物理八年级全册第二节 滑轮及其应用精品课时作业

10.2滑轮及其应用同步练习沪科版初中物理八年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示，，，用力F将重物G以的速度匀速提升，则所需拉力F及力F拉绳的速度v分别为不计摩擦   

A. 50N，
B. 55N，
C. 210N，
D. 200N，
 

2. 使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式如图所示，不计机械自重和摩擦，所需动力最大的是

A.  B.  C.  D.

3. 如图所示为我国第一部物理学著作远西奇器图说所记载的一机械装置，书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10克，不考虑摩擦和绳重，则两小球匀速移动时，小球B的质量可能为

A. 14克 B. 12克 C. 10克 D. 8克

4. 下列四个简单机械中，使用时一定省力的是

A. 杠杆 B. 斜面 C. 滑轮 D. 轮轴

5. 如图，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的

A. 较大
B. 较大
C. 、、的大小不能确定
D.
 

6. 利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为不计绳重与摩擦，则拉力F的大小为    

A. 70N
B. 100N
C. 105N
D. 110N

7. 小明利用如图所示的简单机械移动物体A时，当沿不同方向分别用、、的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是

A.  B.  C.  D.

8. 对图中所示的几种简单机械，下列说法正确的是

A. 如图所表示的装置中OB是动力臂
B. 使用如图所示的装置可以省一半力
C. 如图所示的装置是一种等臂杠杆
D. 如图所示的汽车方向盘也是一种简单机械

9. 关于如图中的两类滑轮甲和乙，不考虑滑轮重力，下列说法正确的是

A. 甲能改变拉力的方向
B. 甲是等臂杠杆
C. 甲比乙省力
D. 甲比乙省距离
 

10. 如图所示是滑轮的两种用法，下列说法中正确的是

A. 甲是定滑轮，使用时可以省力 B. 甲是动滑轮，使用时不能省力
C. 乙是定滑轮，使用时不能省力 D. 乙是动滑轮，使用时可以省力

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 斜面可以______选填“省力”或“省功”，请例举一个生活中使用斜面机械的的例子______。
12. 如图所示，物体重，在的拉力作用下向左匀速运动，若不计细绳与滑轮的摩擦，则物体受到地面摩擦力的大小为      N，方向向      。
13. 如图装置，物体在水平拉力F的作用下，以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，绳子自由端移动的距离是______ ，若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的倍，即，绳子所能承受的最大拉力为20N，不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦，则可以拉动物体的最大重力是______ 。

14. 如图甲和乙两个滑轮，______图使用的是定滑轮。若重物被提升高度h，那么甲图中绳子的自由端移动______，小明用同样的力把甲、乙两物体匀速提升，如不计摩擦和滑轮重，则重力______选填：“”、“”或“”。
     

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 用图所示的滑轮组提起重物，画出最省力绕绳的方法。
    
    
    
    
    
     

16. 画出图中最省力的绕绳方法。
    
    
    
    
    
    
    
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 在探究“两类滑轮的作用”时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲进行，后两次按图乙进行，并将测得的数据记录在表格中忽略绳重及摩擦。

分析第1、2次的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能______；若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将______选填“变大”、“不变”或“变小”。
用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向______拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这说明滑轮的重力为______N；若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为______N。

18. 如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置．他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如表所示

请你分析：
比较甲乙两图及实验数据，可得到的初步结论是：使用定滑轮______ ；
比较甲丙两图及实验数据，可得到的初步结论是：______ ；
把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可得到的初步结论是：使用动滑轮可以______ ；但必须费______ ；
如果要得到正确的结论，还必须进行多次测量，目的是______
A.从三次实验中选取最准确的数据       三次测量取平均值，减小误差
C.从特殊现象中得到普遍规律       利用控制变量法．

五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）

19. 如图所示，用滑轮组将质量为70kg的物体提高5m，每个滑轮质量是2kg，忽略绳重和摩擦，取求：
    绳子自由端移动的距离是多少？
    绳子自由端的拉力F是多少牛？
    
     

20. 如图所示，建筑工人用动滑轮提升重为200N的泥桶，动滑轮重20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人在4s内将绳子匀速向上拉4m，求：
    泥桶上升的速度；
    手拉绳子的力要求画出受力分析示意图。
    
     

