12.3滑轮课时提高专练(含解析)2024-2025学年人教版【2024】物理八年级下册

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12.3滑轮课时提高专练(含解析)2024-2025学年人教版【2024】物理八年级下册

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12.3滑轮课时提高专练:2024-2025学年人教版【2024】物理八年级下册
一、单选题
1.如图所示,小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗,图中顶端的定滑轮的作用是(  )
A.既省力,也改变施力的方向
B.省力,但不改变施力的方向
C.不省力,但改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
2.小明同学按题图所示进行实验操作(不计绳重和轮的摩擦),则下列几种描述中正确的是(  )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3
C.F1>F2<F3 D.F1=F2=F3
3.如图所示,我国古代聪慧的劳动人民能巧妙地应用简单机械将护城河上的板桥拉起来。安装在护城河旁城墙顶端的滑轮的作用是(  )
A.改变力的方向 B.省力 C.省功 D.省距离
4.创新小组的成员们学习了滑轮之后,他们利用所学知识设计了下图所示的装置提升重物,并提出了自己的一些看法,其中正确的是(  )
A.小明:该装置不仅能省力,还能省距离
B.小亮:该装置既能改变力的方向,还可以省功
C.小红:该装置中的滑轮均为定滑轮
D.小丽:若物体上升距离为,则绳端移动的距离为
5.施工中,一个工人利用如图所示的滑轮,若沿不同方向将一桶泥沙提到高处(不计摩擦),那么工人用的拉力(  )
A.大 B.大 C.大 D.一样大
6.如图所示的简单机械正常使用时不属于轮轴的是(  )
A.B.C. D.
7.如图所示,用滑轮提升重物时,不计滑轮自身的重力及各处摩擦,下列关系式正确的是(  )
A. B. C. D.
8.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是(  )
A. B. C. D.
9.下图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组,工人用大小为160N的拉力,在10s内将重力为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重和机械摩擦,则下列判断错误的是(  )
A.绳子自由端移动的距离为6m B.动滑轮的重力为80N
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s D.工人做的功为960J
10.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
11.如图所示,用甲、乙两个相同的滑轮组(绕线方式不同),在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度,不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.绳端的拉力:
B.绳子自由端移动距离:
C.拉力做的功:
D.绳子拉力的功率:
12.如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重20N,杠杆(OB=2OA)重10N,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是(  )
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力F3逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
二、填空题
13.两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。
14.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为,汽车所受阻力为,两种方法更为省力的是 (选填“甲”或“乙”),乙图中人拉动汽车的拉力至少为 。
15.如图所示,A、B为两个滑轮,若物体与地面的滑动摩擦力为30N,不计绳重和滑轮摩擦要使沿水平方向匀速运动2m,绳子端的拉力为 N,此时,绳子自由端移动的距离为 m;为 N,此时,绳子自由端移动的距离为 m。
16.如图所示,用甲、乙两个轻质滑轮分别匀速提起重力为10牛的物体,能省力的是 滑轮(选填“甲”或“乙”);甲滑轮的动力臂与阻力臂之比为 。若不计摩擦,F1的大小为 牛,A、B、C三根绳子中,所受最大的拉力与最小的拉力之比为 ,若物体都上升了0.5米,则两个力所做的功之比为 。
三、实验题
17.在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中:
(1)在探究定滑轮工作的特点时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数 (变大/变小/不变);
(2)在探究动滑轮工作特点时,先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 向上拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目的是 。
18.用如图所示装置研究动滑轮的特点。
(1)实验中,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计,且在 (选填“静止”或“拉动”)时读数。
(2)记录数据如表,分析数据发现:①使用动滑轮可以 ;②弹簧测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是 。
次数 物重G/N 测力计的示数F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.90
3 2.00 1.15
四、计算题
19.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?
