八級物理下冊第十二章簡單機(jī)械滑輪新題精練含解析新版新人教版

12.2滑輪一、選擇題1．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）為了搬運(yùn)一個很重的機(jī)器進(jìn)入車間，某工人設(shè)計了下列四種方案機(jī)器下方的小圓圈表示并排放置的圓形鋼管的橫截面，其中最省力的方案是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】A．圖中是直接用繩子拉動物體，不能夠省力；B．圖中利用了定滑輪來拉動物體，但下面并排放置的圓形鋼管是變滑動為滾動減小了摩擦力，較省力；C．圖中不但利用了動滑輪來拉動物體，下面還并排放置的圓形鋼管是變滑動為滾動減小了摩擦力，最省力；D．圖中只是通過下面并排放置的圓形鋼管是變滑動為滾動減小了摩擦力，較省力。最省力的方案是C。故選C。2．（2021·江蘇泰州市·九年級期末）如圖，甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個相同的彈簧測力計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】由于繩和滑輪之間摩擦不計，但彈簧測力計的重力對實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生影響，根據(jù)定滑輪不能省力的特點(diǎn)，結(jié)合“通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小”，逐個分析彈簧測力計的重力對測量結(jié)果的產(chǎn)生的影響，然后即可判斷。【詳解】AC．在AC兩圖中，鉤碼掛在拉環(huán)上（即左邊測力計倒置使用），因?yàn)閺椈蓽y力計本身有重力，所以此時測力計顯示的示數(shù)等于測力計自身的重力與鉤碼重力之和，則不能直接顯示出鉤碼的重力大小，故AC項(xiàng)不符合題意；B．在B圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測力計正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大小，右邊的測力計倒置使用，此時右邊測力計的示數(shù)等于左邊測力計的重力與鉤碼重力之和，而左邊測力計的示數(shù)等于鉤碼的重力，所以兩邊測力計的示數(shù)不相等，不能得出正確結(jié)論，故B項(xiàng)不符合題意；D．在D圖中，鉤碼掛在掛鉤上（即左邊測力計正常使用），所以能直接顯示出鉤碼的重力大小，設(shè)兩測力計的重力均為G，由于定滑輪上的左邊都是鉤碼和一個測力計在拉繩子，則繩子的拉力為左邊測力計的示數(shù)為手拉右邊測力計的掛鉤，由力的平衡條件可得，右邊測力計的示數(shù)（即測力計受到向下的拉力）為所以能得出正確結(jié)論，故D項(xiàng)符合題意。故選D?！军c(diǎn)睛】本題主要考查了定滑輪的實(shí)質(zhì)和工作特點(diǎn)，關(guān)鍵是明確測力計的示數(shù)是顯示作用在測力計掛鉤上的力。3．（2021·全國八年級期末）如圖所示，甲、乙兩個滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為F1和F2．若不計繩重及軸間摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．無法判斷【答案】B【詳解】由題意可知，兩圖中動滑輪的重力G動、物體的重力G都相等。由圖可知，n甲＝3，n乙＝2，不計繩重及軸間摩擦，拉力所以，F(xiàn)1＜F2，故B正確，ABC錯誤。故選B。4．（2021·上海復(fù)旦五浦匯實(shí)驗(yàn)學(xué)校八年級期末）如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動，彈簧秤B的示數(shù)為10N，則拉力F的大小為（）N，物體A與水平桌面的摩擦力大小（）N．A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N【答案】C【解析】解答本題需掌握物體A勻速運(yùn)動，受到的合力為零，故A物體所受拉力和摩擦力相等；動滑輪上有兩段繩子，拉力F是A所受摩擦力的2倍．解答：如圖所示，彈簧測力計B測出了動滑輪上的繩子上的拉力為10N；又因?yàn)閯踊喩铣袚?dān)物重的兩段繩上的力是相等的，所以A受到拉力為10N；又因物體A做勻速直線運(yùn)動，則物體A與水平桌面的摩擦力與物體A受到拉力是一對平衡力，則摩擦力大小也是10N；拉力F=2f=2×10N=20N.故選C.5．（2021·常州市河海實(shí)驗(yàn)學(xué)校九年級期末）如圖所示，豎直固定的測力計下端掛一個滑輪組，已知每個滑輪重均為50N，滑輪組下端掛有物體B，滑輪組繩的末端通過定滑輪沿水平方向與物體A相連，物體A在繩的水平拉力作用下向右做勻速直線運(yùn)動，此時測力計的示數(shù)為550N；在物體B下加掛重為90N的物體C后，用水平向左的力F拉動物體A可使其沿水平桌面向左做勻速直線運(yùn)動，此時物體B上升的速度大小為5cm/s.