21. 在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
    人的拉力所做的功。
    人的拉力做功的功率。
    动滑轮受到的重力。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】由图可知，拉力作用在动滑轮的轴上，重物挂在绳子自由端，属于动滑轮“反用”，这样使用动滑轮不但不省力反而费力。由于动滑轮和重物一起向上匀速运动，故动滑轮受力平衡，即。费力但省距离，拉绳的速度只是重物上升速度的一半，为。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：A、斜面属于省力机械，F小于G；
B、滑轮组由2段绳子承担物重，所以F等于；
C、是动滑轮，可以省一半的力，F等于；
D、阻力臂大于动力臂，根据杠杆的平衡条件，F大于G；
由上分析可知，力最大的是D。
故选：D。
使用斜面、滑轮组、动滑轮都可以省力，使用杠杆，若动力臂小于阻力臂，则费力。
此题主要是考查各种简单机械省力情况及省力的原理，属基础题目。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度等于A沿斜面上升的距离大于A竖直上升的高度，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即，因为，所以，因此B的质量肯定小于10g。
故选：D。
不考虑摩擦和绳子重力，根据定滑轮的特点和功的原理分析解答。
此题主要考查了定滑轮、斜面特点，以及功的原理的运用。属于基本内容，难度适中。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：A、镊子、筷子、钓鱼竿等是费力杠杆，不能省力，故A不符合题意；
B、斜面能够省力，故B符合题意；
C、定滑轮不能省力，故C不符合题意；
D、轮带动轴的轮轴省力，但是轴带动轮的轮轴不省力，故D不符合题意。
故选：B。
杠杆可以分为三种，省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；
斜面只有一种情况就是只能省力不会费力，但是费距离；
滑轮分定滑轮和动滑轮，定滑轮只能改变力的方向，既不省力也不费力，动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；
轮轴的使用可以有两种情况：一种是轮带动轴，另一种是轴带动轮，两种的省力情况是不一样的。
此题考查了几种简单机械的特点，对于每种机械的使用要建立在它特点的基础上，属于基础知识的考查。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，、、都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误，D正确。
故选：D。
定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单。知道定滑轮的定义及其特点是关键。
 

6.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题考查了力的计算，根据题图确定n的大小直接从动滑轮上引出的绳子股数是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系是本题的关键。
不计绳重和摩擦，根据求出绳子自由端拉力F的大小。
【解答】
解：
由图知，，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：
，故C正确；
故选：C。  

7.【答案】A
 

【解析】

【分析】
定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单。知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
【解答】
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，因为物体A匀速运动，所以、、都与物体A受到地面的摩擦力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故BCD错误，A正确。
故选A。  

8.【答案】D
 

【解析】解：A、如图所表示的装置中OB与力的作用线不垂直不是动力臂，故A错误；
B、图中装置为定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故B错误；
C、图中装置为动滑轮，动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，故C错误；
D、汽车方向盘也是一种简单机械，轮轴是一种省力机械，故D正确。
故选：D。
结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆、定滑轮、动滑轮、斜面与轮轴，涉及到的简单机械的内容比较多，要结合现实生活去分析问题，不要总是停留在理想情况下，难度不大。
 

9.【答案】C
 

【解析】解：不考虑滑轮重力，甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，本质是省力杠杆，所以使用甲滑轮可以省力但不能改变力的方向，同时费距离；乙滑轮的轴是固定的，所以是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，使用乙滑轮不能省力也不省距离，但可以改变力的方向，故ABD错误、C正确。
故选：C。
定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离。
本题主要考查定滑轮与动滑轮及其工作特点，比较基础。
 

10.【答案】D
 

【解析】

【分析】
定滑轮是指轴固定不动的滑轮，不省力，但能改变力的方向；
动滑轮是轴与物体一起移动的滑轮，可以省一半的力，但不能改变力的方向。
主要考查了定滑轮和动滑轮特点的认识，是一道基础题目。
【解答】
由图知，在使用滑轮时，甲滑轮的轴固定不动，是定滑轮，定滑轮不省力，但能改变力的方向；
乙滑轮的轴与物体一起移动，是动滑轮，动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向。
故选：D。  

11.【答案】省力  盘山公路
 

【解析】解：斜面是简单机械的一种，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。
故答案为：省力；盘山公路。
斜面是简单机械的一种，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。
本题主要考查了斜面的有关内容，解决此题要知道斜面是一个省力机械。
 

12.【答案】10 右
 

【解析】水平使用动滑轮，不计细绳与滑轮的摩擦，拉力，则物体受到的摩擦力，方向水平向右。
 

13.【答案】6m  200N
 

【解析】解：由可得，物体移动距离为：，
由图知，，绳子自由端移动的距离：；
由于绳子所能承受的最大拉力为20N，且，所以，即
则。
故答案为：6m；200N。
知道物体移动速度和时间，利用求物体移动距离，由题知，，拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；
根据绳子承受的最大拉力、以及求出物体的最大重力。
本题考查滑轮组绳子拉力的计算，水平使用滑轮组时注意：，这是本题的关键、易错点。
 

