初中人教版（2024）12.2 滑轮当堂达标检测题

这是一份初中人教版（2024）12.2 滑轮当堂达标检测题，共26页。
1．如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是（ ）
A．甲是动滑轮，使用时不能省力B．乙是动滑轮，使用时可以省力
C．甲是定滑轮，使用时可以省力D．乙是定滑轮，使用时不能省力
2．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（ ）
A．1.6WB．8WC．3.2WD．16W
3．用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是F1、F2、F3，则（ ）
A．F1>F2>F3B．F2>F3>F1C．F2>F1>F3D．F3>F1>F2
4．如图所示，放在水平地面一物体， 重力为200N，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，绳子另一端施加的拉力F为180N，则该物体此时对地面的压力为________N，使用这个滑轮的好处是：_________ 。
5．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。
6．如图所示，某工人将重150牛的铁桶在10秒内竖直向上匀速拉起4米，A装置是________（填“定”或“动”）。上升过程工人拉绳子的拉力为_______牛，拉力移动的距离为_______米．（滑轮、绳的重力及摩擦不计）。
7．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重小于物重，使用甲图滑轮最大的优点是________ ；所用的拉力F甲________F乙（选填“>”、“F2>F3B．F2>F3>F1C．F2>F1>F3D．F3>F1>F2
【答案】D
【解析】假设物块与地面的摩擦力为f，甲滑轮为定滑轮，F1处于绳端，则
F1=f
乙滑轮为动滑轮，F2处于绳端，所以
F2=f
丙滑轮为动滑轮，拉力F3作用在动滑轮的轴上，所以
F3=2f
故F3>F1>F2，故ABC错误，不符合题意；D正确，符合题意。
故选D。
4．如图所示，放在水平地面一物体， 重力为200N，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，绳子另一端施加的拉力F为180N，则该物体此时对地面的压力为________N，使用这个滑轮的好处是：_________ 。
【答案】20 改变力的方向
【解析】[1]因为物体重200N，竖直向上的拉力为180N，小于物体的重力，所以物体静止，处于平衡状态，所以物体所受合力为0，由平衡条件得
F拉+F支=G
则
F压=F支=G-F拉=200N-180N=20N
[2]使用定滑轮不改变力的大小，可以改变力的方向，所以这个滑轮的好处是改变力的方向。
5．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
【解析】[1]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。
[2]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。
[3]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。
[4]已知物体重50N，滑轮重10N，动滑轮上承受重物的绳子股数
不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为
6．如图所示，某工人将重150牛的铁桶在10秒内竖直向上匀速拉起4米，A装置是________（填“定”或“动”）。上升过程工人拉绳子的拉力为_______牛，拉力移动的距离为_______米．（滑轮、绳的重力及摩擦不计）。
【答案】动 75 8
【解析】[1]由图知，滑轮跟随重物一起移动，所以是动滑轮。
[2]根据动滑轮的平衡条件，因为滑轮、绳的重力及摩擦不计，所以拉力为
[3]根据动滑轮绳子自由端移动距离和物体移动距离的关系，拉力移动的距离为
7．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重小于物重，使用甲图滑轮最大的优点是________ ；所用的拉力F甲________F乙（选填“>”、“
【分析】定滑轮是指固定不动的滑轮，动滑轮是指和物体一块移动的滑轮；定滑轮的特点是能够改变力的方向，但是不能省力；动滑轮的特点是能够省一半力，但是费距离。
【解析】[1]甲图是一个定滑轮，定滑轮的特点是能够改变力的方向，但是不能省力，因此F甲=G。
[2]乙图是一个动滑轮，且动滑轮重小于物重，动滑轮的特点是能够省一半力，则有
所以。
知识点2 滑轮组
8．在如图所示的滑轮组上挂砝码A、B后恰好静止（不计绳重、滑轮重力及摩擦）。若再在A、B下面各挂上一个质量相等的小钩码，下列说法正确的是（ ）
A．砝码A和砝码B仍保持静止
B．砝码A下降，砝码B上升
C．砝码A的动能减小，砝码B的动能增大
D．砝码A和砝码B的动能都增大
【答案】D
【解析】AB．由图可知，，不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小，则
若在A、B下面再挂一个质量相等的钩码
所以
A上升，B下降，故AB错误；
CD．在A、B下面各挂上一个质量相等的小钩码，砝码A和砝码B质量不变，但由静止变为运动，速度变大，所以砝码A和砝码B的动能都增大，故C错误，D正确。
