教科版物理八年级下册易错题集训 11.2 滑轮（含答案解析）

11.2 滑轮
一、选择题
1．（2020•绍兴）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．
解：
（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；

答案：D。
2．（2020•犍为模拟）如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（　　）
A．自行车的脚踏板 B． 旗杆顶的定滑轮
C． 水管上的水龙头 D． 大门上的门把手
解：A、自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故A不符合题意；
B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，故B符合题意；
C、水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C不符合题意；
D、大门上的门把手是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂小于阻力臂，是省力机械，故D不符合题意；
答案：B。
3．（2017•桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（　　）

A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面
解：A、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；
B、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；
C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；
D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意。
答案：D。
4．（2020•潮阳区一模）在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（　　）
A． B．
C． D．
解：不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：
A、图示是一个定滑轮拉力F1＝G；
B、根据勾股定理知h＝m＝3m，图中为斜面，F2×5m＝G×3m，得到F2＝0.6G；
C、如图所示，由图可知＝＝，
由杠杆平衡条件可得：F3×L2＝G×LG，拉力F3＝G×＝G＝0.4G；
D、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，拉力F4＝G＝G≈0.3G；
因此最小拉力是F4。
答案：D。
5．（2020•宁波模拟）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重、轮重和一切摩擦）。下列说法正确的是（　　）

A．拉力F1小于拉力F2
B．甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C．甲、乙两滑轮组均属于费力的机械
D．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
解：A、不计绳重及摩擦，因为拉力F＝（G物+G动），n1＝2，n2＝3，
所以绳端的拉力：F1＝（G物+G动），F2＝（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；
B、由图知，n甲＝2，n乙＝3，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲＝2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙＝3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；
C、使用动滑轮能够省力，为省力杠杆，故C错误；
D、因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物体的高度h相同，所以s1＝2h，s2＝3h，则s1≠s2，故D错误；
答案：B。
6．（2021•涪城区模拟）如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（　　）


A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3
解：由题意可知，滑轮的重和绳的摩擦不计，
假设物体与地面的摩擦力为f，
第一幅图中滑轮为定滑轮，不省力，则F1＝f，
第二幅图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2＝f，
第三幅图中滑轮为动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，费1倍的力，则F3＝2f；
所以，F2＜F1＜F3，故ABC不符合题意，D符合题意。
答案：D。
7．（2020•双台子区二模）A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（　　）
A．2 B．4 C．6 D．8
解：
由图1可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，
则ρA＝＝＝2g/cm3，ρB＝＝＝0.5g/cm3，
所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；
因为A、B的体积相同，
所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；
由图2可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，
要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，
则有：N•GB＝2GA，
则N＝2×＝2×＝8。
答案：D。
8．（2020•南安市模拟）如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别匀速提升重为G1＝56N、G2＝36N的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为（　　）

A．2N B．4N C．8N D．10N
解：由图甲可知，n＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，G动＝3F﹣G1，①
由图乙可知，n＝2，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，G动＝2F﹣G2，②
3F﹣G1＝2F﹣G2，代入数据，
F＝G1﹣G2＝56N﹣36N＝20N，
F＝20N代入①，G动＝3F﹣G1＝3×20N﹣56N＝4N。
答案：B。
9．（2020•荔湾区一模）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．绳子自由端拉的距离为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
解：
A、由图知，n＝3，绳子自由端拉的距离：s＝3h＝3×5m＝15m，故A正确；
B、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；
CD、物体上升的速度：v物＝＝＝1m/s，
绳子自由端拉动的速度：v＝3v物＝3×1m/s＝3m/s，故C正确、D错误。
答案：D。
10．（2018•苏州模拟）如图所示，吊篮重400N，动滑轮的总重为50N，定滑轮重40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（　　）

A．218 N B．220 N C．210 N D．236 N
解：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＝（400N+50N+600N）＝210N。
答案：C。
11．（2019•陕西）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（　　）

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
解：
A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；
B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；
D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，
则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝130kg，故D错误。
答案：B。
12．（2020•章丘区模拟）如图所示，拉力F＝4N，则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为（　　）（忽略绳重及摩擦）

A．8 N、8N B．12 N、8N C．8 N、12 N D．12 N、12 N
解：绳子静止，根据二力平衡，绳子两头的拉力是相等的，每根绳子的拉力都是4N；
弹簧秤甲的拉力由三段绳子来承担，每根绳子的拉力大小都是4N，所以甲的读数是12N；
弹簧秤乙的拉力由两段绳子来承担，每根绳子的拉力大小都是4N，所以乙的读数是8N。
答案：B。
13．（2019•绵阳）用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（　　）

A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
解：由图知，
（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，
由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，
由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝F1，
由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；
木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F动＝F2+f地面，
即F1＝F2+f地面，
也就是F1＝2F2+2f地面，
所以F1＞2F2。
答案：D。
14．（2020•郑州模拟）如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB＝1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（　　）

A．工人对地面的压力为400N
B．建筑材料P重为600N
C．建筑材料P上升的速度为3m/s
D．物体M对地面的压力为4400N
解：
（1）当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N，
此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，
由力的平衡条件可得：F+F支＝G，
则F支＝G﹣F＝700N﹣300N＝400N，
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，
所以工人对地面的压力：F压＝F支＝400N，故A正确；
B、由图可知n＝2，且滑轮组摩擦均不计，
由F＝（G+G动）可得，建筑材料P重；
G＝2F﹣G动＝2×300N﹣100N＝500N，故B错误；
C、物重由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度v＝v绳＝×1m/s＝0.5m/s，故C错误；
D、定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，
由力的平衡条件可得：FA′＝3F+G定＝3×300N+100N＝1000N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA＝F′A＝1000N；
根据杠杆的平衡条件：FA×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，
所以，FB＝＝＝500N；
因为物体间力的作用是相互的，
所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′＝FB＝500N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，
则物体M受到的支持力为：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣500N＝4500N，
因为物体间力的作用是相互的，
所以物体M对地面的压力：FM压＝FM支持＝4500N．故D错误；
答案：A。
二、填空题
15．（2021•河西区模拟）如图所示，高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个　定　滑轮，用它可以改变力的　方向　。

