课时102 滑轮及其应用学年下学期八年级物理课时同步检测沪科版解析版.docx
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课时102滑轮及其应用学年下学期八年级物理课时同步检测沪科版解析版
第十章机械与人
第2节滑轮及其应用
一．填空题（共7小题）
1．如图所示，升旗过程中，向下拉绳子，国旗向 运动，旗杆顶端的滑轮是 滑轮，升旗过程中所起的作用是 。
【解析】旗杆顶端的滑轮不随国旗的运动而运动，滑轮是固定不动的，因此该滑轮是定滑轮，升旗过程中，向下拉绳子，国旗向上运动，滑轮所起的作用是改变力的方向；
故答案为：
上；定；改变力的方向。
2．（2019•安徽）图中物块甲和乙处于静止状态。
已知甲重12N，乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 N。
【解析】物体甲受竖直向下的重力G甲＝12N、竖直向上的拉力F拉＝G乙＝8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止，处于平衡状态，由力的平衡条件得：
G甲＝F拉+F支，则甲受到地面的支持力：
F支＝G甲﹣F拉＝12N﹣8N＝4N。
故答案为：
4。
3．如图所示，工人师傅用一轻质动滑轮将重400N的木箱从地面吊到8m高的阳台上，这种滑轮 改变施力方向（选填“能”或“不能“），不计摩擦和绳重，若滑轮重为60N，工人至少要用 N的拉力才能拉起木箱，吊到阳台时，绳子的末端移动了 m。
【解析】由图知，提升重物时，滑轮的轴随物体一起运动，所以该滑轮为动滑轮，其特点是可以省一半力，但不能改变用力的方向；
不计摩擦和绳重，要拉起木箱，需要的拉力：
F＝
＝
＝230N；
动滑轮可以省一半的力，但费距离，绳子的末端移动的距离：
s＝2h＝2×8m＝16m。
故答案为：
不能；230；16。
4．（2019•海南）小谦想把被台风刮倒的树拉正。
他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有 段绳子拉甲树。
如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为 N．
【解析】如图用绳子拉甲树时，甲相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的
，
所以人对绳子的拉力至少为：
F＝
F甲＝
×300N＝150N。
故答案为：
2；150。
5．小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为5N的物体匀速提高了1m，每个滑轮重均为1N，不计绳重及摩擦，则绳端移动距离是 m，施加在绳端的拉力F是 N，悬挂定滑轮处拉力F′是 N．
【解析】
（1）由图知，n＝2，绳端移动距离s＝2h＝2×1m＝2m；
（2）不计绳重及摩擦，绳端拉力F＝
（G+G动）＝
（5N+1N）＝3N；
（3）滑轮组处于平衡状态，以定滑轮为研究对象，其受到向上的拉力F′、向下的重力G定和向下的3段绳子的拉力3F，由力的平衡条件可得，悬挂定滑轮处拉力F′＝3F+G定＝3×3N+1N＝10N，所以F′的大小为10N。
故答案为：
2；3；10。
6．（2019•河南模拟）如图所示是一种手动升降衣架的结构示意图，它用到了我们学过的简单机械﹣﹣﹣﹣滑轮组，使用这种机械的目的是 （写出一点即可）。
若图中虚线框内部分的自重为0.9kg，某次在衣架挂上总重为7.5kg的湿衣服匀速提升时，绳子自由端的拉力至少为 N（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）
【解析】
（1）使用滑轮组时，由于有动滑轮可以省力，由于有定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组时，可以省力，可以改变力的方向；
（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝4，
忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：
F＝
（G+G动）＝
×（mg+m动g）＝
（0.9kg×10N/kg+7.5kg×10N/kg）＝21N。
故答案为：
省力和改变用力方向；21。
7．（2019•德阳）如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为 N，图乙中人对绳子的拉力为 N。
【解析】图甲中使用的是两个定滑轮，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，车对绳子的拉力F甲＝G＝400N；
图乙中使用的是一动一定的滑轮组，n＝2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力F乙＝
（G+G动）＝
（400N+20N）＝210N。
故答案为：
400；210。
二．选择题（共9小题）
8．（2019•嘉兴）为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。
若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
【解析】A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向；定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A错误；
B、该滑轮组中n＝2，由s＝2h可知，拉力移动距离等于配重上升高度的二倍，故B错误；
C、如图所示，绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，沿方向1与2匀速拉动配重，动力臂都等于定滑轮的半径，所以两次的拉力相等，若不计摩擦，均等于
