2020年春八年級(jí)物理下冊(cè) 第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械 2 滑輪拓展同步練習(xí)（含解析）（新版）新人教版

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1、第 2 節(jié) 滑輪 基礎(chǔ)闖關(guān)全練拓展訓(xùn)練 1.(2019 湖南永州模擬)在日常生活中,用 100N 的拉力不能提起重 150N 的物體的簡(jiǎn)單機(jī)械是( ) A.杠桿 B.斜面 C.一個(gè)定滑輪 D.一個(gè)動(dòng)滑輪 答案 C 用 100N 的拉力提起重 150N 的物體,必然是一個(gè)可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械。杠桿、斜面可以省力;定滑輪只能改變力的方向,不可以省力;動(dòng)滑輪可以省力。因此定滑輪不能用 100N 的拉力提起重 150N 的物體,故正確答案為 C。 2. 如圖所示是塔式起重機(jī)的起重滑輪組的三種繞繩方式,摩擦和繩重不計(jì),起吊相同重物時(shí),鋼絲繩上的拉力( ) A.甲最小 B.乙最小 C.丙最小

2、 D.三種方式同樣大 答案 C 吊起相同重物,滑輪組的動(dòng)滑輪上繩子股數(shù)越多越省力,丙圖中的繩子股數(shù)最多,所以最省力的是丙。 3. 如圖所示的裝置中,每個(gè)滑輪重 1N,物塊重 10N,不考慮繩重及摩擦,當(dāng)物塊勻速上升時(shí),拉力 F 為( ) A.2.5N B.3N C.3.5N D.3.25N n 答案 D 1 如圖所示,F1 提起下面的重物和其中一個(gè)動(dòng)滑輪,2 股繩子承擔(dān)物重,根據(jù) F= (G+G 動(dòng))可 1 1 知,F1= ×(10N+1N)=5.5N,同理,F= ×(5.5N+1N)=3.25N。 2 2 4.(2018 湖南長(zhǎng)沙模擬)使用如圖所

3、示的裝置提升同一個(gè)物體,(不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦)最省力的裝置是( ) 答案 D 在不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦的情況下:A 圖是定滑輪,由定滑輪的特點(diǎn)可知,不省力,即 FA=G;B 圖是動(dòng)滑輪,由動(dòng) 1 1 2 滑輪的特點(diǎn)可知,省一半的力,即 FB=2G;C 圖是滑輪組,繞在動(dòng)滑輪上的繩子有 2 股,則 FC= G;D 圖是滑輪組,繞在動(dòng)滑輪上 1 D 的繩子有 3 股,則F = G。由以上分析可知:在滑輪重、繩重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是 D。 3 能力提升全練拓展訓(xùn)練 1.在學(xué)校物理科技節(jié)上,玲玲老師給大家演示了神奇的“二力平衡”。如圖所示,當(dāng)一學(xué)

4、生握 住中間細(xì)細(xì)的圓柱體并保持靜止時(shí),玲玲老師用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)圓柱體兩側(cè)的“同一根”細(xì)線,使“整根”細(xì)線向右做勻速運(yùn)動(dòng),神奇的是:左手甲彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 4.8N,右手乙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)卻只有 1.6N?！巴桓奔?xì)線右端所受拉力小,為何細(xì)線還能向右勻速運(yùn)動(dòng)呢?原來中空的細(xì)圓柱體內(nèi)部另有“機(jī)械”,你認(rèn)為內(nèi)部最有可能的滑輪繞線結(jié)構(gòu)是下列圖中的(不計(jì)滑輪重、線重及摩擦)( ) 答 案 B 1 3 由“左手甲彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 4.8N,右手乙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)卻只有 1.6N”可知,F 乙= F 甲,A 圖中,F 甲=F 乙,C 1 3 圖中,F 甲=

5、 F 乙,D 圖中,F 甲=4F 乙。故只有 B 符合題意。 2.(2018 四川綿陽(yáng)二模)如圖所示,物體 M 放在水平桌面上?，F(xiàn)通過一動(dòng)滑輪(質(zhì)量和摩擦均不計(jì))在繩子自由端施加一拉力 F,拉著 M 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)(質(zhì)量可忽略)示數(shù)為 10N。若在 M 上加放一物塊 m,要保持 M 向左繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),需在繞過動(dòng)滑輪繩子的自由端施加一拉力F',則( ) A.M 運(yùn)動(dòng)時(shí)受到向左的摩擦力 B. 加放 m 前,M 受到 20N 的摩擦力 C. 加放 m 前,M 受到 10N 的摩擦力 D. 加放 m 后,力 F'保持 10N 不變 答案 B 加放 m 前

