分别是( )
A. 牛 米/秒 B. 牛 米/秒
C. 牛 米/秒 D. 牛 米/秒
3.(2021八下·新田期末)如图所示,分别利用不同方向的拉力 、 和 通过滑轮匀速提升同一个物体,这三个拉力的大小关系是( )
A. 最大 B. 最大 C. 最小 D.一样大
4.(2021八下·古丈期末)在如图所示的各种情况中,用力拉同一重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,拉力最小的是( )
A. B. C. D.
5.(2021八下·灌阳期末)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
6.(2021八下·大名月考)用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦,比较拉力F1,F2、F3的大小关系为( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1F2>F3
7.(2021八下·宜州期中)若不计机械自重和摩擦,用10N的拉力不能刚好提起重20N物体的简单机械是( )
A.一个动滑轮 B.杠杆
C.一个定滑轮 D.滑轮组
8.(2021八下·高州月考)如图5所示,小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体.如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力,则小虎同学对绳子的拉力应为( )
A.600N B.400N C.300N D.200N
9.(2020九上·自贡开学考)如图所示,在竖直方向上大小为40N的拉力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速向上升。已知滑轮上升的速度为0.2m/s,不计滑轮和绳重及轮与绳间的摩擦,则物体A的重力及上升速度是( )
A.40N 0.2m/s B.40N 0.1m/s
C.20N 0.4m/s D.20N 0.1m/s
10.(2020八下·防城港期末)把质量相等的A、B两物体挂在图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A.A上升,B上升 B.A下降,B上升
C.A,B均静止 D.A上升,B下降
11.(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
12.(2020八下·虹口期中)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.
二、填空题
13.(2021八下·河西期末)学校升旗仪式上,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定滑轮,如图所示,它的作用是可以改变 ;在国旗匀速上升的过程中,拉力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)国旗的重力。(不计绳重和摩擦)
14.(2021八下·天津期末)如图所示,旗杆顶端装有 (选填“定”或“动”)滑轮,利用它来升国旗,可以改变用力的方向;如图所示,电动起重机吊钩上的滑轮,使用时可以省力,但费 。
15.(2021八下·高州期中)下图中加在绳子末端的力F与滑轮所提重物的重力G间的关系是:(不计滑轮与绳子的重)
①F = G ②F = G ③F = G
16.(2021八下·浦东期中)用如图所示的滑轮提起重力为 20 牛的物体A,若用竖直向上的拉力F拉动绳子,使物体A匀速上升,不计滑轮重、绳重及摩擦,则此为 (选填"定"或"动")滑轮,拉力F的大小为 牛。若改为斜向上拉绳子,同样使物体 A匀速上升,则拉力F大小将 (选填"变大"、"变小"或"不变")。
17.(2021八下·上海月考)图为小亮同学在“研究定滑轮的使用特点”实验过程中的情景,此时他是在研究使用定滑轮时, 与 的关系。
18.(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。
19.(2020八下·如皋期末)如图所示,作用在绳自由端的拉力为500N,匀速提起1200N的重物,不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为 N,若用此滑轮组匀速提起1800N的重物,则拉力的大小为 N。
20.(2020·日照模拟)如图所示,动滑轮重为10N,物体重为100N,则拉力为 N,若物体移动20cm,则拉力移动 cm。(不计滑轮重力和其与绳的摩擦)
21.(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”)。
22.(2020八下·静安期中)如图所示,滑轮 是动滑轮(选填“A”或“B”);若物体受到的重力均为20N且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为 N;力F2的大小为 N。
23.(2019八下·南昌期中)物理课堂上正进行着一场特殊的拔河比赛,左侧的小明和右侧的小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后(三人与地面始终不打滑),小华在图A处拉绳子的另一端,若三个人施加了大小相等的力,以地面为参照物,小明握住的木棍 运动,小杰握住的木棍 运动,小华的手 运动。(均选填“向左”、“向右”或“不”)
