初中物理苏科版九年级全册2 滑轮习题

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A．F1＞F2＞F3＞F4B．F1＝F2＝F3＝F4C．F1＜F2＜F3＜F4D．F1＞F2＞F3＝F4
【答案】B
【解答】定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等，故F1＝F2＝F3＝F4，故B符合题意，ACD不符合题意。
如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的物块A相连，当沙桶重力为5N时，物块A向左做匀速直线运动，不计绳重及滑轮和轴之间的摩擦，下列正确的是（ ）
A．实验中，使用定滑轮是为了省力
B．在物块A上加砝码，物块A受到的摩擦力不变
C．当沙桶落地后，由于惯性物块A会继续向左运动
D．向沙桶中加入沙时，物块A受到的摩擦力大于5N
【答案】C
【解答】A、使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误；
B、在物块A上加砝码，由于物块A对桌面的压力变大，所以物块A受到的滑动摩擦力变大，故B错误；
C、当沙桶落地后，物块A由于具有惯性，会继续向左运动，故C正确；
D、向沙桶中加入沙时，由于物块A对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块A受到的滑动摩擦力不变，故D错误。
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
【解答】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A、B错误；
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。
如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（ ）
A．A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B．B物体下落速度为1m/s
C．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N
D．若用F＝15N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动
【答案】B
【解答】A.由图知，动滑轮组由2段绳子承担物重，所以FA＝（GB+G动）＝（20N+10N）＝15N，由物体间力的作用是相互的可知，物体A受到的拉力为：FA'＝FA＝15N，
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为：f＝FA'＝15N，故A错误；
B.由v绳＝2v动可知，B物体下落速度为：vB＝v动＝v绳＝×2m/s＝1m/s，故B正确；
CD.当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F＝f+FA'＝15N+15N＝30N，要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F＞30N，故CD错误。
某同学用重为10N的滑轮匀速提升重为90N的物体。不计绳重，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）
A．25NB．60NC．50ND．45N
【答案】B
【解答】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F＝（G物+G动）＝（90N+10N）＝50N；
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＞50N。
如图的装置处于平衡状态（0为支点）、杠杆上每格等距，已知物重G＝360N，若不计绳重、摩擦、杠杆和滑轮重，则F大小应为 （ ）
A．180NB．120NC．540ND．60N
【答案】D
【解答】若不计绳重、摩擦、杠杆和滑轮重，则作用在杠杆右端的力：F'＝G＝×360N＝180N。
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：F×3L＝F'×L，即：F×3L＝180N×L，解得：F＝60N。
如图，健身拉力器的配重金属块每个质量为10kg，锻炼时根据需要调节配重。拉力器上的滑轮属于 滑轮；一个质量为75kg的人，向下一次最多能匀速拉起 个金属块。（拉杆重、绳重、摩擦均不计）
【答案】定；7
【解答】（1）由图示可知，滑轮均静止不动，所有的滑轮都是定滑轮。
（2）人的质量为75kg，人的体重：G＝mg＝75kg×10N/kg＝750N，
每个金属块的重力为：G金属块＝10kg×10N/kg＝100N，
＝7.5，则人最多能拉力其7块金属块。
在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用．如图甲所示，护城河上安装的吊桥，在拉起吊桥过程中，滑轮C属于 （选填“定”或“动”）滑轮，吊桥可看作支点为 （选填“A”“B”或“C”）点的杠杆．如图乙所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，利用该滑轮能省 （选填“力”或“功”）．若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，拉力F为 N．
【答案】定；B；力；30
【解答】解：在拉起吊桥过程中，滑轮组C的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向，不能省力；
由图可知，在拉起吊桥过程中，吊桥绕着B点转动，所以护城河上安装的吊桥的支点是B点；
由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力；
已知物体重50N，滑轮重10N，绳子股数n＝2；不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为：F＝（G物+G动）＝×（50N+10N）＝30N。
如图所示，分别使用A、B两种滑轮匀速提起物体，若物体所受重力G＝100N，不计绳重、滑轮重和绳与滑轮间摩擦，则拉力FA＝ N，FB＝ N。若使用滑轮A时，物体上升1m，则绳子自由端移动的距离为 m。
【答案】50；100；2
【解答】由图知，提升物体时，A滑轮和物体一起移动，则A是动滑轮；B滑轮的轴固定不动，则B是定滑轮；由题知，不计绳重、滑轮重和摩擦；
A滑轮是动滑轮，可以省一半的力，则FA＝G＝×100N＝50N；
B滑轮是定滑轮，则FB＝G＝100N；
由动滑轮的特点可知s＝2h，则物体上升的高度s＝2h＝1×2m＝2m。
实心物体A由a物质制成，实心物体B由b物质制成，物体A和物体B的体积相同。a、b两种物质的质量与体积的关系如图甲所示。把物体A挂在滑轮组下，如图乙所示， （选填“左”或“右”）边的滑轮为动滑轮。若使滑轮组处于静止状态，则虚线框内应悬挂 个B物体（绳重、滑轮重均忽略不计）。
【答案】左；2
【解答】（1）如图乙所示，左边的滑轮与实心物体A一起运动，故左边的滑轮为动滑轮；
（2）由图甲可知，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；
由图乙可知，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＝GA，则N＝×＝×＝2。
