18滑轮（期末常考经典题）-江苏省2023-2024九年级物理上学期期末突击练习

这是一份18滑轮（期末常考经典题）-江苏省2023-2024九年级物理上学期期末突击练习，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．用定滑轮匀速提升重物，不计摩擦力，所用拉力的方向如图所示，则（ ）
A．B．C．D．
2．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（ ）
A．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
3．我国第一部介绍西方物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置，如图所示。小球B拉着小球A匀速移动，若小球B的质量是20克，不考虑摩擦和绳重，小球A的质量可能为（ ）
A．30克B．20克C．16克D．10克
4．把质量相等的A、B两物体挂在图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（ ）
A．A上升，B上升B．A下降，B上升
C．A、B均静止D．A上升，B下降
5．下列关于滑轮和滑轮组的说法中，完全正确的一组是（ ）
①使用定滑轮一定既不省力也不费力；
②使用动滑轮有时可能不省力；
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力；
④使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向；
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A．①④B．②⑤⑥C．②④D．②④⑥
6．如图所示，用下列简单机械，使重力为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦）（ ）
A．B．C．D．
7．用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A．B．
C．D．
8．工人用如图所示的滑轮组提升重为600N的物体，使物体以0.5m/s的速度匀速、竖直上升。不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．人对绳子的拉力为300N，拉力做功的功率为150W
B．人对绳子的拉力为300N，拉力做功的功率为300W
C．人对绳子的拉力为600N，拉力做功的功率为300W
D．人对绳子的拉力为600N，拉力做功的功率为600W
9．如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮本身的重力及摩擦，则（ ）
A．
B．
C．
D．
10．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A．B．C．D．
二、填空题
11．小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于 。（填一种简单机械名称）

12．如图所示，某工人将重150N的铁桶在10s内竖直向上匀速拉起4m，A装置是 滑轮；滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 N，拉力移动的距离为 m。
13．如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁保持水平，不计摩擦，假设衣服和晾衣架（含动滑轮）等的总重是60N，则静止时绳子拉力是 N；要使衣架横梁上升0.5m，则绕进旋轮上的绳子长度是 m。
14．图甲中，国旗杆顶部的A装置是 滑轮，图乙中，小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小红将绳子一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定距离握紧木棍站稳后，小红在图乙中B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，该实验说明 。
15．如图所示，是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了使用滑轮组能 。
16．如图所示，由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮的作用是 ，轮轴的作用是 。
17．简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于 （选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”下同），图乙所示晾衣架在靠近天花板上的轮子是 ；如图丙所示将石碾子滚上台阶，石碾子相当于 。
18．如图所示，某工地用滑轮组将重为的货物匀速提升，所用时间为，在绳的末端所用拉力2200N。拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 （结果保留1位小数）。使用该滑轮组既能 又能改变力的方向。使用滑轮组 （选填“能”或“不能”）省功。
三、作图题
19．按照题目要求作图：用下图所示滑轮组提升重物，画出最省力的绕绳方法。
20．在建筑工地上，师傅利用滑轮组运送建筑材料。请在图中画出最省力的绕绳方法。
21．如图所示的3个滑轮组，当物重为50N时，绳端需用15N的拉力才能使物体匀速上升。
（1）计算出滑轮组的绕线方式并选择图中一个滑轮组完成该滑轮组完整的绕线方式；
（2）计算你所选的滑轮组的每个动滑轮的重力是多少N？
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起多重的物体？
四、实验题
22．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第l 、2 、3 次实验装置分别如下图中的所示，记录的数据如下表：
（1）比较第1 次实验和第2 次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 ．
（2）第3 次实验中所做的有用功是 J，机械效率是 ．
（3）第3 次实验中动滑轮个数比第2 次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功 （选填“增加”或“减小”）．因而，由第2 、3 次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关．
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功， 额外功（选填“增大”或“减小”）．
23．在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图装置匀速提升钩码，测得了四组数据，如下表．
⑴前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除．
⑵第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 ．若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
⑶根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关．
五、简答题
24．小明家的新住房在三楼，如图所示。对新住房室内装修，两人协作把装修材料方便省力地运进房内，请你选择所用的机械。
（1）在框中画出使用机械的示意图。
（2）说明原理。
六、计算题
25．装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重1200N的货物，所用的拉力F为750N，重物在50s内被提升2m，在此过程中求：
（1）人所做的有用功 .
