学年八年级物理下册 第十二章 第2节 滑轮同步测试 新版新人教版.docx
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学年八年级物理下册第十二章第2节滑轮同步测试新版新人教版
滑轮
一、单选题（共10题；共20分）
1.用如图所示的装置来提升物体，既能省力又能改变施力方向的装置是（ ）
A.
B.
C.
D.
2.国旗是中华人民共和国的标志，代表着祖国的形象，学校每周都要举行升旗仪式，来增强师生的国旗意识，加深对祖国的认识和热爱．伴随着国歌声，国旗冉冉升起，师生齐行注目礼．在旗杆顶端安装的主要升旗装置是（ ）
A. 定滑轮
B. 动滑轮
C. 滑轮组
D. 杠杆
3.下列实例运用到斜面原理的是（ ）
A. 螺丝钉
B. 斜拉桥
C. 旱冰鞋
D. 方向盘
4.如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦），使用时：
（1）瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使G匀速上升．
（2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使G匀速上升．
下列说法中正确的是（ ）
A. FA＜G
B. FB＜G
C. FA=2G
D. FB=2G
5.小明同学按图所示的方法进行实验探究，分别得到三组数据：
F1、F2、F3．下面的几种判断中正确的（ ）
A. F1＞F2＞F3
B. F1＜F2＜F3
C. F2＞F1＞F3
D. F1=F2=F3
6.下列关于使用滑轮组的优点的论述，较全面的是（ ）
A. 一定省力，又能改变力的方向
B. 一定省力，但不能改变力的方向
C. 有时能省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不能改变力的方向
D. 肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
7.工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面），其中最省力的方案是
（ ）
A.
B.
C.
D.
8.如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A. 20N 0.4m/s B. 20N 0.1m/s C. 5N 0.4m/s D. 5N 0.1m/s
9.下列关于使用滑轮组的优点的论述，较全面的是（ ）
A. 一定是省力的，又能改变力的方向
B. 一定是省力的，但不能改变力的方向
C. 有时既省力，又能改变力的方向，有时可以省力，但不改变力的方向
D. 肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
10.如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（ ）
A.
B.
C.
D.
二、多选题（共1题；共3分）
11.质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体A以2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，不计绳重、弹簧测力计重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（ ）
A. 作用在绳端的拉力F为2N
B. 水平桌面对物体A的摩擦力为6N
C. 在1s内拉力F做功12J
D. 在1s内拉力F的功率为4W
三、填空题（共4题；共8分）
12.动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂两倍的________ 杠杆，定滑轮不能省力，但它能________ ．
13.如图所示，弹簧测力计的示数为5N，则拉力F是________ N；若不计滑轮的重力及摩擦，物体匀速上升，物体重G=________N．
14.如图所示，滑轮重不计，如果拉力F=4N，则甲、乙弹簧测力计的示数分别为F甲=________N和F乙=________N．
15.如图所示，是测量物体A与桌面间摩擦力的实验装置，实验中的滑轮是________（选填“动滑轮”或“定滑轮”），这种装置的作用是________．
四、解答题（共1题；共5分）
16.如图所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升，测得的实验数据如下：
G物=100N、h=0.3m
求：
（1）绳子移动的距离；
（2）（如不计滑轮及绳重和摩擦）手的拉力。
（3）（拓展）（又假如滑轮重G动=10N，不计绳重和摩擦）手的拉力。
五、综合题（共1题；共10分）
17.如图所示，有一底面积为S=1000cm2，高1.5m的圆柱形盛水容器中竖直放置一底面积为S=200cm2，高h=20cm的圆柱形物块：
己知该物块的密度为ρ=2.5×103kg/m3，容器中水深H=1.2m．开始时，物块下表面与容器底面间有小空隙，现用如图所示的光滑轻滑轮组拉着物体以v=0.2m/s的速度匀速上升．（取g=10N/kg，不计水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）如果轻绳都不会被拉断，则物块匀速上升过程中，拉力F的最小值是多少？
（2）如果力F作用的轻绳能承受的最大拉力为40N（另一根轻绳能承受足够大拉力），则经过多长时间该轻绳被拉断？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故该选项不符合题意；
B、是动滑轮，只能省力，不能改变力的方向，故该选项不符合题意；
