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沪科版(2024)八年级全册第二节 滑轮及其应用同步达标检测题
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这是一份沪科版(2024)八年级全册第二节 滑轮及其应用同步达标检测题,共21页。
1.知道定滑轮和动滑轮的构造及其原理
2.知道定滑轮和动滑轮的作用
3.能运用动滑轮和定滑轮知识解决简单的实际问题
【知识导图】
【基础知识】
知识点一:定滑轮
探究定滑轮的特点:
知识点二:动滑轮
探究动滑轮的特点:
知识点三:滑轮组
【拓展点】滑轮组绳子的绕线步骤:(中考的热点)
1.确定绕过动滑轮的绳子的段数。
绳子能承受的最大拉力为、要承担的物重和动滑轮的重力,计算出承担物重所需绳子的根数:。
2.如果算出的绳子的根数不是整数,一律进一位。
例时,我们应选择绳子的根数是4。
3.确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。
(1)当为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上;
(2)当为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上。
如图所示,甲、乙两个滑轮组,它们吊着的物体都是900 N,作用在绳端的力分别为,若不计滑轮本身的重力及摩擦力。当滑轮组处于平衡状态时,
下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【作业帮】
1.如图是学校旗杆顶上的一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对于滑轮的说法,正确的是( )
这是一个定滑轮,可省力
B.这是一个动滑轮,可省力
C.这是一个定滑轮,可改变力的方向
D.这是一个动滑轮,可改变力的方向
2.如图所示,小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物,若摩擦不计,则( )
A.F1大于F2B.F1大于F3C.F1等于F2D.F2小于F3
3.如图所示,分别用匀速提升同一重物,若不计滑轮自身的重力及摩擦,则
A.B.
C.D.
4.如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是( )
A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3
5.物体重,滑轮重使物体匀速上升1m,不计摩擦,则( )
A.,滑轮向上移动
B.,滑轮向上移动2m
C.,滑轮向上移动
D.,滑轮向上移动2m
6.如图所示,通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体(不计滑轮重及摩擦),若物体重为100 N,物体运动时与地面的摩擦力为40 N,则拉力F的大小为( )
A.20 NB.50 N
C.60 ND.70 N
7.小明的爸爸驾驶汽车时,不小心陷进了泥潭中,小明设计了如图甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,两种方法中,更合理的是________的安装方法,因为这种安装方法具有_________的优点。
8.如图1所示,沿水平方向匀速拉动物体A前进时,若绳子自由端拉力F=90N,物体A重1500N,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦,物体A与地面间摩擦力是 ______N,当绳子自由端移动3m,则物体A移动 ______m。如图2所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,工人将绳子匀速向上拉6m,手拉绳子的力为 ______N。
9.有一个矿井,深30m,有两个工人将一个重为500N的矿石从井底匀速拉向井面,如图所示,动滑轮重20N,不计绳重与其他摩擦。如果两个工人始终保持相同的速度拉矿石,则其中一个工人所用的拉力F=__________N;当矿石拉出井面时,则其中一个工人将绳子移动了__________。
10.如图所示实验装置,甲物体重16N,乙物体重12N,静止时不计测力计自重,测力计的示数是______N。
11.图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是_______(选填“A”或“B”),动滑轮重为_______N,3s内拉力移动的距离为_______m。
12.如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,其中每个滑轮重100N,不计绳重和摩擦。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状态,此时吊篮底面对他的支持力为 ______N。
13.有一物体放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组利用300N的力将重物匀速提到楼上,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
14.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示:
请你分析:
(1)研究定滑轮特点实验时,如图(b)所示,测力计的操作方法是___________;(填序号)
①随意拉动重物 ②拉着重物保持静止 ③匀速向下拉动重物
(2)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是__________;
(3)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是__________;
(4)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮__________;
(5)根据(c)实验的数据可计算出动滑轮的自重为__________N(不计摩擦和绳重)。
定义
使用滑轮时,其轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
应用
特点
不省力也不费距离,但可以改变力的方向
实质
等臂杠杆
问题
定滑轮可以改变作用力的方向,能省力吗?
