2022届中考物理知识点梳理精炼：滑轮练习题

这是一份2022届中考物理知识点梳理精炼：滑轮练习题，共16页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共20小题）
1. 如图所示，用竖直向上的力 F 匀速提起重为 20 牛的物体，若不计摩擦和滑轮重力，则力 F 的大小为
A. 5 牛B. 10 牛C. 20 牛D. 40 牛

2. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做
A. 省力，不改变施力的方向B. 不省力，改变施力的方向
C. 既省力，也改变施力的方向D. 既不省力，也不改变施力的方向

3. 借助简单机械将同一重物提升（忽略滑轮重、绳重及摩擦），如图装置中最省力的是
A. B.
C. D.

4. 如图所示，沿不同方向分别用 F1 、 F2 、 F3 的力，以不同速度匀速拉动物体 A 时，忽略绳子与滑轮的摩擦，关于三力的大小，下列说法正确的是
A. F1 最小B. F2 最小C. F3 最小D. 一样大

5. 如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，用竖直向上的拉力提起重为 1 N 的物体，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为
A. 0.25 NB. 0.5 NC. 1 ND. 2 N

6. 有若干个质量相等的钩码，如图所示，若要使滑轮组处于静止状态，则图中的虚线框内悬挂钩码的个数是（不计摩擦、滑轮的重力和绳的重力）
A. 1 个B. 2 个C. 3 个D. 4 个

7. 某同学使用图中装置探究滑轮组，物体重 30 N，下面说法错误的是
A. 该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，既可以省力，又可以改变力的方向
B. 若不考虑绳重、滑轮重及摩擦，要提起重物，拉力至少为 10 N
C. 若将重物提升 3 cm，绳子自由端需要移动 9 cm
D. 实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于 10 N

8. 【例 7 】如图所示，一个重为 600 N 的物体，通过滑轮组在 25 N 拉力作用下匀速直线运动了 2 m。已知物体受到的滑动摩擦力为 60 N，这过程中，结果错误的是
A. 绳子自由端移动了 6 mB. 拉力做了 150 J 的功
C. 滑轮组的额外功为 120 JD. 该滑轮组的机械效率为 80%

9. 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，5 s 内使物体 A 匀速上升 1 m，提升过程中拉力 F 的功率为 160 W。已知物体 A 重 720 N，该工人重 600 N。关于该过程，下列说法正确的是
A. 绳子自由端移动的速度为 0.2 m/s
B. 动滑轮重 80 N
C. 该工人对地面的压力为 200 N
D. 工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为 90%

10. 小刚和小明分别用沿斜面向上的力 F甲 、 F乙 把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长 4 m，乙斜面长 5 m，所做的功分别是 W甲 、 W乙，则下列说法正确的是
A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功
B. 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高
C. 拉力 F甲 与 F乙 之比为 5:4
D. 两个拉力做功 W甲 与 W乙 之比为 4:5

11. 将一个定滑轮和挂有一个重为 60 N 钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组，在图甲滑轮组，用大小为 36 N 的竖直向下的拉力 F1 把钩码匀速提升了 0.3 m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力 F2 把钩码匀速提升 0.6 m。不计摩擦和绳重。设图甲滑轮组的机械效率为 η甲，图乙滑轮组的机械效率为 η乙，则下列说法正确的是
A. η甲>η乙B. η甲<η乙C. η甲≈55.5%D. η乙≈83.3%

12. 在物理课上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”，如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中 (不计绳重及摩擦)( )
A. B.
C. D.

13. 甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲=1.8 kg 、 m乙=2 kg，如图所示。甲以 0.2 m/s 的速度竖直向下做匀速直线运动。磁性平板对甲的摩擦力大小为 4 N。对乙的摩擦力大小为 2 N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g 取 10 N/kg）。下列说法正确的是
A. 定滑轮质量一定是 0.6 kg
B. 甲所受拉力为 22 N
C. 乙所受拉力的功率为 2.2 W
D. 3 s 时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等

