人教版八下物理12.3滑轮同步练习(基础巩固)(学生版+教师版)

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人教版八下物理12.3滑轮同步练习(基础巩固)(学生版+教师版)

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人教版八下物理12.3滑轮同步练习(基础巩固)
一、选择题
1.图中所示的简单机械中,忽略机械自重和摩擦,当“胜哥”提起相同重物时,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、此图中,动力臂是阻力臂的3倍,所以动力F=G;
B、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;
C、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=G;
D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=G.
由以上可知:忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦,当提起相同重物时,最省力的是A.
故选A.
【分析】【学找切入点】 忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦,当提起相同重物时,①使用杠杆时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一;②定滑轮不能省力,拉力等于重力;③动滑轮可以省一半力;④使用滑轮组时,承担物重的绳子有几段,拉力就是物重的几分之一.
2.“胜哥”用如图的装置运送砂石(忽略绳重、动滑轮重、摩擦).下列说法正确的是(  )
A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 m
D.质量为55 kg的工人利用该滑轮组能提起120 kg 的砂石
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】A、定滑轮可以改变力的方向,不能改变力的大小,故A错误;
B、动滑轮可以省力相当于省力杠杆,故B正确;
C、动滑轮缠绕的绳子数为2,物体移动的距离是绳子移动距离的0.5倍,故C错误;
D、120kg的砂石重力为G=mg=120kg×10N/kg=1200N,人的重力为550N,,大于人的重力,所以不能拉起,故D错误。
综上选B。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
3.如图所示,汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是 (  )
A.使用的是定滑轮,可以省力
B.使用的是定滑轮,可以改变力的方向
C.使用的是动滑轮,可以省力
D.使用的是动滑轮,可以改变力的方向
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】ABCD.由图可知,滑轮位置固定不动,属于定滑轮;使定滑轮不省力,但可以改变力的方向,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
4.如图所示是汽车起重机,其中A,B组成滑轮组(结构如示意图),C杆伸缩可改变吊臂的长短,D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度,O为吊臂的转动轴.装在E里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物,H为在车身外侧增加的支柱,F为吊臂顶端受到竖直向下的力.下列有关汽车起重机的叙述中错误的是(  )
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C.当D杆伸长时力F的力臂将变小
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
【答案】A
【知识点】杠杆的动态平衡分析;定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A.如图滑轮组中A滑轮由三段绳子拉着,所以是为了省力,B部分的右侧定滑轮用于改变力的方向,A错误,符合题意;
B.如图,当C杆伸长时,吊臂受到竖直向下的力F不变,但力臂会变长,根据杠杆平衡条件知,吊臂对D杆的压力将变大,B正确,不符合题意;
C.当D杆伸长时,吊臂与水平面的夹角增大,力F的力臂为 ,所以夹角增大时,力F的力臂将变小,C正确,不符合题意;
D.H与地面的支援点比车辆宽,可以防止工作时翻车,且H与地面支援时,轮胎会离开地面,从而避免轮胎受到的压力过大,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】定滑轮的作用是可以改变力的方向,动滑轮可以省力;使用杠杆时,阻力臂改变,动力臂不变时,动力会改变。
5.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
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】不计滑轮重、绳重和摩擦,
A.图中绳子的段数n=3,则拉力;
B.图中绳子的段数n=2,则拉力;
C.图中定滑轮只改变力的方向,大小不变,则拉力;
D.图中使用动滑轮,拉力为;
综合分析,物体相同时,A最省力,A符合题意。
故选A。
【分析】定滑轮可以改变力的方向,不改变大小;根据绳子股数,利用,计算拉力。
6.如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物,绳子自由端的拉力是15N,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.若物体升高0.5m,则绳子自由端移动1.5m
