卷子答案网-一个不只有答案的网站苏科版九年级上册 11.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（ ）
A．竖直匀速提升0.5N的钩码 B．竖直匀速提升1.0N的钩码
C．竖直匀速提升1.5N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码
2．小明用如图所示的滑轮组，将重为6N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（ ）
A．小于3N B．等于2N C．大于2N D．大于3N
3．用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示，大人想用滑轮将重物吊到二楼，孩子想帮忙，却把自己吊上去了下列说法中正确的是（ ）
A．该装置中所用的滑轮为动滑轮
B．使用该装置中的滑轮可以省力
C．使用该装置中的滑轮可以改变用力的方向
D．重物受到的重力小于孩子受到的重力
5．如图所示，滑轮下挂重为600 N的物体G，滑轮重60 N，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F大小应是（杠杆上标度的间距相等）（ ）
A．800 N B．540 N C．440 N D．400 N
6．关于滑轮、滑轮组，下列说法中正确的是（ ）
A．定滑轮可以省力
B．定滑轮是等臂杠杆
C．只使用动滑轮就会改变力的方向
D．使用滑轮组既可以省力，又可以省距离
7．某兴趣小组用如图所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体的质量为100kg，受到的摩擦力为200N，用80N的拉力F，10秒内把物体拉动的距离为2m。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）则动滑轮重力（ ）
A．30N B．40N C．50N D．60N
8．如图所示，已知物体受到水平地面的摩擦力为240N，在绳子自由端用F = 150N的力通过滑轮组水平拉重为1200N的物体，使其2s时间内向左匀速运动0.6m。下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率为60% B．绳子自由端移动速度为0.9m/s
C．绳子自由端拉力的功率为72W D．2s 时间内拉力做的功为180J
9．某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ）
实验次数 物重G 拉力F
1 1.0N 0.65N
2 1.5N 0.90N
3 2.0N 1.15N
A．实验失败，停止实验
B．查阅资料，了解结论的适用条件
C．改进实验条件，重新实验
D．与同学分析可能的原因
10．关于杠杆和滑轮，下列论述正确的是（ ）
A．因为定滑轮能改变用力方向，因此定滑轮的功能一定比等臂杠杆的强
B．因为使用动滑轮最多能省一半力，所以使用动滑轮做功一定比定滑轮的少
C．若将定滑轮和动滑轮组合在一起使用，则有可能既省力又能改变用力方向
D．作用在杠杆的动力和阻力，方向一定相反
11．下列关于定滑轮的说法正确的是（ ）
A．使用定滑轮可以省距离 B．使用定滑轮可以省力
C．使用定滑轮可以改变拉力方向 D．使用定滑轮可以省功
12．如图所示，分别用力F1、F2和F3，使用下列三个装置匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则F1、F2和F3的大小关系是（ ）
A．F1
A． B． C． D．
14．如图，不计滑轮重及摩擦，分别用力F1、F2匀速提升同一重物，使该重物上升相同的高度，则力F1、F2及其所做的功W1、W2的大小关系为（ ）
A．F1>F2，W1＜W2 B．F1>F2，W1=W2
C．F1>F2，W1>W2 D．F1＜F2，W1＜W2
15．下列物理作图正确的是（ ）
A．物体对斜面的压力
B．用最省的动力提起重物
C．漂浮的苹果受力示意图
D．动滑轮承重的绳子股数为2股
二、填空题
16．升旗时，人站在地面上向下拉绳子，旗会向上运动，这是因为旗杆顶部有个______滑轮，它的作用是______。
17．如图所示，使用甲图中的滑轮可以提升物体，使用它的好处是________。若不计滑轮的重力和摩擦，当使用甲图的滑轮缓慢提升物体时，物体重50牛，则F1=_______牛；乙图中的滑轮是________滑轮（选填“定”或“动”）。
18．按照如图的方法进行实验，并把你的结果和结论填在横线上。
（1）由实验可知F1、F2和F3的大小关系为：___________；
（2）你能得出的实验结论为：___________。
（3）小明发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个___________（选填“杠杆”、“滑轮”、“轮轴”），属于___________（选填“省力”“费力”）机械。
19．如图所示的装置，在水平拉力 F 的作用下，物体 M 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧测力计读数为10N，物体M 的运动速度为 1m/s，则物体 M 与地面间的摩擦力为______N，水平拉力 F 做功的功率为______W。（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）
20．如图所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为______牛，若物体A在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是______米每秒。
三、综合题
21．用如图所示的滑轮组来提升重物．
（1）作图与填空：
①请在图上画出最省力的绕绳方式；
( )
②在这种情况下，承担物体和动滑轮总重的绳子是________段．
（2）按照最省力的绕法，若用300 N的拉力，在5 s内将重为810 N的物体提高1 m，求：
①拉力做的功____；
②拉力的功率_____；
③滑轮组的机械效率_______．
（3）小明同学认为：根据题目条件，还可以求出动滑轮重．他求解的过程如下：由F拉=（G动+G物）得：G动=3F拉－G物=3×300 N－810 N=90 N．你认为小明这样求解正确吗____ 请说明理由_____．
22．请根据下述材料，回答下列问题：
奔向火星
“天何所沓 十二焉分 日月安属 列星安陈 ”爱国诗人屈原以长诗《天问》发出对天地、自然及人世间一切事物现象的疑问，表现了诗人追求真理的探索精神。“天问一号”探测器带着先人千年的梦想于2020年7月23日踏上飞向火星的旅途，2021年5月15日成功着陆火星表面。我国成为首个通过一次发射，完成“环绕、着陆、巡视探测”任务的国家。
