人教版（2024）八年级下册12.2 滑轮课后测评

这是一份人教版（2024）八年级下册12.2 滑轮课后测评，文件包含人教版物理八年级下册同步讲义+专题训练122滑轮考点解读原卷版docx、人教版物理八年级下册同步讲义+专题训练122滑轮考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共44页， 欢迎下载使用。


知识点讲解
1、滑轮及其工作特点
（1）滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析；
（2）滑轮分类：定滑轮和动滑轮；
（3）定滑轮工作特点：
①定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
②定滑轮的特点：通过定滑轮来拉钩码并不省力，通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的，可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便；
③定滑轮的原理：定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
（4）动滑轮工作特点：
①动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省12力，多费1倍距离；
②动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离；这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离；
③动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。
2、滑轮组及其工作特点
（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；
（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数；
（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）；
3、滑轮组和动滑轮绳子拉力的计算
（1）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n；若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数；
其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数；
（2）使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同；
①物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积．
②物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。
4、斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装
（1）滑轮组的设计：
第一步：确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n，其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同，然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，动滑轮的个数N= n2；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，动滑轮的个数 N=n-12。
第二步：确定定滑轮的个数。一般情况下，定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时，定滑轮的个数应为n+12；拉力的方向向上时，定滑轮的个数为 n-12．当n为偶数且方向向下时，定滑轮的个数为 n2；方向向上时，定滑轮的个数为 n2 - 1。
（2）滑轮组绳子的绕法：
第一步：确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件，如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动，计算出承担物重所需绳子段数n=G物2+G动2，如果算出的绳子段数不是整数，一律进一位。例如：所得结果为n=3.4时，我们应选择绳子的根数为4。
第二步：确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时，绳子的固定端应拴在定滑轮上，开始绕绳子；当n为奇数时，绳子的固定端应拴在动滑轮上，开始绕绳子。
（3）轮轴：
①轮轴：由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。
②轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，轮和轴的中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力F2，轮半径OA就是杠杆的动力臂l1，轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。
③轮轴的特点：因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2．使用轮轴可省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。
④轮轴的公式：F1R=F2r；
（4）斜面：
①斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。
②用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。
日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。
典例分析＋变式训练
考点1 滑轮及其工作特点
【典例1-1】操场上的升旗杆顶部有一个定滑轮，它的作用是（ ）
A．省力B．省距离
C．既省力又省距离D．改变力的方向
【典例1-2】图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的 。图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 一些。
【变式1-1】如图所示，当分别沿FA方向、FB方向和FC方向使用定滑轮匀速提升重物时，FA、FB和FC三个力的大小相比较，则（ ）
A．拉力FA最小 B．拉力FB最小 C．拉力FC最小 D．三个拉力一样大
【变式1-2】用动滑轮提起重物时，沿三个不同方向用力，如图所示三个力的大小关系是（ ）
A．F1＜F2＜F3B．F1＝F2＝F3C．F1＞F2＞F3D．F1＞F3＞F2
【变式1-3】学校升旗仪式上，升旗手向 拉绳子时（选填“上”或“下”），旗子就会上升。这是由于旗杆顶部有一个 滑轮（选填“定”或“动”），它能 。
考点2 滑轮组及其工作特点
【典例2-1】关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮可以省力 B．定滑轮是等臂杠杆
C．使用滑轮组一定会改变力的方向 D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
【典例2-2】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，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于 。（填一种简单机械名称）
【变式2-1】某人用100N的力提起了300N的重物，那么他可能使用了（ ）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮
C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一支杠杆
【变式2-2】如图所示，当物体G1竖直匀速下落20m时，在不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下，物体G2移动距离为 m，两物体重力之比G1：G2＝ 。
考点3 动滑轮绳子拉力的计算
【典例3-1】如图所示，一个重G＝20N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20cm。若不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（ ）
A．F＝10N，s＝20cmB．F＝10N，s＝40cm
C．F＝20N，s＝20cmD．F＝20N，s＝40cm
【典例3-2】如图所示，某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m，A装置是
滑轮；滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 N，拉力移动的距离为 m。
【典例3-3】如图所示，物体A的质量m＝12千克，在F的作用下，物体A以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为12牛，忽略滑轮与绳子间的摩擦以及滑轮弹簧秤及绳子所受的重力，并且绳子足够长，求：
（1）物体A与水平面间摩擦力F的大小
（2）拉力F的大小
（3）物体运动10秒钟，拉力F与物体A的重力所做的功
（4）拉力F的功率
【变式3-1】如图所示的轻质杠杆一端挂有一重为20N的动滑轮，滑轮下挂的物体重100N，物体与水平地面接触，接触面积为0.1m2。在轻质杠杆的A处施加竖直向上的力60N，杠杆始终在水平位置静止，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（ ）
A．物体对地面的压强为300Pa
B．动滑轮受平衡力作用
C．若要物体对地的压力为0，保持A点位置不变，力F的大小为80N
D．若要物体对地的压力为0，保持力F的大小不变，将A点向右移动
【变式3-2】如图所示，小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受到300牛拉力，则小宝对绳子的拉力为 牛，乙树受到的拉力为 牛。
【变式3-3】如图所示，在竖直向上大小为15N的力F的作用下，重物A沿竖直方向2s内匀速上升了0.8m。不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）物体A的重力GA。
（2）滑轮上升的速度v。
考点4 滑轮组绳子拉力的计算
【典例4-1】工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（ ）
A．F＝ B．F＝ C．F＝ D．F＝
【典例4-2】中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，其中滑轮B为 滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂总重40000N的坠砣，若某段时间内坠砣下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N，输电线P端向左移动了 cm。
【典例4-3】用如图所示的滑轮组提升重物，绳重和摩擦不计，当物重G为1800N、拉力F为500N时，可使物体匀速上升。（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重力。
（2）当被提起的物体的质量为300kg时，拉力F为多大可以使物体匀速上升？
【变式4-1】如图所示，用110N的拉力刚好可以拉动一重为300N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为600N的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），则动滑轮所受的重力G动和拉力分别为（ ）
A．140N 185NB．30N 185N
C．30N 210ND．80N 210N
【变式4-2】如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若GA＝GB，则FA FB；若FA＝FB，则GA GB。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
【变式4-3】用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升物体，不计拉绳质量及摩擦。当重物A的质量25kg时，绳自由端拉力F大小为90N。（g＝10N/kg）求：
（1）动滑轮的重；
（2）当物重为190N时，拉力的大小。
考点5 斜面和轮轴以及滑轮组的设计与组装
【典例5-1】下列生活现象与其对应的物理知识，下列说法中不正确的是（ ）
A．活塞式抽水机抽水时用了省力杠杆
B．由于惯性，刹车时人体容易前倾
C．荡秋千时，小孩机械能守恒
D．盘山公路可省力，但费距离
【典例5-2】建筑工人在A处，使用如图所示的滑轮组提升物体，试在图中画出最省力的绕线方法。
【典例5-3】如图所示，用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从光滑斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m。则拉力大小为 N。
【变式5-1】“文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 ；环卫工人使用的扫帚可以省 ；上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的 ，可以省力。
【变式5-2】在建筑工地上，师傅利用滑轮组运送建筑材料。请在图中画出最省力的绕绳方法。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022秋•连云港期末）如图所示的简单机械，正常使用时能省力的是（ ）
A．筷子 B．食品夹
C．定滑轮 D．动滑轮
2．（2022•东营二模）图中的简单机械能省力的是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2022春•莱芜区期中）用相同的滑轮和相同的绳子组成如图所示的四个滑轮装置，用它们提起相同的货物，货物被提升了相同高度，不计绳重以及各种摩擦，其中最省力的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2022春•和平区校级月考）分别用图甲、乙、丙所示的滑轮组匀速提起同一重物G时，所用的拉力分别为F1、F2和F3，若不计滑轮重及摩擦这三个力从大到小排列的顺序为（ ）