B.若绳子自由端的速度为0.2m/s,物体移动的速度为0.4m/s
C.动滑轮重5N
D.若使用该滑轮组匀速提升10N的重物,绳子自由端的拉力F为10N
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A滑轮组绳子股数n=2,如果物体升高h=0.5m,绳子自由端移动s=nh=1m,A错误;
B 绳子自由端的速度v绳=0.2m/s,物体移动速度=0.1m/s,B错误;
C根据,可得G动=10N,C错误;
D当G物=10N时,根据,可计算出F=10N,D正确;
故选D。
【分析】本题考查滑轮组的综合计算,数清绳子股数,代入公式计算即可。
7.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式,不计机械重和摩擦,其中所需动力最小的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A:动滑轮提升重物,拉力为 ; B:滑轮组提升重物,拉力为 ; C:定滑轮提升重物,不省力,拉力为 ; D:由杠杠平衡条件可得 ,所以 所以动力最小的是F4。 故选D。
【分析】在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离。
8.关于轮轴,下列说法中错误的是(  )
A.轮轴是可以连续旋转的杠杆
B.螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C.如果动力作用在轴上,就能少移动距离
D.自行车的车把手相当于一个轮轴,可以省力
【答案】B
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A.轮轴是一变形杠杆,是可以连续旋转地杠杆,A正确,不符合题意;
B.螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴省力的原理,B错误,符合题意;
C.动力作用在轴上,轮轴是一费力杠杆,可以省距离,C正确,不符合题意;
D.自行车的车把相当于一个轮轴,车把相当于轮,前轴为轴,是一个省力杠杆,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】轮轴是半径不同的圆组成的简单机械,作用在轮上,可以省力。
9.一名重500N的举重运动员,他最多能举起1200N的物体.这个人站在地面上,利用图示装置来提升重物,那么,在给定的以下四个物体中,他所能提起的最重物体是(  )
A.重500N的物体 B.重900N的物体
C.重1200N的物体 D.重2000N的物体
【答案】B
【知识点】动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】人对绳的最大拉力等于重力,即F=500N,缠绕在动滑轮的数字数为2,根据F=计算可知G总=1000N,故B正确,ACD错误。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力。
2、拉力的计算,。
10.如图所示的装置,杆的两端A、B离支点O 的距离之比OA :OB =1:2. A端接一重为GA的物体,B端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为GB的物体.现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则GA与GB之比应是(  )
A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】设悬点 A 处绳子的拉力为FA,悬点 B 处绳子的拉力为FB;则有
又因为所以 C正确,ABD错误。
综上选C。
【分析】杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂。
2、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,拉力的计算,F=,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
11.用下列简单机械,使物重同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,其中用力最小的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】在不计摩擦、机械自重及绳重时:
A.图中,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,则,
B.图中是定滑轮,可以改变力的方向,不省力,F2=G,
C.图中是动滑轮,可省一半的力,则拉力为:,
D.图中,滑轮组由两段绳子承担,则拉力,比较各拉力,可知F1最小最省力,A符合题意。
故选A。
【分析】根据杠杆的平衡条件,结合力臂关系,判断力的大小;根据定滑轮、动滑轮、滑轮组拉力特点,计算拉力,判断最小的拉力。
二、多选题
12. 下列实际应用与物理知识对应关系正确的是(  )
A.盘山公路利用斜面可以省力
B.三峡船闸使船顺利通过三峡大坝连通器原理
C.热气球升空利用大气压强
D.潜水艇的浮沉改变浮力
【答案】A,B
【知识点】连通器原理及其应用;浮力的利用;轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】A.盘山公路和水平面成一定夹角,利用的是斜面,可以省力,A符合题意;
B.三峡船闸底部有管道连通,能使闸室两侧液面相平,使船顺利通过,利用了连通器原理,B符合题意;
C.热气球升空,利用空气对气球的浮力,C不符合题意;
D.潜水艇的浮沉,是改变自身重力实现的,D不符合题意。
故答案为:AB.