14.【答案】乙  2h 
 

【解析】解：乙图中滑轮的位置固定不变为定滑轮，甲图中滑轮随重物一起移动为动滑轮；
甲图中滑轮为动滑轮，省一半力多费1倍距离，若重物被提升高度h，那么甲图中绳子的自由端移动2h；
小明用同样的力把甲、乙两物体匀速提升，如不计摩擦和滑轮重，定滑轮不省力也不费力故G；动滑轮省一半力故G，则重力。
故答案为：乙；2h；。
定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离。
本题考查了定滑轮、动滑轮及其工作特点，属于基础题型。
 

15.【答案】解：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：

 

【解析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。提升动滑轮绳子条数越多，越省力，故选第二种方法。
本题画最省力的绕绳方法：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。
 

16.【答案】解：由图知：滑轮个数，所以绳子段数，
根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示：

 

【解析】滑轮组最省力问题：
最省力时绳子段数n与滑轮个数的关系是：；
若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”。
要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法。若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”。
 

17.【答案】省力  不变  匀速   
 

【解析】解：第1、2次的数据中拉力不变，则说明使用定滑轮不能省力；但能改变力的方向，所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。
用图乙进行实验时，一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端；分析数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，根据可得：
滑轮的重力；
若要拉动3N的钩码，拉力的大小应为。
故答案为：省力；不变；匀速；；。
定滑轮的使用特点是：不省力但能改变力的方向。
知道弹簧测力计做匀速运动，物体受力才平衡。在理想状态下使用动滑轮能省一半力，但费距离。实际上使用动滑轮时，由于动滑轮重力不能忽略，则绳子自由端拉力的大小等于物重与动滑轮重力的一半。
本题考查定滑轮、动滑轮的工作特点，关键是知道不计绳重和摩擦，使用动滑轮时绳子的拉力，属于基础题目。
 

18.【答案】不省力也不费力，可以改变力的方向；
使用动滑轮能省力；
省力；距离；

 

【解析】解：比较甲乙两图及实验数据可知，物体的重力与测力计示数相等，说明使用定滑轮不省力也不费力，可以改变力的方向；
比较甲丙两图及实验数据，可知丙是动滑轮，提升相同物体时，动滑轮的力要小一些，可得到的初步结论是使用动滑轮能省力；
乙的距离为，丙中的距离为，故使用动滑轮省力，但要费距离；
使用中要进行多次测量，目的是为了得到普遍规律，故C正确．
故答案为：不省力也不费力，可以改变力的方向；使用动滑轮能省力；省力；距离；．
比较弹簧测力计示数和物体重力的大小，从而得出结论；
比较乙和丙中测力计移动的距离，即使用动滑轮费距离；
在进行探究性实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律．
本题考查了学生从表格中的数据得出结论的能力，认识到使用定滑轮和动滑轮的特点，每种机械都有优点和缺点．
 

19.【答案】解：
由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数，
则绳子自由端移动的距离：；
忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：
。
答：绳子自由端移动的距离是15m；
绳子自由端的拉力是240N。
 

【解析】由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数，绳子自由端移动的距离；
忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力。
本题考查了使用滑轮组时拉力以及拉力端移动距离的计算，属于基础题目。
 

20.【答案】解：泥桶4s内上升的高度为，
泥桶上升的速度为：；
使用动滑轮省一半的力，手拉绳子的力为：，方向是沿绳子向上。如图所示：

答：泥桶上升的速度为；
手拉绳子的力如上图所示。
 

【解析】绳子的有效段数为，则泥桶4s内上升的高度为，根据即可计算速度；
使用动滑轮省一半的力，由此可以得出手拉绳子力的大小，方向是沿绳子向上。
本题考查动滑轮的特点、速度的计算、力的示意图，综合性的题目，但难度不大。
 

21.【答案】解：
由图知，，则绳端移动的距离：，
人的拉力所做的功：；
拉力F做功的功率：
；
因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的倍，
所以物体受到的摩擦力：；
因物体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，
所以，滑轮组对物体的拉力：，
不计绳重及机械的摩擦，由可得，动滑轮的重力：
。
答：人的拉力所做的功为72J。
人的拉力做功的功率18W。
动滑轮受到的重力为1N。
 

【解析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳端移动的距离，根据求出人的拉力所做的功；
知道拉力F做的功和做功时间，根据求出拉力F做功的功率；
根据摩擦力为物重的倍，算出摩擦力；物体匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，
不计绳重及机械的摩擦，根据求出动滑轮的重力。
本题考查了功率公式、做功公式、滑轮组绳子拉力公式的应用，关键是滑轮组公式的灵活运用是关键。