【2022年暑假精细复习 】12.2 滑轮 考点全练 人教版八年级物理下册

第十二章 简单机械

第2节  滑轮

知识能力全练

知识点一  定滑轮和动滑轮

1.(2021北京延庆期中)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              (    )

A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1<F2<F3 D.F2>F3>F1

2.(2021广西桂林全州期中)如图所示，利用滑轮起吊重物。该滑轮为________(选填“动”或“定”)滑轮；若弹簧测力计的拉力为图所示大小时，重物能在空中静止，则重物及滑轮的总重为________N。

3.一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出。你认为甲方式中滑轮的作用是________；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2,则F1________F2(填“>”“<”或“=”)。

4.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、F,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。

知识点二  滑轮组

5.(2021湖南株洲渌口一模)某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100牛的重物(不计摩擦和装置的自重)。下列说法正确的是              (    )

A.可以把A、B简化看成动滑轮 B.人将绳拉过1米时，物体也上升1米 

C.物体匀速上升时，人对绳的拉力为20牛 D.利用该装置不能省力，但能改变力的方向

6.(2021湖北潜江模拟)如图所示装置，同材质的甲、乙两实心木块处于静止状态，不计滑轮重力及摩擦，则(    )

A.甲、乙的体积之比为1∶2 B.甲、乙的质量之比为1∶2

C.甲、乙的密度之比为2∶1 D.甲、乙的重力之比为2∶1

7.高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为________N。若5s内坠砣串下降了40cm,则输电线A端向左移动速度是________m/s。(g取10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)

8.如图，用大小为500N的拉力F通过滑轮组将重为800N的物体匀速提升10cm,不计绳重与摩擦，拉力F移动的距离为________cm,动滑轮重力是________N。

9.(2021独家原创试题)一名重为600N的建筑工人想把建筑材料提升至楼顶，请你利用三个滑轮帮他组装一个滑轮组，使站在地面上的他每次能够提升尽可能多的建筑材料，已知每个滑轮的重均为20N,绳子能够承受足够大的拉力。画出你设计的滑轮组，并求出他每次最多能够提起的建筑材料的重力。

三年模拟全练

10.(2021内蒙古呼伦贝尔阿荣旗模拟，12，★★☆)如图所示，用20N的拉力向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5m(不计绳重和摩擦)。则下列说法不正确的是              (    )

A.绳子自由端移动的距离为15m B.动滑轮重为10N

C.物体上升的速度为1m/s D.绳子自由端拉动的速度为6m/s

11.(2021江西南昌期中，9，★★☆)如图所示，在绳子自由端拉力F作用下重为20N的物体沿水平面以0.01m/s的速度匀速行驶20s,受到的摩擦力为30N。拉力F=________N,绳子自由端拉动的速度是________m/s。(忽略绳子和滑轮的重力及轮与轴、绳子与滑轮间的摩擦)

12.如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。

(1)以上装置中属于动滑轮的是________(填字母)。

(2)物体A所受的摩擦力为________N。

(3)若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动，则这个力F大小应为________N。

13.如图所示的滑轮组，请你用笔画线代替绳子，画出最省力的绕法。

五年中考全练

14.(2021广东深圳中考，6，★★☆)如图，两个滑轮组，提升一个重为17N的物体A,(每个滑轮重相同)使物体A在2s内拉升了20cm,拉力如图所示，下列说法正确的是              (    )

A.甲中，绳端移动的距离为60cm B.乙中，拉力的功率为1.7W

C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中，动滑轮的重力为2N

15.工人用如图所示的装置运送砂石。下列说法正确的是(g=10N/kg) (    )

A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小 B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆

C.绳子自由端下拉1m,桶上升2m D.质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石

16.如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为________N,图乙中人对绳子的拉力为________N。

17.如图所示，画出用该滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法。

核心素养全练

18.某小组同学探究“使用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”。她按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重力G滑、物体重力G物和拉力F的大小记录在表一、表二中。(不计绳重和摩擦)