【分析】盘山公路是斜面的应用;船闸利用了连通器使船通行;热气球升空利用了浮力;潜水艇改变自身重力实现沉浮。
13.如图所示,相同质量的甲、乙两人,用不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台,动滑轮重力G动=20N,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(  )
A.乙做的总功比甲多 B.甲的拉力小于乙的拉力
C.甲对平台的压力比乙大 D.两图中物体上升速度不同
【答案】B,C
【知识点】速度公式及其应用;力的合成与应用;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】AB、甲为动滑轮,拉力的计算为,乙为定滑轮,拉力等于物体的重力等于200N,根据做功公式计算可知W甲=110N×2s物=220s物;W乙=200N×s物=200s物;故A错误,B正确;
C、甲受到绳子的拉力等于甲对绳子的拉力等于110N,同理可知乙为200N,对甲进行受力分析可知,甲对平台的压力等于重力和拉力之差,所以甲对平台的压力大于乙,故C正确;
D、 不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台 ,根据V=s/t可知,速度相同,故D错误。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算,F ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
4、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
三、填空题
14.如图所示,工人在挪动球形石墩时,采用图   的方式更省力,等效于使用   滑轮。
【答案】甲;动
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知,甲图中,石墩相当于动滑轮,有两段绳子挪动石墩。根据平衡力的知识可知,2F=f,则人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半;
乙方法中,人对绳子的拉力等于石墩与地面的摩擦力,即F=f。
比较可知,省力的是甲,等效于一个动滑轮。
【分析】动滑轮可以省一半的力,定滑轮不省力,只能改变力的方向。
15.生活处处有物理,唐诗“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,诗中秋风“卷”走“三重茅”是由于屋顶外侧空气流速快,压强   ,从而产生一个向上的力。升国旗时,旗手缓缓向下拉绳子,国旗就会徐徐上升,这是因为旗杆顶部有一个滑轮,这个滑轮的作用是   。
【答案】小;改变力的方向
【知识点】流体压强与流速的关系;定滑轮及其工作特点
【解析】【解答】诗中秋风“卷”走“三重茅”是由于屋顶外侧空气流速快,压强小,从而产生一个向上的力。 旗杆顶部的滑轮是定滑轮,这个滑轮的作用是改变力的方向。
故答案为:小;改变力的方向。
【分析】(1)流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大;
(2)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,实质上是等臂杠杆。
16.一辆汽车不小心陷进泥潭后,“胜哥”按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是   (选填“定滑轮”或“动滑轮”),其作用是   。
【答案】动滑轮;省力
【知识点】动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】根据图片可知,图中的滑轮与汽车直接相连,当拉动绳子时,滑轮跟随汽车一起向前移动,则该滑轮为动滑轮,其作用是省力。
【分析】固定不动的滑轮为定滑轮,跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮。
17.如图所示,分别利用甲、乙两个滑轮匀速提起重力均为50牛的物体,其中甲装置为   (选填“定”或“动”)滑轮,使用它提升重物的好处是   .若滑轮重力和摩擦均不计,“胜哥”分别用力FA、FB和FC匀速提升重物时,FA、FB、FC的大小关系是   (选用“>”、“=”或“<”表示出它们之间的关系).
【答案】定;可以改变用力方向;FA=FB>FC
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】由图示可知,甲滑轮固定,所以甲滑轮是定滑轮,可以改变力的方向;乙装置中的滑轮是动滑轮,且缠绕在动滑轮上的绳子数为2;所以有,.
综上 第1空、定; 第2空、 可以改变用力方向;第3空、 FA=FB>FC。
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
18.如图,物重500N,滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,“胜哥”要拉起这个物体甲图中需   N拉力,乙图中需   N拉力.使用乙图滑轮   (选填“能或不能”)改变拉力的方向。
【答案】500;250;不能
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】(1)由图可知,左图为定滑轮,由于滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,则绳子自由端拉力F1=G=500N;
(2)右图为动滑轮,2股绳子承担物重,故绳端拉力F2的大小为:
F2=G=×500N=250N;
(3)动滑轮能省力,但不能改变力的方向,即使用乙图滑轮不能改变拉力方向.
