112滑轮巩固练习

11.2滑轮一、单选题1．各种各样的机械展示了人类的智慧，如题图所示的四种简单机械中，不能省力的装置是（）A．旗杆顶的定滑轮B．搬石头的撬棒C．剪钢丝的钳子D．自行车的脚踏板【答案】A【详解】A．由于定滑轮相当于等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，所以既不省力也不费力，故A符合题意；B．使用搬石头的撬棒时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以可以省力，故B不符合题意；C．使用剪钢丝的钳子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以可以省力，故C不符合题意；D．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，所以可以省力，故D不符合题意。故选A。2．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉起物体匀速上升。则关于F1、F2、F3的大小，下列说法中正确的是（）A．F1较大 B．F2较大C．F3较大 D．三个力一样大【答案】D【详解】不计滑轮摩擦及绳重，图中使用同一定滑轮提升同一物体，定滑轮不省力，即所用的力都相等，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。3．如图所示，滑轮下所挂物体重力为G，绳端用倾斜向上力F拉着，整个装置处于静止状态，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，则F与G的大小关系是（

）A． B． C． D．【答案】C【详解】由图可知，若不计滑轮重力与绳子的摩擦，物体的重力由两段绳子承担，但由于拉力的方向与重力的方向有一定的夹角，所以每段绳子的拉力大于物重的二分之一，在图中的状态下，每段承担的力故选C。4．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（

）A． B． C． D．【答案】D【详解】A．如图，用定滑轮提升物体，不计机械自重和摩擦，拉力等于物体的重力，B．如图，滑轮组有三根绳承担物重，不计机械自重和摩擦，拉力等于物体重力的三分之一，；C．如图，用动滑轮提升物体，不计机械自重和摩擦，拉力为物体重力的2倍，；D．如图，用杠杆提升物体，不计机械自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得，拉力由以上分析可知，所需动力最小的是D，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。5．如图所示，用滑轮装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则省力情况相同的是（

）A．①④ B．③④ C．②③ D．①②【答案】A【详解】若不计滑轮自重及摩擦①是动滑轮，省一半力，②是定滑轮，单独使用不能省力，；③滑轮组有三段绳子承担物重，拉力是物重的三分之一，；④滑轮组有二段绳子承担物重，拉力是物重的二分之一，；则省力情况相同的是①④，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．一名体重为500牛顿的举重运动员，他最多能举起1200牛顿的物体。这个人站在地面上，利用图示装置来提升重物，那么，在给定的以下四个物体中，他所能提起的最重物体是（）A．重500牛顿的物体 B．重900牛顿的物体C．重1200牛顿的物体 D．重2000牛顿的物体【答案】B【详解】如图所示：分析可知，人的拉力最大与体重mg相等（此时地面支撑力为0），提升的重物最大为2T=1000N考虑到滑轮重和摩擦的影响，提升的重物会比1000N略小。故ACD符合题意，B符合题意。故选B。7．利用滑轮组可以事半功倍。如图所示是工人师傅搬移木箱的简化示意图，木箱重400N，受到的摩擦力为200N，拉动绳的自由端使木箱在2s内匀速直线运动了3m。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦，下列说法中正确的是（

）A．绳自由端的拉力大小为400N B．绳自由端的移动速度为1.5m/sC．绳自由端移动了3m D．木箱移动速度为1.5m/s【答案】D【详解】A．由图可知，绳子有2段，绳自由端的拉力大小为故A错误；BC．绳自由端的移动的距离为速度为故BC错误；D．木箱移动速度为故D正确。故选D。8．如图所示的滑轮组，挂上钩码a、b后，恰好静止，若不计动滑轮和绳子的自重及摩擦力的大小，在a、b下面再挂一个质量相等的钩码，将出现（）