故选D。
9．两个滑轮用如图所示的方式组合，其中A是_____滑轮，B滑轮可以改变施力的_____（选填“大小”或“方向”），用力F拉动绳端时，物体向左做匀速直线运动，此时物体所受摩擦力为0.4N，不计绳、滑轮重及滑轮的摩擦，则拉力为_____N。
【答案】动 方向 0.2
【解析】[1]用力F拉动绳端时，A滑轮的位置会随物体一起向左移动，A是动滑轮。
[2]B滑轮的位置不动，则B是定滑轮，可以改变力的方向。
[3]由图可知，动滑轮上有2段绳子（即），不计绳和滑轮的重力以及滑轮的摩擦，则绳端的拉力
10．如图所示，，。物体A静止于光滑水平面上，物体B在物体A表面向左匀速运动了0.2米（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。
（1）滑轮1和滑轮2中，属于动滑轮的是 ___________；
（2）弹簧测力计读数为 ___________牛；
（3）若F2增大，则物体A相对地面的运动状态如何？___________。（填“向左运动”、“向右运动”或“静止”）
【答案】滑轮2 9 静止
【解析】（1）[1]滑轮1固定在弹簧测力计的挂钩上，滑轮2在力F1的作用下随物体一起移动，所以滑轮2是动滑轮。
（2）[2]不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，此时有三段绳子拉着弹簧测力计，则弹簧测力计的示数
（3）[3]地面光滑，增大F2，物体B左加速直线运动，但物体A只受力F1和物体B对它的摩擦力，物体之间的滑动摩擦力和拉力都不变，所以物体A依然处于静止状态。
知识点3 轮轴与斜面
11．下列机械不属于简单机械的一组是（ ）
A．杠杆 轮轴B．滑轮 滑轮组C．自行车 轮船D．斜面 螺旋
【答案】C
【解析】ABD．杠杆属于简单机械；轮轴、螺旋属于斜面，所以轮轴，螺旋、斜面都是简单机械；滑轮的实质是一个杠杆；故ABD不符合题意；
C．自行车上有很多的简单机械；轮船是利用物体的浮沉条件工作的，不属于简单机械，故C符合题意。
故选C。
12．轮轴的实质是_______________，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的______。
【答案】能够连续旋转的杠杆 转速
【解析】[1][2]轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，它的支点就在轴线上，轮轴转动时，轮与轴有相同的转速。
13．人们在生活中都会用到我们学过的简单机械，例如：我们每天开门使用的钥匙就是一个___________ （选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”）类机械，它是___________（选填“省”或“费”）力机械；螺丝钉是___________（选填“滑轮”“轮轴”或“斜面”）类机械，它是___________（选填“省”或“费”）力机械；旗杆顶上的定滑轮实质是___________，其好处是___________。
【答案】轮轴 省 斜面 省 等臂杠杆 改变力的方向
【解析】[1][2]钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形，其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
[3][4]螺丝钉上相当于斜面，斜面是省力机械，且螺纹增加了斜面的长度，螺纹越密越省力。
[5]旗杆顶上的定滑轮实质是动力臂和阻力臂相等的等臂杠杆，其好处是可以改变力的方向。
14．斜面是一种简单机械，可用于_________提升重物的困难，省力但是______。斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则______越大，越_________。
【答案】克服垂直 费距离 省力 费距离
【解析】[1][2][3][4]斜面也是一种简单机械，它可用于克服垂直提升重物的困难，省力，但是费距离。斜面与水平面倾角越小，斜面越长，越省力，越费距离。
[能力提升练]
15．如图是小强自己设计的用于锻炼臂力的拉力器结构示意图。他每次用恒为F的拉力向下拉动拉杆，使重为G的配重块在t时间内加速升高了h，然后放手让其自由落下。（不计拉杆和绳的重力）以下说法正确的是（ ）
A．图中使用的是定滑轮，其作用是为了省力
B．配重块所受重力与拉力是一对平衡力
C．小强每次拉动拉力器的过程中对配重块做的功是Gh
D．小强每次拉动拉力器的过程中拉力做功的功率为2Fh/t
【答案】C
【解析】A．图中使用的是定滑轮，其作用是为了改变力的方向，不是为了省力，故A错误；
B．配重在竖直方向上做变速运动，所受重力与拉力不是一对平衡力，故B错误；
C．拉力大于配重的重力，配重加速上升，对配重块做的功是，故C正确；
D．小强每次拉动拉力器的过程中拉力做功的功率
故D错误。
故选C。
16．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。借助这种装置可以将1000牛的重物（不计摩擦和装置的自重）很轻便地搬运到二楼上面。下列说法正确的是（ ）
A．可以把A、B简化看成动滑轮
B．利用该装置不能省力，但能改变力的方向
C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为200牛
D．人将绳拉过2米时，物体也上升2米
【答案】C
【解析】A．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；