故答案为:500;250;不能。
【分析】轴固定不动的滑轮叫定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变用力方向;%0D%0A轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,使用动滑轮不能改变用力方向,但可以省一半的力;据此分析回答。
19.简单机械的使用给人们生活带来很多便利,“胜哥”用如图甲所示的方法,将被风刮倒的树木拉正,图甲中的树干A相当于   ;图乙中靠近天花板的轮子是   滑轮,晾衣架的总重为40N,不计滑轮、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=   N。
【答案】动滑轮;定;10
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】拉动树木时,A的树干和绳子一起运动,树干A相当于动滑轮。图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子,轴是固定的,是定滑轮。由图乙可知,动滑轮绕绳子数n=4,晾衣架的总重为40N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,根据F=,静止时绳的拉力。
综上 第1空、动滑轮; 第2空、定; 第3空、10;
【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力。
2、拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
20.如图是张家界天门山景区的盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的   ,使用它   (选填“可以”或“不可以”)省功。
【答案】斜面;不可以
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;功的概念
【解析】【解答】盘山公路相当于简单机械中的斜面,使用它可以省力,但不可以省功。
【分析】盘山公路是一种特殊的斜面,使用任何机械都不能省功。
21.如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时,它相当于简单机械中的   。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的   。使用这两种简单机械都可以达到   (填“省力”或“省距离”)的目的。
【答案】轮轴;斜面;省力
【知识点】轮轴及其他常见简单机械
【解析】【解答】轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,螺丝刀的刀把相当于大轮,刀身相当于小轮,所以螺丝刀在拧螺丝钉时,它相当于简单机械中的轮轴。
螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的斜面,由可知,斜面是在总功一定时,通过增大运动距离来达到省力效果的。
轮轴相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,可以省力,但要费距离;斜面也是个省力但费距离的机械,所以这两种简单机械都可以达到省力的目的。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴,螺旋是特殊斜面,可以省力。
22.“胜哥”用如图所示的装置拉同一物体,在一样的水平面上做匀速直线运动。已知物体重为100N,物体与地面间的摩擦力为30N,则拉力   N,拉力   N。
【答案】30;15
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图可知,A是定滑轮,不省力,物体做匀速直线运动,根据二力平衡可知拉力F1等于摩擦力等于30N。B是动滑轮,缠绕在动滑轮的绳子数n=2,物体做匀速直线运动,根据二力平衡可知,F2为

综上 第1空、 30; 第2空、15.
【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用;
2、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力
3、拉力的计算,F= ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,
4、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
四、作图题
23.如图,“胜哥”在A处用滑轮组提起物体,请在图中画出绳子的绕法。(最省力)
【答案】
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】人在上方,绳子的自由端向上,从动滑轮上挂钩开始,依次绕过定滑轮和动滑轮,绳端回到人的手中,则提升物体绳子段数为3,是最省力的绕法,如图所示:
【分析】根据图中,人在上方,绳子的自由端向上,依次绕过定滑轮和动滑轮。
24.站在地面上的“胜哥”想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据人站在地面上,则绳子的拉力方向向下,用尽可能小的力提升水,绳子应从定滑轮绕起,依次绕过动滑轮和定滑轮,如图;
【分析】人在地面,滑轮组的all向下,依次绕过定滑轮和动滑轮。
25.如图所示,“胜哥”站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】滑轮组最省力,则动滑轮缠绕的绳子段数最多,从动滑轮绕起,依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,再绕过上面的另一个定滑轮,如图所示:
【分析】滑轮组连线的原则:遵循一定一动,需要省力,则需要绕过动滑轮的绳子数多,需要改变力的最终的绳子应该缠绕在定滑轮上。
26.下图中,站在地面上的“胜哥”借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法.
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】最省力,需要在动滑轮上缠绕的绳子数最多,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,如图所示.