（2）滑轮组的机械效率 .
（3）人做功的功率 .
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功
W 有／J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功
W总／J
机械效率
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
l.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.l
0.5
0.55
参考答案：
1．B
【详解】定滑轮的实质是个等臂杠杆，不省力，只能改变用力的方向，因此朝不同方向用力，力的大小都等于提升的物重，物重不变，则三个力的大小相等。故ACD错误；B正确。
故选B。
2．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。
3．A
【详解】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hB等于A沿斜面上升的距离lA，大于A竖直上升的高度hA，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
mAghA=mBghB
因为
hA＜hB
所以
mA>mB
因此A的质量肯定大于20g，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
4．B
【详解】设两个物体的重力均为G，则绳子受到的拉力为
动滑轮受到两根绳子向上的拉力F，B对动滑轮的向下的拉力大小为G，所以
故动滑轮会向上运动，即B上升，则A下降。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】①使用定滑轮时，考虑到绳重和摩擦等因素的影响，会更费力。故①错误；
②使用动滑轮时，当所拉物体质量较小，动滑轮质量过大时，可能不省力。故②正确；
③使用只有两根绳子承担物重的滑轮组时，就不比使用动滑轮省力。故③错误；
④⑤滑轮组中既有定滑轮，又有动滑轮，省力情况要根据物重、动滑轮重和绳与滑轮之间的摩擦力大小来决定，当物重远大于动滑轮重和摩擦力时，它要省力，也可以改变力的方向；当物重远小于动滑轮重和摩擦力时，滑轮组就不能省力，但也可以改变力的方向。故④正确，⑤错误；
⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目根据需要来定，不一定要相等。故⑥错误。
综上可知，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】不计摩擦，各选项中拉力的大小分别为：
A．由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以F1G；
C．使用定滑轮不省力，所以F3=G；
D．使用动滑轮可以省一半力，所以；
由以上分析可知，B选项中用力最大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．A
【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。
故选A。
8．B
【详解】由图可知，滑轮组中有一个动滑轮，有两股绳与动滑轮接触，不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦，根据力的平衡可知
拉力绳端的速度为
则拉力做功的功率为
故选B。
9．D
【详解】不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下；a、b、c图是定滑轮，只能改变力的方向，不省力也不费力；故
F1=F2= F3=G
d图用的是动滑轮，能够省一半的力，故
所以
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10．D
【分析】由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【详解】AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意；
B．在B图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意；
D．在D图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为
左边测力计的示数为
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）为
所以
能得出正确结论，故D项符合题意。
故选D。
【点睛】本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
11．滑轮组
【详解】由图可知，依次将绳子绕过两根木棍，用很小的力便能拉动，能省力，从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组。
12． 动 75 8
【详解】[1]图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮。
[2]因为滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉绳端的力
[3]绳子自由端移动距离
13． 15 2
【详解】[1]由图示知，滑轮组承重绳子为4根，据滑轮组的特点知，静止时绳子拉力
[2]衣架横梁上升0.5m，则绳子自由端移动的距离即绕进旋轮上的绳子长度为
s=4h=4×0.5m=2m
14． 定 滑轮组可以省力
【详解】[1]旗杆顶部的A装置不随旗帜一起升降，则该滑轮为定滑轮。
[2]从乙图的使用情况来看，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，故两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组；小红在图乙中B处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，说明使用滑轮组可以省力。