14. 如图所示，重为 800 N 的物体在 100 N 的水平拉力 F 的作用下以 0.1 m/s 的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了 20 s，滑轮组的机械效率为 60%，在此过程中，下列说法正确的是
A. 绳子自由端移动距离为 4 m
B. 物体与地面间的滑动摩擦力大小为 120 N
C. 额外功的功率为 12 W
D. 若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低

15. 工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为 300 N 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1 、 F2 始终沿竖直方向；图甲中 OB=2OA，图乙中动滑轮重为 60 N，重物上升速度为 0.01 m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是
A. 甲乙两种方式都省一半的力B. 甲方式 F1 由 150 N 逐渐变大
C. 乙方式机械效率约为 83.3%D. 乙方式 F2 的功率为 3 W

16. 如图所示的滑轮组，500 N 的拉力 F 在 10 s 内将重 800 N 的箱子匀速提升了 2 m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是
A. 定滑轮的作用是省力B. 滑轮组机械效率为 80%
C. 动滑轮的重力为 100 ND. 拉力 F 的功率为 100 W

17. 如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用 100 N 的力拉绳子的自由端。如果在 20 s 内甲船向右匀速移动了 10 m，同时乙船向左匀速移动了 4 m，则人对绳子的力做功的功率是
A. 50 WB. 70 WC. 30 WD. 140 W

18. 利用图所示的滑轮组匀速提升一个重为 2 N 的物体，绳子自由端的拉力 F=1.2 N，2 s 内绳子自由端移动了 0.6 m。在这个过程中，下列说法中正确的是
A. 动滑轮受到的重力就是 0.4 NB. 物体上升的速度为 0.3 m/s
C. 该滑轮组的额外功为 0.12 JD. 该滑轮组的机械效率为 55.6%

19. 两个滑轮按如图所示的方式组合，用 5 N 的拉力 F 拉动绳端，使物体在 5 s 内水平向左匀速滑动 1 m，物体与地面间的摩擦力为 9 N。下列选项正确的是
A. A 是定滑轮，B 是动滑轮B. 拉力 F 做的功为 15 J
C. 拉力 F 的功率为 3 WD. 滑轮组的机械效率为 90%

20. 如图所示，质量为 2 kg 的物体 A 在拉力 F 作用下，以 0.4 m/s 的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6 N，不计滑轮、弹簧测力计和绳重以及摩擦。则
A. 2 s 内重力对物体 A 做功 16 JB. 5 s 内拉力对物体做功 12 J
C. 物体 A 受到摩擦力大小为 3 ND. 整个装置的机械效率为 50%

二、填空题（共5小题）
21. 物体重 1000 N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用 N 的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用 N 的力（不计摩擦及滑轮自重）。

22. 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 滑轮，用它可以改变力的 。

23. 如图所示，在水平拉力 F 作用下，使重 40 N 的物体 A 在 2 s 内匀速移动了 5 m，物体 A 受到地面的摩擦力为 5 N。不计滑轮，绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力 F 的大小为 N，拉力 F 的功率为 W。

24. 小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验，拉力 F 与重力 G 的实验数据如表所示。请根据表中数据判断：当 G=8 N 时，拉力 F= N。


25. 如图所示，用滑轮组拉动重 70 N 的物体 A，在 10 s 内使 A 在水平方向上移动 5 m，所用拉力 F 为 20 N，地面对 A 的摩擦力为 30 N，则 A 运动速度是 m/s，滑轮组所做的有用功是 J，滑轮组的机械效率是 。

三、简答题（共4小题）
26. 斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械。下面是某同学针对斜面问题进行理论研究的过程，请你帮他完成“理论论证”。
提出问题：使用斜面为什么可以省力?
建立模型：如图所示，斜面长为 L 、高为 ℎ，沿光滑斜面匀速向上拉动重为 G 的物体，所用拉力为 F；
理论论证：运用功的原理证明：F
27. 仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。

28. 在我国沈阳市东部山区有这样一个怪坡：骑自行车“上坡”只要扶住车把，不用蹬车就能自动向坡上滑行，而“下坡”却要用力蹬，不蹬不走，如图所示。
（1）请上网搜索视频，了解相关现象。
（2）同样的现象也出现在上海科技馆的魔屋中，和怪坡相似，小球放手后沿着斜面向上滚动。利用假期或社会实践的机会，4∼5 名同学组成一小组，带着第 7 题制作的测量工具，去魔屋一探究竟。想一想，为什么斜面上的小球能自动向上滚动?
（3）尽管你可能没有去过沈阳的怪坡，但依据上海科技馆中魔屋探密所得结论，你能解释怪坡现象吗?以小组为单位，写一份关于沈阳怪坡现象的探究报告，并以 PPT 的形式进行全班交流。

29. 解释下图的科学漫画。一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗?应该怎么办?