【分析】滑轮组连线的原则:遵循一定一动,需要省力,则需要绕过动滑轮的绳子数多,需要改变力的最终的绳子应该缠绕在定滑轮上。
五、实验探究题
27.“胜哥”研究动滑轮的使用特点时,每次都匀速提起相同钩码(不计摩擦),实验步骤如图所示。
(1)“胜哥”使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为   牛;
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,“胜哥”使用同一动滑轮匀速提起相同重物时   ;
(3)根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是   。(选填“甲”或“乙”)
【答案】(1)由图(a)可知,物体重力为不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为
(2)分析(b)、(c)和(d)三图可知,使用动滑轮匀速提起同一重物时,拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大
(3)甲
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1)、使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为0.2N;
(2)、分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)、根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是甲。
【分析】(1)由图(a)可知,物体重力为2N,不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为G动=2F2-G物=2×1.1N-2N=0.2N。
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,使用同一动滑轮匀速提起相同重物时拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)由(2)可知,只有在拉力与竖直方向平行时,最省力,所以甲图合理。
28.按要求完成下列实验题;
(1) “胜哥”利用如图甲所示器材进行“探究二力平衡的条件”的实验。实验中选择小卡片的目的是   小卡片的重力(选填“考虑”或“不考虑”)对实验的影响;在左右两侧细线挂上相等个数的钩码,将小卡片旋转一定角度,松手后小卡片   保持静止(选填“能”或“不能”);
(2)“胜哥”探究动能大小与质量、速度的关系,实验过程如图乙,其中h1(3)图丙是“胜哥”“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验,使用   滑轮可以省力;利用动滑轮提升物体时,增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,动滑轮的机械效率会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)不考虑;不能
(2)木块被推动的距离;超速
(3)动;变大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;探究二力平衡的条件;动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】(1)选择卡片进行试验可以忽略重力对试验的影响,卡片旋转后,力不在同一直线,所以卡片不能保持静止;
(2)动能在实验中难以直接观察,只能通过木块被小球推动的距离来表示,1、2变量为小球下落到水平面的速度,且可知速度越大,动能越大,所以可以解释超速的危害;
(3)动滑轮可以省力,增加悬挂钩码的数量,即增加重力,有用功站总功的比值增加, 所以机械效率增加。
【分析】1、探究二力平衡试验仪器,砝码、纸片、铁支架,选择卡片可以不考虑物体重力,不选择木块是可以减少摩擦力的影响,避免影响两侧砝码质量不同,带来错误结论
2、实验步骤: 在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个力方向 相反,调整砝码数量改变拉力大小, 为了探究平衡力是否在同一直线上,进行如下操作:当小卡片平衡后,小华将卡片 旋转 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡 ,将卡片 一剪为二
3、二力平衡的条件为:大小相等、方向相反、作用在通过一个物体上、作用在同一条直线上,物体处于匀速直线运动或者静止状态时,受力平衡。
4、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
5、总结:考虑滑轮重力的情况,定滑轮的机械效率要大于动滑轮,重物重力越大,机械效率越大。
六、计算题
29.如图所示,“胜哥”用滑轮组将质量为70kg的物体提高3m,每个滑轮质量为2kg,绳重、摩擦不计,取。试求:
(1)提起物体所用的力是多少?
(2)绳端移动的距离是多少?
【答案】(1)解: 物体的重力:
G=mg=70kg×10N/kg=700N
动滑轮的重力:
G动=m动g=2kg×10N/kg=20N,
由图可知n=3,绳重、摩擦不计,
则提起物体所用的力:
(2)解: 绳端移动的距离:s=nh=3×3m=9m
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【分析】1)据题可知动滑轮质量为2kg,物体质量为70kg,根据重力公式G=mg可知动滑轮重力为20N,物体重力为700N.动滑轮拉力的计算, ,n为动滑轮缠绕绳子数,此题中n=3,故拉力可求;
2)绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,n=3,绳子移动距离时物体移动距离的3倍,所以 绳端移动的距离可求
30.如图所示,不计滑轮重与摩擦,将重为50牛的物体A在竖直向下的拉力F作用下,10秒内匀速上升2米。求:
(1)拉力F 的大小;
(2)拉力所做的功W和功率P。
【答案】(1)图中滑轮为定滑轮,当不计滑轮重与摩擦,绳子的拉力与物体的重力相等,拉力为
(2)物体上升2m,拉力的作用点下降2m,由可知,拉力所做的功为
由可知,拉力的功率为
【知识点】功率的计算;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)如图,为定滑轮,所以F=G;(2)定滑轮不省距离,所以物体上升2m,拉力的作用点下降2m,根据即可求出拉力所做的功,由即可求出拉力的功率。
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人教版八下物理12.3滑轮同步练习(基础巩固)
一、选择题
1.图中所示的简单机械中,忽略机械自重和摩擦,当“胜哥”提起相同重物时,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
2.“胜哥”用如图的装置运送砂石(忽略绳重、动滑轮重、摩擦).下列说法正确的是(  )
A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 m
D.质量为55 kg的工人利用该滑轮组能提起120 kg 的砂石
3.如图所示,汉代画像砖上描绘了“泗水取鼎”的画面。两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是 (  )
A.使用的是定滑轮,可以省力
B.使用的是定滑轮,可以改变力的方向
C.使用的是动滑轮,可以省力
D.使用的是动滑轮,可以改变力的方向
4.如图所示是汽车起重机,其中A,B组成滑轮组(结构如示意图),C杆伸缩可改变吊臂的长短,D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度,O为吊臂的转动轴.装在E里的电动机牵引钢丝绳,利用滑轮组提升重物,H为在车身外侧增加的支柱,F为吊臂顶端受到竖直向下的力.下列有关汽车起重机的叙述中错误的是(  )
A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向
B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C.当D杆伸长时力F的力臂将变小
D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大
5.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.
