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1、Word文档,下载后可任意编辑 华师大版初中科学九上5.2 滑轮同步练习(外装订线)(请不要在装订线内答题)(内装订线)登陆在线组卷平台助您教考全无忧华师大版初中科学九上5.2滑轮同步练习一、单项选择题1.使用动滑轮可以(?)A.?省力又省距离?B.?省力,但不能改变用力方向C.?既省力又能改变用力方向?D.?费力但可以省距离【答案】B【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据动滑轮的特点分析判断。【解答】使用动滑轮时,能够最多省一半的力,但是不能改变用力的方向,故B正确,而A、C、D错误。故选B。2.(2020九上镇海期末)如图所示,用滑轮提升重为G100N的物体,使物体以0.2m/s速
2、度上升(绳重和各种摩擦不计),已知动滑轮重G动12N,则绳端拉力F和移动速度v的判断正确的是(?)A.?56N,0.1m/s?B.?56N,0.4m/s?C.?212N,0.1m/s?D.?212N,0.4m/s【答案】C【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据图片可知,此时动力作用在动滑轮的中心处,可根据二力平衡的知识计算出绳端的拉力F,再根据滑轮的特点计算它的移动速度。【解答】根据图片可知,动滑轮受到竖直向上的拉力F,竖直向下的绳子上的拉力两个,都等于重力G,还有自身向下的重力G动,根据二力平衡的知识得到:F=2G+G动=2100N+12N=212N;由于212N100N,所以此时动
3、滑轮费力,那么应该省距离;因此绳子移动的速度为:。故选C。3.(2020九上江北期末)如图所示,分别用拉力F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物,若不计滑轮本身的重力、绳重及摩擦,则所用拉力最小的是(?)A.?B.?C.?D.?【答案】D【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点分析判断。【解答】A、B、C三图中,使用的都是定滑轮,定滑轮不省力不费力,拉力的大小与拉力的方向无关,因此拉力F1=F2=F3=G;D图中使用动滑轮,动滑轮可以省一半的力,即F4=,故D正确,而A、B、C错误。故选D。4.(2020九上浙江期末)如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻
4、炼身体的简易装置(不考虑滑轮重和摩擦)。使用时:瘦子固定不动,胖子用力FA拉绳使所受重力为G的物块匀速上升。胖子固定不动,瘦子用力FB拉绳使所受重力为G的物块匀速上升。下列说法中正确的是(?)A.?FAG?B.?FBG?C.?FA2G?D.?FB2G【答案】C【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】瘦子固定不动时,中间的滑轮为动滑轮,根据动滑轮的特点计算拉力FA;当胖子固定不动时,中间的滑轮为定滑轮,根据定滑轮的特点计算拉力FB。【解答】瘦子固定不动时,中间的滑轮为动滑轮,动滑轮向上只受一个拉力FA,向下受到两个拉力G,根据二力平衡的知识可知,拉力FA=2G;当胖子固定不
5、动时,中间的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力不费力,那么拉力FB=G。故选C。?5.(2020九上西湖期中)建筑工地上,工人用动滑轮来提升货物,以下分析正确的是(?)A.?一定可以省力B.?使用动滑轮时,该变形杠杆的支点在动滑轮的轴心处C.?改变拉力方向,不会影响拉力的大小D.?做的总功增大【答案】D【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据动滑轮的结构特点分析判断。【解答】A.使用动滑轮时,如果绳子的自由端系在轴心处,而阻力作用在动滑轮的边缘,此时动力臂为半径,阻力臂为直径,因此是费力的,故A错误;B.使用动滑轮时,该变形杠杆的支点在动滑轮的一侧,故B错误;C.在使用动滑轮时,改变拉力的方向,
6、动力臂就会变小,拉力就会变大,故C错误;D.使用动滑轮时,要克服动滑轮的重力做额外功,因此总功增大,故D正确。故选D。6.如图所示,用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2和F3,则它们的大小关系正确的是(不计滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)(?)A.?F3F1F2?B.?F1F2F3?C.?F2F1F3?D.?F3F2F1【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】根据动滑轮和定滑轮的工作特点计算出三个拉力,然后比较大小即可。【解答】左图;定滑轮不省力不费力,那么拉力等于地面对A的摩擦力,即F1=f;中图:动滑轮可以省一半的力,那么拉力等于地面
