初中物理12.2 滑轮课堂教学ppt课件

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《滑轮》同步练习
姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、选择题（共9题）1、 用如图所示的四种方式匀速提升同一物体，不计机械自重和摩擦，其中拉力最大的是（　　） A ． B ． C ． D ． 2、 利用如图所示的滑轮组，使重 80N 的物体 A 沿水平地面匀速向左移动了 1m ，物体 A 与地面间摩擦力为 30N ，不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，则下列说法正确（　） A ．拉力 F 为 30N B ．滑轮组挂钩拉物体 A 的力为 30N C ．该滑轮组既能省力又可以省距离 D ．绳子自由端移动的距离为 3m 3、 如图所示，不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为 F 1 、 F 2 、 F 3 ，它们的大小关系正确的是（　　） A ． F 2 < F 1 < F 3 B ． F 1 < F 2 < F 3 C ． F 2 < F 3 < F 1 D ． F 3 < F 2 < F 1 4、 如图所示，物体 A 所受的重力为 130N ，滑轮所受的重力是 10N ，当整个装置静止时，弹簧测力计的读数是 34N ，不计绳重及滑轮摩擦，物体 B 所受的重力是（　　） A ． 40N B ． 60N C ． 12N D ． 7N 5、 如图所示，重为 12N 的物体 A 放在足够长的水平台面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为 2N ，重为 6N 的物体 B 通过滑轮拉动物体 A 向右做匀速直线运动， A 的速度为 0.2m/s ， 2min 后，物体 B 着地，以下说法不正确的是（　　） A ．物体 A 受到的摩擦力为 3N B ． 1min 内绳子对物体 A 做功为 144J C ． 2min 内物体 B 的重力做功为 288J D ．若此时用一个水平向左的拉力 F 使 A 向左做匀速直线运动，则 F ＝ 8N 6、 如图所示，用定滑轮提升重物（摩擦和绳重不计）时（ ） A ．沿 1 方向拉力最小 B ．沿 2 方向拉力最小 C ．沿 3 方向拉力最小 D ．沿三个方向拉力相同 7、 用如图所示的四种方式匀連提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　） A ．             B ． C ． D ． 8、 用如图所示的滑轮组匀速提升 200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　　） A ． 拉力做的额外功是 100J B ． 动滑轮的重力为 50N C ． 拉力做的总功是 200J D ． 绳子末端移动的距离是 2m 9、 如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力F=3N，物体A的速度v=0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。下列说法正确的是 (  )A．物体A受到合力不为零    B．物体A受到的拉力为9NC．竖直墙受到的拉力为9N    D．拉力F每秒钟做功为1.8J二、填空题（共6题）1、 如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为 20N 的物体 A ，不计滑轮重及其摩擦。当拉力 F 为 4N 时，物体 A 受到的拉力为 ___________N ；用这种方法使用滑轮是为了 ___________ 。 2、 如图所示，如果绳重和摩擦不计，动滑轮重不计，物重 G =300N ，则图中的拉力 F =_____N ；如果不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为 30N ，物重 G = 300N ，拉力 F ′=_____N 。 3、 施工中，一工人利用如图所示的滑轮，若沿不同方向将一桶建筑材料提到高处（不计摩擦），那么工人用的拉力 ______ 大（选填 “ ” 、 “ ” 、 “ ” 或 “ 一 样 ” ）。 4、 如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为 200N 的物体，物体在 4s 内上升 2m ，所用的拉力为 125N ，此过程中，绳子自由端移动的距离为 ___________m ，拉力的功率是 ___________W ，如果不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为 ___________N 。 5、 用如图所示的滑轮组匀速提起重 1000N 的物体，每个滑轮重 100N ，拉力 F 为 ______N ；如果要用 275N 的拉力提升同一个重物，滑轮组承担重物的绳子的段数应为 ______ 段。（不计摩擦和绳重） 6、 小明用如图所示的滑轮组提升重物，重物的重力为 300N ，绳自由端施加 200N 的拉力时，可以使物体 10s 向上匀速提升 1m ，则该滑轮组的机械效率为 ___________ ，拉力做功的功率为 ___________W （忽略绳重和摩擦）。 