2022-2023学年浙江九年级上学期科学同步练习3-4-3简单机械-滑轮(解析版)

浙教版九年级上册第三章第四节简单机械-滑轮【同步练习-解析】一、选择题1．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们在相同时间内分别将重物G 1、G 2提髙相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）A ．若12=G G ，则拉力做的总功相同B ．若12=G G ，则甲机械效率大于乙机械效率C ．若12=F F ，则拉力做功的功率相同D ．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变【答案】B【解析】AB ．甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多。

若G 1=G 2，把物体提升相同的高度，则根据W =Gh 可知，甲、乙所做的有用功相同，总功等于有用功和额外功之和，所以乙滑轮组的总功较大，由W =W η有总可知甲的机械效率大于乙的机械效率，故A 错误，B 正确；C ．相同时间内提升相同的高度，由s v t=可知物体上升的速度相同，图甲中滑轮组的动滑轮绕3段绳，图乙中滑轮组的动滑轮绕4段绳，则甲、乙绳子自由端的速度分别为 v 甲=3v ，v 乙=4v 若F 1＝F 2，由P =Fv 可知乙图中拉力做功的功率较大，故C 错误； D ．用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中的比值发生变化，即机械效率变化，所以D 错误。

2．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 ．拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等C ．沿方向1与2匀速拉动配重提升相同高度，拉力所做的功相等D ．用该装置提升更重的物体，机械效率不变【答案】C【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21()2G G ，故C 正确； D ．用该装置提升更重的物体，有用功变大，额外功不变，则有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D 错误。

3．如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G 的物体。

若拉力的大小为F ，物体和地面之间的摩擦力大为为f ，A 点的拉力为A F 则下列关于此滑轮组的机械效率的表达正确的是（ ）A ．100%2A F F⨯ B ．100%3f F ⨯ C ．100%2A f F ⨯ D ．100%2G F⨯ 【答案】A【解析】 由于物体做匀速直线运动，所以拉力F A 和摩擦力f 是一对平衡力，即F A =f由图知道，由2段绳子与动滑轮相连，则s =2s 物，滑轮组的机械效率====2100%100%100%100%100%22A W fs fs f W Fs F s F F Fη=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯有物物总物4．使用加图滑轮组，在2s 内将重为500N 的物体沿水平方向匀速移动0.8m ，所用水平拉力F 为200N ，物体受到水平地面的摩擦力f 为物重的0.5倍。

在此过程中，说法正确的是（ ）A ．物体受到的拉力为400NB ．绳子自由端移动的速度为0.2m/sC ．滑轮组的机械效率为67.5%D ．拉力F 的功率为160W【答案】D【解析】A ．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力F 拉=f =0.5G =0.5×500N=250N故A 错误；B ．由图知道，n =2，则绳子自由端移动的距离s 绳=ns 物=2×0.8m=1.6m 绳子自由端沿水平方向移动速度1.6m ==0.8m/s 2ss v t =绳故B 错误； CD ．拉力F 做的总功W 总=Fs =200N×1.6m=320J拉力F 的功率320J =160W 2sW P t ==有用功W 有=F 拉s 物=250N×0.8m=200J则滑轮组的机械效率200J 100%=100%62.5%320JW W η=⨯⨯=有总故C 错误，D 正确。

5．图示甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。

关于两套装置，下列说法正确的是（ ）A ．两图中共有2个定滑轮，1个动滑轮B ．甲图装置的主要优点能省力，省距离C ．若提升质量相同的物体，12F F >，ηη>甲乙D ．将相同质量的物体提升相同的高度，两套装置机械效率一样高【答案】D【解析】A ．图甲中是动滑轮，图乙中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮，共有1个定滑轮，2个动滑轮，故A 错误；B ．甲图装置是动滑轮，主要优点能省力，不能省距离，故B 错误；CD ．每个滑轮的质量均相等，绳重和摩擦不计，n 1=2，n 2=3，提升质量相同的物体，则F 1=12(G +G 动)F 2=13(G +G 动) 则F 1＞F 2将相同质量的物体提升相同的高度，由W =Gh 可知，有用功相同，使用滑轮组做的额外功等于提升动滑轮做的功，因为每个滑轮的质量均相等，做的额外功相等，总功等于有用功加上额外功，总功相同，由W=W有总可知η1=η2，故C错误，D正确。