6.如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物,绳子自由端的拉力是15N,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是(  )
A.若物体升高0.5m,则绳子自由端移动1.5m
B.若绳子自由端的速度为0.2m/s,物体移动的速度为0.4m/s
C.动滑轮重5N
D.若使用该滑轮组匀速提升10N的重物,绳子自由端的拉力F为10N
7.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式,不计机械重和摩擦,其中所需动力最小的是(  )
A. B.
C. D.
8.关于轮轴,下列说法中错误的是(  )
A.轮轴是可以连续旋转的杠杆
B.螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C.如果动力作用在轴上,就能少移动距离
D.自行车的车把手相当于一个轮轴,可以省力
9.一名重500N的举重运动员,他最多能举起1200N的物体.这个人站在地面上,利用图示装置来提升重物,那么,在给定的以下四个物体中,他所能提起的最重物体是(  )
A.重500N的物体 B.重900N的物体
C.重1200N的物体 D.重2000N的物体
10.如图所示的装置,杆的两端A、B离支点O 的距离之比OA :OB =1:2. A端接一重为GA的物体,B端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为GB的物体.现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则GA与GB之比应是(  )
A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1
11.用下列简单机械,使物重同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,其中用力最小的是(  )
A. B.
C. D.
二、多选题
12. 下列实际应用与物理知识对应关系正确的是(  )
A.盘山公路利用斜面可以省力
B.三峡船闸使船顺利通过三峡大坝连通器原理
C.热气球升空利用大气压强
D.潜水艇的浮沉改变浮力
13.如图所示,相同质量的甲、乙两人,用不同的装置在相同时间内把重力G=200N的货物从地面匀速提升到同一平台,动滑轮重力G动=20N,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(  )
A.乙做的总功比甲多 B.甲的拉力小于乙的拉力
C.甲对平台的压力比乙大 D.两图中物体上升速度不同
三、填空题
14.如图所示,工人在挪动球形石墩时,采用图   的方式更省力,等效于使用   滑轮。
15.生活处处有物理,唐诗“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,诗中秋风“卷”走“三重茅”是由于屋顶外侧空气流速快,压强   ,从而产生一个向上的力。升国旗时,旗手缓缓向下拉绳子,国旗就会徐徐上升,这是因为旗杆顶部有一个滑轮,这个滑轮的作用是   。
16.一辆汽车不小心陷进泥潭后,“胜哥”按如图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是   (选填“定滑轮”或“动滑轮”),其作用是   。
17.如图所示,分别利用甲、乙两个滑轮匀速提起重力均为50牛的物体,其中甲装置为   (选填“定”或“动”)滑轮,使用它提升重物的好处是   。若滑轮重力和摩擦均不计,“胜哥”分别用力FA、FB和FC匀速提升重物时,FA、FB、FC的大小关系是   (选用“>”、“=”或“<”表示出它们之间的关系).