（G+G动），故C正确；
D、直接提升配重做的功是有用功，用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功（总功）大于有用功，故D错误。
故选：
C。
9．（2019•盐城）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
【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，故A正确、BCD错误。
故选：
A。
10．（2019•西宁）下面四句话摘自一位同学的“物理学习笔记”，其中错误的是（ ）
A．滑轮组既可以省力又可以改变力的方向
B．力是不能离开物体而独立存在的
C．三要素相同的两个力可能是一对平衡力
D．力学性能是选择材料的重要指标
【解析】A、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，通过改变绕线的方式，既可以省力、又可以改变力的方向，故A正确；
B、力是物体对物体的作用，力不能离开物体而独立存在，故B正确；
C、力的三要素相同，即大小、方向、作用点都相同，因为力的方向相同，所以一定不是一对平衡力，故C错误；
D、力学性能是选择材料的重要指标，通常包括弹性和塑性、硬度和韧性等，故D正确。
故选：
C。
11．（2019•陕西）工人用如图所示的装置运送砂石，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1m，桶上升2m
D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石
【解析】A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；
B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；
C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；
D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，
所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；
不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，
则提升物体的最大质量：
m最大＝
＝
＝130kg，故D错误。
故选：
B。
12．（2019•哈尔滨）关于简单机械的使用，说法不正确的是（ ）
A．
使用撬棒可以省力
B．
使用定滑轮不能省距离
C．
利用斜面可以省功
D．
使用滑轮组可以改变动力方向
【解析】A、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，可以省力，故A正确；
B、定滑轮实质是等臂杠杆，不能省力，也不省距离，故B正确；
C、利用斜面可以省力，但费距离，但不能省功，故C错；
D、使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，故D正确。
故选：
C。
13．（2019•自贡）如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（ ）
A．F＝20NB．F＝10NC．F＝5ND．F＝30N
【解析】由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以FA＝
GB＝
×10N＝5N；
在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡，所以f＝FA＝5N，方向水平向左；
若使物体A向左作匀速直线运动，则A受摩擦力水平向右，则F′＝FA+f＝5N+5N＝10N。
故选：
B。
14．如图，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体，水平拉力F的大小为20N．若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体受到的摩擦力大小为（ ）
A．10NB．40NC．100ND．400N
【解析】由图知，由2段绳子与动滑轮相连，n＝2，
若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，且物体在水平地面上做匀速运动，则F＝
f，
所以地面对物体的摩擦力：
f＝2F＝2×20N＝40N，故B正确。
故选：
B。
15．工人用如图所示的滑轮组提升重为1200N的物体，物体上升的速度为0.2m/s，工人对滑轮组绳子自由端的拉力为F，拉力移动的速度为v，考虑动滑轮重、摩擦等因素，下列各组值中可能的是（ ）
A．F＝400N，v＝0.8m/sB．F＝300N，v＝0.8m/s
C．F＝400N，v＝0.6m/sD．F＝300N，v＝0.6m/s
【解析】
（1）由图知，n＝4，拉力移动的速度：
v＝4v物＝4×0.2m/s＝0.8m/s；
（2）若不考虑动滑轮重、摩擦等因素，拉力F＝
G＝
×1200N＝300N，
若考虑动滑轮重、摩擦等因素，拉力将变大，大于300N，可能为400N。
故A正确、BCD错。
故选：
A。
16．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（ ）
A．甲方法不可以省力，但能省距离
B．甲方法可以省力，也能省距离
C．乙方法可以省力，也能省距离
D．乙方法可以省力，不能省距离
【解析】由功的原理可知使用任何机械都不省功。
功的原理告诉人们，省力又省距离的机械是不存在的。
所以选项A、B、C错误；D正确；
故选：
D。
三．作图题（共2小题）