15．省力
【详解】用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，当用相当大的力将木棍向两边拉时，用很小的力拉绳子就可以使装置保持静止。该现象表明使用滑轮组可以省力。
16． 改变力的方向 省力
【详解】[1][2]由滑轮、立柱和轮轴组成，搬运巨型石块的机械中，滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向；动力在轮上，阻力在轴上，由于轮的半径大于轴的半径，即动力臂大于阻力臂，因此使用轮轴是省力的。
17． 动滑轮 定滑轮 杠杆
【详解】[1]在拉动时，A的树干与绳子一起运动，起到省力作用，相当于动滑轮。
[2]靠近天花板的轮子，轴是固定不动的，是定滑轮。
[3]石碾子在滚上台阶时，绕着一个点转动，石碾子的重力是阻力，将石碾子推上台阶的力是动力，所以此过程的石碾子相当于杠杆。
18． 1980 60.6% 省力 不能
【详解】[1]由图知，n=3，拉力端移动的距离
s=nh=3×6m=18m
拉力做的总功
W总=Fs=2200N×18m=39600J
拉力F的功率
P===1980W
[2]有用功
W有用=Gh=4000N×6m=24000J
滑轮组的机械效率
η= ==×100%≈60.6%
[3]使用图中滑轮组提升重物时，拉力小于物重，所以使用该滑轮组能省力，拉力的方向向下，即同时还能改变力的方向。
[4]使用滑轮组时要做额外功，滑轮组的机械效率都小于1，所以使用滑轮组不能省功。
19．
【详解】从动滑轮上面的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这是最省力的绕法。如图所示：
20．
【详解】从动滑轮的上挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如图所示：

21．（1）；（2）5N；（3）230N
【详解】（1）根据物重与拉力的比确定绳子的段数，由可得，绳子的段数
则绳子的有效股数应至少为4股。如图的滑轮组，第一个滑轮组，同一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕法为3段绳子承担物重，故不符合题意；第二个滑轮组，由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，绳子从定滑轮开始出发，动滑轮上有4条线承担物重，但拉动时小轮上的绳与大动滑轮摩擦产生额外的阻力，所以不符合题意，如图所示：
第三个滑轮组，由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，根据“奇动偶定”的原则，从定滑轮开始绕绳，得到如图的四段绳子承担物重的绕法；（绕出五段绳子承担物重的方式也是符合题意的）
（2）由上图可知，四段绳子承担物重时，有两个动滑轮，则由
可得
因此每个动滑轮的重为
（3）对于第三组滑轮组来说，如果绳子能承受的最大拉力是60N，则由
可得滑轮组最大可吊起的重物为
答：（1）滑轮组绳子的有效股数为4时，绕绳方式如图所示；
（2）每个动滑轮的重力是5N；
（3）如果绳子能承受的最大拉力是60N，那么所选的滑轮组最大可吊起230N的物体。
22． 高 0.4 72.7% 增加 减小
【详解】试题分析：（1）比较第1次实验和第2次实验可知，使用的是同一个滑轮组，第一次提起2N的物体，第二次提起4N的物体，其他的条件相同，第一次的机械效率是74.1%，第二次的机械效率是83.3%，所以，使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高．
（2）
（3）第3次实验中：
，
，
∴．
（4）由实验2、3得，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功增加，有用功相同，总功增大，额外功增大，机械效率降低；所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关．
（5）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，减小额外功．
考点：滑轮（组）机械效率的测量实验；增大或减小机械效率的方法．
点评：本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验，要知道物体越重，做的有用功越多，机械效率越高；动滑轮越多，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低．
23． 3 0.3 0.36 83.3% 增大 物体上升的高度
【详解】试题分析：前三次实验中，第3次实验数据测力计移动的距离和钩码上升的高度不是3倍的关系，应当剔除．第四次实验中，有用功是W有=Gh=3N0.1m=0.3J，总功是W总=FS=，滑轮组的机械效率为83.3%．若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将增大．根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与物体上升的高度是否有关．
考点：此题考查的是“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验．
点评：滑轮组的机械效率跟物体的重力、动滑轮的重力及绳子的重力和摩擦有关．
24．见解析
【详解】解：（1）两人协作把装修材料方便省力地运进房内，可借助于滑轮组，如图所示：
（2）原理：不计绳重和摩擦时，滑轮组绳端的拉力，考虑绳重和摩擦时，滑轮组也可以起到改变使力方向和省力的目的。
25． 2400J 80% 60W
【详解】解：（1）人做的有用功为W有用=Gh=1200N×2m=2400J；
（2）由图可知，承担重物和动滑轮重的绳子股数n=2，所以绳子下拉距离s=2×2m=4m，
拉力做的功为W总=Fs=750N×4m=3000J，
所以滑轮组的机械效率．
（3）人做功的功率
答：（1）人所做的有用功为2400J；（2）滑轮组的机械效率是80%；（3）人做功的功率为60W；