“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置，该提升装置相当于 （填简单机械名称）模型；人们借助这种装置的主要目的是为
（选填“省力”、“省距离”或“省功”）；若某同学所用的拉力为300N，不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为 kg。（g取10N/kg）
【答案】定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；省力；150
【解答】提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；
利用该装置既能省力，又能改变力的方向；
不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：F＝G＝300N，所以G＝1500N，则m＝＝＝150kg。
如图所示是小华同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得三组数据如下表所示：
请你分析。
（1）比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是 。
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 。
（3）把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 。
（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾到定滑轮和动滑轮的使用优点，则应选择最佳装置是 。
（5）在乙实验中，该装置的机械效率为 。
（6）在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W。静止时测力计示数
（选填“＞”、“＜”或“＝”）0.55N。
（7）对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是 。
【答案】（1）省力；（2）改变用力的方向；（3）费距离；（4）滑轮组；（5）96.1%；（6）0.055；＜；（7）不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，丙比乙多做额外功
【解答】（1）在丙中，拉力F＝0.55N＜G＝0.98N，故使用动滑轮时省力；
（2）在乙中，拉力F＝0.98N＝G＝0.98N，但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向；
（3）钩码移动的距离为0.2m，丙中的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离；
（4）在提升重物的过程中，为了既方便又省力，结合定滑轮和动滑轮的特点，可以使用滑轮组；
（5）在乙实验中，该装置的机械效率为：η＝＝＝×100%＝96.1%；
（6）动滑轮承重绳子的股数n＝2，第二次实验时拉力的功率：P＝＝＝Fv＝Fnv物＝0.55N×2×0.05m/s＝0.055W；
静止时没有摩擦力，拉力等于钩码和动滑轮重力的一半，拉力小于0.55N；
（7）不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，丙比乙多做额外功。
如图所示，小军同学正在探究“定滑轮的使用特点”实验：
（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置提升重物，需要测量的物理量是 和 。
（2）实验时，他应该 （选填“匀速”或“加速”）拉动绳子；
（3）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 。
（4）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）物体的重力；拉力的大小；（2）匀速；（3）F1＝F2＝F3；（4）能够改变力的方向
【解答】解：（1）在研究使用定滑轮是否省力时，实验中应匀速提升重物，测量出物体的重力和拉力的大小，根据这两个力的大小分析定滑轮是否省力；
（2）实验时，他应匀速拉动绳子，让物体匀速上升，这样便于读数，读数也更准确；
（3）如图乙所示，分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物，由于使用定滑轮不省力也不费力，所以三个力的大小关系是F1＝F2＝F3；
（4）旗杆顶部有一个定滑轮，能够改变拉力的方向。
如图所示，水平地面上的建筑工人利用滑轮组，将重为800N的物体以1m/s的速度匀速提升了10s，工人对绳子末端的拉力F的大小为500N，该工人自身重力为600N，两个滑轮的质量相等，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）绳子末端移动的速度；
（2）动滑轮的重力；
（3）该工人利用此滑轮组能提升的最大物重。
【答案】（1）绳子末端移动的速度为2m/s；（2）动滑轮的重力为200N；（3）此滑轮组能提升的最大物重为1000N
【解答】（1）从图中可知n＝2，绳子末端移动的速度v＝2v物＝2×1m/s＝2m/s；
（2）从图中可知n＝2，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据F＝（G+G轮）可知，
动滑轮的重力G轮＝nF﹣G＝2×500N﹣800N＝200N；
（3）该工人自身重力为600N，则绳子自由端的拉力最大为F′＝G人＝600N，
根据F＝（G+G轮）可知，此滑轮组能提升的最大物重G′＝nF′﹣G轮＝2×600N﹣200N＝1000N。
工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m，所用的拉力为300N，求：
（1）动滑轮的重力；
（2）钢绳自由端移动的距离；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力。
【答案】（1）动滑轮的重力为100N；（2）钢绳自由端移动的距离为18m；
（3）当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力为400N。
【解答】（1）由图示可知，n＝3，滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动＝3F﹣G＝3×300N﹣800N＝100N；
（2）已知建材上升的高度为6m，则钢绳自由端移动的距离：s＝3h＝3×6m＝18m；
（3）滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计，当所运送建材的重为1100N时，工人作用在绳子上的拉力：F′＝（G′+G动）＝×（1100N+100N）＝400N。
实验序号
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
测力计用力的方向
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
向上
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
向下
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
向上