11.2滑轮-2020-2021学年八年级物理下册高频易错必刷题（教科版）2

11.2滑轮高频易错必刷题一、选择题1．（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．解：（1）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错误；（2）在BD两图中，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；①B图中，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错误；②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F＝G1+G；D图中，左边测力计的示数为：F左＝G1；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）：F右＝F﹣G＝G1+G﹣G＝G1；所以，F左＝F右＝G1，能得出正确结论，故D装置中能实现所有的要求；答案：D。2．（2020•犍为模拟）如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（）A．自行车的脚踏板 B．旗杆顶的定滑轮 C．水管上的水龙头 D．大门上的门把手解：A、自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故A不符合题意；B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，故B符合题意；C、水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C不符合题意；D、大门上的门把手是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂小于阻力臂，是省力机械，故D不符合题意；答案：B。3．（2017•桂林）某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（）A．动滑轮 B．定滑轮 C．轮轴 D．斜面解：A、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，连接在横梁上与晾衣架一起升降的滑轮为动滑轮，故A不符合题意；B、定滑轮可以改变力的方向，但不省力，固定在天花板上的滑轮为定滑轮，故B不符合题意；C、使用轮轴可以省力，也可改变力的方向，固定在墙上有摇臂的为轮轴，故C不符合题意；D、从晾衣架的结构图上看，没有用到斜面，故D符合题意。答案：D。4．（2020•潮阳区一模）在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，所用动力最小的是（）A． B． C． D．解：不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A、图示是一个定滑轮拉力F1＝G；B、根据勾股定理知h＝m＝3m，图中为斜面，F2×5m＝G×3m，得到F2＝0.6G；C、如图所示，由图可知＝＝，由杠杆平衡条件可得：F3×L2＝G×LG，拉力F3＝G×＝G＝0.4G；D、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，拉力F4＝G＝G≈0.3G；因此最小拉力是F4。答案：D。5．（2020•宁波模拟）如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度（不计绳重、轮重和一切摩擦）。下列说法正确的是（）A．拉力F1小于拉力F2 B．甲绳子自由端移动速度小于乙绳的 C．甲、乙两滑轮组均属于费力的机械 D．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等解：A、不计绳重及摩擦，因为拉力F＝（G物+G动），n1＝2，n2＝3，所以绳端的拉力：F1＝（G物+G动），F2＝（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；B、由图知，n甲＝2，n乙＝3，甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲＝2v物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙＝3v物，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；C、使用动滑轮能够省力，为省力杠杆，故C错误；D、因为绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝2，n2＝3，提升物体的高度h相同，所以s1＝2h，s2＝3h，则s1≠s2，故D错误；答案：B。6．（2021•涪城区模拟）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解：由题意可知，滑轮的重和绳的摩擦不计，假设物体与地面的摩擦力为f，第一幅图中滑轮为定滑轮，不省力，则F1＝f，第二幅图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2＝f，第三幅图中滑轮为动滑轮，但动力作用在动滑轮的轴上，费1倍的力，则F3＝2f；所以，F2＜F1＜F3，故ABC不符合题意，D符合题意。答案：D。7．（2020•双台子区二模）A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（）A．2 B．4 C．6 D．8解：由图1可知，当m＝20g时，VA＝10cm3，VB＝40cm3，则ρA＝＝＝2g/cm3，ρB＝＝＝0.5g/cm3，所以ρA：ρB＝2g/cm3：0.5g/cm3＝4：1；因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比：GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1；由图2可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有：N•GB＝2GA，则N＝2×＝2×＝8。答案：D。8．（2020•南安市模拟）如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别匀速提升重为G1＝56N、G2＝36N的两个物体，不计绳重和摩擦，则每个动滑轮的重力为（）A．2N B．4N C．8N D．10N解：由图甲可知，n＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，G动＝3F﹣G1，①由图乙可知，n＝2，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得，G动＝2F﹣G2，②3F﹣G1＝2F﹣G2，代入数据，F＝G1﹣G2＝56N﹣36N＝20N，F＝20N代入①，G动＝3F﹣G1＝3×20N﹣56N＝4N。答案：B。9．（2020•荔湾区一模）如图所示，用20N的拉力向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5m（不计绳重和摩擦）。则下列说法不正确的是（）A．绳子自由端拉的距离为15m B．动滑轮重为10N C．物体上升的速度为1m/s D．绳子自由端拉动的速度为6m/s解：A、由图知，n＝3，绳子自由端拉的距离：s＝3h＝3×5m＝15m，故A正确；B、不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动），则动滑轮的重力：G动＝3F﹣G＝3×20N﹣50N＝10N，故B正确；CD、物体上升的速度：v物＝＝＝1m/s，绳子自由端拉动的速度：v＝3v物＝3×1m/s＝3m/s，故C正确、D错误。答案：D。10．（2018•苏州模拟）如图所示，吊篮重400N，动滑轮的总重为50N，定滑轮重40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（）A．218N B．220N C．210N D．236N解：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡。则人的拉力F＝（400N+50N+600N）＝210N。答案：C。11．（2019•陕西）工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（）A．滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小 B．图中动滑轮相当于一个省力杠杆 C．绳子自由端下拉1m，桶上升2m D．质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石解：A、定滑轮能改变力的方向，但不能改变力的大小，故A错误；B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，故B正确；C、由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，若绳子自由端下拉1m，则桶上升0.5m，故C错误；D、工人向下拉绳子时，绳子会对人施加向上的拉力，为避免人被绳子拉上去，所以人提供的最大拉力F最大＝G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N；不计绳重、动滑轮重和摩擦时，利用该滑轮组能提起的最大物重G最大＝2F最大＝2×650N＝1300N，则提升物体的最大质量：m最大＝＝＝130kg，故D错误。答案：B。12．（2020•章丘区模拟）如图所示，拉力F＝4N，则甲、乙两弹簧测力计的示数分别为（）（忽略绳重及摩擦）A．8N、8N B．12N、8N C．8N、12N D．12N、12N解：绳子静止，根据二力平衡，绳子两头的拉力是相等的，每根绳子的拉力都是4N；弹簧秤甲的拉力由三段绳子来承担，每根绳子的拉力大小都是4N，所以甲的读数是12N；弹簧秤乙的拉力由两段绳子来承担，每根绳子的拉力大小都是4N，所以乙的读数是8N。答案：B。13．