(1)分析比较表一(或表二)中F与G物的数据及相关条件，可得出的初步结论是怎样的？

(2)分析比较实验序号1、6(或2、7或3、8或4、9或5、10)的数据及相关条件，可得出的初步结论是怎样的？

(3)该同学分析F和G物的关系时发现F始终小于G物，所以得出使用动滑轮匀速提起物体能省力，但她发现并没有省一半力，这其中的原因是什么？若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，可以从哪些方面进行调整(答出一方面即可)？

(4)若G滑=3N,G物=9N,请计算出拉力F的大小。

19.在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图(a)中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。

甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图(a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图(b)、(c)所示。各小组的实验数据记录在表格中。

(1)若不计绳重和摩擦，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为________N。

(2)分析比较实验序号为1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：________________________________________________________________________________________。

(3)如果家里安装日光灯，你认为更合理的为________图。

【参考答案及解析】

第2节  滑轮

知识能力全练……

1.B  定滑轮相当于等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F、F,、F,都等于物体的重力。

2.【答案】动   4.8

【解析】该滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。由于动滑轮能够省一半的力，当拉力大小为2.4N时，重物及滑轮的总重为G+G动=2F=2×2.4N=4.8N。

3.【答案】改变力的方向  >

【解析】甲中使用的是定滑轮，不省力，但能改变用力的方向；乙中使用的是动滑轮，可以省力，但费一倍的距离，所以F1>F2

4.【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

【解析】

(1)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，定滑轮的特点是既不省力也不省距离，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)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。

5.C  提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮，B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错误。由图知，A、B组成滑轮组，n=5,则拉力端移动距离s=5h；人将绳拉过1m时，物体上升的高度h=0.2m,故B错误。不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：F=G＝×100N=20N,故C正确。由C项解答和图示可知，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。

6.D  由题图可知，动滑轮上绳子的段数=2，滑轮组上绳端的拉力F=G乙,不计滑轮重力及摩擦，绳端的拉力F＝G甲,所以G乙=G甲,则G甲：G乙=2:1,甲、乙的质量之比为m甲：m乙=G甲：G乙=2:1,由题意可知ρ甲：ρ乙=1∶1，体积之比为V甲：V乙=m甲：m乙=2∶1。

7.【答案】1×104   0.04

【解析】坠砣的总重力G=20mg=20×25kg×10N/kg=5×103N,坠砣处为定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，因此钢绳受到的拉力F绳=G=5×103N；输电线处为一个动滑轮，输电线处受到的拉力F电=2F绳=2×5×103N=1×10N；5s内坠砣串下降了40cm,则输电线移动了20cm,则输电线的速度v=＝=0.04m/s。

8.【答案】20  200

【解析】由题图可知，n=2,拉力F移动的距离s=2h=2×10cm=20cm,不计绳重及摩擦，由F=(G+G动)可得，动滑轮的重力：G动=nF－G=2×500N－800N=200N.

9.【答案】如图所示   1780N

【解析】根据题意设计的滑轮组如

【答案】图所示，因为建筑工人每次最多能够施加的拉力等于其重力，而拉力F＝,即G物=nF－G动=3×600N－20N=1780N。

三年模拟全练…

10.D  由题图知，n=3,绳子自由端移动的距离：s=3h=3×5m=15m,故A正确；不计绳重和摩擦，拉力F=(G+G动),则动滑轮的重力：G动=3F－G=3×20N－50N=10N,故B正确；物体上升的速度：v物===1m/s,绳子自由端拉动的速度：=3v物=3×1m/s=3m/s,故C正确、D错误。

11.【答案】15   0.02

【解析】由题图知，n=2,摩擦力为f=30N,则拉力F=＝＝15N；物体运动的速度v物=0.01m/s,绳子自由端拉动的速度是vF=2v=2×0.01m/s=0.02m/s。