7、对A摩擦力的一半,即F2=;右图:动滑轮受到两个向左的拉力,都等于地面对A的摩擦力,向右的一个拉力F3。根据二力平衡的知识得到,拉力F3=2f。因此三个拉力的大小关系为:F2F1F3。故选C。?7.如图所示,不计摩擦,把重G16N的物体匀速提起所用的拉力F10N,则下列关于该动滑轮的说法中错误的是(?)A.?动滑轮重4N?B.?使用该动滑轮要费距离C.?该动滑轮的机械效率为80%?D.?提升物体的速度越快,机械效率越高【答案】D【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】(1)对动滑轮进行受力分析,根据二力平衡的知识计算动滑轮的重力;(2)根据动滑轮的工作特点判断;(3)已知拉力和物体的重力,根
8、据公式计算机械效率;(4)根据滑轮组机械效率的影响因素判断。【解答】当动滑轮处于匀速直线运动状态时,它自身的重力、物体向下的拉力和两个向上的绳子的拉力F平衡,那么得到:2F=G物体+G动;210N=16N+G动;解得:G动=4N,故A正确不合题意;使用该动滑轮能够省力,肯定费距离,故B正确不合题意;该动滑轮的机械效率:,故C正确不合题意;根据公式可知,影响滑轮组机械效率的因素是物体重力和动滑轮重力,与提升物体的速度无关,故D错误符合题意。故选D。8.小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁
9、能把对方拉起来。比赛结果应是(?)A.?小李把小胖拉起?B.?小胖把小李拉起?C.?两个都拉不起?D.?两个都拉起【答案】B【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】当人向下拉动绳子时,它能产生的最大拉力等于自己的体重,据此分析判断。【解答】小李能够产生的最大拉力F李=m李g=50kg10N/kg=500N;小胖能够产生的最大拉力F胖=m胖g=70kg10N/kg=700N;因为F李F乙F丙。故选B。?13.某人到健身房进行健身活动。用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。使用时,若绳A处固定不动,手在B处用力FB拉绳,使重物G匀速上升;若绳B处固定不动,腿在A处用力FA拉绳,使重物G匀
10、速上升。下列说法中正确的是(?)A.?FAFB?B.?FAFB?C.?FAFB?D.?条件不足,无法确定【答案】B【考点】滑轮组及其工作特点【解析】【分析】当B处固定不动时,中间的滑轮保持静止状态,为定滑轮,根据定滑轮的工作特点计算拉力FA。当A处固定不动时,中间的滑轮跟随物体一起运动,为动滑轮,根据动滑轮的工作特点计算拉力FB,最后将二者比较即可。【解答】当B处固定不动时,中间的滑轮保持静止状态,为定滑轮;因为定滑轮不省力不费力,所以拉力FA=G;当A处固定不动时,中间的滑轮跟随物体一起运动,为动滑轮;动滑轮受到一个向上的拉力FB,两个向下的拉力G,那么拉力FB=2G;因此FAGB;因此物体
11、B不能处于静止状态,而是向上运动;那么物体A就会向下运动。故选B。?15.(2020绍兴)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.?【答案】D【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用,和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量
12、)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。【解答】AC、由四套装置图可知,在定滑轮的两侧各安装一个弹簧测力计,然后分别测量出钩码的重力和拉力;测量钩码重力的弹簧测力计应上方固定,所以AC不符合题意;BD、为了控制变量,所以弹簧测力计应都是固定上方,下方可动,故B错误;D正确;故答案为:D。16.(2020上城模拟)在举行升国旗、唱国歌的仪式时,观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置,一般是(?)。A.?定滑轮?B.?动滑轮?C.?滑轮组?D.?省力杠杆【答案】A【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据这个装置的形状和
13、作用分析它所属简单机械的类型。【解答】国旗旗杆顶端有一个轮子,中间有凹槽,这个装置叫滑轮。因为它固定在顶端,不随国旗上下移动,因此是定滑轮,用来改变升降国旗拉力的方向,故A正确,而B、C、D错误。故选A。17.(2020永嘉模拟)如图,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是(?)A.?B.?C.?D.?【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】使用滑轮组时,不计滑轮自重和摩擦,那么自由端的拉力F=,据此比较即可。【解答】四个选项中,承担重力的绳子段数n分别为1、2、3、2;根据自由端的拉力F=可知,四个力中最小的是F3;故C正确,而A、B、D错误。故选C。18.