24.(2019八下·宜春期中)如图所示,物体A重为100牛,挂重物的钩子承受的拉力是 牛.人匀速拉绳子的力是 牛.(动滑轮重不计)
25.(沪科版物理八年级下学期 10.2 滑轮及其应用 同步练习(综合题))如图所示,不计绳重和摩擦,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,若物体以2cm/s的速度沿竖直方向上升,则动滑轮会以 cm/s速度下降。
26.(沪科版物理八年级下学期 10.2 滑轮及其应用 同步练习(综合题))如图所示的装置中,物重均为300N,并处于静止状态,不计动滑轮重及轮与轴的摩擦,则拉力F1= N,拉力F2= N,拉力F3= N。
三、计算题
27.(2021八下·上海月考)用一个重为2牛的动滑轮提起货物如图所示,不计滑轮和绳的摩擦,货物重100牛,被以0.1米/秒匀速提升0.3米,求:
(1)拉力F的大小;
(2)绳子自由端移动的距离。
28.(2021八下·高州月考)如图所示,用滑轮组提升重物时,重200 N的物体在5 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为120 N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中。求:
(1)绳子自由端被拉下的距离;
(2)绳子自由端移动的速度;
(3)动滑轮的重量。
四、作图题
29.(2021八下·海淀期末)用一个滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
30.(2021·武胜模拟)某人利用滑轮组向下拉绳提起物体,请在图中画出绳子绕法。
五、实验探究题
31.(2021八下·崂山期末)研究滑轮的特点。
(1)图甲是 滑轮,使用此滑轮分别用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速提升重物(如图丙),则三个力的大小关系是 。
(2)想要探究使用滑轮能否省距高,应当分别测量利用两个滑轮把物体匀速提升时,物体的移动距离 h和手移动的距离s,发现使用图甲滑轮时,s h;使用图乙滑轮时s h(填<、>或=)。
32.(2021八下·桑植期末)某同学用如图所示的实验装置探究滑轮组的特点,相关数据记录在下表中。
实验次数 钧码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m
1 4 0.10 1.8 0.3
1 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则它运动的速度为
m/s;
(3)第三次实验中,绳端移动的距离为
m。
33.(2021八下·浦东新月考)如图所示,小亮同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验:
(1)实验时,他应该 (选填“匀速”或“变速”)拉动绳子,让物体匀速上升;
(2)如图所示,保持钩码不变,小亮同学使用 分别测量不同方向的拉力大小,使用前要对它进行 ;
(3)测出的三次示数大小关系是F甲 F乙 F丙(选填“>”、“<”或“=”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图可得,动滑轮上有两段绳子,由于不计动滑轮重、绳重及摩擦,则绳子自由端拉力为物体重力的二分之一,物体重力为1N,则弹簧测力计读数为0.5N。
故答案为:B。
【分析】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,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
2.【答案】A
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端装的滑轮是定滑轮,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,故,绳自由端施加的拉力等于国旗的重力G,国旗的重力为5N;绳子自由端移动的速度等于国旗匀速上升的速度,为0.4米/秒,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【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,拉力等于物体的重力。
3.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】该滑轮为定滑轮,根据定滑轮特点可知,定滑轮可以改变力的方向,向各个方向的拉力大小都等于物体重力.D符合题意.
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,拉力等于物体的重力。
4.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A中使用的是动滑轮,不计摩擦和滑轮重时,拉力为 ;B中使用的是定滑轮,不计摩擦和滑轮重时,拉力为 ;C中使用的是滑轮组,不计摩擦和滑轮重时,与动滑轮连接的绳子的股数为3股,拉力为 ;D中使用的是滑轮组,不计摩擦和滑轮重时,与动滑轮连接的绳子的股数为2股,拉力为 ,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】使用滑轮时,当物体重力和动滑轮的重力相同时,绳子股数越多,拉力越小。
5.【答案】A
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.A符合题意.