12.【答案】(1)M  (2)5  (3)10

【解析】

(1)N滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮；M滑轮随物体一起运动，为动滑轮；

(2)当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，水平方向上受到的向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，

f=F拉=(GB+G动)=×(8N+2N)=5N；

(3)当A向左做匀速直线运动时处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力等于向右的摩擦力加上绳对A的拉力，即：F=f+F拉=5N+5N=10N。

13.【答案】如图所示

【解析】图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，要求最省力，则由3段绳子承担物重是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮上面的挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。

五年中考全练…

14.A  从甲图可以看到，动滑轮由三段绳子吊着，则甲图中的绳端移动的距离是物体A上升高度的三倍，即s甲=3h甲=3×20cm=60cm,故A正确、错误；从乙图可以看到，乙图中的绳端移动的距离是物体A上升高度的两倍，即s乙=2h乙=2×20cm=40cm=0.4m,乙图中绳端移动的速度v乙==＝0.2m/s,乙中拉力的功率P乙=F乙v乙=9N×0.2m/s=1.8W,故B错误；从乙图可以看到，绳端的拉力是9N,两条绳子拉着动滑轮，设动滑轮的重力

G动,物体A的重力是17N,则2F乙=G动+GA,代入数据可得2×9N=G动+17N,解得G动=1N,乙中，动滑轮的重力为1N,故D错误。

15.B  定滑轮只能改变拉力的方向，不能改变拉力大小，A项说法错。动滑轮相当于一个省力杠杆，项正确。图中滑轮组承担物重的绳子是2段，当自由端移动距离s=1m时，被拉动的桶移动h=＝0.5m,C项错。工人用力向下拉动绳子时，最大的拉力等于自身重力，若不计摩擦和绳及动滑轮重力，则利用该滑轮组能提起的砂石最大重力G=2F=2G人=2m人g=2×65kg×10N/kg=1300N,砂石最大质量m=＝=130kg,所以D项错。

16.【答案】400  210

【解析】图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲=G=400N；图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙=(G+G动)=×(400N+20N)=210N。

17.【答案】如图所示(合理即可)

【解析】将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后将绳子绕在滑轮组上，此时有4段绳子拉着动滑轮，是最省力的。

核心素养全练

18.【答案】

(1)F=(G物+G滑)

(2)物体重力一定时，动滑轮重力越大，拉力越大

(3)动滑轮有重力  使用轻质动滑轮或提起更重的物体

(4)6N

【解析】通过实验，本题考查了“获取和处理信息”、“基于证据得出结论并做出解释”，以及“对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力”，以及运用结论解决实际问题的物理核心素养。

(1)由表一和表二数据知，F=(G物+G滑)；

(2)比较1、6(或2、7或3、8或4、9或5、10)的数据得到：在物体重力一定时，动滑轮重力越大，拉力越大；

(3)因为F=(G物+G滑)，使用动滑轮匀速提起物体能省力，但是动滑轮有重力，所以并没有省一半力。若要得出的结论尽可能接近使用动滑轮能省一半力，应使用轻质动滑轮或增大提起物体的重力；

(4)F=(G物+G滑)=×(9N+3N)=6N。

19.【答案】(1)0.2  (2)拉力方向与竖直方向夹角越大，拉力也越大  (3)甲

【解析】本题以实验探究为载体，考查了从实验过程、实验数据中“获取和处理信息、基于证据得出结论”的能力，同时也考查了利用物理规律解决实际问题的能力。

(1)由甲小组第1次实验数据可知G=1.0N,F=0.6N,不计绳重和摩擦，由动滑轮的特点可得F=(G+G动)，则动滑轮的重力G动=2F－G=2×0.6N－1.0N=0.2N；

(2)分析比较实验序号为1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，并且拉力方向与竖直方向夹角越大，拉力也越大；

(3)根据(2)得出的结论“拉力方向与竖直方向夹角越大，拉力也越大”可知，图乙绳子承受的拉力大，选用甲图比较合理。