2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷：12.2 滑轮同步练习

2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷：12.2滑轮一、选择题1．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，质量为50kg的小明将A提升到高处，A上升的速度随时间变化关系如图丙所示。系A的绳子足够牢固，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N。忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（）①动滑轮的重力为5N②1~2s内拉力F的功率为2W③此装置匀速提升重物的最大机械效率约为83.3%④用此装置匀速提升60N的货物时，小明对地面压力为470NA．①② B．①③ C．②④ D．③④2．如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时，细绳的拉力为T，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为Tr，则T1：T2等于（）A．2：1 B．2：1 C．1：2 D．1：13．实验室里有一些相同的长方体木块，同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方式拉着木块在相同的水平面上做匀速直线运动，如图所示，所用拉力分别为F1、F2和F3，则（）A．F1＞F2＝F3 B．F2＜F1＜F3 C．F2＞F1＝F3 D．F1＜F3＜F24．如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（）A．经过5s，物体被提升1mB．经过5s，小潘做的有用功为5JC．小潘对绳子的拉力F大小为4ND．此过程中该动滑轮的机械效率为80%5．如图所示，沙桶通过滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。下列分析正确的是（）A．实验中，使用滑轮是为省力B．当沙桶落地后，受到惯性作用滑块继续向左运动C．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为10N6．用图所示，甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计，则（）A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：ηB．手的拉力：F甲<F乙；机械效率：ηC．手的拉力：F甲>F乙；机械效率：ηD．手的拉力：F甲>F乙；机械效率：η7．如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N，在此过程中，下列说法正确的是（）①拉力做的功是120J②绳子自由端移动的距离是2m③滑轮组的机械效率是75%④A点受到的拉力为300NA．①④ B．②③ C．①③ D．③④8．如图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体C，杠杆可绕轴O无摩擦地转动，绳和杠杆的重力不计，杠杆上刻度均匀。要使杠杆在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（）A．150N B．200N C．300N D．400N9．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是（）甲：乙：A．物体A的重为1500NB．动滑轮的重为400NC．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500WD．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%二、填空题10．如图所示，物体的质量为500kg，斜面的长L为高度ℎ的2.5倍，物体沿斜面向上匀速运动的速度为2m/s，若滑轮的效率是80%，斜面的效率是70%，则绳子拉力F为N11．如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是J，拉力F的功率是W，物体A受到的摩擦力是N。（不计绳重和滑轮重）三、作图题12．用滑轮组提升物体如图，请画出最省力的绳子绕法。四、实验探究题13．探究影响滑轮组机械效率的因素时，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计；用两个相同的滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组匀速提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示。实验次数钩码重G提升高度ℎ拉力F绳端移动距离s机械效率η12010662301071340083%请回答下列问题：（1）根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式。（2）表中第3次实验时拉力为N(保留1位小数)（3）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率(选填“越高”“越低”或“不变”)。（4）为了验证滑轮组机械效率是否和动滑轮重有关，还需增加的实验器材是。（5）实验中，若弹簧测力计的量程是“0～5N”，不计绳重和摩擦，若绳子能承受的拉力足够大，动滑轮重1N，此滑轮组能提升的最大物重是N.此时滑轮组的机械效率是(百分号前保留1位小数)五、计算题14．如图所示用滑轮组用5秒的时间，将一质量为2kg的物体匀速提升0.5m，若在此过程中所做的额外功为有用功的20%，则：（g＝10N/kg）（1）此过程中对物体所做的功率是多少？（2）拉力所做的总功是多少？（3）弹簧测力计的示数是多少？

答案解析部分1．答案:B解析：①.由图丙可知，在1～2s内A匀速提升，由图乙可知此时拉力F=10N，

由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，忽略绳重及摩擦，

根据F=12（GA+G动）可知，则动滑轮重力：G动=2F-GA=2×10N-15N=5N，故①正确；

er由图丙可知，1～2s内A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移动速度v=2vA=2×2m/s=0.4m/s，

1～2s内拉力F的功率：P=Fv=10N×0.4m/s=4W，故②错误；

③忽略绳重及摩擦，绕过滑轮的绳子能承受的最大拉力为60N，

C处绳子拉力：FC=12（FB+G动）=12×（FB+5N），

B处绳子的最大拉力：FB最大=2FC最大-G动=2×60N-5N=115N，

此装置最多能匀速运载货物的重力：G最大=FB最大-GA=115N-15N=100N，

此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，

则此装置提升重物的最大机械效率：η最大=W有W总=G最大2F最大=100N2×60N≈83.3%；

故③正确；

④提升60N货物时，绳端人的拉力：F拉=12（G货+GA+G动）=12×（60N+15N+5N）=40N，

小明对地面压力：F压=G小明-F拉=m小明g-F拉=50kg×10N/kg-40N=460N，故④错误。

那么正确的是①③。

故选B。

分析：①由图丙可知，在1～2sA被匀速提升，由图乙可知1～2s拉力F大小；由图知，n=2，忽略绳重及摩擦，根据F=12（GA2．答案:A解析：（1）杆在水平位置时，如图，

ΔAOB和ΔABE都为等腰直角三角形，则AE=BE

因为BE2+AE2=AB2所以AE=22L，由杠杆平衡可得：T1×AE=G×AC，T1=G×ACAE=G×12L22L=22G。

（2）把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如图，

ΔABO为等边三角形，AB=L，BE'=12L，

因为BE′2+AE′2=AB2所以AE'=32L，

在ΔACC′中，∠CAC′=30°，C3．答案:C解析：根据图片可知，甲和乙中只拉动一个物体，而丙中拉动叠放的两个物体，即接触面粗糙程度相同，而压力增大为原来的二倍，那么丙中物体受到的摩擦力等于甲、乙中摩擦力的2倍，即f丙=2f甲=2f乙。