四、计算题（共4小题）
30. 如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力 F 与卷扬机拉动绳子的速度 v 的关系如图乙所示。当使用这个装置提升重为 850 N 的物体 A 时，卷扬机拉动绳子的速度为 0.2 m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。
（1）求提升物体 A 时卷扬机对绳子的拉力 FA。
（2）求动滑轮受到的重力 G动。
（3）若用该装置提升另一物体 B 时，卷扬机拉动绳子的速度为 0.5 m/s，求此时滑轮组的机械效率 η。（计算结果保留数）

31. 在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体。下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。
物体所受重力作用在绳子自由端的拉力滑轮组做的有用功拉力做的总功G/NF/NW有用/JW总/J5002001×1031.2×103
求：
（1）该滑轮组提起物体的绳子段数，并画出该滑轮组的绕线。
（2）该滑轮组的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
（4）若拉力的功率为 600 W，求重物上升的速度。

32. 如图所示，用一个滑轮组匀速提升重 0.9 N 的物体，在物体匀速上升 5 cm 的过程中，作用在绳子自由端竖直向上的拉力为 0.4 N。求：（不计摩擦及绳重）
（1）在此过程中拉力做的功；
（2）该滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重力。

33. 质量为 1.8 t 的小汽车陷入泥泞中，在大家都一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小汽车顺利拉出。如图，若小汽车所受阻力为车重的 0.2 倍，滑轮组的机械效率为 80%（g=10 N/kg）。求∶
（1）小汽车所受阻力 f。
（2）绳子自由端拉力 F1。
（3）树承受的拉力 F2。
（4）小汽车以 0.1 m/s 的速度匀速运动时，拉力 F 的功率。
答案
第一部分
1. B
2. A
【解析】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂 2 倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向。
3. D
【解析】A.直接提起物体，拉力 F=G；
B. n=2，拉力 F=12G；
C.使用的是定滑轮，拉力 F=G；
D. n=3，拉力 F=13G，故D最省力。
故选D。
4. D
【解析】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，因为物体 A 匀速运动，所以 F1 、 F2 、 F3 都与物体 A 受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误，D正确。
5. B
6. B
【解析】拉动滑轮的绳子股数 n=2，不计摩擦，滑轮的重力和绳的重力，要使滑轮组处于静止状态，G右=12G左，左边有 4 个钩码，则右边应挂 2 个钩码。
7. A
【解析】图中的滑轮组，由一个定滑轮和一个动滑轮组成，使用此滑轮组可以省力，因最后一段绳子绕过的是动滑轮，起承担物重的作用，不可以改变力的方向，故A错误；
若不考虑绳重、滑轮重及摩擦，拉力至少为：F=13G=13×30 N=10 N，故B正确；
根据滑轮组的特点可知，在相同时间内，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的三倍，则绳子自由端需要移动 9 cm，故C正确；
若考虑绳重、滑轮重及摩擦，要提起重物，拉力 F=1n(G+G动)，则所用拉力大于 10 N，故D正确。
8. C
【解析】A、由图知，n=3，拉力端移动距离：s=3 s物=3×2 m=6 m，故A正确；