解：旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮；
升旗仪式上，旗手缓缓向下拉动绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为用定滑轮可以改变力的方向。
答案：定；方向。
16．（2018•海珠区一模）小明和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，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。
（1）两根木棍和绳子组成的机械相当于　滑轮组　。
（2）若小华所用的拉力为20N，则小明和小杰受到的拉力分别为　120　N、　140　N（摩擦忽略不计）。

解：（1）从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组；
（2）小华的拉力是20N，由图可见小明那端木棍有6段绳子相连，
因此小明的拉力为：F小华＝6F＝6×20N＝120N；
小杰那端木棍有7段绳子相连，因此小杰的拉力为：
F小杰＝7F＝7×20N＝140N。
答案：（1）滑轮组；
（2）120N；140N。
17．（2019•河南模拟）如图所示是一种手动升降衣架的结构示意图，它用到了我们学过的简单机械﹣﹣﹣﹣滑轮组，使用这种机械的目的是　省力和改变用力方向　（写出一点即可）。若图中虚线框内部分的自重为0.9kg，某次在衣架挂上总重为7.5kg的湿衣服匀速提升时，绳子自由端的拉力至少为　21　N（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）

解：
（1）使用滑轮组时，由于有动滑轮可以省力，由于有定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组时，可以省力，可以改变力的方向；
（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝4，
忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：
F＝（G+G动）＝×（mg+m动g）＝（0.9kg×10N/kg+7.5kg×10N/kg）＝21N。
答案：省力和改变用力方向；21。
18．（2021•莲湖区模拟）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坠砣，其中定滑轮的作用是　改变力的方向　；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为1×104N，则坠砣受到的总重力为　5000　N，若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了　15　cm（不考虑钢绳的热胀冷缩）。

解：（1）由定滑轮的特点知，定滑轮的作用是改变力的方向；
（2）由图知滑轮组承担A端拉力为FA＝1×104N；绳子股数n＝2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则：
（3）图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n＝2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高度h＝2sA，坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了：
。
答案：（1）改变力的方向；（2）5000；（3）15
三、实验探究题
19．（2019•福建一模）小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。
实验次数
物重G/N
测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会　变小　（“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是　动滑轮本身有重力　。请给出一条减小此差异的建议　将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里　。

解：
（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上；此时弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的自身重力和手的向下拉力；这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计重力之差，所以在匀速拉动时，会造成测力计的示数变小。
（2）人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力也会增大。
“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的物重和摩擦是客观存在的，要减小此差异，则动滑轮的重力不能忽略；减小此差异的方法：将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里。
答案：（1）变小；（2）动滑轮本身有重力；将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里。
20．（2019•吴兴区二模）在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图甲（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。
表一（甲小组）
表二（乙小组）
表三（丙小组）
实验
序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验
序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
实验
序号
物体的重力（牛）
弹簧测力计的示数（牛）
1
1.0
0.6
4
1.0
0.7
7
1.0
0.8
2
2.0
1.1
5
2.0
1.3
8
2.0
1.6
3
3.0
1.6
6
3.0
1.8
9
3.0
2.3
（1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为　0.2　N。
（2）分析比较实验序号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：　拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大　。
（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为　甲　图。

解：
（1）甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，由第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，应该选用甲图比较合理。
答案：
（1）0.2；（2）拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大；（3）甲。
四、计算题
21．（2020•高州市月考）如图所示，通过滑轮组用200N的拉力将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：
（1）绳自由端的移动距离是多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为多大？

解：（1）由图可知，绳子股数为3，则绳子自由端移动距离：s＝2m×3＝6m；
（2）使用动滑轮或滑轮组时，承担物重的绳子有n段，不计绳重及摩擦，提起物体的力是物重和动滑轮重的n分之一，设物体重力为G，动滑轮重力为G0，
根据题意可得：F＝，即200N＝，
解得：G0＝120N；
（3）若重物再增加150N，则绳子的拉力：F′＝＝＝250N。
答：（1）绳自由端的移动距离是6m；
（2）动滑轮的重力为120N；
（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力为250N。
22．（2020•南昌期中）如图所示，重500N的人站在重1000N的小车上。小车上的人想通过自己拉动滑轮组将自己在水平地面上匀速移动2m。小车与地面间的摩擦力是小车对地面压力的0.1倍忽略滑轮重力、摩擦和绳重。
（1）请你画出最省力的滑轮组绕法。
（2）求出人拉绳的最小拉力。
（3）绳子被人拉过来的长度为多少m？

解：（1）由图可知，拉力应该向右，故从定滑轮右端的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担摩擦力，这就是最省力的绕法。如图：

（2）压力F＝G＝500N+1000N＝1500N
摩擦力f＝0.1×1500N＝150N，
拉力F＝×150N＝50N。
（3）绳子被拉长度s＝ns车＝3×2m＝6m。
答：（1）最省力的滑轮组绕法见解答。
（2）最小拉力为50N；
（3）绳子运动6m。