第五章题型六定滑轮与动滑轮的特点 华东师大版九年级上学期科学

九年级第五章题型六定滑轮与动滑轮的特点一．选择题（共11小题）1．学校经常举行升旗仪式，为了方便人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶部，需要在国旗杆的顶部装有定滑轮，如图所示，其中定滑轮的作用是（）A．省力 B．省功 C．省距离 D．改变力的方向2．如图所示，用6牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.4米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（）A．G＝3牛、s＝0.2米 B．G＝3牛、s＝0.8米 C．G＝12牛、s＝0.4米 D．G＝12牛、s＝0.8米3．小明利用如图所示的简单机械移动物体，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，已知v1＜v2＜v3。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＞F3 D．F1＝F2＝F34．如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的物块A相连，当沙桶重力为5N时，物块A向左做匀速直线运动，不计绳重及滑轮和轴之间的摩擦，下列正确的是（）A．实验中，使用定滑轮是为了省力 B．在物块A上加砝码，物块A受到的摩擦力不变 C．当沙桶落地后，由于惯性物块A会继续向左运动 D．向沙桶中加入沙时，物块A受到的摩擦力大于5N5．我国第一部介绍西方物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置，如图所示。小球B拉着小球A匀速移动，若小球B的质量是20克，不考虑摩擦和绳重，小球A的质量可能为（）A．30克 B．20克 C．16克 D．10克6．如图所示是滑轮的两种用法，下列说法中正确的是（）A．甲是定滑轮，使用时可以省力 B．甲是动滑轮，使用时能改变力的方向 C．乙是定滑轮，使用时能改变力的方向 D．乙是动滑轮，使用时可以省力7．如图所示，物体M重100N，滑轮重10N，若不计摩擦及绳重，当滑轮在恒力F作用下，以0.2m/s的速度匀速上升，物体M的速度及拉力F的大小分别为（）A．0.1m/s，110N B．0.2m/s，55N C．0.4m/s，210N D．0.4m/s，110N8．如图所示，通过动滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则这三个力大小关系是（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大9．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则F1、F2、F3、F4的大小关系为（）A．F1＞F2＞F3＞F4 B．F1＝F2＝F3＝F4 C．F1＜F2＜F3＜F4 D．F1＞F2＞F3＝F410．小明利用两个滑轮A、B组成如图所示的装置，将两个重力相等的重物G1、G2分别挂在绳子两端，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，下列说法正确的是（）A．AB均为定滑轮 B．AB均为动滑轮 C．放手后G1上升 D．放手后G2上升11．在图所示的装置中，每个滑轮重2N，物体G1重100N，物体G2重10N．此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为（）A．5N B．6N C．12N D．112N二．填空题（共7小题）12．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，如图所示，它的作用是可以；在国旗匀速上升的过程中，拉力大小国旗的重力大小（不计绳重和摩擦）。13．商河某中学升国旗时，使用的滑轮是图中的（选填“a”或“b”），使用它的最大的好处是能改变力的。14．如图所示，G＝100N，G轮＝10N。用力F将重物G以0.1m/s的速度竖直匀速提升，则需要的拉力F为N，拉绳的速度为m/s。（不计绳重和摩擦）15．如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为N；用这种方法使用滑轮是为了。16．如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮使物体沿水平方向做匀速直线运动，如果物体与水平面间的滑动摩擦力大小均为30牛，则拉力F1的大小为牛，如果物体水平移动了10厘米，则F2在水平方向上移动的距离为厘米。17．如图所示是工人往高处运送货物的两种方法，（甲）中滑轮的作用是，（乙）中用滑轮拉动100牛的重物上升1米时，不计滑轮重及摩擦，工人的拉力为牛，绳子的自由端上升米。18．如图所示，在水平拉力F的作用下重为100牛的物体A沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则A与水平桌面的摩擦力大小是N。在拉动过程中动滑轮的作用是（填“省力”或“省距离”）。

九年级第五章题型六定滑轮与动滑轮的特点参考答案与试题解析一．选择题（共11小题）1．学校经常举行升旗仪式，为了方便人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶部，需要在国旗杆的顶部装有定滑轮，如图所示，其中定滑轮的作用是（）A．省力 B．省功 C．省距离 D．改变力的方向【分析】定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。【解答】解：举行升旗仪式时，人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶部，旗杆顶部定滑轮的作用是改变力的方向。故选：D。【点评】本题考查了定滑轮的特点，属于基础题。2．如图所示，用6牛的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.4米。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（）A．G＝3牛、s＝0.2米 B．G＝3牛、s＝0.8米 C．G＝12牛、s＝0.4米 D．G＝12牛、s＝0.8米【分析】使用动滑轮可以省一半的力，费一倍的距离。【解答】解：由图可知，该装置为动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，费一倍的距离，物体上升的高度为0.2m，则绳子自由端通过的距离为s＝0.4m×2＝0.8m；不计滑轮自重及摩擦，则F＝G，G＝2F＝2×6N＝12N，故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查了动滑轮的特点，我们在使用机械装置时，省力就要费距离。3．