若不計繩重及滑輪的摩擦，g取10N/kg，則下列說法中正確的是A．物體A所受滑動摩擦力大小為275NB．F的大小為530NC．F做功的功率為42wD．B的重力為500N【答案】B【解析】設(shè)物體A所受摩擦力大小為f，則有2f50N＝550N，所以f＝250N,A錯誤；對于物體B，有3f＝GBG滑，即250N×3＝GB50N，所以GB＝700N，D錯誤；加掛物體C后，有3（F—f）＝GBGCG滑，即3（F250N）＝700N90N50N，解得F＝530N，B正確；物體B上升的速度為5cm/s，則拉力F端移動的速度v＝3×5cm/s＝0.15m/s，F(xiàn)的功率P＝Fv＝530N×0.15m/s＝79.5W，C錯誤．故選B．點(diǎn)睛：先對彈簧進(jìn)行受力分析可知，彈簧測力計的示數(shù)等于受到豎直向下的力的合力，即兩條繩子向下的拉力和一個定滑輪的重力；然后對與B相連的滑輪進(jìn)行受力分析，即該滑輪受到豎直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到豎直向上三條繩子的拉力，從而求出B的重力；然后根據(jù)物體A在繩的水平拉力作用下向左做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡的條件求出摩擦力的大??；然后根據(jù)二力平衡條件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小．6．（2021·射陽縣第二初級中學(xué)九年級期末）下圖是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計機(jī)械重和摩擦），其中所需動力最小的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】在A的斜面中，存在F1×4m=G×2m，故F1=；在B的滑輪組中，n=3，故F2=；在C的定滑輪中，不省力，故F3=G；在D的杠桿中，存在F4×4l=G×l，故F4=；可見所需動力最小的是D．7．（2021·江蘇南通市·九年級期末）電梯是高層住宅必備的交通工具。如圖所示是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、對重、電動機(jī)、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成。電動機(jī)和對重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非常靠近，轎廂與對重的運(yùn)動方向始終相反（不計鋼絲繩重力和一切摩擦）。對重的質(zhì)量為400kg，空轎廂的質(zhì)量是500kg，小李一人乘坐電梯，勻速下降時右側(cè)鋼絲繩受到的拉力為1650N，則小李的質(zhì)量為。若還是小李一人乘該電梯勻速上升，右側(cè)鋼絲繩拉力。（）A．75kg大于1650NB．75kg等于1650NC．65kg大于1650ND．65kg等于1650N【答案】D【詳解】左側(cè)鋼絲繩的拉力為F左=G對重=m對重g=400kg×10N/kg=4000N轎廂的重力為G轎廂=m轎廂g=500kg×10N/kg=5000N由題意知F左+F右=G轎廂+G小李所以G小李=F左+F右-G轎廂代入數(shù)值得G小李=4000N+1650N-5000N=650N所以小李的質(zhì)量為m小李==65kg當(dāng)小李乘此電梯上升過程中，電梯仍然是平衡狀態(tài)，所以右側(cè)鋼絲繩的拉力還是1650N。故選D。8．（2021·江蘇常州市·九年級期末）工人用如圖所示的滑輪組提升重為600N的物體，使物體以0.5m/s的速度勻速、豎直上升。不計滑輪、繩子自重以及輪、軸間摩擦，下列說法中正確的是（）A．人對繩子的拉力為300N，拉力做功的功率為150WB．人對繩子的拉力為300N，拉力做功的功率為300WC．人對繩子的拉力為600N，拉力做功的功率為300WD．人對繩子的拉力為600N，拉力做功的功率為600W【答案】B【詳解】由圖可知，滑輪組中有一個動滑輪，有兩股繩與動滑輪接觸，不計滑輪、繩子自重以及輪、軸間摩擦，根據(jù)力的平衡可知拉力繩端的速度為則拉力做功的功率為故選B。9．（2021·江蘇九年級期末）用如圖所示的滑輪或滑輪組，將同一物體勻速提高h(yuǎn)，最省力的是（滑輪重不計）（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】A．圖中滑輪是定滑輪，拉力F=G；B．圖中滑輪是動滑輪，拉力；C．圖中滑輪組的動滑輪繞2段繩，拉力；D．圖中滑輪組的動滑輪繞3段繩，拉力；所以最省力的是D中滑輪組。故選D。二、填空題10．（2021·江蘇鹽城市·九年級期末）小紅在“探究定滑輪工作特點(diǎn)”的活動中，豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼______上升，讀出彈簧測力計的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明使用定滑輪不能省力，但可以改變______，這是因?yàn)槎ɑ喛梢钥闯蒧_____杠桿?！