B、拉力做的功（总功）：W总=Fs=25 N×6 m=150 J，故B正确；
C、拉力做的有用功：W有用=fs物=60 N×2 m=120 J，使用滑轮组做的额外功：W额=W总−W有用=150 J−120 J=30 J，故C错误；
D、滑轮组的机械效率：η=W有W总=120 J150 J=80%，故D正确。
故选：C。
9. C
10. C
【解析】①∵斜面光滑说明摩擦力为 0，即使用光滑的斜面没有额外功，所以两个斜面的机械效率都是 100%；
∴把同一物体沿斜面分别拉到顶端，G 和 ℎ 相同，由 W=Gℎ 可知两次做的功相同，即 W甲=W乙；
②根据题意可知，F甲 的斜面长度 s甲=4 m；F乙 的斜面长度 s乙=5 m，根据公式 W=Fs 可知，所以力 F甲:F乙=W甲s甲:W乙s乙=14:15=5:4。
11. D
12. B
【解析】【分析】首先根据左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N，可确定绳子的股数，其次明确使用滑轮组时，不计绳重和摩擦，承担物重的绳子有几段，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重的几分之一；然后对各个选项注意分析即可。
【解析】解：由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知，F乙=13F甲，由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子，A选项是两个定滑轮，不省力。B是三段绳子承担，符合要求。C选项应该是B的颠倒，D是四段绳子承担。
故选：B。
【点评】此题实际考查的是滑轮组的绕绳方法，此题的关键是明确内部的滑轮的绕线是三段绳子。
13. C
14. C
15. C
16. B
17. D
【解析】甲船向右移动了 10 m，乙船向左移动了 4 m，以甲为参照物乙向左移动了 10 m+4 m=14 m，有两段绳子拉乙船，
故绳子自由端总共移动 s=14 m×2=28 m；
故人拉绳子的功率
P=Wt=Fst=100 N×28 m20 s=140 W；
故选D。
18. C
19. D
【解析】A．A 滑轮的轴和物体一起运动，所以 A 滑轮是动滑轮，B 滑轮的轴固定在墙上不动，所以 B 滑轮是定滑轮，故A错误；
B．由图可知，与动滑轮相连的绳子有两股，物体在 5 s 内水平向左匀速滑动 1 m，则绳子端移动的距离为 s=nℎ=2×1 m=2 m，则拉力做的功为 W=Fs=5 N×2 m=10 J，故B错误；
C．由 P=Wt 可知，拉力的功率为 P=Wt=10 J5 s=2 W，故C错误；
D．因为物体克服摩擦力做功，则有用功为 W有=fs物=9 N×1 m=9 J，则机械效率为 η=W有W总×100%=9 J10 J×100%=90%，故D正确。
20. B
【解析】物体在水平桌面上做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，重力做功为 0，故A选项错。作用在动滑轮轴上的拉力：F=2F示=2×6 N=12 N，5 s 内物体移动的距离：s物=v物t=0.4 m/s×5 s=2 m，5 s 内力 F 端移动距离：sF=12s物=12×2 m=1 m，拉力做功：W总=FsF=12N×1 m=12 J，故B选项正确。A 受到的拉力 F拉=F示=6 N，物体 A 做匀速直线运动，物体受到摩擦力大小：f=F拉=6 N，故C选项错。5 s 内克服摩擦做的功为有用功，W有用=fs物=6 N×2 m=12 J，η=W有用W总=12 J12 J=100%，故D选项错。
第二部分
21. 1000；500
22. 定；方向
23. 10；12.5
24. 3.3
【解析】设 F=aG+b，
当 G=1 N 时，F=0.5 N，即 0.5 N=a×1 N+b ⋯⋯①
当 G=3 N 时，F=1.3 N，即 1.3 N=a×3 N+b ⋯⋯②
联立①②两式解得：a=0.4，b=0.1 N。
所以拉力 F 与重力 G 的关系：F=0.4G+0.1 N。
当 G=8 N 时，F=0.4G+0.1 N=0.4×8 N+0.1 N=3.3 N。