小明利用如图所示的简单机械移动物体，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，已知v1＜v2＜v3。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＞F3 D．F1＝F2＝F3【分析】（1）定滑轮只改变力的方向不改变力的大小；（2）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与速度无关。【解答】解：由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不改变力的大小；图中物体以不同的速度滑动时，压力和接触面的粗糙程度都没变，所以摩擦力的大小不变，又因为物体A做匀速直线运动，拉A的力等于摩擦力，所以三种拉法所用拉力一样大。故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查了定滑轮的特点，知道定滑轮只改变力的方向不改变力的大小，是解答本题的关键。4．如图所示，沙桶通过定滑轮与水平桌面上的物块A相连，当沙桶重力为5N时，物块A向左做匀速直线运动，不计绳重及滑轮和轴之间的摩擦，下列正确的是（）A．实验中，使用定滑轮是为了省力 B．在物块A上加砝码，物块A受到的摩擦力不变 C．当沙桶落地后，由于惯性物块A会继续向左运动 D．向沙桶中加入沙时，物块A受到的摩擦力大于5N【分析】（1）使用定滑轮可以改变力的方向；（2）影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度；（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性。【解答】解：A、使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故A错误；B、在物块A上加砝码，由于物块A对桌面的压力变大，所以物块A受到的滑动摩擦力变大，故B错误；C、当沙桶落地后，物块A由于具有惯性，会继续向左运动，故C正确；D、向沙桶中加入沙时，由于物块A对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块A受到的滑动摩擦力不变，故D错误。故选：C。【点评】此题考查定滑轮、摩擦力的大小和惯性的应用。滑动摩擦力大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟运动方向、运动速度、受力面积等都没有关系，这是解决本题的关键。5．我国第一部介绍西方物理学的著作《远西奇器图说》里记载了一种机械装置，如图所示。小球B拉着小球A匀速移动，若小球B的质量是20克，不考虑摩擦和绳重，小球A的质量可能为（）A．30克 B．20克 C．16克 D．10克【分析】不考虑摩擦和绳子重力，根据定滑轮的特点和功的原理分析解答。【解答】解：不考虑摩擦和绳重，定滑轮即不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离LA，大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA＝mBghB，因为hA＜hB，所以mA＞mB，因此A的质量肯定大于20g，可能是A。故选：A。【点评】此题主要考查了定滑轮、斜面特点，以及功的原理的运用。属于基本内容，难度适中。6．如图所示是滑轮的两种用法，下列说法中正确的是（）A．甲是定滑轮，使用时可以省力 B．甲是动滑轮，使用时能改变力的方向 C．乙是定滑轮，使用时能改变力的方向 D．乙是动滑轮，使用时可以省力【分析】定滑轮是指轴固定不动的滑轮，不省力，但能改变力的方向；动滑轮是轴与物体一起移动的滑轮，可以省一半的力，但不能改变力的方向。【解答】解：由图知，在使用滑轮时，甲滑轮的轴固定不动，是定滑轮，定滑轮不省力，但能改变力的方向；乙滑轮的轴与物体一起移动，是动滑轮，动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向。故选：D。【点评】主要考查了定滑轮和动滑轮特点的认识，是一道基础题目。7．如图所示，物体M重100N，滑轮重10N，若不计摩擦及绳重，当滑轮在恒力F作用下，以0.2m/s的速度匀速上升，物体M的速度及拉力F的大小分别为（）A．0.1m/s，110N B．0.2m/s，55N C．0.4m/s，210N D．0.4m/s，110N【分析】解决此题要知道轮轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮，如图拉动滑轮时，拉力的大小是物重的2倍，但移动距离是物体移动距离的一半，所以使用这样使用动滑轮费力但可以省距离。【解答】解：由图可知是动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F＝2G物+G轮＝2×100N+10N＝210N；物体上升距离是拉力F和滑轮移动的距离的二倍，滑轮以0.2m/s的速度匀速上升，故物体上升速度为2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s。故选：C。【点评】本题主要考查学生对动滑轮特殊使用时的特点了解和掌握，是一道难题。8．如图所示，通过动滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则这三个力大小关系是（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大【分析】找出支点，分析三个力的力臂的大小后，由杠杆平衡条件分析。【解答】解：固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点，各力臂如下：可知，F1的力臂为直径，力臂最大，F2的力臂较大，F3的力臂最小，由杠杆平衡条件知，当阻力与阻力的力臂的乘积一定时，动力臂越大，动力越小。故三个力的关系为：F1＜F2＜F3。故选：C。【点评】本题考查了动滑轮的特点，由题可知，在使用动滑轮时，只有当竖直向上拉绳子时，拉力才是物重的一半。9．如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则F1、F2、F3、F4的大小关系为（）A．F1＞F2＞F3＞F4 B．F1＝F2＝F3＝F4 C．F1＜F2＜F3＜F4 D．F1＞F2＞F3＝F4【分析】定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。【解答】解：定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等，故F1＝F2＝F3＝F4，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。【点评】本题考查了定滑轮的特点，属于基本内容，比较简单。10．小明利用两个滑轮A、B组成如图所示的装置，将两个重力相等的重物G1、G2分别挂在绳子两端，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，下列说法正确的是（）A．