A．a上升，b下降 B．a下降，b上升C．仍然保持静止 D．无法判断【答案】A【详解】由于a物体连接的滑轮随a物体一起运动，所以与a物体一起运动的滑轮为动滑轮，由图可知，动滑轮上有2股绳，动滑轮能省力，则在a、b下面再挂一个质量相等的钩码时，b物体所在的绳端增大的拉力为钩码的重力，动滑轮上2股绳子增大的拉力为钩码的重力的一半，所以绳端的拉力大于动滑轮上2股绳子的拉力，所以a上升，b下降，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。二、填空题9．一辆汽车不小心陷进入泥潭中，按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮均可将汽车从泥潭中拉出。两种方法中，更省力的是方法（选填“甲”或“乙”）；若按甲方式拉车，则图中的滑轮是滑轮，其作用是。【答案】乙定改变力的方向【详解】[1]甲是定滑轮，不省力可以改变力的方向，乙是动滑轮，可以省一半的力，更省力的是乙图。[2][3]在甲方法中，滑轮是固定不动的，即滑轮与大树相连，这种滑轮我们称之为定滑轮。定滑轮的主要作用是改变力的方向，不省力也不费力。也就是说，使用定滑轮时，拉力的大小与物体受到的阻力相等，但拉力的方向可以与物体的运动方向不同。故其作用是改变力的方向10．如图所示，用三种不同方法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4N，（不计绳子与滑轮间的摩擦）则拉力大小分别为：N，N，N。【答案】248【详解】[1]第一个图滑轮为动滑轮，F1处于绳端，所以[2]第二个图滑轮为定滑轮，F2处于绳端，所以[3]第一个图滑轮为动滑轮，F1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11．如图所示，用120N的力F拉着物体A以2m/s的速度在水平方向上匀速前进，若物体A受到的摩擦力是20N，则物体B受到的摩擦力是N，物体B的速度是m/s。（不考虑绳子与滑轮之间的摩擦）。【答案】504【详解】[1]由图得，采用的滑轮为动滑轮，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，则则[2]物体B的速度是12．如图所示，当工人师傅用100N的拉力向下拉绳时，使重180N的重物匀速上升1m，不计绳重及摩擦，此滑轮组中的动滑轮重为N，绳子自由端下降m。【答案】202【详解】[1]由图得不计绳重及摩擦，由得，此滑轮组中的动滑轮重为[2]绳子自由端下降13．如图所示，重30N的物体A在水平拉力F的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体A所受的滑动摩擦力是物重的0.2倍，物体A在2s内前进了0.2m，若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦，拉力F为N，绳子自由端移动的速度为m/s。【答案】30.2【详解】[1]由图可知，有效绳子段数。物体A所受的滑动摩擦力为若不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦，则拉力F为[2]绳子自由端移动的距离为则绳子自由端移动的速度为14．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及绳与动滑轮的摩擦不计，动滑轮重为4N。当B物体的重力为10N时，它恰好能匀速下降。若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左做匀速直线运动，则这个力F大小应为N。【答案】14【详解】当A向右做匀速直线运动，A受力平衡，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，则当A向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力；滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以A受到向右的摩擦力为f′=f=7NB对A的拉力不变，F拉=7N，A做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力为15．截止到2023年年底，中国高铁运营里程达到4.5万公里。如图所示，为高铁输电线的牵引装置工作原理，图中（选填“A”或“B”）为定滑轮；若钢绳通过滑轮组悬挂5个标准质量为20kg的坠砣，则输电线P端受到的拉力大小为N（不计滑轮和钢绳自重、摩擦，g取10N/kg）。【答案】A2000【详解】[1][2]由图可知，滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向，滑轮B为动滑轮，滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，坠砣的重力为不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得则输电线P端受到的拉力大小为三、作图题16．小李打扫卫生时需要将一个重物搬离地面，由于力气太小无法搬动，聪明的他想到了滑轮组可以省力，于是他找来家里的2个滑轮组，请你帮他选择其中一个滑轮组用来提升重物以达到最省力的目的（两幅图都画不得分。绳子需要绕过每一个滑轮，忽略动滑轮重力）。【答案】【详解】因为要最省力，所以选择两个动滑轮的滑轮组，连接如下图所示：17．如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子【答案】【详解】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如下图所示18．将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。【答案】【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：19．用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，请画出最省力的绕绳方法。【答案】【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：四、实验题20．某同学“探究滑轮组的特点”的部分实验过程，(1)如图1所示，测量物体G所受的重力为；(2)如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是（选填“甲”或“乙”）；实验次数物体重量物体上升高度拉力弹簧测力计移机动的距离15.002.8010.00(3)实验结论：滑轮组使用时既可以省力，也可以改变施力的方向，但省力的同时却费距离。你认为该同学的实验结论：（选填“科学”或“不科学”），请说明你的理由。【答案】(1)4.6N(2)甲(3)科学