BC．由图可知，绳子的有效股数为5，不计摩擦和装置的自重，则人对绳的拉力为
利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故B错误，C正确；
D．由图知，A、B组成滑轮组，绳子的有效股数为5，则拉力端移动距离为
人将绳拉过2m时，物体上升的高度为
故D错误。
故选C。
17．下列关于滑轮和滑轮组的说法中，完全正确的一组是（ ）
①使用定滑轮一定既不省力也不费力；
②使用动滑轮有时可能不省力；
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力；
④使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向；
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A．①④B．②⑤⑥C．②④D．②④⑥
【答案】C
【解析】①使用定滑轮时，考虑到绳重和摩擦等因素的影响，会更费力。故①错误；
②使用动滑轮时，当所拉物体质量较小，动滑轮质量过大时，可能不省力。故②正确；
③使用只有两根绳子承担物重的滑轮组时，就不比使用动滑轮省力。故③错误；
④⑤滑轮组中既有定滑轮，又有动滑轮，省力情况要根据物重、动滑轮重和绳与滑轮之间的摩擦力大小来决定，当物重远大于动滑轮重和摩擦力时，它要省力，也可以改变力的方向；当物重远小于动滑轮重和摩擦力时，滑轮组就不能省力，但也可以改变力的方向。故④正确，⑤错误；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目根据需要来定，不一定要相等。故⑥错误。
综上可知，故ABD错误，C正确。
故选C。
18．由三只动滑轮和一只定滑轮组成的滑轮组，下悬挂重为G的物体，每只滑轮重均为G1，摩擦及绳重不计，重物静止不动，则绳端作用的拉力F为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】如图所示，摩擦及绳重不计，根据动滑轮的工作特点，对每个滑轮受力分析
最后一个滑轮为定滑轮，不能省力，所以绳端拉力为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
19．根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧的伸长（压缩）量成正比，即F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长（压缩）量。如图所示，两根劲度系数分别为k1和k2的轻弹簧竖直悬挂，下端用不可伸长的光滑细绳连接，已知光滑的滑轮的重力为G0，求当滑轮下挂一重为G的物体时，滑轮下降的距离是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】对滑轮和物体整体受力分析可知，受到竖直向上两股绳子的拉力和竖直向下的重力作用处于平衡状态，因同一根细绳的拉力相同，所以，由物体受到的合力为零可得
2F=G0+G
则每股绳子的拉力为
因弹簧对绳子的拉力和绳子对弹簧的拉力是一对相互作用力，所以，两根弹簧受到的拉力均为F。由F＝kx可得，两根弹簧的伸长量分别为
因滑轮下降的距离等于两根弹簧伸长量之和的一半，所以，滑轮下降的距离为
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
20．如图甲所示，为了使磁性物体A紧贴在铁质墙壁上，并沿墙壁向上匀速直线运动（因磁力作用使墙壁与A间有摩擦），需用竖直向上的拉力Fl，Fl的大小为300N，A受到的重力为240N。
（1）在Fl的作用下，A向上移动的距离为s时，此过程中Fl做功60J，则s=______m；
（2）改用滑轮组拉动A，使之沿同一墙壁向上匀速直线运动相同的距离s，如图乙所示，此过程中对滑轮组绳端的拉力F2的大小为250N。
①使用此滑轮组______（选填“省力”或“不省力”）；
②此滑轮组的有用功是______J，总功是______J。
【答案】0.2 省力 48 150
【解析】（1）[1]Fl的大小为300N，Fl做功60J，由可知，A向上移动的距离
（2）[2]滑轮组绳端的拉力F2的大小为250N，由于物体A紧贴在铁质墙壁上，并沿墙壁向上匀速直线运动，Fl的大小为300N，由二力平衡可知，A受到向下的力为300N，所以滑轮组绳端的拉力小于拉物体A的拉力，故使用此滑轮组省力。
[3]A受到的重力为240N，则滑轮组的有用功
[4]滑轮组绳端的拉力F2的大小为250N，由图可知，动滑轮上有3股绳子，所以滑轮组的总功
21．如图所示，在粗糙水平地面上，用10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力），木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了0.5m，滑轮组的机械效率为80%。则5s内绳子拉力对木板B做的功为_______J，拉力F的功率为_______W。
【答案】0 0.5
【解析】[1]由于B始终处于静止状态，因此5s内绳子拉力对木板B做的功为0。
[2]左边的滑轮为定滑轮，右边的滑轮为动滑轮，5s内木块A移动了0.5m，则相同时间F移动的距离为0.25 m，则拉力F做功的功率为