20.轮轴的实质是可以连续旋转的杠杆,如图B所示,当轮轴绕O点匀速转动时(处于平衡状态),有。如图A所示,一自行车上连接脚踏板的连杆长,由踏脚板带动半径为的大齿盘,通过链条与半径为的后轮齿盘连接,再带动半径为的后轮转动。设自行车在水平路面上匀速行进时,人蹬脚踏板的平均作用力为F,链条受到的拉力为T(同一条链条上拉力相等),地面对后轮的摩擦力为f,分别写出T与F,T与f之间的关系式。
试卷第1页,共3页
《12.3滑轮课时提高专练:2024-2025学年人教版【2024】物理八年级下册》参考答案
1.C
【详解】定滑轮是等臂杠杆,不能省力,但改变施力的方向,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,只能改变力的方向。忽略绳子与滑轮的摩擦,则F1、F2、F3都与物体重力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,故D正确,ABC错误。
故选D。
3.A
【详解】使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向,安装在护城河旁城墙顶端的滑轮是定滑轮,作用是改变力的方向,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】ABC.图中上面的是定滑轮,下面的是动滑轮,定滑轮可以改变力的方向,不能省力;动滑轮可以省力,不能改变力的方向,因此使用该装置既能省力,又能改变力的方向。使用任何机械省力一定费距离,费力一定省距离,不存在既省力又省距离的机械,所以由可知,使用任何机械都不省功,故ABC错误;
D.图中上面的是定滑轮,下面的是动滑轮,动滑轮省力费距离,动滑轮上绳子的股数是2。若物体上升距离为 s,据可得绳端移动的距离会是物体移动距离的两倍,即 2s,故D正确。
故选D。
5.D
【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F1、F2、F3都等于物体的重力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.B
【详解】轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,将物体沿斜面向上推可以省力,ACD所示机械均为轮轴,B是斜面,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】AB.不计滑轮自身的重力及摩擦,两图皆为定滑轮,定滑轮实质为等臂杠杆,所以有,,故AB错误;
C.图为动滑轮(本质上属于省力杠杆),绳子末端拉力竖直向上,此时动力臂是阻力臂的两倍,省一半力,即,即;故C正确;
D.图为动滑轮,绳子末端拉力方向斜向上,此时动力臂大于阻力臂,但小于阻力臂的两倍,则,即,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.不计机械自重和摩擦,则有有,代入数据为
得到,故A不符合题意;
B.由题图可知为滑轮组,与动滑轮相连的绳子段数是3,即n=3,则,故B不符合题意;
C.题图是一个倒着用的动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,所以,故C不符合题意;
D.由题图可知,动力臂为
阻力臂为1m,动力臂和阻力臂之比为,所以动 力和阻力之比为,所以,故D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.由图知,动滑轮上端有3段绳子承担拉力,则绳子自由端移动的距离,故A正确,不符合题意;
B.动滑轮的重力,故B正确,不符合题意;
C.绳子自由端移动的速度,故C错误,符合题意;
D.工人做的功,故D正确,不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】A.由图知,动滑轮上有2段绳子承担物重,所以
由物体间力的作用是相互的规律可知,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
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受到的滑动摩擦力大小不变,方向水平向右。若要使物体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
则要使物体A向左做加速直线运动,由二力平衡的知识可知,向左拉物体A的力F拉>30N,故CD错误。
故选B。
11.C
【详解】A.不计绳重及摩擦,根据,由图可知,甲滑轮组绳子的段数,乙滑轮组绳子的段数,则绳端的拉力分别为,,所以绳端的拉力,故A错误;
B.由s=nh可得,绳子自由端移动的距离分别为s1=2h,s2=3h,所以绳子自由端移动距离,故B错误;
C.因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由、可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,而总功,所以拉力做的总功相同,即,故C正确。
D.因为拉力做的总功相同,所用时间相同,根据可知,绳子拉力的功率,故D错误。