（2019•绵阳）用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是（）A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2解：由图知，（1）动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝F1，由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；（2）物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由②③可得F动＝F2+f地面，即F1＝F2+f地面，也就是F1＝2F2+2f地面，所以F1＞2F2。答案：D。14．（2020•郑州模拟）如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB＝1：2，滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重100N，工人体重为700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时（）A．工人对地面的压力为400N B．建筑材料P重为600N C．建筑材料P上升的速度为3m/s D．物体M对地面的压力为4400N解：（1）当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N，此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得：F+F支＝G，则F支＝G﹣F＝700N﹣300N＝400N，因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力：F压＝F支＝400N，故A正确；B、由图可知n＝2，且滑轮组摩擦均不计，由F＝（G+G动）可得，建筑材料P重；G＝2F﹣G动＝2×300N﹣100N＝500N，故B错误；C、物重由2段绳子承担，建筑材料P上升的速度v＝v绳＝×1m/s＝0.5m/s，故C错误；D、定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA′＝3F+G定＝3×300N+100N＝1000N；杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA＝F′A＝1000N；根据杠杆的平衡条件：FA×OA＝FB×OB，且OA：OB＝1：2，所以，FB＝＝＝500N；因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB′＝FB＝500N；物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为：FM支持＝GM﹣FB′＝5000N﹣500N＝4500N，因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力：FM压＝FM支持＝4500N．故D错误；答案：A。二、填空题15．（2021•河西区模拟）如图所示，高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个定滑轮，用它可以改变力的方向。解：旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮；升旗仪式上，旗手缓缓向下拉动绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为用定滑轮可以改变力的方向。答案：定；方向。16．（2018•海珠区一模）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，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。（1）两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组。（2）若小华所用的拉力为20N，则小明和小杰受到的拉力分别为120N、140N（摩擦忽略不计）。解：（1）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；（2）小华的拉力是20N，由图可见小明那端木棍有6段绳子相连，因此小明的拉力为：F小华＝6F＝6×20N＝120N；小杰那端木棍有7段绳子相连，因此小杰的拉力为：F小杰＝7F＝7×20N＝140N。答案：（1）滑轮组；（2）120N；140N。17．（2019•河南模拟）如图所示是一种手动升降衣架的结构示意图，它用到了我们学过的简单机械﹣﹣﹣﹣滑轮组，使用这种机械的目的是省力和改变用力方向（写出一点即可）。若图中虚线框内部分的自重为0.9kg，某次在衣架挂上总重为7.5kg的湿衣服匀速提升时，绳子自由端的拉力至少为21N（忽略绳重和摩擦，g取10N/kg）解：（1）使用滑轮组时，由于有动滑轮可以省力，由于有定滑轮可以改变力的方向，所以使用滑轮组时，可以省力，可以改变力的方向；（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝4，忽略绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝×（mg+m动g）＝（0.9kg×10N/kg+7.5kg×10N/kg）＝21N。答案：省力和改变用力方向；21。18．（2021•莲湖区模拟）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是改变力的方向；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为1×104N，则坠砣受到的总重力为5000N，若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了15cm（不考虑钢绳的热胀冷缩）。解：（1）由定滑轮的特点知，定滑轮的作用是改变力的方向；（2）由图知滑轮组承担A端拉力为FA＝1×104N；绳子股数n＝2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则：（3）图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n＝2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高度h＝2sA，坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了：。答案：（1）改变力的方向；（2）5000；（3）15三、实验探究题19．（2019•福建一模）小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如图所示。实验次数物重G/N测力计的示数F/N11.000.6521.500.9032.001.15（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会变小（“变大”、“变小”或“不变”）。（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是动滑轮本身有重力。请给出一条减小此差异的建议将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里。解：（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上；此时弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的自身重力和手的向下拉力；这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计重力之差，所以在匀速拉动时，会造成测力计的示数变小。（2）人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力也会增大。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的，在实际实验中，动滑轮的物重和摩擦是客观存在的，要减小此差异，则动滑轮的重力不能忽略；减小此差异的方法：将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里。答案：（1）变小；（2）动滑轮本身有重力；将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里。20．（2019•吴兴区二模）在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图甲（a）中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计）。甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。表一（甲小组）表二（乙小组）表三（丙小组）实验序号物体的重力（牛）弹簧测力计的示数（牛）实验序号物体的重力（牛）弹簧测力计的示数（牛）实验序号物体的重力（牛）弹簧测力计的示数（牛）11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.3（1）由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为0.2N。（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大。（3）如果家里安装日光灯，你认为更合理的为甲图。解：（1）甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，由第1次实验数据可知G＝1.0N，F＝0.6N；不计绳重和摩擦，由动滑轮的特点可得F＝（G+G动），则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×0.6N﹣1.0N＝0.2N；（2）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件可知，使用动滑轮