三、计算题（共3题）1、 用滑轮组提升重 1000N 的物体，作用于绳子自由端的拉力是 312.5N ，拉力做功的功率是 625W ，滑轮组的机械效率是 80% ，不计绳重和摩擦。求： （ 1 ）动滑轮上绳子的股数； （ 2 ）重物上升的速度； （ 3 ）动滑轮的重力； （ 4 ）如果用这个滑轮组匀速提升 2000N 的重物，作用与绳子自由端的拉力多大。 2、 如图所示，通过滑轮组用 200N 的拉力在 20s 内将重为 480N 的物体匀速提高 2m ，（不计绳重和摩擦），求： （ 1 ）动滑轮重； （ 2 ）绳自由端的移动速度为多大？ （ 3 ）若重物再增加 150N ，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？ 3、 小亚同学用如图所示的滑轮组用时 10s 匀速提升质量 20kg 的物体，物体向上移动了 2m ，此时他对绳的拉力为 120N ，不计绳重和摩擦，绳子能承受的最大拉力为 300N ； g 取 10N/kg ，求： （ 1 ）所提物体的重力； （ 2 ）绳子自由端的移动速度； （ 3 ）该滑轮组能提升的最大物重。  ============参考答案============一、选择题1、 C 【详解】不计机械自重和摩擦，设物重为 G 。 A ．此装置是定滑轮，不能省力，所以 F 1 = G ； B ．此装置是滑轮组，承担物重的绳子有 3 股，所以 ； C ．使用此动滑轮时，由于动力作用在轴上，所以费一倍的力，即 F 3 =2 G ； D ．此装置是斜面，可以省力，所以 F 4 < G 。 比较可知，上述装置中，最费力的是 C 。故 C 符合题意， ABD 不符合题意。 故选 C 。 2、 B 【详解】 AB ．如图所示的滑轮组绳子有效股数为 2 根，物体 A 沿水平地面匀速向左移动，物体 A 与地面间摩擦力为 30N ，故物体 A 在水平方向受到平衡力作用，滑轮组挂钩拉物体 A 的力等于摩擦力，为 30N ；不计绳重、滑轮重以及滑轮与轴间摩擦，拉力 故 A 错误， B 正确； CD ．根据功的原理，该滑轮组能省力但不可以省距离，因为绳端移动的距离为物体 A 移动的距离的 2 倍，所以绳端移动的距离 故 CD 错误。 故选 B 。 3、 A 【详解】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦，假设物块与地面的摩擦力为 f ，左滑轮为定滑轮， F 1 处于绳端，所以 F 1 = f 中滑轮为动滑轮， F 2 处于绳端，则 右滑轮为动滑轮，滑轮、物体匀速运动，滑轮受到向左的力 2 f 等于向右的拉力 F 3 ，即 F 3 =2 f 所以 F 2 < F 1 < F 3 ，故 A 符合题意， BCD 不符合题意。 故选 A 。 4、 C 【详解】由题知，弹簧测力计的示数为 34N ，动滑轮重 10N ，滑轮两侧绳子的拉力是相等的， B 悬空且处于静止状态，由二力平衡条件可得绳子的拉力 F = G B ，由力的平衡条件可得 则 B 的重力 故 ABD 不符合题意， C 符合题意。 故选 C 。 5、 ABC 【详解】 A ．由图知，动滑轮上绳子的股数 n ＝ 2 ，不计绳重与滑轮间的摩擦，则绳子的拉力： 物体 A 向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体 A 受到的摩擦力 f ＝ F ′ ＝ 4N 故 A 错误； B ．由速度公式可得， 1min 内物体 A 移动距离 则 1min 内绳子对物体 A 做功 W A ＝ F ′ s ＝ 4N×12m ＝ 48J 故 B 错误； C ． 2min 内物体 A 移动距离 B 物体下降的高度 B 物体的重力做功为 故 C 错误； D ．若用一个向左的拉力 F 使 A 向左匀速运动，此时 A 对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则 A 受到的摩擦力大小不变，仍为 4N ；此时 A 受到向左的拉力 F 、向右的绳子拉力 F ′ 和摩擦力 f 处于平衡状态，其合力为零，则拉力为 故 D 正确。 故选 ABC 。 6、 D 【解析】 【详解】 因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物 G ，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即 F 1 、 F 2 、 F 3 都等于物体的重力。故 ABC 不符合题意， D 符合题意。 故选 D 。 7、 A 【详解】 设物体重力为 G ，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项 A 中为动滑轮，拉力 F 1 =2 G ；选项 B 中为定滑轮，拉力 F 2 = G ；选项 C 中滑轮组有效绳子段数 n =3 ，则拉力 F 3 = ；选项 D 中有用功等于总功，斜面长为高的 2 倍，则 W 有 = W 总 Gh = F 4 s Gh=F 4 ×2 h 解得 F 4 = 。综上分析可知， F 1 最大、最费力。 故选 A 。 8、 A 【分析】 根据 W 有用 =Gh 求出有用功，根据 s=3h 求出绳子自由端移动距离，根据 W 总 =Fs 求出总功，根据 W 总 =W 有用 +W 额 求出克服动滑轮重做的额外功，再根据 W 额 =G 动 h 求出动滑轮重． 