14、(2020九上温州期末)通过如图所示的滑轮组匀速提升重为50牛的重物,己知每个滑轮的重力均为10牛,不计绳子与滑轮的摩擦力,则拉力F的大小为(?)A.?20N?B.?25N?C.?30N?D.?35N【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】首先确定承担重力的绳子段数n,然后根据计算拉力F的大小即可。【解答】根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,那么自由端的拉力。故选C。19.(2019九上奉化期末)小科将重为15N的物体挂在如图所示滑轮组上,动滑轮的重为3N,在力F的作用下匀速向上运动,实际使用中拉力的大小可能为(?)A.?4N?B.?5N?C.?6N?D.?7N【答案】D【考
15、点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】当使用滑轮组提升重物时,根据计算自由端的拉力大小。【解答】根据图片可知,承担重力的绳子段数n=3,那么自由端的最小拉力为:;由于实际使用过程中,还有摩擦等其他因素的影响,所以拉力肯定大于6N。故D正确,而A、B、C错误。故选D。20.(2019九上上城期末)小金在学习了滑轮之后用下列方法匀速提升同一重物,若不计绳子、滑轮的重力及摩擦,其中最省力的是(?)A.?B.?C.?D.?【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】在使用滑轮组提升重物时,省力与否与承担重力的绳子段数有关,即自由端的拉力。【解答】A图:使用动滑轮时,承担重力的绳子为n=2,
16、那么拉力;B图:使用定滑轮时,承担重力的绳子为n=1,那么拉力;C图:使用滑轮组,承担重力的绳子为n=3,那么拉力;D图:使用滑轮组时,承担重力的绳子为n=2,那么拉力。因此最省力的是C,故A、B、D不合题意。故选C。二、填空题21.如图所示,滑轮组匀速提起同一重物时,所用的拉力分别为F1、F2、F3,若不计滑轮重和摩擦,这三个力从小到大排列的顺序为_。【答案】F2F1F3【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】根据二力平衡的知识计算出三个拉力,然后比较它们的大小关系即可。【解答】左图:三个滑轮都是定滑轮,不省力不费力,那么F1=G;中图:右边的滑轮为动滑轮,受到两个向上的拉力F2,一个向
17、下的拉力G,根据二力平衡可知:2F2=G,那么;右图:右边的滑轮为动滑轮,受到两个向上的拉力G,一个向下的拉力F3,根据二力平衡可知:2G=F3。那么三个拉力的大小顺序依次为:F2F1F3。22.物体A和B所受重力都为120N,滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时,FA为_N,FB为_N。【答案】60;120【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】动滑轮省一半的力,定滑轮不省力不费力,据此计算即可。【解答】左图中滑轮随物体上下移动,为动滑轮,那么自由端的拉力等于物体重力的一半,即拉力FA=;右图中滑轮固定在天花板上,为定滑轮,使用定滑轮不省力也不费力,那么拉力FB
18、=G总=120N。23.小科在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为_N;实际测量A端的拉力为110N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为_N。【答案】100;20【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】(1)不计绳子重和滑轮重,根据计算A端的拉力;(2)不计绳子重和摩擦,根据计算滑轮的重力。【解答】(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为;(2)不计绳子重和摩擦,根据得到:;解得:G动=20N。24.(2020越城模拟)如图,三个滑轮拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,所使用的拉力分别为F1、F2和F3,不计滑轮重力、轮与
