滑轮练习一、单选题(本大题共11小题,共22.0分)1.关于滑轮组的叙述,较全面的是()A. 一定省力,又能改变力的方向B. 一定省力,但不能改变力的方向C. 有时既能省力,又能改变力的方向;有时可以省力,但不能改变力的方向D. 使用滑轮组一定能省力2.如图所示的简单机械,忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦,当提起相同重物时,最省力的是()A. B.C. D.3.如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,拉力做功的功率分别是P甲和P乙.若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是()A. F甲<F乙、P甲=P乙B. F甲>F乙、P甲>P乙C. F甲>F乙、P甲=P乙D. F甲<F乙、P甲<P乙4.如图所示,通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体(不计滑轮重及摩擦),若物体重为100N,物体运动时与地面的摩擦力为40N,则拉力F的大小为()A. 20NB. 50NC. 60ND. 70N5.如图所示,工人用300N的力将重500N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是()A. 绳子自由端移动的距离是4mB. 动滑轮的重是50NC. 绳子自由端移动的速度为0.6m/sD. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s6.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()A. B.C. D.7.如图所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为600N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙,已知每个滑轮重30N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力F甲、F乙的大小分别为()A. F甲=630N,F乙=630NB. F甲=900N,F乙=975NC. F甲=870N,F乙=975ND. F甲=975N,F乙=450N8.如图所示在水平拉力F的作用下,使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度匀速运动时,物体与桌面的摩擦力为60N(不计绳重,动滑轮重及摩擦),F及其功率的大小分别为()A. 20N 2WB. 20N 6WC. 60N 2WD. 30N 6W9.人体重为600N,他想坐在吊篮里用滑轮组匀速拉上去,如图,已知吊篮重240N,不计滑轮重,则他所用的力应为()A. 280NB. 420NC. 600ND. 240N10.如图所示,用20N的水平拉力F拉滑轮,可以使重15N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B重8N,弹簧测力计的示数为3N且保持不变。
若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦,则下列说法中正确的是()A. 地面受到的摩擦力为10NB. 滑轮移动的速度为0.4m/sC. 水平拉力F的功率为4WD. 在2s内绳子对物体A所做的功为4J11.物体重G=200N,滑轮重为20N,要使物体匀速上升1m,不计摩擦,则()A. F=420N,滑轮向上移动0.5mB. F=420N,滑轮向上移动2mC. F=110N,滑轮向上移动0.5mD. F=110N,滑轮向上移动2m二、填空题(本大题共5小题,共10.0分)12.某工人用如图所示的装置,将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m,此装置是______滑轮(选填“定”或“动”),该工人拉力的功率为______W(滑轮和绳的重力、摩擦均不计)。
13.如图,工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上,则他所用的拉力为______N,绳子自由端向下移动的距离为______m.(不计绳重、动滑轮重及摩擦)14.用如图装置,在20s内将80N的水桶提升3m,拉力为50N,则拉力的功率为______W,该装置的机械效率是______%.若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为______N。
15.如图所示,绳子质量和摩擦都不计,人重力600N,平板重200N,小滑轮重力60N,要使平板处于平衡状态,则人拉绳子的力为______N,人对平板的压力为______N。
16.如图所示滑轮是______滑轮,若物体M重200牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120牛,则拉力F=______牛。
(绳、滑轮重及摩擦不计)三、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)17.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置.他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如表所示钩码重G/ N 钩码升高高度ℎ/m测力计示数F/N测力计移动距离S/m甲10.210.2乙10.210.2丙10.20.550.4请你分析:(1)比较甲乙两图及实验数据,可得到的初步结论是:使用定滑轮______ ;(2)比较甲丙两图及实验数据,可得到的初步结论是:______ ;(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可得到的初步结论是:使用动滑轮可以______ ;但必须费______ ;(4)如果要得到正确的结论,还必须进行多次测量,目的是______A.从三次实验中选取最准确的数据B.三次测量取平均值,减小误差C.从特殊现象中得到普遍规律D.利用控制变量法.18.某小组同学研究使用动滑轮匀速提起物体时,竖直向上的拉力F的大小的变化情况。
他们按图23所示方式用三个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小分别记录在表一、表二和表三中。