步骤
如图所示,先用弹簧测力沿竖直方向测出匀速拉动物体的拉力计,并测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离,改变用力的方向,继续测量
结论
不计摩擦时,使用定滑轮不省力也不费力,不省距离也不费距离
定义
使用滑轮时,滑轮的轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮
应用
特点
使用动滑轮可以省一半力,但不能改变力的方向,且要花费双倍的距离
实质
省力杠杆:动力臂为阻力臂两倍的杠杆
支点在动滑轮的边缘上
问题
使用动滑轮起什么作用呢
步骤
如图所示,用弹簧测力计匀速提起重物,观察弹簧测力计的示数,并测量物体上升的高度及绳子自由端移动的距离
结论
不计摩擦和滑轮的重时,使用动滑轮能省一半的力,但费距离
不能改变力的方向
甲图:;乙图:
使用动滑轮时,如果跨过滑轮的两段绳子不平行,则它们间的夹角越大,弹簧测力计的示数越大
定义
定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组
应用
特点
既可以省力又可以改变力的方向,但要多移动距离
重难点
1.使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(不计滑轮自重、绳重和摩擦)
(若计滑轮自重,不计绳重和摩擦,则)
绳子自由端移动的距离是物体升高高度的倍,即
为绳子的股数(若绳子的自由端没有与重物直接相接,则为跨在动滑轮上绳子的股数)
钩码重
G/N
钩码升高高度
h/m
测力计示数
F/N
测力计移动距离
s/m
(a)
1
0.2
1
0.2
(b)
1
0.2
1.03
0.2
(c)
1
0.2
0.55
0.4
课时10.2 滑轮及其应用(解析版)
【学习目标】
1.知道定滑轮和动滑轮的构造及其原理
2.知道定滑轮和动滑轮的作用
3.能运用动滑轮和定滑轮知识解决简单的实际问题
【知识导图】
【基础知识】
知识点一:定滑轮
探究定滑轮的特点:
知识点二:动滑轮
探究动滑轮的特点:
知识点三:滑轮组
【拓展点】滑轮组绳子的绕线步骤:(中考的热点)
1.确定绕过动滑轮的绳子的段数。
绳子能承受的最大拉力为、要承担的物重和动滑轮的重力,计算出承担物重所需绳子的根数:。
2.如果算出的绳子的根数不是整数,一律进一位。
例时,我们应选择绳子的根数是4。
3.确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。
(1)当为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上;
(2)当为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上。
如图所示,甲、乙两个滑轮组,它们吊着的物体都是900 N,作用在绳端的力分别为,若不计滑轮本身的重力及摩擦力。当滑轮组处于平衡状态时,
下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由图可知,滑轮组甲中,滑轮组乙中,
∵不考虑滑轮本身受到的重力和摩擦力,
【作业帮】
1.如图是学校旗杆顶上的一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对于滑轮的说法,正确的是( )
这是一个定滑轮,可省力
B.这是一个动滑轮,可省力
C.这是一个定滑轮,可改变力的方向
D.这是一个动滑轮,可改变力的方向
【答案】C
【详解】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上,所以该滑轮是一个定滑轮,定滑轮不能省力,其优点是可以改变力的方向。
故选C。
2.如图所示,小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物,若摩擦不计,则( )
A.F1大于F2B.F1大于F3C.F1等于F2D.F2小于F3
【答案】C
【详解】使用定滑轮时,若摩擦不计,绳子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用,而对力的大小并未造成影响。
故选C。
3.如图所示,分别用匀速提升同一重物,若不计滑轮自身的重力及摩擦,则
A.B.
C.D.
【答案】D
【详解】不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下;a、b图是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力;故F1=F2=G;
c图用的是动滑轮,能够省一半的力,故 ;d图用的是动滑轮,拉力与竖直方向有夹角,由于夹角越大,拉力越大,所以 ;所以F1=F2>F4>F3
故D符合题意.
4.如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是( )
A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3
【答案】D
【详解】三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同,则与地面摩擦力相同,第一幅图为定滑轮,只改变力的方向,则拉力为F1=f
第二三幅图为动滑轮,根据绳子段数关系可知,拉力分别为
综合可得
故选D。
5.物体重,滑轮重使物体匀速上升1m,不计摩擦,则( )
A.,滑轮向上移动
B.,滑轮向上移动2m
C.,滑轮向上移动
D.,滑轮向上移动2m
【答案】A
【详解】这是动滑轮的一种特殊使用方法,它的特点是费1倍的力却省一半的距离.所以,施加的力F=2G+ G′=2×200N+20N=420N
拉力作用点移动的距离s=h=×1m=0.5m
故选A。
6.如图所示,通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体(不计滑轮重及摩擦),若物体重为100 N,物体运动时与地面的摩擦力为40 N,则拉力F的大小为( )
A.20 NB.50 N
C.60 ND.70 N
【答案】A
【详解】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.小明的爸爸驾驶汽车时,不小心陷进了泥潭中,小明设计了如图甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,两种方法中,更合理的是________的安装方法,因为这种安装方法具有_________的优点。
【答案】 乙 省力
【详解】[1][2]由图得,甲图是定滑轮,拉力等于车受到的摩擦力大小;乙图是动滑轮,拉力等于车受到的摩擦力大小的一半,因此乙图的拉法更省力、更合理。
8.如图1所示,沿水平方向匀速拉动物体A前进时,若绳子自由端拉力F=90N,物体A重1500N,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦,物体A与地面间摩擦力是 ______N,当绳子自由端移动3m,则物体A移动 ______m。如图2所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,工人将绳子匀速向上拉6m,手拉绳子的力为 ______N。
【答案】 270 1 80
【详解】[1]由图1可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3,则物体A与地面间的摩擦力
[2]物体A移动的距离