19、绳之间的摩擦,则图_(填“甲”“乙”或“丙”)中的滑轮属于定滑轮,拉力F1、F2和F3的大小关系是_。【答案】乙;F3F2F1【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】1、使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮;2、定滑轮是等臂杠杆,不省力,但可以改变力的方向。动滑轮是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮可以省一半的力:F=G/2。当滑轮水平方向时,可表示拉力与摩擦力之间的关系。【解答】甲、乙、丙三个滑轮中,乙滑轮的位置固定不动,是定滑轮,所以填乙。同一个物体在水平地面上被匀速拉动时,受到的滑动摩擦力大小相同均为f。在甲图
20、中F1=f/2,乙图中F2=f,丙图中F3=2f。所以三者的大小关系为:F3F2F1。故答案为:乙;F3F2F125.(2020温州模拟)如图所示,在力F的作用下,质量为4千克的物体以0.5米/秒的速度沿水平面向右匀速前进了2米(滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦不计),此时弹簧测力计的示数为2牛。(1)在这一过程中,水平地面对物体的摩擦力大小是_牛。(2)拉力F的功率是_瓦。【答案】(1)2(2)1【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】1、同一根绳子上的拉力是相等的。因为物体M匀速前进,对M进行受力分析后可确定物体M受到的摩擦力大小;2、动滑轮中绳子自由端的拉力与滑轮端的G总的关系是:。此题
21、中F相当于G总,物体M对绳子的拉力是作用在绳子自由端的力。动滑轮中绳子自由端通过的距离与滑轮端通过的距离关系是:s=2h,速度关系为v1=2v2。3、功率计算公式为:。【解答】(1)在这一过程中物体M匀速运动,物体M受到向右的力为绳子的拉力,向左的力为地面对物体M的摩擦力,由于匀速运动所以摩擦力与拉力是平衡力,所以摩擦力为2牛;(2)由动滑的特点可知,F4N,滑轮运动的速度为:。PFv=4N0.25m/s=1W。故答案为:(1)2?(2)126.(2019九上萧山期末)如图所示的四个滑轮中,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别沿力F1、F2、F3、F4方向匀速提起同一物体时,则F1、F2、F3、F4
22、的大小关系是_。若滑轮自重不能忽略,摩擦和绳重不计,则机械效率最大的是_【答案】F1=F2F4F3;甲和乙【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点,滑轮组及其工作特点【解析】【分析】(1)根据定滑轮和动滑轮的工作特点比较拉力的大小即可;(2)根据公式判断机械效率的大小即可。【解答】(1)定滑轮不省力不费力,拉力的大小与拉力方向无关,因此F1=F2=G;丙中使用动滑轮,两根绳子的拉力方向平行,此时能省一半的力,即;丁中使用动滑轮,两根绳子的拉力方向不平行,此时不能省一半的力,即。因此四个力的大小关系为:F1=F2F4F3;(2)甲和乙都为定滑轮,不对滑轮做额外功;而丙和丁都是动滑轮,都对动
23、滑轮做额外功;根据公式可知,当物体重力相同时,有用功相等,那么甲和乙的机械效率最高。27.如图所示,用滑轮将重物提起,弹簧测力计的示数是10N,人拉绳所用的力F为_N,不计摩擦,物体和滑轮的总重是_【答案】10;20【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】(1)同一根绳子上拉力相等;(2)当定滑轮处于静止状态时,自由端的拉力F、物重G和动滑轮的重力G动的关系为:2F=G+G动。【解答】(1)弹簧测力计与自由端的拉力作用在同一绳子上,因此二者相等,即拉力F=10N;(2)动滑轮和物体的总重力为:2F=G+G动=210N=20N。28.如图所示,在摩擦不计的情况下,物重10N,手拉弹簧测力计在C
24、位置时示数为_N;若手拉弹簧测力计在A、B、C三个不同位置时,拉力FA、FB、FC的大小关系是_。【答案】10;FA=FB=FC【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】定滑轮不省力不费力,只能改变力的方向;且拉力的大小与方向无关,据此分析解答。【解答】使用定滑轮不省力不费力,因此C位置的示数为10N;如下图所示:无论拉力向哪个方向,动力臂都等于滑轮的半径,即保持不变;因此拉力的大小不变,都等于重力,即FA=FB=FC。29.定滑轮和动滑轮在构造上是相同的,只是在使用中,_的滑轮叫定滑轮,_的滑轮叫动滑轮;定滑轮的作用是_;动滑轮的作用是_。【答案】固定;随物体一起移动;改变力的方向;省力【考
