沪科版物理八年级全册滑轮组及其应用 同步练习

10.2“滑轮及其应用”知识归纳练习题1定滑轮1.(2020青岛改编)研究定滑轮的特点。

(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图1甲所示的装置匀速提升重物,需要测量的物理量是和。

(2)如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是。

(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利,这是利用了定滑轮的特点。

(4)定滑轮的实质是杠杆。

2.小明用如图1所示的滑轮,将重为5 N的物体匀速提升了2 m,用时10 s,则这一过程中,小明的拉力为N,绳子自由端移动的距离为m,物体升高的速度为m/s,绳子自由端移动的速度为m/s。

(不计绳重及摩擦)3.小王用如图1所示的滑轮,用大小为8 N、水平向右的拉力F将重为5 N的物体匀速拉动了3 m,用时10 s,则这一过程中,物体所受的拉力为N,物体所受的摩擦力为N,绳子自由端移动的距离为m,绳子自由端移动的速度为m/s,物体运动的速度为m/s。

(不计绳重及滑轮摩擦)4.某人重为500 N,经测定,他的手臂最大可发挥700 N的力。

若这个人用一个定滑轮来提升重物,则他所能提起重物的最大重力为(不计绳重及摩擦) ()A.1200 NB.700 NC.500 ND.200 N2动滑轮5.某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图1所示,请仔细观察图中的操作和测量结果(不计绳重、滑轮重和摩擦),然后归纳得出初步结论。

(1)比较图甲和图乙可知: 。

(2)比较图乙和图丙可知: 。

(3)动滑轮的实质是的杠杆。

6.如图1所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做()A.省力,不能改变施力的方向B.不省力,能改变施力的方向C.既能省力,也能改变施力的方向D.既不能省力,也不能改变施力的方向7.如图1所示是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船需要的力很大,则应选用(选填“甲”或“乙”)方案,因为采用这种方案可以。

(不计机械自重及滑轮摩擦)8.小可用如图1所示的动滑轮匀速提起重为200 N的水桶,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则小可在绳子A端的拉力为N;实际上A端的拉力为110 N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为N。

小可2 s内将水桶匀速提升了1 m,则这一过程中,绳子A端上升的高度为m,绳子A端上升的速度为m/s,水桶上升的速度为m/s。

9.如图1所示,G=50 N的物体,在F=5 N的拉力作用下向左做匀速直线运动,若不计机械自重和滑轮摩擦,则物体受到地面摩擦力的大小为N,方向水平向。

在拉力F的作用下,物体匀速运动10 s通过的距离为2 m,则绳子自由端移动的距离为m,绳子自由端移动的速度为m/s,物体运动的速度为m/s。

10.如图1所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相同速度移动相同的距离,所用拉力分别是F1、F2、F3,移动的速度分别为v1、v2、v3,这三个力的作用点移动的距离分别是s1、s2、s3,不计滑轮摩擦,则F1∶F2∶F3=, s1∶s2∶s3=,v1∶v2∶v3=。

11.用水平力F1拉动如图10所示的装置,使木板A在粗糙水平地面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳子的拉力大小为F2。

不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦。

则F1与F2的大小关系是()A.F1=F2B.F2<F1<2F2C.F1=2F2D.F1>2F2第2课时滑轮组1滑轮组1.用如图11所示装置提升同一物体,若不计机械自重和摩擦,则最省力的是()2.小柯用如图12所示的装置提升重为400 N的物体,不计滑轮摩擦、绳重和动滑轮重,下列说法中正确的是()A.两个滑轮均为定滑轮B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 mC.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 ND.使用该装置不能省力,但能改变力的方向3.用图13中的滑轮组把重为900 N的货物提升3 m,用时3 s。

(1)若不计摩擦、绳重及动滑轮重,则拉动绳子的力是N,绳子自由端移动的距离是m,绳子自由端移动的速度是m/s。

(2)若不计摩擦和绳重,但要考虑动滑轮的重力,动滑轮的重力为18 N,则拉动绳子的力是N,绳子自由端移动的距离是m,绳子自由端移动的速度是m/s。

4.如图14所示的装置,重为100 N的物体A以0.1 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,作用在绳子自由端的拉力是20 N,则作用在物体A上的水平拉力是N,物体A受到的滑动摩擦力是N,10 s内绳子自由端通过的距离是m。

(不计绳重及动滑轮重、滑轮摩擦)5.如图15所示,在物体B的作用下,物体A在20 s内沿水平方向向右匀速移动2 m。

已知物体A重100 N,物体B重20 N,此时物体A受到的滑动摩擦力为N,20 s内物体B下降的距离为m。

若使物体A沿水平方向向左做匀速直线运动,应该对物体A施加一个大小为N、水平向左的力。

(不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦)6.如图16所示,重为550 N的人站在水平地面上拉绳子,使重物以1 m/s的速度匀速上升,已知动滑轮重为50 N,被提升重物的重力为300 N。

求:(不计绳重及滑轮摩擦,g取10 N/kg)(1)此时绳子自由端的拉力大小、人对地面的压力大小、人拉绳子的速度。

(2)若此人竭尽全力拉绳子,利用此装置最多能拉起多少千克的重物。

2组装滑轮组7.(2021徐州)在图17中画出使用滑轮组提升物体最省力的绳子绕法。

8.用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请在图18中画出最省力的绕绳方法。

9.如图19所示,在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力。

请在图中添加滑轮并画出最省力的绕绳方法。

10.(2020威海)如图10所示,用滑轮组提升物体,已知滑轮的质量均为2 kg,物体重100 N,绳子能承受的最大拉力为50 N,请画出绳子的正确绕法,并在绳子自由端标出力的方向。