[3]由图2可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3则手拉绳子的力
9.有一个矿井,深30m,有两个工人将一个重为500N的矿石从井底匀速拉向井面,如图所示,动滑轮重20N,不计绳重与其他摩擦。如果两个工人始终保持相同的速度拉矿石,则其中一个工人所用的拉力F=__________N;当矿石拉出井面时,则其中一个工人将绳子移动了__________。
【答案】 260 30
【详解】[1]由图知,该滑轮组由两股绳子共同承担物体和动滑轮的总重力,不计绳重与其他摩擦,则每个工人的拉力均为
[2]由于两端绳子以相同速度向后拉,所以其中一端绳子移动的距离等于物体上升的高度,当矿石拉出井面时,此物体上升了30m,则其中一端绳子也移动了30m。
10.如图所示实验装置,甲物体重16N,乙物体重12N,静止时不计测力计自重,测力计的示数是______N。
【答案】12
【详解】由图可知,通过定滑轮吊着乙物体,定滑轮不省力,乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的12N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以甲也对弹簧测力计施加了一个12N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于12N。
11.图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是_______(选填“A”或“B”),动滑轮重为_______N,3s内拉力移动的距离为_______m。
【答案】 A 40 4.5
【详解】[1]图甲中,滑轮组有3段绳子承担物重,在相等时间内,绳子自由段移动的距离是物体上升距离的三倍,即s绳=3s物
由图乙可知,当t为2s时,有sA=3m,sB=1m即sA=3sB
故图线A反映了绳子自由端运动的情况。
[2]不计绳重和摩擦,则拉力为
代入数据有
解得
由图乙可知,当t为3s时,物体上升的高度为1.5m,则拉力移动的距离为
s=ns物=3×1.5m=4.5m
12.如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,其中每个滑轮重100N,不计绳重和摩擦。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状态,此时吊篮底面对他的支持力为 ______N。
【答案】 200 400
【详解】[1]如图:
由滑轮的特点可知,F1=F2,且F3=F定+F1+F2
人和吊篮的总质量m=60kg+30kg=90kg
人和吊篮受到的重力G=mg=90kg×10N/kg=900N
对整体分析2F3=G+F动则
F3=F动+F1+F2=F动+2F1则F1=F2=200N
[2]对人进行受力分析可知,此时人共受到重力、拉力和吊篮底面对他的支持力三个力的作用,根据力的平衡可得,吊篮底面对他的支持力FN=G﹣F2=600N﹣200N=400N
13.有一物体放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组利用300N的力将重物匀速提到楼上,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
【答案】
【详解】图中滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成,要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从动滑轮开始缠绕,如图所示:
14.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示:
请你分析:
(1)研究定滑轮特点实验时,如图(b)所示,测力计的操作方法是___________;(填序号)
①随意拉动重物 ②拉着重物保持静止 ③匀速向下拉动重物
(2)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是__________;
(3)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是__________;
(4)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮__________;
(5)根据(c)实验的数据可计算出动滑轮的自重为__________N(不计摩擦和绳重)。
【答案】 ③ 省力 改变力的方向 费距离 0.1
【详解】(1)[1]实验时,为了使弹簧测力计的拉力大小保持不变,要匀速向下拉动弹簧测力计,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]由表格中数据得,使用动滑轮时,拉力大小小于物体重力大小,可以省力。
(3)[3]由表格中数据得,使用定滑轮时,拉力大小略大于物体重力大小,不能省力,而由图得,可以向下拉物体,使物体上升,说明使用定滑轮可以改变力的方向。
(4)[4]把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮,测力计移动的距离是物体提升距离的2倍,说明使用动滑轮费距离。
(5)[5]由表格中数据得,动滑轮做的总功为
有用功为
不计摩擦和绳重,克服动滑轮重力做的功为
动滑轮的自重为定义
使用滑轮时,其轴固定不动的滑轮叫做定滑轮
应用
特点
不省力也不费距离,但可以改变力的方向
实质
等臂杠杆
问题
定滑轮可以改变作用力的方向,能省力吗?
步骤
如图所示,先用弹簧测力沿竖直方向测出匀速拉动物体的拉力计,并测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离,改变用力的方向,继续测量
结论
不计摩擦时,使用定滑轮不省力也不费力,不省距离也不费距离
定义
使用滑轮时,滑轮的轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮
应用
特点
使用动滑轮可以省一半力,但不能改变力的方向,且要花费双倍的距离
实质
省力杠杆:动力臂为阻力臂两倍的杠杆
支点在动滑轮的边缘上
问题
使用动滑轮起什么作用呢
步骤
如图所示,用弹簧测力计匀速提起重物,观察弹簧测力计的示数,并测量物体上升的高度及绳子自由端移动的距离
结论
不计摩擦和滑轮的重时,使用动滑轮能省一半的力,但费距离
不能改变力的方向
甲图:;乙图:
使用动滑轮时,如果跨过滑轮的两段绳子不平行,则它们间的夹角越大,弹簧测力计的示数越大
定义
定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组
应用
特点
既可以省力又可以改变力的方向,但要多移动距离
重难点
1.使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(不计滑轮自重、绳重和摩擦)
(若计滑轮自重,不计绳重和摩擦,则)
绳子自由端移动的距离是物体升高高度的倍,即
为绳子的股数(若绳子的自由端没有与重物直接相接,则为跨在动滑轮上绳子的股数)
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
(a)
1
0.2
1
0.2
(b)
1
0.2
1.03
0.2
(c)
1
0.2
0.55
0.4
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