【沪粤物理下册】6.6　探究滑轮的作用 同步练习

第六章力和机械6.6探究滑轮的作用基础过关全练知识点1定滑轮与动滑轮1.(2022广东惠州龙门期中)如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物A,若不计摩擦,关于三个力的大小关系,下列选项中正确的是()A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1<F2<F32.关于动滑轮,下列说法正确的是()A.只要可以转动的滑轮,都是动滑轮 B.动滑轮的支点在滑轮的圆心C.使用动滑轮时必须竖直向上拉 D.动滑轮属于省力杠杆3.如图,用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,下列关系中正确的是(不计滑轮重、绳重和绳与滑轮之间的摩擦)()A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F34.(2022广西贺州中考)如图所示的滑轮为(选填“动”或“定”)滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,用竖直向上的拉力F=N,可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。

知识点2滑轮组5.(2022安徽蒙城一模)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。如图为输电线的牵引装置,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣。若5s内坠砣串下降了40cm,则输电线A端向左移动的速度为m/s(不考虑钢绳的热胀冷缩)。

6.(2022安徽宿州一模)如图装置,物体在水平拉力F的作用下,水平向左匀速直线运动。若物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的0.4倍,绕滑轮的绳子所能承受的最大拉力为12N,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮之间的摩擦,则可以拉动物体的最大质量为kg。(g取10N/kg)

7.一根绳子只能承担3000N的力,至少要用股绳子绕过滑轮组的动滑轮,才能使这根绳子提起104N的物体;若将物体提高2m,则绳自由端移动的距离为m。(不计滑轮重、绳重及摩擦)

能力提升全练8.分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是()A B C D9.下列说法中正确的是()A.动滑轮的阻力臂是动力臂的两倍B.杠杆省力和省距离不可能同时存在C.定滑轮不省力是指拉力一定等于被拉物体对绳子的拉力D.滑轮组一定既可以省力也能改变力的方向10.在下列轻质的简单机械中,用10N的拉力能将重15N的物体竖直提起的可能是()①一个定滑轮 ②一个动滑轮 ③杠杆A.①和② B.①和③ C.①②③ D.②和③11.如图所示,不计轮与轴的摩擦及滑轮和绳的重力,物体处于平衡状态时()A.m1=m2 B.m1=2m2 C.m2=2m1 D.m1=4m212.如图所示,用甲、乙、丙三种装置分别拉一重为10N的物体,每个滑轮重均为1N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,使用甲装置的好处是,使用乙装置水平匀速拉物体移动1m,则绳子自由端移动m,使用丙装置沿直线匀速拉动该物体,此时拉力F3=N。

13.如甲所示,沿水平方向匀速拉动物体A前进时,若绳子自由端拉力F1=90N,物体A重1500N,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦,物体A与地面间摩擦力是N,若绳子自由端移动3m,则物体A移动m。如图乙所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,工人将绳子匀速向上拉6m,手拉绳子的力为N。

甲乙14.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,画出最省力的绕绳方法。15.小李同学在利用如图所示装置研究动滑轮特点时,猜想:如果忽略绳重与摩擦,绳端拉力F可能与被提升木块所受的重力、木块上升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。(1)若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系,请将实验步骤补充完整。(1)步骤一:按图安装动滑轮。(1)步骤二:匀速拉动弹簧测力计,使木块升高,读出拉力F的值并记录。(1)步骤三:换用的动滑轮,使同一木块匀速上升相同的高度,读出拉力F的值并记录。

(1)步骤四:重复步骤三,多做几次实验。(2)步骤四的目的是:。

(3)若小李五次实验测得F分别为1.8N、1.8N、1.8N、1.8N、1.8N,则初步得到的结论是在其他因素相同时,。

素养探究全练16.阅读文章,回答问题。轮轴轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。如图甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂,如图乙所示。甲乙根据杠杆的平衡条件,可得F1×R=F2×r,使用轮轴时,如果动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力作用在轴上就费力,但可以省距离。(1)轮轴的实质是变形的。

(2)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是(选填“省力”或“费力”)的,且动力是阻力的。

答案全解全析基础过关全练1.A因为定滑轮相当于等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故用定滑轮拉同一重物A,不计摩擦,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,都等于物体的重力。故选A。2.D定滑轮也可以转动,故A错误;动滑轮的滑轮随物体运动,其支点不在圆心,故B错误;使用动滑轮的时候,不一定要竖直向上拉,故C错误;动滑轮属于省力杠杆,故D正确。3.D左边滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;中间滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2=12f;右边滑轮为动滑轮,拉力F3作用在动滑轮上,即F3=2f,故F2<F1<F34.动50解析该滑轮随物体一起移动,为动滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,则拉力F=12G=15.0.04解析图中坠砣挂在钢绳的自由端,则坠砣串下降高度h=2sA,则输电线A端向左移动的距离sA=12h=12×40cm=20cm=0.2m。输电线A端向左移动的速度v=0.2m5s6.9解析从图中可知n=3,由于绕滑轮的绳子所能承受的最大拉力为12N,且f=0.4G,所以F=13f=13×0.4G,即12N=13×0.4G,得G=90N,由G=mg可知,可以拉动物体的最大质量m=G7.48解析动滑轮上的绳子股数n=104N3000N≈3.能力提升全练8.AA为三股绳,B、D为两股绳,C为定滑轮,只有一股绳,故选A。9.B动滑轮的动力臂大于阻力臂;杠杆在省力的同时一定费距离,省力与省距离是不可能同时存在的;使用定滑轮时,拉力等于物体对绳子的拉力及机械部件之间摩擦力之和;当滑轮组绕线方式不同时,不一定能改变力的方向。故选B。10.D因为要用10N的拉力提起重15N的物体,所以说明省了力。②一个动滑轮、③杠杆都可以达到目的。故选D。11.B左边物体由两根绳子承担,右边物体的力作用在绳子上,即m1g=2m2g,所以m1=2m2,故选B。12.可以改变力的方向25.5解析甲中滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向;乙中绳子的有效股数n=2,若物体移动1m,则绳子自由端移动的距离s乙=ns物=2×1m=2m;丙中绳子的有效股数为n'=2,人对绳拉力F3=12(G+G动)=12×(10N+1N)=513.270180解析由图甲可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的股数n1=3,不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦,则物体A与地面间的摩擦力f=n1F1=3×90N=270N;物体A移动的距离s'=13s=13×3m=1m;由图乙可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的股数n2=3,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,则手拉绳子的力F2=13(G+G动14.如图所示解析要使滑轮组最省力,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,最后到工人的手中。15.(1)不同直径(2)多次测量避免偶然性(3)绳端拉力F与动滑轮直径无关解析(1)采用控制变量法进行实验应换用不同直径的动滑轮,使同一木块匀速上升相同的高度,读出拉力F的值并记录。(2)步骤四的目的是:多次测量避免偶然性。(3)若小李五次实验测得F分别为1.8N、1