表一:动滑轮G甲=5N表二:动滑轮G乙=4N表三:动滑轮G丙=______N实验序号G物(牛)F(牛)实验序号G物(牛)F(牛)实验序号G物(牛)F(牛)14 4.562 3.0111 1.526 5.574 4.0122 2.038 6.586 5.0134 3.04107.598146 4.0 5128.510107.0158 5.0(1)分析比较表一中F与G物的大小及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体时,______。
(2)完成表格中数据的填写:序号9中F=______N,表三中G丙=______N。
(3)分析比较实验序号______的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,F越大。
(4)综合分析表一或表二或表三中的______的数据及相关条件,还可以得出的实验结论是:当______时,使用动滑轮不能省力。
四、作图题(本大题共2小题,共10.0分)19.如图,站在地面上的人通过滑轮组提升物体,请画出滑轮组的绕线。
20.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)21.建筑工人利用如图所示装置,将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面,用时30秒.已知动滑轮的质量为8千克,不计绳子重力和摩擦.求:(1)拉力的大小.(2)这段时间内人拉绳子做功的功率.22.如图所示,大小为20牛的拉力F经过滑轮使质量为10千克的物体沿水平方向做匀速直线运动,物体在2秒内水平移动0.5米(不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦),求:①物体受到的摩擦力f。
②物体的重力G。
③拉力F所做的功W。
23.如图甲所示是工人利用滑轮组从数值深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为60N.某次操作中,将,50s内将重450N的泥土从12m的深井匀速提起。
不计绳重和摩擦。
求(1)绳子自由端的拉力(2)绳子自由端移动的速度答案和解析1.【答案】C【解析】解:A、如右图所示,滑轮组有三段绳子,力的方向向上,因此可以省力但不能改变力的方向。
故A不合题意。
B、如左图所示,滑轮组有两段绳子,力的方向向下,因此可以省力,同时能改变力的方向。
故B不合题意。
C、左图滑轮组能省力、能改变力的方向;右图滑轮组能省力,不能改变力的方向。
故C符合题意。
D、如果提升的物体重力远小于动滑轮重力,则使用滑轮组就不能省力,故D错。
故选:C。
利用下列知识分析判断:(1)定滑轮的特点:不省力,但可以改变力的方向。
(2)动滑轮的特点:能省一半的力,但不能改变力的方向。
(3)滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起,既能省力,又能改变力的方向。
(4)如果提升的物体重力远小于动滑轮重力,则使用滑轮组就不能省力。
本题主要考查了定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点,理解使用滑轮组可以省力,也可以改变力的方向。
2.【答案】A【解析】解:G;A、此图中,动力臂是阻力臂的3倍,所以动力F=13B、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;G;C、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=12G.D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=12由以上可知:忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦,当提起相同重物时,最省力的是A.故选A.忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦,当提起相同重物时,①使用杠杆时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一;②定滑轮不能省力,拉力等于重力;③动滑轮可以省一半力;④使用滑轮组时,承担物重的绳子有几段,拉力就是物重的几分之一.此题主要考查杠杆平衡条件的应用,滑轮组绳子拉力的计算,定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点等知识点,综合性强,难易程度适中,是一道很典型的题目.3.【答案】C【解析】解:由题知,两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重,提升物体的重相同,甲图,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,即F甲=2G;G,故F 甲>F乙,AD错误;乙图,拉力作用在绳子自由端,省一半的力,即F乙=12物体上升的速度相同,则拉力端的速度分别为:v甲=12v物,v乙=2v物,甲图拉力的功率:P甲=F甲v甲=2G×12v物=Gv物;乙图拉力的功率:P乙=F乙v乙=12G×2v物=Gv物,故P甲=P乙,C正确,B错误;故选:C。
不计摩擦、动滑轮重和绳重,对于动滑轮,F甲=2G,F乙=12G;根据P=Fv比较甲乙的功率。
知道不计摩擦绳重和动滑轮重力时,求拉力与物体重力的关系和P=Fv是解答本题的关键。
4.【答案】A【解析】【分析】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点的了解和掌握,基础性题目。
由图可知,左侧滑轮为定滑轮,右侧滑轮为动滑轮,此滑轮组能省一半力,不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,根据F=12f求出拉力大小。
【解答】由图可知,左侧滑轮为定滑轮,右侧滑轮为动滑轮,此滑轮组能省一半力,不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力F=12f=12×40N=20N。
故选A。
5.【答案】C【解析】【分析】由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据s=nℎ求出绳子自由端移动的距离,根据v=s t 求出绳子自由端移动的速度,忽略绳重和摩擦,根据F=1n(G+G动)求出动滑轮的重。