(不考虑绳重及摩擦,g取10 N/kg)11.如图11所示的滑轮组(不计绳重及摩擦),工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1600 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台,则动滑轮的重力为N;若静止在二楼平台的吊篮里装了1020 N的砖块,绳子B和C能承受的最大拉力分别为1000 N和600 N,当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C时,吊篮对二楼平台的最小压力为N。

(g取10 N/kg)图11 图1212.如图12所示,质量为50 kg的人,站在质量为30 kg的吊篮内,他至少用N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。

(g取10 N/kg,不计绳重、滑轮重和摩擦)第1课时1.(1)物体的重力拉力的大小(2)F1=F2=F3(3)能够改变作用力的方向(4)等臂2.520.20.2[解析] 不计绳重及摩擦,使用定滑轮有F=G=5 N;绳子自由端移动的距离为s=h=2 m;物体升高的速度为v物===0.2 m/s,绳子自由端移动的速度为v绳===0.2 m/s。

3.8830.30.3[解析] 不计绳重及滑轮摩擦,使用定滑轮,物体所受的拉力等于绳子自由端的拉力,即为8 N;由于物体做匀速直线运动,则物体所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,则物体所受的摩擦力也为8 N;绳子自由端移动的距离等于物体运动的距离,即为3 m;绳子自由端移动的速度等于物体运动的速度,即=0.3 m/s。

4.C[解析] 该人重为500 N,该人用一个定滑轮来提升重物能施加的拉力不能超过他的重力;不计绳重及摩擦,使用定滑轮有F=G,故他所能提起重物的最大重力为500 N,C正确。

5.(1)使用动滑轮省一半力(2)使用动滑轮费一倍距离(3)动力臂为阻力臂两倍[解析] (1)图甲显示的是直接用手提起两个钩码用的力,即两个钩码的总重力为0.4 N;图乙显示的是使用动滑轮提起两个钩码用的力,弹簧测力计的示数为0.2 N,说明使用动滑轮可以省一半力。

(2)图乙和图丙对比:物体被提升了0.1 m,而人手提升了0.2 m,说明使用动滑轮费一倍的距离。

(3)动滑轮的支点在绳与轮最左边的接触点,动力臂等于滑轮的直径,阻力臂等于滑轮的半径,故其实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆。

6.A[解析] 动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,则使用动滑轮时能省力,但不能改变施力的方向。

7.甲省力[解析] 甲方案滑轮的固定端在岸上,和直接拉船相比要省一半的力,该装置省力,费距离;乙方案拉力的作用点在动滑轮的轴上,对比直接拉船要费力,该装置费力,省距离。

由此可知,若拉船需要的力很大,为了省力,应选用甲方案。

8.10020210.5[解析] 由图可知,n=2,不计动滑轮重、绳重及摩擦,绳子A端的拉力为F=G=×200 N=100 N。

若不计绳重及摩擦,实际上A端的拉力为110 N时,根据F=(G+G动)得,G动=nF'-G=2×110 N- 200 N=20 N。

小可2 s内将水桶匀速提升了1 m,则这一过程中,绳子A端上升的高度为s=nh=2×1 m=2 m;绳子A端上升的速度为v绳===1 m/s;水桶上升的速度为v桶=== 0.5 m/s。

9.10右40.40.2[解析] 在拉力F的作用下,物体向左做匀速直线运动,物体受到的摩擦力:f=2F=10 N,方向水平向右;使用动滑轮,绳子自由端移动的距离:s=2s物=2×2 m=4 m;绳子自由端移动的速度:v===0.4 m/s;物体运动的速度:v物===0.2 m/s。

10.2∶1∶42∶4∶12∶4∶1[解析] 由图可知,三个滑轮拉动物体都要克服摩擦力,假设物体与水平地面间的摩擦力为f,物体移动的速度为v0,移动的距离为s0,则对这三个图分析可得,图甲中的滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不省力,所以根据二力平衡可知,此时拉力F1=f,拉力的作用点移动的速度v1=v0,作用点移动的距离s1=s0。

图乙中的滑轮为动滑轮,因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,省一半的力,但是费一倍的距离,所以根据二力平衡可知,此时拉力F2=f,拉力的作用点移动的速度v2=2v0,作用点移动的距离s2=2s0。

图丙中的滑轮为动滑轮,拉力的作用点在动滑轮的轴上,因此是一个费力杠杆,费一倍的力,省一半的距离,所以根据二力平衡可知,此时拉力F3=2f,拉力的作用点移动的速度v3=v0,作用点移动的距离s3=s0。

由以上分析可得,F1∶F2∶F3=f∶f∶2f=2∶1∶4,s1∶s2∶s3=v0t∶2v0t∶v0t=2∶4∶1,v1∶v2∶v3=v0∶2v0∶v0=2∶4∶1。

11.D[解析] 由题意可知,动滑轮在水平方向上做匀速直线运动时受到三个力的作用:水平向右的拉力F1、墙壁对它水平向左的拉力F墙、木板A对它水平向左的拉力F木板,则F1=F墙+F木板;由于同一根绳子各处的拉力相等,则F木板=F1;由于物体间力的作用是相互的,则动滑轮对木板A的拉力为F动=F木板=F1①。