6．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动4m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A．160J B．200J C．20J D．180J【答案】C【解析】如图所示，在拉力作用下，该滑轮会向左运动，所以该滑轮为动滑轮，该滑轮为动滑轮，则n=2，已知物体A受到地面的摩擦力f=5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，由于拉力作用在动滑轮的轴上，所以多费一倍的力，省一半的距离，则动滑轮受到的拉力F=2f=2×5N=10N物体A在水平方向上匀速移动4m，则拉力F移动的距离s=11=22s物×4m=2m拉力F做的功W=Fs=10N×2m=20J7．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。

下列说法错误的是（）A．F2的功率为0.6WB．如果增大F2，物体A可能向左运动C．物体A和地面之间有摩擦力D．弹簧测力计读数为9N【答案】B【解析】A．由图可知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s拉力F2做功功率P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6W故A正确，不符合题意；B，如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，仍处于静止状态，故B错误，符合题意；C，A静止，水平方向受到的力是平衡力，B对A向左的摩擦力f B=nF2=2×3N=6N向右的拉力F1=4N，此时向左的摩擦力大于向右的拉力，A不能保存静止状态，所以A受到地面向右的摩擦力，故C正确，不符合题意；D，不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N故D正确，不符合题意。

8．如图所示，质量为10千克的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为20牛时，物体A恰能匀速前进（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计），物体A前进1米所用的时间为10秒。

下列说法正确的是（）A．绳子2对墙的拉力为40牛B．若F减小，物体A对地面的压强减小C．若F增大，物体A受到的摩擦力增大D．拉力F的功率为4W【答案】D【解析】A．同一根绳子上的拉力相等，水平拉力F为20N，所以绳子2对墙的拉力为20N，故A 错误；B ．若F 减小，物体A 对地面的压力不变，受力面积不变，由F p S=可知物体A 对地面的压强不变，故B 错误； C ．若F 增大，接触面的粗糙程度不变，压力不变，物体A 受到的摩擦力不变，故C 错误；D ．滑轮组的动滑轮绕2段绳，物体A 的速度1m 10ss v t ===0.1m/s 拉力F 的功率为W Fs P t t===Fv 绳=20N×2×0.1m/s=4W 故D 正确。

9．我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢结果。

如图，小明和爸爸妈妈通过一个轻质滑轮组进行拔河比赛。

已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达600牛。

为了胜过爸爸，则小明所使用的拉力及妈妈与地面间的摩擦力至少应达到（不计滑轮重、绳重及滑轮组摩擦）（ ）A ．300牛、600牛B ．300牛、400牛C ．200牛、400牛D ．200牛、600牛【答案】C【解析】 以爸爸的一端为动滑轮，对动滑轮进行受力分析可知，受到水平向右的摩擦力为600N ，向左受到三股绳子的拉力，所以每股绳子的拉力为200N ，由此可知小明所使用的拉力为200N 。

以妈妈一端的滑轮为动滑轮，对动滑轮进行受力分析可知，受到妈妈水平向左的摩擦力作用，受到向右的两股绳子的拉力400N ，所以妈妈与地面的摩擦力为400N ，故C 符合题意。

10．用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m ， 滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（ ）A ．动滑轮的重力为5NB ．该滑轮组的机械效率可以达到100%C ．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D ．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为的5J【答案】D【解析】A ．由图象可知，当物重为10N 时，滑轮组的机械效率为50%，不计摩擦，滑轮组的机械效率η===W W Gh G W W W Gh G h G G =+++有有总有额动动动滑轮重力为G 动=1150%10N=10N 50%G ηη--⨯=⨯ 故A 错误；B ．使用滑轮组时，不计摩擦，由ηG G G =+动可知机械效率不可能达到100%，故B 错误；C ．由图可知，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，与拉力做功的多少无关，故C 错误；D ．每次提升重物时，不计摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组做的额外功为W 额=G 动h =10N×0.5m=5J故D 正确。

11．如图所示，用24N 的水平拉力F 拉滑轮，可以使重20N 的物体A 以0.2m/s 的速度在水平地面上匀速运动。

物体b 重l0N ，弹簧测力计的示数为5N 且不变。