25、点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据定、动滑轮的定义和特点分析解答。【解答】定滑轮和动滑轮在构造上是相同的,只是在使用中,固定的滑轮叫定滑轮,随物体一起移动的滑轮叫动滑轮;定滑轮的作用是改变力的方向;动滑轮的作用是省力。30.升旗时,人站在地面上向_拉绳子,旗向上运动,这是因为旗杆顶部有个_。【答案】下;定滑轮【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】固定不动的滑轮叫定滑轮;定滑轮可以改变力的方向,据此分析解答。【解答】升旗时,人站在地面上向下拉绳子,旗向上运动,这是因为旗杆顶部有个定滑轮。三、解答题31.如图所示,某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B,画出最省
26、力的绳子绕法。【答案】解:如答图所示。【考点】滑轮组的设计与组装【解析】【分析】在使用滑轮组时,承担重力的绳子段数越多,越省力。首先确定绳子的段数的最大值,然后确定绳头所在的位置,最后依次完成缠绕即可。【解答】当只有一个定滑轮和一个动滑轮时,承担重力的绳子段数最大为3,此时需要将绳头系在动滑轮上,然后依次缠绕即可,如下图所示:32.(2020江北模拟)用如图所示的滑轮,拉力沿不同方向将一重物提起(不计摩擦),那么F1_F2(填“”、“=”或“”、“=”或“100N,所以此时动滑轮费力,那么应该省距离;因此绳子移动的速度为:。故选C。3.【答案】D【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【
27、解析】【分析】根据定滑轮和动滑轮的特点分析判断。【解答】A、B、C三图中,使用的都是定滑轮,定滑轮不省力不费力,拉力的大小与拉力的方向无关,因此拉力F1=F2=F3=G;D图中使用动滑轮,动滑轮可以省一半的力,即F4=,故D正确,而A、B、C错误。故选D。4.【答案】C【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】瘦子固定不动时,中间的滑轮为动滑轮,根据动滑轮的特点计算拉力FA;当胖子固定不动时,中间的滑轮为定滑轮,根据定滑轮的特点计算拉力FB。【解答】瘦子固定不动时,中间的滑轮为动滑轮,动滑轮向上只受一个拉力FA,向下受到两个拉力G,根据二力平衡的知识可知,拉力FA=2G;当
28、胖子固定不动时,中间的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力不费力,那么拉力FB=G。故选C。?5.【答案】D【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据动滑轮的结构特点分析判断。【解答】A.使用动滑轮时,如果绳子的自由端系在轴心处,而阻力作用在动滑轮的边缘,此时动力臂为半径,阻力臂为直径,因此是费力的,故A错误;B.使用动滑轮时,该变形杠杆的支点在动滑轮的一侧,故B错误;C.在使用动滑轮时,改变拉力的方向,动力臂就会变小,拉力就会变大,故C错误;D.使用动滑轮时,要克服动滑轮的重力做额外功,因此总功增大,故D正确。故选D。6.【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】根据动滑轮和定滑轮的工
29、作特点计算出三个拉力,然后比较大小即可。【解答】左图;定滑轮不省力不费力,那么拉力等于地面对A的摩擦力,即F1=f;中图:动滑轮可以省一半的力,那么拉力等于地面对A摩擦力的一半,即F2=;右图:动滑轮受到两个向左的拉力,都等于地面对A的摩擦力,向右的一个拉力F3。根据二力平衡的知识得到,拉力F3=2f。因此三个拉力的大小关系为:F2F1F3。故选C。?7.【答案】D【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】(1)对动滑轮进行受力分析,根据二力平衡的知识计算动滑轮的重力;(2)根据动滑轮的工作特点判断;(3)已知拉力和物体的重力,根据公式计算机械效率;(4)根据滑轮组机械效率的影响因素判断。【解