25. 0.5；150；75%
第三部分
26. 将重为 G 的物体升高 ℎ，
有用功（直接用手做的功）为 W1=Gℎ，
总功（利用斜面做的功）为 W2=FL，
斜面光滑，由功的原理可知：W1=W2，
即 FL=Gℎ，则 F=GℎL，
因为 L>ℎ，
所以 F27. 自行车的刹车、车把、脚踏板与轮盘、飞轮等都是简单机械。其中，刹车是费力杠杆，可以起到省距离的作用。车把、脚踏板与轮盘、飞轮都是轮轴，是省力机械。
28. （1）略；（2）用自制重垂线可以发现魔屋地面并非水平面，而房屋中的装修设置让我们误认为房屋地面是水平的，根据我们的视觉，并按照习惯思维产生的错觉认为小球是自斜面的低处向高处滚动，事实上情况正好相反（合理即可）；（3）略
【解析】上海科技馆魔屋原理
“魔屋”的地板是倾斜差，因为在屋内视觉发生了扭曲，尾的奥秘在于经常把地平线作为参照物，大脑度过去经验的影响，“因扰地以为墙角线总垂直于地面，但魔尾有 20 度倾斜，实际上星内墙角线是倾斜的，故小球的位置实际在高处，因此能自动向所谓的向上了滚动而沈阳怪坡也只是视觉上的误判，看似上放实则是在下坡，本题考查学生的分析能力。
29. 要拉起比自己体重大的物体，使用定滑轮不行。因为使用定滑轮不省力，提升重物所需的力至少要等于自己的体重。解决的办法是，大人可以使用动滑轮提升重物，因为这样他可以在楼上向上用力提升重物，不用小孩帮忙。如果孩子要帮忙，就要根据实际情况使用滑轮组提升重物，且体重是物重的几分之一，所组装的滑轮组中动滑轮上绳子的段数应该是几。
第四部分
30. （1） 450 N
【解析】由图象可知，vA=0.2 m/s 时，FA=450 N
（2） 50 N
【解析】G动=nFA−GA=2×450 N−850 N=50 N。
（3） 86%
【解析】vA=0.2 m/s 时，FA=450 N，P=FAvA=450 N×0.2 m/s=90 W，
FB=PvB=90 W0.5 m/s=180 N，
GB=nFB−G动=2×180 N−50 N=310 N，
η=W有W总=GBnFB=310 N2×180 N=86%。
31. （1） 3；
【解析】已知：G=500 N，F=200 N，W有用=1×103 J，W总=1.2×103 J，P=600 W
∵W有=Gℎ，
∴ℎ=W有G=1×103J500m=2(m)，
∵W总=Fs，
∴s=W总F=1.2×103J200N=6(m)，
∵s=nℎ，
∴n=sℎ=6m2m=3。
图
（2） 83.3%
【解析】η=W有W总×100%=1×103J1.2×103J×100%≈83.3%。
（3） 100 N
【解析】∵ 不计绳重和摩擦时，F=G+G动n，
∴G动=nF−G=3×200N−500N=100(N)。
（4） 1 m/s
【解析】P=Wt=F⋅st=F⋅v，
v=PF=600W200N=3(m/s)，
v=nv物，
v物=vn=3m/s3=1(m/s)。
32. （1） 0.06(J)
【解析】W总=Fs=Fnℎ=0.4×3×0.05=0.06(J)。
（2） 75%
【解析】η=W有用W总=G物ℎFs=G物nF=0.93×0.4=75%。
（3） 0.3(N)
【解析】∵ 不计摩擦及绳重，
∴F=G物+G轮n
G轮=nF−G物=3×0.4−0.9=0.3(N)。
33. （1） 3.6×103 N
【解析】小汽车所受阻力为车重的 0.2 倍，所以小汽车所受阻力为 f=0.2G=0.2mg=0.2×1.8×103 kg×10 N/kg=3.6×103 N。
（2） 1500 N
【解析】由滑轮组机械效率 η=W有用W总×100% 可知 η=W有用W总=fs物F1s绳=f3F1，
则绳子自由端拉力 F1=f3η=3.6×103 N3×80%=1500 N。
（3） 3000 N
【解析】树承受的拉力等于定滑轮上 2 股绳的拉力的合力，所以树承受的拉力为 F2=2F1=2×1500 N=3000 N。
（4） 450 W
【解析】小汽车以 0.1 m/s 的速度匀速运动时，绳子自由端的运动速度为 0.3 m/s，拉力 F 的功率为 P=Wt=F1s绳t=F1v绳=1500 N×0.3 m/s=450 W。