敬鸢浮縿蛩倭Φ姆较虻缺邸驹斀狻縖1]要想使彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定，需要勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升。[2][3]定滑輪的實(shí)質(zhì)是動力臂等于阻力臂（都等于輪的半徑）的等臂杠桿，它在工作時不能省力，但可以改變力的方向。11．（2021·全國八年級期末）指出下列工具分別屬于哪種簡單機(jī)械。剪刀______、盤山公路______（杠桿/滑輪/斜面）；使用扳手的好處是可以省______（力/距離）；無論使用哪種簡單機(jī)械都不能省______（距離/力/功）?！敬鸢浮扛軛U斜面力功【詳解】[1]剪刀是由兩個杠桿組合而成的，圖中的剪刀屬于省力杠桿。[2]盤山公路本質(zhì)上是一個斜面，修成彎彎曲曲，其實(shí)通過增大長度達(dá)到省力的目的。[3]使用扳手時，動力臂大于阻力臂，是一個省力杠桿。[4]由功的原理知，使用任何機(jī)械都不省功。12．（2021·陜西西安市·九年級期末）如圖所示，旗桿頂部安裝著一個______（選填“定”或“動”）滑輪，若五星紅旗的總重為2N，不計摩擦，當(dāng)五星紅旗勻速上升時，旗手對繩的拉力的大小為______N?！敬鸢浮慷?【詳解】[1][2]定滑輪位置固定只能改變力的方向不能省力，所以旗桿頂上的是位置固定的是定滑輪，五星紅旗重2N，因?yàn)椴豢紤]摩擦，所以當(dāng)五星紅旗勻速上升時，拉力等于重力，所以旗手對繩的拉力的大小為2N。13．（2021·江蘇省泰州市蘇陳中學(xué)九年級期末）在水平桌面上放一個200N的重物，現(xiàn)用如圖所示裝置將物體勻速拉動，物體與桌面的摩擦力是48N，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力F為_______N。若繩子自由端移動速度為0.9m/s，則物體移動速度為________。【答案】16【詳解】[1]由圖知道，n=3，不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦，水平拉力[2]因?yàn)槔Χ艘苿拥木嚯x等于物體移動距離的3倍，時間相同，所以，由知道，拉力端移動的速度等于物體移動速度的3倍，即物體移動速度14．（2021·江蘇九年級期末）小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小華將繩子的一端系在其中一根木棍上，然后如圖所示依次將繩子繞過兩根木棍，小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩(wěn)后，小華在圖A處拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們。(1)兩根木棍和繩子組成的機(jī)械相當(dāng)于________。(2)若小華所用的拉力為20N，則小明和小杰受到的拉力分別為________N、________N（摩擦忽略不計）?！敬鸢浮炕喗M120140【詳解】(1)[1]如圖，繩子分別幾次繞過兩根木棍，與滑輪組的結(jié)構(gòu)相同，所以兩根木棍和繩子組成的機(jī)械相當(dāng)于滑輪組；(2)[2][3]如圖直接拉著小明的繩子有6段，而直接拉著小杰的繩子有7段；根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)可知解得小明受到的拉力為同理得小杰受到的拉力為?！军c(diǎn)睛】重點(diǎn)是滑輪組受力特點(diǎn)的應(yīng)用，關(guān)鍵是判斷有幾段繩子拉著木棍，方法是只要數(shù)出直接與木棍連接的繩子段數(shù)即可。15．（2021·廣西河池市·九年級期末）使用機(jī)械時，有時可以省力，有時可以省距離，但都不能省______；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，而不是直接從山下直通山頂，這樣的設(shè)計目的是為了______?！敬鸢浮抗κ×Α驹斀狻縖1][2]由功的原理知，使任何機(jī)械都不省功；盤山公路做成彎彎曲曲的形狀，相當(dāng)于斜面，這樣做的目的是可以省力。三、作圖題16．（2021·沭陽縣修遠(yuǎn)中學(xué)九年級期末）如圖所示，畫出使用圖中所示滑輪組提起物體時最省力的繞繩方法?！敬鸢浮俊驹斀狻恳粋€動滑輪和一個定滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過上面的定滑輪，再繞過動滑輪，如圖所示：17．（2021·廣東陽江市·九年級期末）如圖所示，站在A處的小慧用一根繩子和滑輪組拉斜面的小車，請畫出正確的繞線?！敬鸢浮俊驹斀狻坑深}意知，人要站在A處拉繩子，所以拉力方向向左，繩端應(yīng)從定滑輪繞起，然后順次繞過動滑輪、定滑輪，如圖所示：。四、計算題18．（2021·江西景德鎮(zhèn)市·景德鎮(zhèn)一中八年級期末）如圖所示，工人用滑輪組吊起質(zhì)量為40kg的箱子，工人施加的拉力為250N