苏科版九年级全册2 滑轮优秀当堂达标检测题

这是一份苏科版九年级全册2 滑轮优秀当堂达标检测题，文件包含112滑轮原卷版docx、112滑轮解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
11.2滑轮
【知识梳理】
一、定滑轮、动滑轮
周边有槽，中心有一转动轴的轮子叫滑轮，
在工作过程中，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮；在工作过程中，轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
1.定滑轮
（1）定义：轴固定不动的滑轮，如下图甲所示。
实质：一个等臂杠杆。如下图乙所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆，
（2）特点：
①不省力也不费力：即。
②不省距离也不费距离：如下图丙所示，,绳子自由端移动的速度等于物体移动的速度,绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离，即。
③能改变力的方向：不用定滑轮时向上施力拉物体，用了定滑轮后向下施力拉物体。
④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，无论拉力是竖直向下，还是斜向下，还是水平，拉力的力臂长度均等于滑轮半径，保持不变，故拉力大小不变

甲 乙 丙 丁
2.动滑轮
（1）定义：轴可以随物体一起运动的滑轮。，如下图甲所示
实质：动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。如下图乙所示，它的转动轴是绳与动滑轮的切点，
（2）特点：
①省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有；
仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。
②费距离：如下图丙所示， 如下图丙所示，绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的2倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的2倍，即。
③不能改变力的方向：不用动滑轮时向上施力拉物体，用了动滑轮后仍然向上施力拉物体。
④拉力方向对拉力大小的影响：如下图丁所示，竖直向上施力时，拉力的力臂长度等于滑轮直径，斜向上施力时，拉力的力臂长度小于滑轮直径，故竖直向上施力最省力，斜向上施力，拉力会变大。

甲 乙 丙 丁
二、滑轮组
1.定义：由动滑轮和定滑轮组合成的装置
2.特点：
既省力，又能改变力的方向，但是费距离。
（1）省力：在忽略动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦时，有（n为承担物重及滑轮重的绳子段数，下同）；
仅忽略绳与滑轮间的摩擦但不忽略动滑轮重时，有。
（2）费距离：绳子自由端移动的速度等于物体移动速度的n倍，绳子自由端移动的距离等于物体移动距离的n倍，即。
（3）n的判断方法
如上图中画圈的5段绳子承担了物体和动滑轮的重力（示意图见右图），则
三、轮轴
1.定义：由两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。
2.实质：轮轴实质是一个可以连续转动的杠杆。
3.特点：动力作用在轮上时，使用轮轴省力，但是费距离；动力作用在轴上时，使用轮轴费力，但是省距离。轮半径是轴半径的几倍,加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一，其平衡条件为
4.应用：汽车的方向盘、扳手、螺丝刀、自行车把、圆形的门把手、旋转的水龙头等。
【易错点】
动滑轮及滑轮组拉动物体时，注意区分绳子端移动距离和物体移动距离，不可混淆。
【规律总结】
1.动滑轮几种常见情况的等量关系（均忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦）
（1）竖直使用定滑轮（2）水平使用定滑轮
，，，，
（3）竖直使用动滑轮
，，，，
（4）水平使用动滑轮
，，，，
2.常见的滑轮组的n值情况