故选C。
12.C
【详解】A.甲图中,该滑轮的位置是固定的,是定滑轮,使用定滑轮时不省力也不省距离,但可以改变力的方向,故A正确,不符合题意;
B.根据
可知,忽略绳重及摩擦,甲图中不用克服摩擦和滑轮做额外功,该装置的机械效率最高;乙图中克服动滑轮的重力做的功为额外功,机械效率为
丙图中,克服杠杆的重力做的功为额外功,当物体被提升h时,根据数学的相似三角形知识可知,拉力端移动2h,杠杆的重心上升h,则该装置的机械效率为
可知,可得:乙装置的机械效率是三者中最低的,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,根据杠杆平衡条件可得

在匀速拉动物体上升的过程中,物重和杠杆重不变,阻力臂变小,动力臂也变小,根据数学的相似三角形知识可知,阻力臂与动力臂的比值是一个定值,所以拉力F3不变,故C错误,符合题意;
D.若提升的物体越重,根据
以及
可知,乙、丙的机械效率就会越高,故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 动 方向 0.2
【详解】[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
14. 乙 400N
【详解】[1][2]由图可知,图甲使用的是定滑轮,不能省力,但能改变力的方向;图乙使用的动滑轮,可以省一半的力,所以按图乙方式更省力,汽车所受阻力为,所以乙图中人拉动汽车的拉力至少为
15. 30 2 15 4
【详解】[1][2]A滑轮为定滑轮,定滑轮不省力也不费距离,不考虑绳重和滑轮摩擦时,拉力
绳子自由端移动的距离
[3][4]B滑轮为动滑轮,不考虑绳重和滑轮摩擦时,拉力
绳子自由端移动的距离为
16. 乙 1∶1 10 4∶1 1∶1
【详解】[1][2]甲滑轮的轴固定不动,为定滑轮,其实质是等臂杠杆,甲滑轮的动力臂与阻力臂之比为1∶1,不能省力;乙滑轮随物体一起运动,为动滑轮,其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,可以省力。
[3]若不计摩擦,甲滑轮是定滑轮,不能省力,F1的大小为
F1=G=10N
[4]若不计摩擦,乙滑轮是动滑轮,轻质滑轮,不计滑轮的重力,F2的大小为
A绳子拉力
FA=F1=G=10N
B绳子拉力
FB=2F1=2G=2×10N=20N
C绳子拉力
FC=F2=5N
A、B、C三根绳子中,所受最大的拉力与最小的拉力之比
FB∶FC=20N∶5N=4∶1
[5]若物体都上升了0.5米,使用定滑轮,拉力移动的距离
s1=h=0.5mF1做的功
W1=F1s1=10N×0.5m=5J
使用动滑轮,拉力移动的距离
s2=2h=2×0.5m=1mF2做的功
W2=F2s2=5N×1m=5J
两个力所做的功之比为
W1∶W2=5J∶5J=1∶1
17.(1)变小
(2) 匀速竖直 匀速 为了得到普遍的规律
【详解】(1)测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以,测力计的示数变小。
(2)[1][2]在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和物体,故先测出物体的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,应匀速竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。
[3]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律,防止偶然性的发生。
18.(1) 匀速 拉动
(2) 省力 动滑轮的重力和摩擦是客观存在的
【详解】(1)[1][2]在实验中,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡状态,且在拉动时,读出测力计的示数,否则测力计的示数不包含机械之间的摩擦力,导致测力计示数偏小。
(2)[1]由表格中数据可知,三次实验中,弹簧测力计的示数F均小于物体重力,即三次实验中,拉力小于物体重力,故能得出:使用动滑轮可以省力。
[2]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重力和摩擦是客观存在的,故弹簧测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异。
19.(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=3F-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。
20.,
【详解】自行车传动系统中有2个转动轴;对踏脚齿盘中心的转动轴可列出FR1=T1r1
所以。
对后轮的转动轴可列出
所以。
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答案第1页,共2页

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