C、是滑轮组，与动滑轮相连的有2段绳子，动力的方向向下，可以省力，可以改变力的方向，故该选项符合题意；
D、是滑轮组，与动滑轮相连的有3段绳子，动力的方向向上，可以省力，不可以改变力的方向，故该选项不符合题意；
故选C．
【分析】
（1）使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向；使用动滑轮能省力，不能改变力的方向；
（2）单独使用定滑轮或动滑轮都不能既省力、也不能改变力的方向，而滑轮组是动滑轮、定滑轮的组合，可以省力，也可能改变力的方向．
2.【答案】A
【解析】【解答】升旗时，人站在地面上，操作机械，旗帜上升．
A、定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，人在下面拉动绳子，旗帜就会上升，符合题意；
B、动滑轮不能改变力的方向，要使旗帜上升，拉力也要向上，不符合题意；
C、滑轮组中既有定滑轮也有动滑轮，不符合题意；
D、杠杆不符合实际，甚至不能改变力的方向，不符合题意．
故答案为：
A．
【分析】旗杆上的机械装置要实现旗手向下对绳子施力，国旗上升的目的，根据定滑轮不省力可以改变力的方向的特点即可．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、螺丝钉运用了斜面的原理，使用时可以省力，故A符合题意；
B、斜拉桥运用了杠杆原理，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、旱冰鞋上小轮子的作用是通过滚动摩擦代替滑动摩擦，使摩擦力大大减小，故C不符合题意；
D、汽车的方向盘是一个轮轴，动力作用在轮上，可以省力，故D不符合题意；
故选A．
【分析】
（1）把螺丝钉的螺纹展开，可以看到螺纹与钉子构成一个斜面．当斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力．
（2）在桥的重力和重力的力臂不变的情况下，拉力臂越大，拉力越小，即桥对钢索的拉力就越小，运用了杠杆原理．（3）影响摩擦力大小的因素有压力的大小，接触面的粗糙程度．增大摩擦力的方法：
增大压力，增大接触面的粗糙程度；减少摩擦的方法有：
一是减小压力；二是减小接触面积的粗糙程度；三是用滚动摩擦代替滑动摩擦；四是使接触面彼此分离等．（4）汽车方向盘是一种简单机械．这种简单机械由一个大轮和一个轴组成，轮和轴固定在一起，在轮上用力，带动轴转动．这种简单机械叫做轮轴．
4.【答案】C
【解析】【解答】解：
读图分析可知，上下两只都是定滑轮，只是改变了力的方向，而中间一只相对于瘦子来讲，只是改变了力的方向，为定滑轮，相对于胖子来讲，则是一只费力的动滑轮，因此，可知当装置匀速运动时，各力的关系为FB=G，FA=FB+G，所以FA=2G符合题意．
故选C．
【分析】图中一共有三只滑轮，分析可知，最上面一只和最下面一只都是定滑轮，只起到了改变力的方向的作用，而中间一只是动滑轮，因为胖子和瘦子拉绳的位置不同，因此，一个省力一个费力，明确了这一点我们就可以判断它们各自力的关系了．
5.【答案】D
【解析】【解答】解：
因为使用定滑轮不能省力，所以F1=F2=F3=G，所以这三个力的大小相等．故选D．
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向．
6.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、如图甲所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向上，因此可以省力但不能改变力的方向．不合题意．
甲
乙
B、如图乙所示，滑轮组有两段绳子，力的方向向下，因此可以省力，同时能改变力的方向．不合题意．
C、图乙滑轮组能省力、能改变力的方向；图甲滑轮组能省力，不能改变力的方向．符合题意．
D、图中两个滑轮组一定省力，但图甲不能改变力的方向，图乙能改变力的方向．
故选C．
【分析】滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起，既能省力，又能改变力的方向．
7.【答案】B
【解析】【解答】A、是直接用绳子拉动物体，物体与地面间的摩擦力为滑动摩擦力；
B、不但利用了动滑轮来拉动物体，下面还并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，最省力；
C、利用了定滑轮来拉动物体，但下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力；
D、通过下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力，较省力．
故选B．
【分析】克服的阻力是物体与地面之间的摩擦力，同时也使用到了简单机械﹣﹣滑轮．因此省力的情况要从两个方面考虑：
①减小物体与地面之间的摩擦力；
②使用的机械的省力情况．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：
根据题干中图可知：
该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：
F=2G=10N，则G=5N；
F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物A上升速度为0.2m/s，F上升的速度就是0.1m/s．
故选D．
【分析】要解答本题需掌握：
动滑轮特殊使用时，不省力，所用的力是重物重力的2倍，移动距离是重物移动距离的二分之一．
9.【答案】C
【解析】【解答】根据滑轮组绕绳多少的不同，有时可以改变力的方向，有时不改变方向，但都可以省力，C符合题意，ABD不符合题意.
故答案为：
C.【分析】结合滑轮组绕绳特点分析力的方向和省力情况.