AB均为定滑轮 B．AB均为动滑轮 C．放手后G1上升 D．放手后G2上升【分析】（1）固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮；（2）使用动滑轮能省一半的力，但费一倍的距离，不能改变力的方向；使用定滑轮不省力也不费力，不省距离也不费距离，但能改变力的方向。【解答】解：（1）由图可知，上面的滑轮固定不动，是定滑轮；下面的滑轮和物体G2一起移动，是动滑轮。故AB错误；（2）根据定滑轮和动滑轮的工作特点，若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，定滑轮左端绳子对动滑轮的拉力应为F1＝G1，则施加在动滑轮左端的拉力应为F2＝F1＝G1，已知G1、G2重力相等，所以F2＜G2，放手后G2下降，G1上升。故C正确，D错误。故选：C。【点评】本题考查了定滑轮、动滑轮的特点，掌握定滑轮、动滑轮的特点是解题的关键。11．在图所示的装置中，每个滑轮重2N，物体G1重100N，物体G2重10N．此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为（）A．5N B．6N C．12N D．112N【分析】（1）物体G1在物体B的作用下向右匀速直线运动，物体G1在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；（2）物体G1向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体G1和水平桌面的摩擦力不变。物体G1水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据二力平衡力条件求出水平向左的拉力。【解答】解：由题知，当物体G1水平向右运动时，在水平方向上受到物体G2对物体G1施加的水平向右的拉力为：F＝（G2+G动）＝（10N×2N）＝6N；物体G1做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得，G1受到向左的摩擦力作用f＝F＝6N；当物体G1水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体G1受到的摩擦力不变，所以物体G1水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f＝6N；物体G1水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力F＝（GB+G动）＝（10N+2N）＝6N和水平向右的摩擦力f＝6N，物体G1处于平衡状态，由平衡条件得拉力：F′＝F+f＝6N+6N＝12N。故选：C。【点评】物体G1在桌面上运动时，无论向左还是向右，无论的加速还是减速、匀速，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力是不变的，这个是本题解题的关键。二．填空题（共7小题）12．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个定滑轮，如图所示，它的作用是可以改变力的方向；在国旗匀速上升的过程中，拉力大小等于国旗的重力大小（不计绳重和摩擦）。【分析】定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。【解答】解：（1）旗杆顶部的滑轮，使用时，轴的位置不发生改变，是定滑轮。（2）定滑轮虽不省力，但可以改变力的方向。（3）定滑轮是等臂杠杆，在国旗匀速上升的过程中，不计绳重和摩擦，拉力大小等于国旗的重力大小。故答案为：定；改变力的方向；等于。【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。13．商河某中学升国旗时，使用的滑轮是图中的b（选填“a”或“b”），使用它的最大的好处是能改变力的方向。【分析】定滑轮是轴固定不动的滑轮，使用定滑轮不省力但能改变力的方向，据此分析即可。【解答】解：旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的，故该滑轮是定滑轮b，定滑轮的特点是可以改变力的方向。故答案为：b；方向。【点评】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。14．如图所示，G＝100N，G轮＝10N。用力F将重物G以0.1m/s的速度竖直匀速提升，则需要的拉力F为210N，拉绳的速度为0.05m/s。（不计绳重和摩擦）【分析】物体重力为G，所以绳子上的拉力为G；再对滑轮受力分析，得出F的大小；最后再根据绳子的根数得出重物速度与拉力速度的关系。【解答】解：图中动滑轮一共有两根绳子承担重力，n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F＝nG+G动＝2×100N+10N＝210N；拉力端移动的速度与拉力移动速度的关系为：v物＝nvF，得vF＝v物＝×0.1m/s＝0.05m/s。故答案为：210；0.05。【点评】本题考查了动滑轮的特点，需要进行一定的转换思考，难度适中。15．如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A，不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为8N；用这种方法使用滑轮是为了省力。【分析】由图知，使用的是动滑轮，n＝2，不计滑轮重及其摩擦，物体A受到的拉力F′＝2F；轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮，动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。【解答】解：由图可知，绕在动滑轮上绳子的有效股数n＝2，则物体A受到的拉力F′＝2F＝2×4N＝8N；动滑轮可以省一半的力，但不可以改变动力方向。故答案为：8；省力。【点评】本题主要考查有关动滑轮的拉力计算和特点，关键是水平使用滑轮组时绳子有效股数n的确定。16．如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮使物体沿水平方向做匀速直线运动，如果物体与水平面间的滑动摩擦力大小均为30牛，则拉力F1的大小为30牛，如果物体水平移动了10厘米，则F2在水平方向上移动的距离为20厘米。【分析】定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向，s＝h；动滑轮的特点：动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，s＝2h。【解答】解：由图知，（a）为定滑轮，所以F1＝f＝30N；（b）为动滑轮，绳端移动距离应为物体移动距离的2倍，所以s端＝2×s物＝2×10cm＝20cm。故答案为：30；20。【点评】本题考查了动滑轮和定滑轮的特点，要掌握定滑轮和动滑轮的省力特点及绳端移