30、答】当动滑轮处于匀速直线运动状态时,它自身的重力、物体向下的拉力和两个向上的绳子的拉力F平衡,那么得到:2F=G物体+G动;210N=16N+G动;解得:G动=4N,故A正确不合题意;使用该动滑轮能够省力,肯定费距离,故B正确不合题意;该动滑轮的机械效率:,故C正确不合题意;根据公式可知,影响滑轮组机械效率的因素是物体重力和动滑轮重力,与提升物体的速度无关,故D错误符合题意。故选D。8.【答案】B【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】当人向下拉动绳子时,它能产生的最大拉力等于自己的体重,据此分析判断。【解答】小李能够产生的最大拉力F李=m李g=50kg10N/kg=500N;小胖能够产生的
31、最大拉力F胖=m胖g=70kg10N/kg=700N;因为F李F乙F丙。故选B。?13.【答案】B【考点】滑轮组及其工作特点【解析】【分析】当B处固定不动时,中间的滑轮保持静止状态,为定滑轮,根据定滑轮的工作特点计算拉力FA。当A处固定不动时,中间的滑轮跟随物体一起运动,为动滑轮,根据动滑轮的工作特点计算拉力FB,最后将二者比较即可。【解答】当B处固定不动时,中间的滑轮保持静止状态,为定滑轮;因为定滑轮不省力不费力,所以拉力FA=G;当A处固定不动时,中间的滑轮跟随物体一起运动,为动滑轮;动滑轮受到一个向上的拉力FB,两个向下的拉力G,那么拉力FB=2G;因此FAGB;因此物体B不能处于静止状
32、态,而是向上运动;那么物体A就会向下运动。故选B。?15.【答案】D【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用,和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。【解答】AC、由四套装置图可知,在定滑轮的两侧各安装一个弹簧测力计,然后分别测量出钩码的重力和拉力;测量钩码重力的弹簧测力计应上方固定,所以AC不符合题意;BD、为
33、了控制变量,所以弹簧测力计应都是固定上方,下方可动,故B错误;D正确;故答案为:D。16.【答案】A【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据这个装置的形状和作用分析它所属简单机械的类型。【解答】国旗旗杆顶端有一个轮子,中间有凹槽,这个装置叫滑轮。因为它固定在顶端,不随国旗上下移动,因此是定滑轮,用来改变升降国旗拉力的方向,故A正确,而B、C、D错误。故选A。17.【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】使用滑轮组时,不计滑轮自重和摩擦,那么自由端的拉力F=,据此比较即可。【解答】四个选项中,承担重力的绳子段数n分别为1、2、3、2;根据自由端的拉力F=可知,四个力中最小的是
34、F3;故C正确,而A、B、D错误。故选C。18.【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】首先确定承担重力的绳子段数n,然后根据计算拉力F的大小即可。【解答】根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,那么自由端的拉力。故选C。19.【答案】D【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】当使用滑轮组提升重物时,根据计算自由端的拉力大小。【解答】根据图片可知,承担重力的绳子段数n=3,那么自由端的最小拉力为:;由于实际使用过程中,还有摩擦等其他因素的影响,所以拉力肯定大于6N。故D正确,而A、B、C错误。故选D。20.【答案】C【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】在使用滑轮组提升
35、重物时,省力与否与承担重力的绳子段数有关,即自由端的拉力。【解答】A图:使用动滑轮时,承担重力的绳子为n=2,那么拉力;B图:使用定滑轮时,承担重力的绳子为n=1,那么拉力;C图:使用滑轮组,承担重力的绳子为n=3,那么拉力;D图:使用滑轮组时,承担重力的绳子为n=2,那么拉力。因此最省力的是C,故A、B、D不合题意。故选C。二、填空题21.【答案】F2F1F3【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】根据二力平衡的知识计算出三个拉力,然后比较它们的大小关系即可。【解答】左图:三个滑轮都是定滑轮,不省力不费力,那么F1=G;中图:右边的滑轮为动滑轮,受到两个向上的拉力F2,一个向下的拉力G,