【详解】 由图可知，与动滑轮相连的绳子由 3 根，即 n ＝ 3 ，绳子末端移动的距离 s＝3h＝3 1m＝3m ，故 D 错误 ； 拉力做的有用功为 W 有用 ＝ Gh ＝ 200N×1m ＝ 200J， 拉力做的总功 W 总 ＝ Fs ＝ 100N 3m ＝ 300N， 拉力做的额外功 W 额 ＝ W 总 W 有用 ＝ 300J 200J ＝ 100J， 故 A 正确， C 错误； 不计绳重和滑轮的摩擦，由 得动滑轮的重力 G 动 ＝ 3F G＝3 100N 200N＝100N， 故 B 错误． 故选 A． 9、 BD【解析】A. 物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的合力为0，故A不正确；B. 由图可知，物体A受到3股绳子的拉力，所以受到的拉力为3F=3×3N=9N，故B正确；C. 由图可知，竖直墙受到2股绳子的拉力，所以受到的拉力为2F=2×3N=6N，故C不正确；D. 根据v=可得，每秒钟物体A移动的距离L=vt=0.2m/s×1s=0.2m，绳端移动的距离s=nL=3×0.2m=0.6m，拉力F每秒钟做功为W=Fs=3N×0.6m=1.8J，故D正确。故选BD.【点睛】（1）静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的合力为0；（2）判断出物体A和竖直墙承担拉力绳子的股数，进一步求出他们受到的拉力；（3）根据速度公式求出每秒物体移动的距离，再根据s=nL求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出拉力F每秒钟做的功．二、填空题1、 8 省力 【详解】 [1] 由图可知，绕在动滑轮上绳子的有效股数 n =2 ，则物体 A 受到的拉力为 F 1 =2 F =2×4N=8N [2] 动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。 2、 100  110 【详解】由图示可知，承担物重的绳子股数 n =3 。 [1] 如果绳重和摩擦不计、动滑轮重不计，拉力大小为 [2] 如果不计绳重及摩擦、动滑轮的重力为 30N ，拉力大小为 3、 一样【详解】因为定滑轮实质是一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物 ，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即 、 、 都等于物体的重力。 4、 4  125  50 【详解】 [1] 根据图示可知，滑轮组承重的绳子段数 n =2 ，绳子自由端移动距离 s = nh =2×2m=4m [2] 拉力所做的总功为 W 总 = Fs =125N×4m=500J 拉力的功率为 [3] 不计绳重和摩擦，根据 可知，动滑轮的重力为 G 动 = nF ﹣ G =2×125N ﹣ 200N=50N 5、 300  5 【详解】 [1] 不计摩擦和绳重，由图可知，滑轮组由 4 段绳子承担物重，则拉力大小 [2] 如果要用 275N 的拉力提升同一个重物，滑轮组承担重物的绳子的段数 所以滑轮组承担重物的绳子的段数应为 5 段。 6、 75%  40 【详解】 [1] 如图知，承重绳子股数 绳子自由端移动距离 拉力做的总功 克服重物的重力做的有用工为 该滑轮组的机械效率为 [2] 拉力做功的功率为 三、计算题1、 （ 1 ） 4 ；（ 2 ） 0.5m/s ；（ 3 ） 250N ；（ 4 ） 562.5N 【详解】解：（ 1 ）不计绳重和摩擦，由 可得，绳子的股数为 （ 2 ）由 可得，自由端上升的速度为 由 v =4 v 物 可得，重物上升的速度为 （ 3 ）不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力为 （ 4 ）不计绳重和摩擦，每段绳子承担的力的大小为 答：（ 1 ）动滑轮上绳子的股数为 4 ； （ 2 ）重物上升的速度为 0.5m/s ； （ 3 ）动滑轮的重力为 250N ； （ 4 ）如果用这个滑轮组匀速提升 2000N 的重物，作用与绳子自由端的拉力为 562.5N 。 2、 （ 1 ） 120N ；（ 2 ） 0.3m/s ；（ 3 ） 250N 【详解】解：（ 1 ）由图可知，承担重物的绳子股数 n =3 ，所以绳端的拉力为 变形可得，动滑轮的重力为 G 动 =3 F - G =3×200N-480N=120N （ 2 ）物体移动的速度为 自由端移动的速度为 ； （ 3 ）若重物再增加 150N ，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力 答：（ 1 ）动滑轮重为 120N ； （ 2 ）绳自由端的移动速度为 ； （ 3 ）若重物再增加 150N ，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少为 250N 。 3、 （ 1 ） 200N ；（ 2 ） 0.4m/s ；（ 3 ） 560N 【详解】解：（ 1 ）货物的重力 G = mg =20kg×10N/kg=200N （ 2 ）由图可知，动滑轮绕绳子股数 n =2 ，绳子自由端移动的距离 s = nh =2×2m=4m 绳子自由端的移动速度 （ 3 ）不计摩擦和绳重，动滑轮的重力 G 动 = nF - G =2×120N-200N=40N 绳子能承受的最大拉力为 300N ，该滑轮组能提升的最大物重 G m = nF m - G 动 =2×300N-40N=560N 答：（ 1 ）所提物体的重力为 200N ； （ 2 ）绳子自由端的移动速度为 0.4m/s ； （ 3 ）该滑轮组能提升的最大物重为 560N 。