人教版八年级下册第十二章 简单机械12.2 滑轮同步达标检测题

这是一份人教版八年级下册第十二章 简单机械12.2 滑轮同步达标检测题，共12页。试卷主要包含了下列各种机械中，不省力的机械是，简单机械广泛应用于日常生活， “研究定滑轮的特点”等内容，欢迎下载使用。
基础达标
1.下列各种机械中，不省力的机械是（ ）
F
s
h
A．钢丝钳 B．动滑轮 C．旗杆顶定滑轮 D．斜面
【答案】C
【解析】A．钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意；
C．定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意；
D．斜面属于省力机械，故D不符合题意。故选C。
2.我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具，如图所示的四个场景中所用工具 属于费力杠杆的是（ ）
【答案】C
【解析】A选项中，推石磨转动，属于轮轴。轮半径大于轴半径。所以属于省力的简单机械。
B选项中按压杠作为杠杆的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C选项中，踩踏板舂米，脚踩的动力臂小于阻力臂，时费力杠杆，故选C。
D选项中，拉木棒搬石头，是省力杠杆。
3.如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A选项中，两个力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件：F1=G.所以，A选项是正确的；
B选项中，滑轮组有3段绳子承担物体重力，因为不计机械自重和摩擦，所以。A选项是正确的；
C选项中，机械中处于平衡状态，拉力F3=2G，所以C选项是错误的，应选C.
D选项中，G.h=F.s，因为直角三角形300角对的直角边是斜边的一半，所以。故D选项正确。
4.在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（ ）
A．绳子自由端被拉下了10m B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力 D．这个滑轮组能省功
【答案】C
【解析】A选项中，滑轮组有2段绳子承担重，h=2m时，绳子自由端被拉下了s=4m，所以A选项是错误的；
B选项中，这个滑轮组有2段绳子承担重，所以能省力，但是费距离。所以B选项是错误的；
C选项中， 这个滑轮组有2段绳子承担重.动力，所以能省力。所以C选项是正确的。应选C；
D选项中，任何机械都不省功。所以D选项是错误的
5.如图所示，有斜面长为l、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、______和斜面长l。
【答案】弹簧测力计对物块的拉力F
【解析】探究使用斜面这种简单机械是否省功，我们需要知道物体做的有用功、总功；根据做功条件可知做有用功需要知道物体的重力F、斜面高h，总功需要知道斜面长l、弹簧测力计对物块的拉力F。
6.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】
【解析】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：
7.请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡
【答案】
【解析】由图示可知，此滑轮组绕线时，可将绳子固定在定滑轮上，此时承重绳子为2根；还可将绳子固定在动滑轮上，此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力，应将绳子固定在动滑轮上，故作图如下：
8.简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装（如图甲）。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是________；
（2）该状态下的桶盖属于________（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】（1）改变力的方向 （2）省力
【解析】(1)定滑轮的作用是改变力的方向；（2）杠杆的动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，是省力杠杆。
9. “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； (2). 物体的重力； (3). F1=F2=F3 ； (4). 可以改变力的方向
【解析】(1)[1][2]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)[3]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)[4]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。
10.如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0．2m，绳子自由端所用的拉力F为6N．求：
（1）绳子自由端移动的速度。
（2）拉力F做的功。
【答案】（1）0．08m/s （2）2．4J
【解析】解：（1）由图知，n＝2，当物体升高0.2m时，绳子的自由端移动距离s＝2h＝2×0.2m＝0.4m，
绳子自由端移动的速度：v＝＝＝0.08m/s；
（2）拉力F做的功：W＝Fs＝6N×0.4m＝2.4J。
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.08m/s；
（2）拉力F做的功为2.4J。
被推开向后运动。
能力进阶
1.（多选）如图所示，将重6N的物体匀速拉高20cm，在此过程中，不计滑轮装置自重、绳重和摩擦，以下说法正确的是（ ）
A．绳子自由端被拉下1.2m B．绳子对地面的拉力为1N
C．对物体所做的功为1.2J D．横梁受到的拉力为9N
【答案】CD
【解析】A．滑轮组的动滑轮绕4段绳，绳子自由端移动的距离：s=4h=4×0.2m=0.8m。故A错误；
B．不计滑轮装置自重、绳重和摩擦，地面对绳子的拉力：F=
绳子对地面的拉力和地面对绳子的拉力是相互作用力，所以绳子对地面的拉力是1.5N，故B错误；
C．对物体所做的功为：W=Gh=6N×0.2m=1.2J。故C正确；
D．横梁受到6段绳子的拉力，所以：F横梁=6F=6×1.5N=9N。故D正确。故选CD。
2.如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（ ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A．①④B．①②C．①③D．②④
【答案】A
【解析】解：①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；
物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力f＝F拉＝20N，方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误；
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，
则拉力F的大小为：F＝2F示＝2×20N＝40N；
由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度：v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s；
拉力F的功率为：P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W，故③错误；
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确；综上可知，只有①④正确。故选：A。
3.（多选）如图所示，重为2N的物体A放在水平桌面上，重为5N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1N（不计绳重和摩擦），B恰好可以匀速下降。现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F。下列说法正确的是（ ）
A．B匀速下降时，物体A受到3N的摩檫力
B．拉力F的大小为4N
C．拉力F的功率为3.6W
D．B匀速上升0.6m的过程中，拉力F做功2.4J
【答案】BC
【解析】A．由图通过动滑轮绳子段数n=3，不计绳重及摩擦时，B拉A的力：FA=（GB+G动）=×（5N+1N）=2N
B匀速下降，物体A匀速向右运动时，受向右的拉力FA和向左的摩擦力作用，则：f=FA=2N。故A错误；
B．当使物体B以0.3m/s的速度上升时，物体A匀速向左运动，受向右的拉力FA、摩擦力和向左的拉力F作用，由于物体A的压力和接触面没有改变，则摩擦力大小不变，所以：F=FA+f=2N+2N=4N。故B正确；
C．绳子自由端移动的速度为：vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s。所以拉力F的功率：
P==FvA=4N×0.9m/s=3.6W。故C正确；
D．B匀速上升0.6m的过程中，拉力F做功：WF=Fs=F×3h=4N×3×0.6m=7.2J。故D错误。
4.如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A B C D
【答案】D
【解析】（1）在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC错误；
（2）在BD两图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小；
①B图中，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B错误；
②设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为F=G1+G；
D图中，左边测力计的示数为：F左=G1；手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）：F右=F-G=G1+G-G=G1；
所以，F左=F右=G1，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；故选：D。
5.在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AO，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
（1）图甲中的螺丝刀属于________杠杆。
（2）请在答题纸相应位置图中，画出对应F2的最小动力F1的示意图。________
【答案】 (1). 省力 (2).