17．用如图所示的滑轮组向下拉绳子提升重物，请画出该滑轮组的绕线方法。
【解析】由于向下拉绳子提升重物，所以从人的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，如图：
18．图中用笔画线代替绳子画出用该滑轮组提升重物时最省力的绕法。
【解析】图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：
。
四．实验探究题（共2小题）
19．同学们共同研究滑轮的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：
使用定滑轮 。
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示。
据此可知，使用动滑轮 。
（3）他们组装了滑轮组，使用滑轮组匀速提升重物，如图丙所示，拉力为 N．据此可知，使用滑轮组不仅可以 ，还可以 。
【解析】
（1）由图甲可知，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同，都能使物体竖直上升；每次测力计的示数都为1N，等于物重，可得出结论：
定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。
（2）在图乙中，拉力F＝0.6N＜G＝1N，说明使用动滑轮时能省力，但不能改变力的方向。
（3）由图丙可知，测力计的分度值为0.2N，示数为0.8N；使用定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，可以省力，也可以改变力的方向；
故答案为：
（1）能改变力的方向，但不能省力；
（2）能省力，但不能改变力的方向；（3）0.8；省力；改变拉力的方向。
20．如图所示是某学习小组探究斜面的实验装置，表中是他们记录的实验数据。
斜面的倾斜程度
物块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长度s/m
较缓
10
0.1
5.0
1
较陡
10
0.3
6.7
1
最陡
10
0.5
7.5
1
（1）根据表格中的数据可知，使用斜面的好处是 ；
（2）通过计算可知，使用斜面跟使用其他机械一样都不能省 ；
（3）上述第3次实验中克服物重所需要的拉力为 N；
（4）进一步研究还会发现：
使用同一木板制成的斜面提升同一物体，增大斜面的倾斜程度，摩擦力 （变大/变小/不变）。
【解析】
（1）根据表格中的数据可知，使用斜面后，拉力要小于物体的重力，故好处是省力；
（2）根据公式W＝Gh可知，克服重力所做的功分别为1J、3J、5J，根据W＝Fs可知，对应的拉力所做的功为：
5J、6.7J、7.5J，由此可知，拉力做的功要大于克服重力所做的功，故使用斜面不省功；
（3）由表格中的数据可知，上述第3次实验中克服物重所做的功为W＝Gh＝10N×0.5m＝5J，拉力移动的距离为1m，则克服重力所需的拉力为：
F＝
＝
＝5N；
（4）根据公式W＝Gh可知，克服重力所做的功分别W有为1J、3J、5J，根据W＝Fs可知，对应的拉力所做的功W总为：
5J、6.7J、7.5J，根据W额＝W总﹣W有可知，这三次克服阻力所做的功W额分别为：
5J﹣1J＝4J、6.7J﹣3J＝3.7J、7.5J﹣5J＝2.5J；
根据W额＝fs可知，三次的摩擦力分别为：
4N、3.7N、2.5N，故斜面越陡，摩擦力越小。
故答案为：
（1）省力；
（2）功；（3）5；（4）变小。
五．计算题（共2小题）
21．如图所示，利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，求：
（1）画出滑轮组的绕线方式；
（2）绳子自由端向下移动的距离；
（3）若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重是多少N。
【解析】
（1）由图可以看出，人站在地面拉动绳子，因此绳子的拉动方向应向下，因此确定自由端的绳子，然后依次向内绕。
如图所示：
（2）由图可知，n＝2，
则绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m。
（3）不计绳重及摩擦，根据F＝
（G物+G动）得，
G动＝2F﹣G物＝2×110N﹣200N＝20N。
答：
（1）画出滑轮组的绕线方式见解答；
（2）绳子自由端向下移动的距离为4m；
（3）若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重是20N。
22．小明在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶。
（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是多大？
若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是多少m？
（2）若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是多重？
【解析】
（1）不计绳重、滑轮重及摩擦，拉力F1＝
G＝
×200N＝100N；
拉力端移动距离：
s＝2h＝2×0.5m＝1m；
（2）不计绳重及摩擦，拉力F2＝
（G+G动）
则动滑轮重力：
G动＝2F2﹣G＝2×110N﹣200N＝20N。
答：
（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力是100N；若水桶上升0.5m，则A端需要移动的距离是1m；
（2）若实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重是20N。
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