18.如图,物重500N,滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,“胜哥”要拉起这个物体甲图中需   N拉力,乙图中需   N拉力.使用乙图滑轮   (选填“能或不能”)改变拉力的方向。
19.简单机械的使用给人们生活带来很多便利,“胜哥”用如图甲所示的方法,将被风刮倒的树木拉正,图甲中的树干A相当于   ;图乙中靠近天花板的轮子是   滑轮,晾衣架的总重为40N,不计滑轮、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=   N。
20.如图是张家界天门山景区的盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的   ,使用它   (选填“可以”或“不可以”)省功。
21.如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时,它相当于简单机械中的   。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的   。使用这两种简单机械都可以达到   (填“省力”或“省距离”)的目的。
22.“胜哥”用如图所示的装置拉同一物体,在一样的水平面上做匀速直线运动。已知物体重为100N,物体与地面间的摩擦力为30N,则拉力   N,拉力   N。
四、作图题
23.如图,“胜哥”在A处用滑轮组提起物体,请在图中画出绳子的绕法。(最省力)
24.站在地面上的“胜哥”想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。
25.如图所示,“胜哥”站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力的绕绳方法。
26.下图中,站在地面上的“胜哥”借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法.
五、实验探究题
27.“胜哥”研究动滑轮的使用特点时,每次都匀速提起相同钩码(不计摩擦),实验步骤如图所示。
(1)“胜哥”使用动滑轮时,可以省一半力。根据(a)(b)两图可知,实验中所用动滑轮的重力为   牛;
(2)分析比较(b)、(c)和(d)三图可知,“胜哥”使用同一动滑轮匀速提起相同重物时   ;
(3)根据上述分析,如果家里安装日光灯,你认为图中更合理的是   。(选填“甲”或“乙”)
28.按要求完成下列实验题;
(1) “胜哥”利用如图甲所示器材进行“探究二力平衡的条件”的实验。实验中选择小卡片的目的是   小卡片的重力(选填“考虑”或“不考虑”)对实验的影响;在左右两侧细线挂上相等个数的钩码,将小卡片旋转一定角度,松手后小卡片   保持静止(选填“能”或“不能”);
(2)“胜哥”探究动能大小与质量、速度的关系,实验过程如图乙,其中h1(3)图丙是“胜哥”“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验,使用   滑轮可以省力;利用动滑轮提升物体时,增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,动滑轮的机械效率会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
六、计算题
29.如图所示,“胜哥”用滑轮组将质量为70kg的物体提高3m,每个滑轮质量为2kg,绳重、摩擦不计,取。试求:
(1)提起物体所用的力是多少?
(2)绳端移动的距离是多少?
30.如图所示,不计滑轮重与摩擦,将重为50牛的物体A在竖直向下的拉力F作用下,10秒内匀速上升2米。求:
(1)拉力F 的大小;
(2)拉力所做的功W和功率P。
答案
1.A
2.B
3.B
4.A
5.A
6.D
7.D
8.B
9.B
10.C
11.A
12.A,B
13.B,C
14.甲;动
15.小;改变力的方向
16.动滑轮;省力
17.定;可以改变用力方向;FA=FB>FC
18.500;250;不能
19.动滑轮;定;10
20.斜面;不可以
21.轮轴;斜面;省力
22.30;15
23.
24.
25.
26.
27.(1)由图(a)可知,物体重力为不计绳重和摩擦,由动滑轮的特点可得则动滑轮的重力为
(2)分析(b)、(c)和(d)三图可知,使用动滑轮匀速提起同一重物时,拉力与竖直方向的夹角不同,拉力的大小不同,并且拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大
(3)甲
28.(1)不考虑;不能
(2)木块被推动的距离;超速
(3)动;变大
29.(1)解: 物体的重力:
G=mg=70kg×10N/kg=700N
动滑轮的重力:
G动=m动g=2kg×10N/kg=20N,
由图可知n=3,绳重、摩擦不计,
则提起物体所用的力:
(2)解: 绳端移动的距离:s=nh=3×3m=9m
30.(1)图中滑轮为定滑轮,当不计滑轮重与摩擦,绳子的拉力与物体的重力相等,拉力为
(2)物体上升2m,拉力的作用点下降2m,由可知,拉力所做的功为
由可知,拉力的功率为
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