n=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5
3.绕线方法：
①已知滑轮和承担物重的绳子段数n，画绕线：若n是奇数，则绳子的固定端拴在动滑轮上；若n是偶数，则绳子的固定端拴在定滑轮上（“奇动偶定”）。连线时由内向外依次缠绕滑轮。
②已知滑轮组，画最小拉力：使绳子承担物重的段数为最大即可。若滑轮组中动滑轮和定滑轮数目不等，那么答案很明显；若滑轮组中动滑轮和定滑轮的数目相等，那么n是奇数。
【典例分析】
1．（2021·江苏金坛·九年级月考）如图所示，分别用力F1、F2和F3，使用三个滑轮匀速提起同样的重物，不计绳重、滑轮重和摩擦，则F1、F2和F3的大小关系是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
使用三个滑轮匀速提起同样的重物，不计绳重、滑轮重和摩擦，左边的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，则
中间的滑轮是动滑轮，F2作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，则
右边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力，故
所以
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．（2021·吉林四平·九年级期末）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）
A．30NB．35NC．40ND．45N
【答案】D
【解析】
动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的二倍，自然就能省一半的力。而这一关系成立的前提条件是：必须竖直向上拉绳子。不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力
图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，但动力臂会小于阻力臂的二倍，而阻力不变，由杠杆平衡条件可知，动力就会增大，因此所用拉力变大，则拉力F的范围是
F＞40N
故选D。
3．（2021·四川广元·九年级月考）如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止．则每个动滑轮的重力为（ ）
A．3NB．6NC．11ND．22N
【答案】B
【解析】
由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：，
由题知F1＝F2，所以，即：，解答动滑轮的重力：。
故选B。
4．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为100N，定滑轮总重力为100N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（ ）
A．220NB．240NC．275ND．300N
【答案】A
【解析】
将人、吊篮和动滑轮看成一个整体，对其受力分析：受到人、吊篮和动滑轮的总重力，还受到5股绳子的拉力。人、吊篮和动滑轮的总重力为
一股绳子的拉力即人对绳子的拉力为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5.（2022·河南郑州·九年级期末）如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物，绳子自由端的拉力是15N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．若物体升高0.5m，则绳子自由端移动1.5m
B．若绳子自由端的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s
C．动滑轮重5N
D．若使用该滑轮组匀速提升10N的重物，绳子自由端的拉力F为10N
【答案】D
【解析】
A．吊起动滑轮的绳子段数为n=2，则绳子自由端移动的距离为
故A错误；
B．绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为
若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，则物体上升速度为
故B错误；
C．物体和动滑轮的总重力为
动滑轮的重力为
故C错误；
D．因为考虑动滑轮的重，而不考虑绳重和摩擦力，自由端拉力
故D正确。
故选D。
6.（2022·陕西西安·九年级期末）请在图中画出滑轮组的绕绳，要求滑轮组自由端的绳拉力方向向上。
【答案】
【解析】
拉力方向向上，从绳子自由端向下开始绕起，绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮，最后固定在下面动滑轮的上挂钩上。如上图所示
7.（2022·陕西宝鸡·九年级期末）如图所示两个轮轴使用时，两图中拉力F大小相等，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所挂重物G1、G2的重力比是（ ）
A．1：1B．2：lC．4：1D．1：4
【答案】C
【解析】
由题意知，轮半径R是轴半径r的2倍，即R＝2r，
根据杠杆平衡条件，动力×动力臂＝阻力×阻力臂，
由图示可知：
左图中：，则G1＝2F，
右图中：，则，
所以：G1：G2＝4：1．
【思路小结】
1.按照滑轮组的省力及费距离的关系进行解题。
2.把轮轴当作杠杆进行计算。
【精典训练】
一、单选题
1．（2022·四川省成都·八年级期末）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，通过滑轮A和滑轮B使物体C匀速上升，关于人拉动绳子时的过程，下列分析正确的是（ ）
A．滑轮A相对子物体C在运动，所以A是动滑轮B．滑轮B相对于物体C静止不动，故B是定滑轮
C．滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用D．滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用
【答案】C
【解析】
AB．由图可知，滑轮A位置固定不变，滑轮B随重物一起移动，所以滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮，故AB错误；
CD．定滑轮使用时可以改变人所施加的拉力方向的作用，故C正确，D错误。
故选C。
2．（2022·广西玉林·八年级期末）如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升同一重物G，若不计摩擦和绳重，则下列判断不正确的是（ ）
A．F1=F2B．使用甲装置可省力C．F3=F4D．使用乙装置可改变力的方向
【答案】A
【解析】
AB．图甲中，滑轮的轴随物体一起移动，是动滑轮，动滑轮是动力臂大于阻力臂的杠杆，使用动滑轮可以省力。在不计绳重及摩擦时，向F1方向用力时，动力臂是阻力臂的两倍，所以
F1=G
向F2方向用力时，动力臂小于阻力臂的两倍，所以
F2>G
那么
F1