6、,M 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),F 的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),并且 M 受到向左 2×10N=20N 的拉力作用, 而 M 受到向右的摩擦力與向左的拉力為平衡力,因此加放 m 前,M 受到 20N 的摩擦力,故 A、C 錯(cuò)誤,B 正確;若在 M 上加放一個(gè)物塊 m,在繩自由端施加力 F'使 M 和 m 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊 m 不受摩擦力作用,由于 M 對(duì)桌面的壓力增大, 所以 M 受到桌面的摩擦力增大,故F'大于 10N,故 D 錯(cuò)。 三年模擬全練拓展訓(xùn)練 1.(2018 四川成都成華模擬,32,★☆☆)如圖所示,質(zhì)量分別為 m1、m2、m3(m1>m2)的物體通過輕繩和彈簧連接

7、起來,三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)彈簧自重、繩重和摩擦,關(guān)于此裝置的說法正確的是( ) A. 繩子對(duì)質(zhì)量為 m1 的物體的拉力大小為 m1g B. 繩子對(duì)質(zhì)量為 m2 的物體的拉力大小為 m2g C. 彈簧中拉力大小為(m2-m1)g D. 地面對(duì)質(zhì)量為 m2 的物體的支持力大小為(m2+m3-m1)g 答案 A 定滑輪只能改變力的方向,不能改變力的大小,因此繩子對(duì)質(zhì)量為m1 的物體的拉力大小為 m1g,故 A 正確;繩子各處拉力相等,因此繩子對(duì)質(zhì)量為 m2 的物體的拉力大小為 m1g,故 B 錯(cuò)誤;因 m1>m2,所以 m1g>m2g,則對(duì)質(zhì)量為m2 的物體進(jìn)行受力分析有:m2

8、g+F 彈=m1g,因此 F 彈=(m1-m2)g,故 C 錯(cuò)誤;對(duì)質(zhì)量為 m2 的物體進(jìn)行受力分析,質(zhì)量為 m2 的物體只受到彈簧的拉 力、繩子的拉力和自身的重力,因此地面對(duì)質(zhì)量為 m2 的物體的支持力大小為 0,故D 錯(cuò)誤。 2.如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線的重力不計(jì),一切摩擦不計(jì),重物的重力 G=10N,則彈簧測(cè)力計(jì) A 和 B 靜止時(shí)的讀數(shù)分別為( ) A.10N,20N B.10N,10N C.10N,0 D.0,0 答案 B 彈簧測(cè)力計(jì) A 受到向右 10N 的拉力,保持靜止,受向左的拉力也是 10N,則彈簧測(cè)力計(jì) A 的讀數(shù)為 10N;同理,彈簧測(cè)力計(jì) B 兩端受的力都是

9、10N,保持靜止,則彈簧測(cè)力計(jì) B 的讀數(shù)也為 10N。 3.(2018 湖南長(zhǎng)沙模擬,6,★☆☆)如圖所示,在一水平地面上,木箱重 600N,受到的摩擦力為 300N,用力 F 拉動(dòng)木箱使它勻速直線運(yùn)動(dòng)了 2m(不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦),下列說法正確的是( ) A. 拉力 F 的大小為 100N B. 拉力 F 的大小為 200N C. 繩自由端移動(dòng)了 4m D. 繩自由端移動(dòng)了 1m 由圖知,n=2,不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦,則拉力 F= f= ×300N=150N,故 A、B 錯(cuò);繩自由端移動(dòng)的 答案 C 1 1 2 2

10、距離 s=2s 箱=2×2m=4m,故C 正確、D 錯(cuò)。 4.(2019 天津一模,16,★☆☆)如圖所示,用滑輪勻速提升物體,滑輪 (選填“A”或“B”)可以等效為等臂杠桿,使用它的好處是 ,若物體的重力 G 均為 20 牛,不計(jì)摩擦和滑輪重力,力 F1 為 牛,物體在 5 秒內(nèi)上升 2 米的過程中,力 F1 的功率為 瓦,機(jī)械能 (選填“變大”“變小”或“不變”)。 答案 A 可以改變力的方向 20 8 變大 解析 定滑輪只能改變力的方向,不能省力,它的本質(zhì)是等臂杠桿,因此滑輪 A 可以等效為等臂杠桿;使用定滑輪的好處是 W 40J 可以改變力的方向;不