【解析】(1)[1]螺丝刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
(2)[2]由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，动力作用在手柄上即A处，因此OA作为动力臂最长；由图知F2使杠杆沿逆时针方向转动，则动力F1应使杠杆沿顺时针方向转动，故F1的方向应该垂直于OA向下；则过A点垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。如下图所示
6.向下拉绳将重物提升，画出图中滑轮组绕绳方法。
【答案】
【解析】向下拉绳将重物提升，从绳子自由端向上绕起，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：
7.如图所示，用滑轮组提升物体，已知滑轮质量均为2kg，物体重100N，绳子能承受的最大拉力为50N。请画出绳子的正确绕法，并在绳的末端标出力的方向。（不考虑绳重及摩擦）
【答案图】
【答案】
【解析】滑轮的重力：；则滑轮和物体总重力为：100N+20N=120N
已知绳子能承受的最大拉力为50N，当绳子承担重物的段数为3时，则能够提升物体的最大重力为：
当绳子承担重物的段数为2时，则能够提升物体的最大重力为：
物体重100N，大于80N，小于130N，所以滑轮组上绳子承担重物的段数为3，起点从动滑轮的挂钩开始，绳子末端的拉力向上，如图所示：
8.在水平地面上有一物体A。
（1）如图甲所示，用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A，测力计的示数放大后如图乙，可读得为______N，物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数______（填“相等”或“不相等”）；
（2）若我们只有一个量程为2.5N的轻弹簧测力计，则可把方案改为如图丙所示。物体A用轻绳与一轻滑轮相连，轻滑轮上还绕着另一根轻绳，该轻绳一端B固定在竖直墙上，另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动（不计滑轮的摩擦）。此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的______（填“一半”或“一倍”或“两倍”）；
（3）图丙中，若物体A向左匀速运动的距离为1m，则此过程中轻绳D对物体A的拉力做的功为______J。结合所学的动滑轮的有关知识，可知弹簧测力计对绳的端点C做的功与轻绳D拉物体A做的功______ （填“相等”或“不相等”）。
【答案】 (1).4.6 ； (2). 相等 ； (3). 一半 ； (4). 4.6 ； (5). 相等
【解析】(1)[1]如图甲所示，用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A，测力计的示数放大后如图乙，测力计的分度值为0.2N，则其示数为4.6N。
[2]根据二力平衡条件，物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等。
(2)[3]物体A用轻绳与一轻滑轮相连，轻滑轮上还绕着另一根轻绳，该轻绳一端B固定在竖直墙上，另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动（不计滑轮的摩擦）；滑轮组的n=2，此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的一半。
(3)[4]图丙中，若物体A向左匀速运动的距离为1m，则此过程中轻绳D对物体A的拉力做的功为：
[5]结合所学的动滑轮的有关知识，可知弹簧测力计对绳的端点C做的功为：即与轻绳D拉物体A做的功相等。
9.斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：___________。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
回答下列问题：
（1）通过对比实验________中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关；
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，
________________________________；
（3）为验证猜想3，小明做了实验________（填写实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是：
________________________________________________________。
【拓展】完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m，则斜面的机械效率是________%．（把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功）
【答案】盘山公路 （1）1和2 （2）其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力 （3）1、3、4 根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等 【拓展】62.5
【解析】解：斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时，斜面越长，则坡度越缓，则越省力；如：盘山公路；
（1）探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制物重、倾角相同，表面材料不同，所以应该对比1和2的数据；
（2）对比实验1、5、6中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；
（3）探究斜面省力的情况与重力大小有关时，根据控制变量法可知，实验中需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同；所以需要对比1、3、4的实验数据；
根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等；
【拓展】有用功为：W有＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J；拉力做的总功：W总＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J；
斜面的机械效率：η＝＝×100%＝62.5%。
10.“中国速度”——建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房，其重力是1.5×104N，放在水平地面上，与地面的接触面积是20m2。如图所示的起重机滑轮组，10s内将该厢式板房匀速提高了4m。在此过程中，钢丝绳自由端的拉力功率是7.2×103W。试求∶
（1）起吊前厢式板房对地面的压强是多少？
（2）钢丝绳自由端的拉力做功是多少？
（3）钢丝绳自由端的拉力是多少？
【答案】（1）750Pa （2）7.2×104J （3）6×103N
【解析】（1）起吊前厢式板房对地面的压强：
（2）钢丝绳自由端的拉力做功：
（3）钢丝绳自由端的拉力：实验序号
1
2
3
4
5
6
斜面倾角
θ
θ
θ
θ
θ1（θ1＞θ2）
θ2（θ2＞θ1）
斜面的表面材料
木板
毛巾
木板
木板
木板
木板
物块重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.35
1.52
2.70
4.05
1.52
1.70