A．F2＜F1＜F3B．F1＞F2＞F3C．F3＞F1＞F2D．F1＝F2＝F3
5．（2022春•吉安县期末）对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是（ ）
A． 如图所表示的装置中OB是动力臂
B． 使用如图所示的装置F1＞F2＞F3
C． 如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械
D． 如图所示的装置是一种等臂杠杆
二、填空题。
6．（2022春•锦州期末）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）。
7．（2022春•霍邱县期中）如图所示物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度匀速运动了2s，弹簧测力计的示数为5N，物体A受到的摩擦力为 N；绳子自由端移动距离为 m。
8．（2022春•花山区校级期末）在水平桌面上放一个200N的物体，物体与桌面间的摩擦力为40N，现用如图所示的装置匀速移动物体，在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下，弹簧测力计的示数为 N。
9．（2022秋•兴化市期末）如图甲所示，用扳手拧螺帽时，图 （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更 （选填“长”或“短”）。如图乙所示，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 滑轮，它 （选填“能”或“不能”）省力，但可以 。丙图中的螺丝刀也是一种简单机械，叫轮轴，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。
三、作图题。
10．（2023•东台市开学）按题目要求作图：图中人站在地面上拉重物，画出绳的绕法。
四、计算题。
11．（2022春•霍邱县期中）用如图所示滑轮组匀速提升重为500N的物体，人对绳的拉力为300N，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重力；
（2）已知人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重是多少。