22．如图甲所示，质量为50kg的小明用滑轮组将空吊篮提升到高处，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，空吊篮上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。动滑轮重60N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。问：
（1）在0~4s内空吊篮处于 ___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。
（2）在4~8s内小明拉力做功的功率有多大？( )
（3）空吊篮的质量有多大？( )
【答案】非平衡 60W 4kg
【解析】（1）[1]由丙图知，0~4s内空吊篮的速度逐渐变大，所以空吊篮处于非平衡状态。
（2）[2]由图甲知，承担重物绳子的段数n=2，由图乙知，4~8s内拉力F=50N，由图丙知，4~8s物体的速度，绳端速度
v=nv物=2×0.6m/s=1.2m/s
拉力的功率
（3）[3]不计绳重和摩擦，绳端的拉力
所以空吊篮的重力
由G=mg可得，空吊篮的质量
23．如图装置，AB为水平轻质杠杆，O为支点，AO:OB=4:1，G1=150N，G3=160N，水平地面上的物体G1，通过细绳悬挂在A点，G2、G3，G4通过滑轮连接，滑轮悬挂于B点，G2恰好匀速下降，此时地面对物体G1的支持力为50N，则绳子对A的拉力FA______N，G2受到的重力为______N。若用力F沿水平方向向右匀速拉动物体G4，使G2匀速上升，则力F的大小为______N（绳重，滑轮重及绳与滑轮摩擦不计）。
【答案】100 200 80
【解析】[1] G1处于静止状态，受力平衡，受到竖直向上的支持力、绳的拉力和竖直向下的重力，根据力的平衡条件可得，A对G1的拉力为
即也为绳子对A的拉力。
[2]根据杠杆平衡条件可得：；已知AO:OB=4:1，则杠杆右端的拉力为
G2恰好匀速下降，绳重、滑轮重及滑轮的摩擦不计，则G2对杠杆的拉力等于G3对杠杆的拉力，且G2对杠杆的拉力和G3对杠杆的拉力之和等于400N，所以
[3]对G3进行受力分析可知，G3受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F上和竖直向下的拉力F下，且有
F上与G3对杠杆的拉力是一对相互作用力，则F上=200N，又因为G3=160N，则
当G2恰好匀速下降时，G4向左匀速运动，物体G4受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为
若用力沿水平方向向右匀速拉动物体G4，使G2匀速上升，此时物体G4在水平方向受向左的摩擦力f和向左的拉力F下；根据力的平衡条件可得，力F的大小为
24．画出此机械中最省力的绳子缠绕方式（滑轮都用完）。
【答案】
【解析】图中滑轮组有两个定滑轮和一个动滑轮组成，绳子首先挂在动滑轮的上挂钩上，然后绕过下面的定滑轮，再绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮，最终有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如下图所示：
25．如图所示，A物体放在水平地面上，现用力F拉动绳子，所用力F的大小为60N，恰能使A物体以0.4m/s的速度匀速运动（不计绳与轮之间的摩擦）。
（1）A物体所受摩擦力为多大？
（2）若A物体的重力是其所受摩擦力大小的10倍，则A物体的质量是多少？（g取10N/kg）
（3）拉力F作用的绳端移动的速度是多少？
【答案】（1）240N；（2）240kg；（3）1.6m/s
【解析】（1）由图可知，有4段绳子向右拉动动滑轮，把动滑轮和物体看成整体进行受力分析，整体受到4段绳子向右的拉力，向左的滑动摩擦力，因为物体做匀速运动，整体处于平衡状态，根据同一直线上平衡力的特点可知，A物体所受摩擦力为
（2）因为A物体的重力是其所受摩擦力大小的10倍，则A物体的重力为
A物体的质量为
（3）有4段绳子向右拉动动滑轮，则绳子移动距离为物体移动距离的4倍，时间一定，根据公式可知，绳子移动速度为物体移动速度的4倍，则绳子移动速度为
答：（1）A物体所受摩擦力为240N；
（2）A物体的质量是240kg；
（3）拉力F作用的绳端移动的速度是1.6m/s。
[高频考题实战练]
26．（2022·上海·统考中考真题）用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重为 20 牛的物体 A，滑轮处于静止状态，相当于一个__________杠杆，力 F 的大小为____________牛，此时物体 A 所受到的合力大小为_______________牛。
【答案】省力 10 0
【解析】[1]如图所示，滑轮随着物体一起运动，故是动滑轮，省一半的力，相当于一个省力杠杆。
[2]一共有2段绳子分担动滑轮重，故动滑轮省一半的力，力 F 的大小为
[3]滑轮处于静止状态，则物体A也处于静止状态，处于平衡状态，故合力为0。
27．（2022·广东·统考中考真题）分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力
B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力
C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力
D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力
综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。
故选A。