甲为定滑轮，不省力不费力，则拉力F1=f甲；

乙为动滑轮，且拉力作用在动滑轮轴心上，那么拉力F2=2f乙；

丙为动滑轮，拉力作用在边缘，则拉力F3=12f丙=f甲；

比较可知，拉力F2>F1=F3。

故选C。

4．答案:D解析：A.绳子移动的距离s=vt=0.2m/s×5s=1m，则物体上升的高度：ℎ=sn=1m2=0.5m，故A错误；

B.做的有用功W有=Gh=8N×0.5m=4J，故B错误；

C.绳子上的拉力：F=G+G动n=8N+2N2=5N，故C错误；

D.滑轮组做的总功W总=Fs=5N×1m=5J，

则滑轮组的机械效率：η=W有W总=4J5J5．答案:D解析：A.根据图片可知，该滑轮固定不动为定滑轮，可以改变用力方向，不能改变力的大小，故A错误；

B.当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动，故B错误；

C.滑块对桌面的压力作用在桌面上，桌面对滑块的支持力作用在滑块上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故C错误；

当滑块向左做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即摩擦力f=G=5N。当滑块向右做匀速直线运动时，它受到向右的拉力F'，向左的摩擦力f和绳子的拉力F，即F'=f+F=5N+5N=10N，故D正确。

故选D。

分析：（1）固定不动的滑轮为定滑轮，不省力不费力，只能改变力的方向。跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮，不能改变用力方向，但是能够省一半的力；

（2）惯性是物体的一种性质，而不是力的作用；

（3）平衡力的特点：大小相等、方向相反，作用在同一物体和同一直线上；

（4）对滑块进行受力分析，根据二力平衡的知识分析计算。6．答案:D解析：甲图中手的拉力：F甲=G物+G动n=100N+0N1=100N；

乙图中手的拉力：F乙=G物+G动n=100N+20N2=60N；

因此拉力F甲>F7．答案:C解析：拉力克服摩擦力做功为W=Fs=30N×2m×2=120J，①正确，由于动滑轮处有两股绳，绳子拉长的长度是物体移动距离的2倍，为4m，②不正确，根据摩擦力和拉力计算机械效率为n=f2×F=45N2×30N=75%，③符合题意，物体匀速运动，受到的拉力和摩擦力是平衡力，大小相等，故答案为：C。

分析：根据拉力和绳子移动距离的乘积计算拉力做的功，利用摩擦力和总拉力的比值计算机械效率，匀速运动的物体受到平衡力的作用。8．答案:B解析：作用在杠杆左端的拉力为F1=12×280N+20N=150N9．答案:D解析：用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：AB、已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在1～2s内拉力F＝500N，由η=W有用GA=3F·η＝3×500N×80%＝1200N，A不符合题意；不计绳重和摩擦，根据F=1n（G物+G动故答案为：D。分析：分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系；用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。10．答案:1750；7000解析：（1）根据图片可知，使用的是动滑轮，将重物拉到斜面顶端，

拉力移动的距离：s=2L=2×2.5h=5h，

使用该装置做的有用功：W有用=Gh，

使用该装置做的总功：W总=Fs=5Fh，

由于滑轮的效率是80%，斜面效率为50%，

故整个装置的机械效率为80%×50%。

即η=W有W总=Gℎ5Fℎ=G5F=80%×70%=56%，

即拉力F=G5×56%11．答案:40；4；32解析：（1）拉力移动的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s；

拉力的功率P总=Fv=20N×0.2m/s=4W；

拉力做的功为：W总=P总t=4W×10s=40J；

（2）克服摩擦做的有用功W有=W总η=40J×80%=32J；

物体A移动的距离：s物=v物t=0.1m/s×10s=1m；

则物体A受到的摩擦力：f=W有s物=32J1m=32N。

分析：（1）根据v=nv物计算拉力移动的速度，再根据P总=Fv计算拉力的功率，再根据W总=P总t计算拉力做的功；12．答案:解析：根据图像，滑轮组若最省力，动滑轮上绳子股数最多，则绳子一端在动滑轮上，依次绕过定滑轮和动滑轮，如图。

分析：动滑轮上绳子股数越多，越省力。13．答案:（1）（2）1.6（3）越高（4）不同重力的动滑轮（5）14；93.3%解析：（1）由表格中的钩码提升的高度h和绳端移动距离s的关系，可得绳子的有效段数：

n=sℎ=0.3m0.1m=3，因此应从动滑轮的挂钩开始向上绕；

（2）根据η=W有W总=GℎFs可得拉力F=Gℎηs=4N×0.1m83%×0.3m≈1.6N

（3）分析表格中的数据可知，用同一滑轮组提升不同重物，物体越重，滑轮组的机械效率越高；

（4）为验证滑轮组机械效率是否与动滑轮重有关，就要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是不同重力的动滑轮；

（5）弹簧测力计的量程是“0-5N”，则绳子端的最大拉力为5N，根据F=1n（G物+G动14．答案:（1）解：对物体所做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×0.5m＝10J；此过程中对物体所做的功率是：P=W答：此过程中对物体所做的功率是2W；（2）解：在此过程中所做的额外功