10.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、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；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、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则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：
在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C．
故选C．
【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可．
二、多选题
11.【答案】A,B,C
【解析】【解答】解：
A、因为弹簧测力计的示数是2N，所以作用在绳端的拉力F为2N．故A正确；
B、不计绳重、弹簧测力计重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，
由图可知，承担物体A与桌面间摩擦力的绳子股数是3，所以，F=
，f=3F=3×2N=6N．故B正确；
C、物体A在1s内内通过的距离：
s′=vt=2m/s×1s=2m，
绳子自由端移动的距离s=3s′=3×2m=6m，
在1s内拉力F做功：
W=Fs=2N×6m=12J．故C正确；
D、在1s内拉力F的功率：
P=
=
=12W．故D错误．
故选ABC．
【分析】
（1）根据作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，可知道作用在绳端的拉力F的大小；
（2）作用在动滑轮挂钩上的力是物体A受到一摩擦力而不是重力，根据承担摩擦力的绳子股数，可求出摩擦力的大小；
（3）由物体运动的速度可求出在1s内通过的距离，根据承担摩擦力的绳子股数可求出绳子自由端移动的距离，然后根据W=FS求出在1s内拉力F做功，即拉力F的功率．
三、填空题
12.【答案】省力；改变动力的方向
【解析】【解答】解：
定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的好处是可以改变力的方向，但不能省力；动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍个杠杆，使用动滑轮的好处是省一半力，但不能改变动力的方向．
故本题答案为：
省力；改变动力的方向．
【分析】要解答本题需掌握：
定滑轮可以改变力的方向，但不省力；动滑轮省力，但不能改变力的方向．
13.【答案】5；10
【解析】【解答】解：
（1）绳子可以大小不变的传递拉力，故弹簧测力计的示数为5N，则拉力F是5N；
（2）动滑轮绳子的有效股数n=2，若不计绳重、滑轮重及摩擦，物体能匀速上升，则物重G=2F=2×5N=10N；故答案为：
5；10．
【分析】
（1）绳子可以大小不变的传递拉力，根据弹簧测力计的示数可知拉力的大小；
（2）动滑轮绳子的有效股数n=2，不计摩擦和绳重时，可求出物体的重力．
14.【答案】12；8
【解析】【解答】解：
由图可知，左侧定滑轮受4个力：
弹簧测力计甲对左侧定滑轮有向左的拉力F甲，左侧定滑轮还受三股绳向右的拉力F，且每股绳的拉力F都等于4N；定滑轮处于静止状态故F甲=3F=3×4N=12N；右侧定滑轮受3个力：
弹簧测力计乙对右侧定滑轮有向右的拉力F乙，右侧定滑轮还受两股绳向左的拉力F，且每股绳的拉力F都等于4N；定滑轮处于静止状态故F乙=2F=2×4N=8N；
故答案为：
12；8．
【分析】分别以左、右两个定滑轮为研究对象进行受力分析，它们处于静止状态，受平衡力．
15.【答案】动滑轮；便于准确测出摩擦力的大小
【解析】【解答】解：
（1）由图可知，拉动滑轮时，物体与滑轮一起运动，因此该滑轮为动滑轮；
（2）用图中的动滑轮拉动物体A在水平方向做匀速直线运动时，弹簧测力计位置固定不动，方便读数，根据动滑轮的特点可知，此时物体A受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力大小相等，便于准确测出摩擦力的大小．故答案为：
动滑轮；便于准确测出摩擦力的大小．
【分析】
（1）滑轮在使用过程中滑轮的轴随着物体一起运动的是动滑轮，不随物体一起运动的是定滑轮；
（2）用图中的动滑轮拉动物体A在水平方向做匀速直线运动时，弹簧测力计位置固定不动，方便读数．
四、解答题
16.【答案】解：
（1）由图可知，担物重的绳子股数n=2，
绳子移动的距离：
s=2h=2×0.3m=0.6m，
（2）（如不计滑轮及绳重和摩擦）手的拉力。
（3）（拓展）（又假如滑轮重G动=10N，不计绳重和摩擦）手的拉力
【解析】【分析】本题的关键有二：
一是承担物重的绳子股数的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是利用好不计绳重和摩擦时，拉力和物重的关系
五、综合题
17.【答案】
（1）解：
由ρ=
，
物体的重量为G=ρVg=2.5×103kg/m3×200×10﹣4m2×0.2m×10N/kg=100N，
由F浮=ρ液gV排，
物体浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×200×10﹣4m2×0.2m×10N/kg=40N，
由图通过动滑轮绳子的段数n=2，
所以物块匀速上升过程中，拉力F的最小值为：
F=
（G物﹣F浮）=
（100N﹣40N）=30N；
答：
如果轻绳都不会被拉断，则物块匀速上升过程中，拉力F的最小值是30N；
（2）解：
由题当绳子恰好被拉断时，F′=
（G物﹣F浮′），
F浮′=G物﹣2F′=100N﹣2×40N=20N，
V排′=
=2×10﹣3m3，
h浸=
=0.1m，
物体露出水面会下降，△V=S容△h=V露=V﹣V排′，
此时水深H′=H﹣△h=1.2m﹣0.02m=1.18m，
所以物体上升高度h=H′﹣h浸=1.18m﹣0.1m=1.08m，
轻绳被拉断经过的时间t=
=
=5.4s．
答：
如果力F作用的轻绳能承受的最大拉力为40N，则经过5.4s轻绳被拉断．
【解析】【分析】
（1）由图F=
（G物﹣F浮），当物体在水中浸没时受浮力最大，拉力F最小；
（2）由绳断时即绳子拉力最大40N，求出物体受到的浮力，由此计算物体上升的高度，从而计算出物体上升的时间．
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