故答案为:A
【分析】动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
6.【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由于定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,使用定滑轮沿三个不同方向拉同一重物G,动力臂长度不变,所以用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力,B符合题意。
故答案为:B。
【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,拉力等于物体的重力。
7.【答案】C
【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;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.动滑轮能够省一半的力,所以用10N的力能提起重20N物体,故A不符合题意。
B.根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,当动力臂是阻力臂二倍时,动力是10N,就可以提起重20N的物体,故B不符合题意。
C.定滑轮的特点是改变力的方向,不省力,所以用10N的力不能提起重20N的物体,故C符合题意。
D.滑轮组可以省力,F=,当n≥2时,用10N的拉力刚好能提起重20N的物体,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】杠杆,定滑轮,动滑轮,滑轮组的力的特点。
8.【答案】C
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】从图可知,承担物重绳子的股数n=2,而不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力,而G=600N,∴小虎同学对绳子的拉力为: .
故答案为:C.
【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为物重的一半。
9.【答案】C
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮和绳重及轮与绳间的摩擦,图中是动滑轮的特殊使用,根据动滑轮的特点可知F=2G
40N=2G
G=20N
F移动的距离是物体移动距离的二分之一,滑轮上升的速度就是0.2m/s,故重物A上升速度为0.4m/s。
故答案为:C。
【分析】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,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
10.【答案】B
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知滑轮组的绳子有效股数为2,要将物体B拉起,绳子自由端的拉力为 ;现绳子自由端的实际拉力为 ,因为A、B的质量相等,所以 ,所以实际拉力大于 ,所以A下降,B上升。
故答案为:B。
【分析】使用动滑轮时,绳子上的拉力等于动滑轮上拉力的一半。
11.【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。
12.【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】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,拉力等于物体的重力。
13.【答案】力的方向;等于
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶部的滑轮不随红旗一起升降是定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不省力,可以改变拉力的方向,在国旗匀速上升的过程中(不计绳重和摩擦),拉力等于国旗的重力。
【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。
14.【答案】定;距离
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】旗杆顶端所装的滑轮是为了改变力的方向,所以是定滑轮。
电动起重机吊钩上的滑轮是动滑轮,它可以省力,但费距离。
【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,拉力等于物体的重力。
15.【答案】1;;
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】第一幅图定滑轮是等臂杠杆,所以F=G,第二幅图有用功动滑轮,故可以省一半的力,故F= G,第三幅图有三段绳子承担重物,故F= G。
故答案为:1;;
【分析】使用滑轮拉力和重力之间的关系取决于承担重物绳子的段数。
16.【答案】动;10;变大
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】解:随着绳子自由端的移动,滑轮将往上运动,可以判断该滑轮为动滑轮,动滑轮省一半力,不计滑轮重、绳重及摩擦,则拉力;若改为斜向上拉绳子,则拉力F的力臂将变小,根据杠杆的平衡条件得F将变大。
【分析】根据定滑轮和动滑轮的定义判断即可,根据动滑轮省一半力的特点求出力F的大小,注意题中不计滑轮重,若要计滑轮重,则拉力等于物重加上滑轮重的总重力的一半;拉力大小的判断根据力臂的变化和杠杆的平衡条件即可。
17.【答案】力的大小;力的方向
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】如图所示,三个图中力的方向不同,可以通过弹簧测力计的示数比较拉力的大小关系,故此时他是在研究使用定滑轮时,力的大小和力的方向的关系。
【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,拉力等于物体的重力。
18.【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。
19.【答案】300;700
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】因不计绳重和摩擦,所以动滑轮重力为 用此滑轮组匀速提起1800N的重物,则拉力的大小为
【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。
20.【答案】210;10
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】如图所示是动滑轮的特殊使用,图中挂物体的位置和施加拉力的位置与正常使用动滑轮相比,刚好交换了一下,根据受力分析可知
拉力移动距离为
【分析】拉力作用在动滑轮的轴上,拉力为物体重力的二倍,移动距离为物体移动距离的一半。
21.【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。
22.【答案】B;20;10
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】因为B的轴随着物体一起运动,B为动滑轮。因不计摩擦和滑轮重力,A是定滑轮不省力不费力,所以 ,即F1的大小为20N。因不计摩擦和滑轮重力,B是动滑轮省一半的力,所以 ,即F2的大小为10N。
【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮,定滑轮不能省力,动滑轮可以省一半力。
23.【答案】向右;向左;向左
【知识点】参照物及其选择;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】解:由图可知,两根木棍和绳子组成的机械是滑轮组,根据滑轮组省力的特点可知,小华施加较小的力,小明和小杰就会受到较大的拉力;当三个人施加了大小相等的力时,以地面上的某一点为参照物,小明握住的木棍向右运动,小杰握住的木棍向左运动,小华的手向左运动。
故答案为:向右;向左;向左。
【分析】根据木棍和绳子的使用情况,确定机械的类型.