11、計(jì)摩擦和滑輪重力,F1=G=20N;W=F1s=20N×2m=40J,P= t 量不變,高度升高,因此重力勢(shì)能增大,動(dòng)能不變,機(jī)械能變大。 = 5s =8W;物體在上升的過程中,速度不變,質(zhì) 5.(2018 廣西北海模擬,17,★★☆)用如圖所示的滑輪組提升重物,用筆畫線代替繩子畫出最省力的繩子繞法。 答案 如圖所示 解析 圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪,則由 3 段繩子承擔(dān)物重是最省力的繞繩方法;繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上,繞過上面的定滑輪,再繞過動(dòng)滑輪即可。 石 車 拉 6.如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的石塊拉至井口的裝置圖。已知井深 12m, 石塊重 G

12、 =6×103N,汽車重 G =3×104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力 F =2.2×103N,汽車受到的阻力為車重的 0.1,忽略繩重及繩子與滑輪之間的摩擦力。(g 取 10N/kg)求:(7 分) (1) 動(dòng)滑輪的重力; (2) 將石塊從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了多少功? 答案 (1)600N (2)7.92×104J 解析 (1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù) n=3,由于忽略繩重及繩子與滑輪之間的摩擦力,由 F 拉=  G石+G動(dòng) n 得動(dòng)滑輪的重 拉 動(dòng) 拉 石 力:G =nF -G =3×2.2×103N-6×10

13、3N=600N。(2)繩子自由端移動(dòng)的距離:s=3h=3×12m=36m,汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做的功:W=F s=2.2×103N×36m=7.92×104J。 五年中考全練拓展訓(xùn)練 1.(2019 四川綿陽(yáng)中考,20,★★★)用水平力 F1 拉動(dòng)如圖所示裝置,使木板 A 在粗糙水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),物塊 B 在木板 A 上表面相對(duì)地面靜止,連接 B 與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2。不計(jì)滑輪重和繩重,滑輪軸光滑。則F1 與 F2 的大小關(guān)系是( ) A.F1=F2 B.F22F2 2 答案 D 1 不計(jì)滑輪重和繩重,滑

14、輪軸光滑,由圖知,物體 A 對(duì)滑輪的拉力 F 繩= F1,把 A、B 看成一個(gè)整體,它在水平方向上 受到繩對(duì)它向右的拉力(大小為 F 繩)和向左的拉力 F2、向左的摩擦力 f,該整體勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,故 F 繩=F2+f>F2,即 1F >F ,所以 F >2F 。 2 1 2 1 2 2.如圖,用重為 0.2N 的動(dòng)滑輪將重 2N 的物體勻速提升,不計(jì)摩擦和繩重,則所用的拉力為( ) A.1N B.1.1N C.1.2N D.2.2N 答案 B 1 1 由圖知,n=2,不計(jì)摩擦和繩重,則拉力 F= (G 物+G 動(dòng))= ×(2N+0.

15、2N)=1.1N。 2 2 3.(2018 浙江寧波中考,15,★★☆)如圖所示,F1=4N,F2=3N,此時(shí)物體 A 相對(duì)于地面靜止,物體 B 以 0.1m/s 的速度在物體 A 表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.F2 的功率為 0.6W B. 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為 9N C. 物體 A 和地面之間有摩擦力 D. 如果增大 F2,物體A 可能向左運(yùn)動(dòng) 答案 D 由圖知,水平使用滑輪組,n=2,繩端移動(dòng)速度 v=2v 物=2×0.1m/s=0.2m/s,拉力做功的功率 P2=F2v=3N×0.2m/s=

16、0.6W,A 正確;不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F=3F2=3×3N=9N,B 正確;物體 B 受繩的拉力FB=2F2=2×3N=6N,由于物體 B 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則 fB=FB=6N,方向水平向右。對(duì) A 受力分析知,A 受水平向右的 F1=4N、B 對(duì) A 水平向左的摩擦力 fA=fB=6N、地面對(duì) A 的摩擦力 f,由力的平衡有 fA=F1+f,代入數(shù)據(jù)得f=fA-F1=6N-4N=2N,方向水平向右,C 正確;如果增大 F2,B 對(duì) A 的壓力和接觸面的粗糙程度不變,B 與 A之間的摩擦力不變,A 受力不變,還是處于靜止?fàn)顟B(tài),故 D 錯(cuò)。 4.如圖所示,某人在 A 處提起物體,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞法。 答案 如圖所示 解析 題圖中定、動(dòng)滑輪各一個(gè),人在 A 處向上拉繩子,繞成由三股繩子承擔(dān)物重的滑輪組最為省力,如答案圖。