粤沪版八年级物理下册课后练习 6.6 探究滑轮组的作用（原卷版+解析）

6.6探究滑轮组的作用一、单选题1．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍2．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f3．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F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F34．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（）A．竖直匀速提升0.5N的钩码 B．竖直匀速提升1.0N的钩码C．竖直匀速提升1.5N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由组成（）A．1个定滑轮和1个动滑轮 B．2个定滑轮和2个动滑轮C．1个定滑轮和2个动滑轮 D．2个定滑轮和1个动滑轮6．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＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3二、填空题7．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______，F越大。②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。9．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下_________m。10．如图所示，用不同方法利用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为2N。则拉力大小分别为F1=______N，F2=______N，F3=______N。11．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N。12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA________GB（选填“小于”“等于”或“大于”）。三、作图题13．请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡14．如图所示用该滑轮匀速向上提升重物，请在图中标出该滑轮的支点O，动力臂l1和阻力F2．()四、实验题15．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。16．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。（1）比较（a）、（b）两图可知：________；、（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_________17．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下表所示钩码重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甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；（3）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，可知：使用动滑轮______；18．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：实验次数物重弹簧测力计的示数11.00.721.51.032.01.3通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；（2）除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”______。五、计算题19．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：（1）物体A运动10s通过的路程s；（2）滑轮所受重力的大小G轮。20．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求：（1）物体所受的摩擦力f的大小；（2）绳子自由端在10秒内移动的距离。6.6探究滑轮组的作用一、单选题1．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍【答案】C【解析】如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。故选C。2．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f【答案】C【解析】当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则得故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．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F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3【答案】C【解析】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。4．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（）A．竖直匀速提升0.5N的钩码 B．竖直匀速提升1.0N的钩码C．竖直匀速提升1.5N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码【答案】A【解析】使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为F＝(G+G动)当钩码重力G≤G动时F≥G即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。故选A。5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由组成（）A．1个定滑轮和1个动滑轮 B．2个定滑轮和2个动滑轮C．1个定滑轮和2个动滑轮 D．2个定滑轮和1个动滑轮【答案】C【解析】滑轮组的效率为由上式可知，拉着动滑轮的绳子的段数为拉着一个动滑轮绳子段数最多有三段，所以要想让四段绳子拉着动滑轮，至少需要1个定滑轮两个动滑轮。故选C。6．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＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】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。二、填空题7．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。【答案】轴随物体一起移动2倍一半力的方向【解析】[1]根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。[2][3][4]如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得而，则故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______，F越大。②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。【答案】斜面与水平面的倾角相等时，小球所受重力G越大。光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。【解析】[1]由图（a）、（b）可知，倾角是相同的，由于G甲＜G乙，F1＜F2，所以可得出结论，当倾角相等时，小球所受重力G越大，F越大。[2]由于（b）、（c）、（d）的小球都是一样的，所以重力G相同，由题中条件可知，随着倾角变大，拉力F也在变大，由此可得：光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。9．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下_________m。【答案】定102【解析】[1]由图可知，滑轮A的轴固定不动，故滑轮A是定滑轮。[2]由图可知若不计摩擦和滑轮重，的大小为[3]要使重物上升1m，绳自由端移动的距离为10．如图所示，用不同方法利用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为2N。则拉力大小分别为F1=______N，F2=______N，F3=______N。【答案】214【解析】[1]不计绳重和动滑轮重、不计滑轮与绳间摩擦，物块与地面的摩擦力为f，则：甲滑轮为定滑轮，不省力，则F1=f=2N[2]乙滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2=f=1N[3]丙滑轮为动滑轮，F3作用在动滑轮上，则滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即F3=2f=4N11．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。【答案】60【解析】由图知，承担物重的绳子段数为n=2，人的拉力人的拉力为60N。12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA________GB（选填“小于”“等于”或“大于”）。【答案】动省力改变用力方向小于【解析】[1][2]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，忽略滑轮自重能省一半的力，使用时相当于省力杠杆。[3]甲不随货物升降的滑轮为定滑轮，甲滑轮的优点是改变用力方向。[4]图中甲滑轮位置固定不变，是定滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所以F1等于GA；图中乙滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，不计滑轮重力及摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故F2小于GB。因为F1=F2，则GA小于GB。三、作图题13．请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡【答案】【解析】由图示可知，此滑轮组绕线时，可将绳子固定在定滑轮上，此时承重绳子为2根；还可将绳子固定在动滑轮上，此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力，应将绳子固定在动滑轮上，故作图如下：14．如图所示用该滑轮匀速向上提升重物，请在图中标出该滑轮的支点O，动力臂l1和阻力F2．()【答案】【解析】动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F1为绳子的拉力，方向向上，阻力F2为动滑轮和被提升物体重力的和，方向竖直向下;过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂l1．如图所示：四、实验题15．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。【答案】拉力的大小拉力的方向使用定滑轮匀速提起同一物体，沿各个方向的拉力大小都相等【解析】①[1][2]从图中可看出，a、b、c三种情况，每次拉力的方向都不相同。可见小亮在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数变化情况。所以小亮是在探究所用拉力的大小与拉力方向的关系。②[3]困为定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，所以虽然拉力方向变了，但力的大小不会改变。16．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。（1）比较（a）、（b）两图可知：________；、（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_________【答案】使用动滑轮提升重物时，可以省一半的力，但不能改变用力方向使用动滑轮匀速提升相同重物时，拉力方向与竖直方向的夹角越大，拉力越大【解析】（1）[1]分析比较图（a）、（b）可知：物体和动滑轮的总重为2.2N，使用动滑轮时，拉力为1.1N，可见使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但不能改变用力方向。（2）[2]分析比较图（b）、（c）、（d）可知：使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但拉力与竖直方向夹角越大，拉力越大。17．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下表所示钩码重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甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；（3）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，可知：使用动滑轮______；【答案】省力改变了用力的方向费距离【解析】（1）[1]由表中的数据知，在丙中，拉力故使用动滑轮的好处是省力。（2）[2]由表中的数据知，在乙中，拉力虽然拉力与物重相等，但是向下用力，故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。（3）[3]乙测力计移动距离为0.2m，丙测力计移动距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。18．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：实验次数物重弹簧测力计的示数11.00.721.51.032.01.3通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；（2）除上