判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
24.【答案】100;50
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】物体A匀速运动,受到的重力和拉力是一对平衡力,大小相等,都为100N,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.物体A又是由两根绳子承担,则人拉绳子的力为50N.
【分析】动滑轮挂钩上的力等于物体对挂钩的拉力大小,利用动滑轮可以省力一半。
25.【答案】190;1
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)物体在如图所示位置静止时,绳子对物体的拉力 =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: =2×100N﹣10N=190N;(2)由滑轮组的特点可知,物体上升速度 ,则拉力端(动滑轮)下降的速度: ×2cm/s=1cm/s。
故答案为:190;1。
【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,利用速度公式求解速度。
26.【答案】150;100;75
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】左图,由两股绳子承担物重,则 =150N;中图,由三股绳子承担物重,则 N=100N;右图,由四股绳子承担物重,则 N=75N;故答案为:150;100;75。
【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。
27.【答案】(1)解:动滑轮绳子的有效股数为2,不计摩擦,拉力F的大小
答:拉力F的大小51N;
(2)解:绳子自由端移动的距离
答:绳子自由端移动的距离0.6m。
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】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,其中拉力等于物体和动滑轮重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
28.【答案】(1)解:由图可知,绳子的段数为2,则绳子自由端被拉下的距离为
答:绳子自由端被拉下的距离为2m
(2)解:物体移动的速度为
绳子自由端移动的速度为
答:绳子自由端移动的速度为0.4m/s
(3)解:因为不计绳重及摩擦,所以拉绳子的力为
则动滑轮的重力为
答:动滑轮的重力为40N。
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;
(2)结合自由端移动的距离和时间求解移动的速度;
(3)拉力为物重和滑轮重之和的一半,列方程求解动滑轮重力即可。
29.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】该滑轮组从动滑轮开始绕时最省力,此时有三段承重绳,如下图所示:
【分析】使用滑轮组时,动滑轮上的绳子股数越多,越省力。
30.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由题意可知,需要改变施力方向,向下拉绳提起物体,则绕绳方法如下图所示:
【分析】在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
31.【答案】(1)定;
(2)=;>
【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】(1)图甲滑轮的轴固定不动,属于定滑轮。
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
(2)定滑轮不省距离,所以s=h。
乙滑轮是动滑轮,动滑轮省力,费距离,所以s>h。
【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,拉力等于物体的重力;
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,其中拉力等于物体重力的一半,但是拉力移动的距离为重物移动距离的两倍。
32.【答案】(1)匀速
(2)0.05
(3)0.45
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1) 实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样才能使示数稳定,便于读数。
(2) 第二次实验中,2s内钩码上升的高度为0.1m,则它运动的速度为
(3)由图知,吊起动滑轮的绳子段数为3,第三次实验中,绳端移动的距离为
【分析】(1)匀速拉动物体,使得拉力大小等与弹簧测力计的示数;
(2)(3)对于该滑轮组,与动滑轮接触的有三段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的3倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离,结合运动距离求解速度。
33.【答案】(1)匀速
(2)弹簧测力计;调零
(3)=;=
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)探究“定滑轮的使用特点”实验时为了能使弹簧测力计示数稳定,应该匀速拉动绳子,让物体匀速上升。
(2)在探究定滑轮能否改变力的方向时,应该使用弹簧测力计测量不同方向拉力的大小。使用弹簧测力计测量前,应该使指针指到零刻度线上,即弹簧测力计应该调零。
(3)如图所示,滑轮为定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,所以F甲=F乙=F丙
【分析】(1)匀速拉动弹簧测力计,使示数稳定;
(2)使用弹簧测力计时首先要调零;
(3)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,拉力等于物体的重力。
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