36、根据二力平衡可知:2F2=G,那么;右图:右边的滑轮为动滑轮,受到两个向上的拉力G,一个向下的拉力F3,根据二力平衡可知:2G=F3。那么三个拉力的大小顺序依次为:F2F1F3。22.【答案】60;120【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】动滑轮省一半的力,定滑轮不省力不费力,据此计算即可。【解答】左图中滑轮随物体上下移动,为动滑轮,那么自由端的拉力等于物体重力的一半,即拉力FA=;右图中滑轮固定在天花板上,为定滑轮,使用定滑轮不省力也不费力,那么拉力FB=G总=120N。23.【答案】100;20【考点】滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】(1)不计绳子重和滑轮重,
37、根据计算A端的拉力;(2)不计绳子重和摩擦,根据计算滑轮的重力。【解答】(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的动力为;(2)不计绳子重和摩擦,根据得到:;解得:G动=20N。24.【答案】乙;F3F2F1【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】1、使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮;2、定滑轮是等臂杠杆,不省力,但可以改变力的方向。动滑轮是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮可以省一半的力:F=G/2。当滑轮水平方向时,可表示拉力与摩擦力之间的关系。【解答】甲、乙、丙三个滑轮中,乙滑轮的位置固定不动,是定滑
38、轮,所以填乙。同一个物体在水平地面上被匀速拉动时,受到的滑动摩擦力大小相同均为f。在甲图中F1=f/2,乙图中F2=f,丙图中F3=2f。所以三者的大小关系为:F3F2F1。故答案为:乙;F3F2F125.【答案】(1)2(2)1【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】1、同一根绳子上的拉力是相等的。因为物体M匀速前进,对M进行受力分析后可确定物体M受到的摩擦力大小;2、动滑轮中绳子自由端的拉力与滑轮端的G总的关系是:。此题中F相当于G总,物体M对绳子的拉力是作用在绳子自由端的力。动滑轮中绳子自由端通过的距离与滑轮端通过的距离关系是:s=2h,速度关系为v1=2v2。3、功率计算公式为:。【
39、解答】(1)在这一过程中物体M匀速运动,物体M受到向右的力为绳子的拉力,向左的力为地面对物体M的摩擦力,由于匀速运动所以摩擦力与拉力是平衡力,所以摩擦力为2牛;(2)由动滑的特点可知,F4N,滑轮运动的速度为:。PFv=4N0.25m/s=1W。故答案为:(1)2?(2)126.【答案】F1=F2F4F3;甲和乙【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点,滑轮组及其工作特点【解析】【分析】(1)根据定滑轮和动滑轮的工作特点比较拉力的大小即可;(2)根据公式判断机械效率的大小即可。【解答】(1)定滑轮不省力不费力,拉力的大小与拉力方向无关,因此F1=F2=G;丙中使用动滑轮,两根绳子的拉力方
40、向平行,此时能省一半的力,即;丁中使用动滑轮,两根绳子的拉力方向不平行,此时不能省一半的力,即。因此四个力的大小关系为:F1=F2F4F3;(2)甲和乙都为定滑轮,不对滑轮做额外功;而丙和丁都是动滑轮,都对动滑轮做额外功;根据公式可知,当物体重力相同时,有用功相等,那么甲和乙的机械效率最高。27.【答案】10;20【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】(1)同一根绳子上拉力相等;(2)当定滑轮处于静止状态时,自由端的拉力F、物重G和动滑轮的重力G动的关系为:2F=G+G动。【解答】(1)弹簧测力计与自由端的拉力作用在同一绳子上,因此二者相等,即拉力F=10N;(2)动滑轮和物体的总重力为:
41、2F=G+G动=210N=20N。28.【答案】10;FA=FB=FC【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】定滑轮不省力不费力,只能改变力的方向;且拉力的大小与方向无关,据此分析解答。【解答】使用定滑轮不省力不费力,因此C位置的示数为10N;如下图所示:无论拉力向哪个方向,动力臂都等于滑轮的半径,即保持不变;因此拉力的大小不变,都等于重力,即FA=FB=FC。29.【答案】固定;随物体一起移动;改变力的方向;省力【考点】定滑轮及其工作特点,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】根据定、动滑轮的定义和特点分析解答。【解答】定滑轮和动滑轮在构造上是相同的,只是在使用中,固定的滑轮叫定滑轮,随物体一
42、起移动的滑轮叫动滑轮;定滑轮的作用是改变力的方向;动滑轮的作用是省力。30.【答案】下;定滑轮【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】固定不动的滑轮叫定滑轮;定滑轮可以改变力的方向,据此分析解答。【解答】升旗时,人站在地面上向下拉绳子,旗向上运动,这是因为旗杆顶部有个定滑轮。三、解答题31.【答案】解:如答图所示。【考点】滑轮组的设计与组装【解析】【分析】在使用滑轮组时,承担重力的绳子段数越多,越省力。首先确定绳子的段数的最大值,然后确定绳头所在的位置,最后依次完成缠绕即可。【解答】当只有一个定滑轮和一个动滑轮时,承担重力的绳子段数最大为3,此时需要将绳头系在动滑轮上,然后依次缠绕即可,如下
43、图所示:32.【答案】=;将定滑轮转轴O点视为支点,定滑轮视为杠杆,由杠杆平衡条件可得F1OA=GOC,F2OB=GOC而又有OA=OB=OC则F1=F2=G【考点】定滑轮及其工作特点【解析】【分析】定滑轮可以杠杆,将滑轮的轴看作支点,物体的重力看做阻力,拉力看作动力,找到动力臂和阻力臂,分析在拉力方向改变时动力臂是否发生改变即可。【解答】将定滑轮转轴O点视为支点,定滑轮视为杠杆,如下图所示:?由杠杆平衡条件可得:F1OA=GOC,F2OB=GOC;?而又有OA=OB=OC,?则F1=F2=G。33.【答案】(1)(2)因为定滑轮重力是动滑轮的两倍,拉力为120N,由于滑轮中有动滑轮,因此可以
44、省一半力,还要减去动滑轮受到的重力,天花板所受的定滑轮拉力为:120N+(40N+40N)+200N+(60N-40N)=420N?(3)设动滑轮重G0,由2F=G+G0,得G0=40牛设提升的最大物重为G,人的体重为G1,此时绳的拉力为F,则F=G1,由2F=G+G0,得所能提起物体的最大物重G=2F-G0=2600N-40N=1160N他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1160牛【考点】滑轮组及其工作特点,滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力。34.【答案】解:至少需要力时,应不计摩擦和滑轮重至少需要多的拉力:F=12G物=12600N
45、=300N不计摩擦和绳重,动滑轮重80N,F=(G物+G动)=12(600N+80N)=340N【考点】动滑轮及其工作特点【解析】【分析】(1)使用动滑轮时,最多能省一半的力,即需要的拉力等于物重的一半,那么;(2)如果考虑动滑轮的重力,那么拉力就是动滑轮和物体重力的一半,即:。?35.【答案】(1)解:由受力分析可知F=(G+G动)。根据图像,取两个特殊点代入:(G+G动)=20N,?(70+G动)=40N。(也可以根据其他点列方程)联立解之得G动=10N,n=2(2)解:如图所示。?(3)解:由题意可知此时的拉力F=(G+G动)=(65N+10N)=37.5N。?此时滑轮组的机械效率=86.7%【考点】滑轮组绳子拉力的计算,滑轮组的设计与组装【解析】【分析】(1)使用滑轮组提升物体时,自由端的拉力F=?(G+G动),将乙图中F=20N和40N时对应的物体重力G分别带入上式得到两个方程,最后联立求解即可;(2)根据(1)中计算出的绳子段数n,利用“奇动偶定”的规律确定绳子的固定点,最后完成绳子的缠绕;(3)首先根据F=?(G+G动)计算出自由锻的拉力F,然后根据公式=?=?计
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