在太阳系中，地球和火星围绕太阳周而复始地做椭圆运动，如下左图所示。探测器如何从地球到达火星呢 从一个天体的引力范围到另一个天体的引力范围的轨道叫做转移轨道，理论上探测器可以沿任意路径从地球到达火星，但是有一条飞行路径效率最高，途中只需两次引擎推进，更节省燃料。
由于地球和火星的公转轨道接近于圆，且它们的公转速度变化不大，为了比较简明地说明这条路径，我们假设地球和火星围绕太阳逆时针做匀速圆周运动（速度大小不变、轨迹为圆的曲线运动），如图所示。地球的公转周期约为365天，火星的公转周期约为687天。当地球与火星夹角为44°时，载有“天问一号”探测器的航天器在上右图中A处点火，摆脱地球的束缚进入转移轨道，在太阳引力作用下，奔向火星轨道，到达上右图中B处时与火星相遇，实现轨道转移。这条路径被称为“霍曼转移轨道”。
实际上，对于以28km/s高速靠近火星的探测器来说，要想被火星引力捕获，必须在火星引力范围内实施精准、自主、可靠地制动控制，使探测器成为环绕火星飞行的一颗卫星。如果探测器没有被火星捕获，我们就需要等待探测器与火星在779天后的再次相遇。
（1）“天问一号”探测器从地球到火星，有一条效率最高，更节省燃料的飞行路径，叫做______。
（2）在本文中，为了便于研究问题，我们把地球和火星复杂的变速椭圆运动，简化为匀速圆周运动。这种抓住事物本质，忽次要因素，突出主要因素的研究方法在物理学习中会经常使用。下列事例中使用到这种研究方法的是______
A．平直轨道上行驶的列车，速度变化很小时，可视为做匀速直线运动
B．物体受到拉力的大小可以通过弹簧在弹性限度内的伸长多少来衡量
C．地球吸引物体的每一部分，可以视为作用在一个点上，称之为重心
D．不计绳重、滑轮重，忽轮与轴间摩擦的滑轮组，称为理想滑轮组
（3）由文中内容，请你推测：“天问一号”探测器从地球轨道转移到火星轨道大约经历______天（保留整数）。
23．小华在探究使用动滑轮是否省力时，装置如图所示．
（1）在图中标出支点O和拉力F的力臂L．
（2）若实验中提供三种重力不同的钩码：
A．0.2N B．0.5N C．1N
在不超过弹簧测力计量程的限度下，她最好选择_________（填字母）
（3）小华发现钩码越多，F越接近_________G．
24．俯卧撑运动对发展力量素质，提高人体生理机能，发展平衡和支撑能力起着重要作用．可以改善中枢神经系统，有利于骨的坚实，关节的灵活，韧带的牢固，肌肉的粗壮及弹性，同时能加速血液循环，增大肺活量．如图所示，某同学做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆．
（1）此杠杆的支点为_______（选填 “O”、“ A”或 “B”）点．
（2）若该同学质量为50kg，那么他将身体撑起，每只手的支持力至少为________N；若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为________W．（g=10N/kg）
（3）做俯卧撑运动时，该同学消耗的化学能_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）克服自身重所需的能量．
25．如图所示为一款塔式起重机，工作电压为380伏．当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时，工作电流是18安；当起重臂水平旋转，带动重物在8秒内移动16米时，工作电流是5安．
(1)如果起重臂加长，那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)．
(2)请计算在整个过程中，起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1％) _________．
26．力对物体转动的影响，不仅跟力的大小有关，还跟力和转动轴之间的距离(由力的方向和作用点决定)有关．力越大，力到转动轴的距离越大，力使物体转动的作用效果越明显．从转动轴到力的作用线的距离，叫力臂；力和力臂的乘积叫力矩，用M表示，M=F×L．力矩的单位是N m．
(1)如图甲是力F作用在水平杠杠上的示意图．OB的长度为L，力F与OB的夹角为30°，请在图中画出F的力臂，并推导出力F的力矩表达式．
(2)如图乙是摩擦传动的示意图，主动轮半径为0.04m，从动轮半径为0.12m，它们接触位置相互摩擦力的大小是50N，则这一对摩擦力对主动轮和从动轮的转轴的力矩分别为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为
F＝(G+G动)
当钩码重力
G≤G动
时
F≥G
即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。
故选A。
2．D
【详解】
由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数n=2，因为动滑轮重、绳重和摩擦都考虑在内，所以实际拉力
故D符合题意。
故选D。
3．A
【详解】
设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。
故选A。
4．C
【详解】
A．由图知，使用的滑轮的轴的位置不变，是定滑轮，故A错误；
BC．使用定滑轮不能省力，其作用是改变力的方向，故B错误，C正确；
D．由于重物的重力大于小孩的重力，使得小孩被提上去，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
杠杆受到的向下拉力为
根据杠杆平衡条件得
解得
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】
AB．定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误，B正确；
C．动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力，只使用动滑轮不会改变力的方向，故C错误；
D．滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，机械可以省力或省距离，但不能既省力又省距离，机械不能省功，所以滑轮组不可以省距离，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图可知，n=3，由受力分析可得， ，则动滑轮重
G动=nF-f=3×80N-200N=40N
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．D
【详解】
A．滑轮组的机械效率为
故A错误；
B．绳子自由端移动速度为
故B错误；
C．绳子自由端拉力的功率为
故C错误；
D．2s 时间内拉力做的功为
故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力、不考虑绳与滑轮摩擦的情况下得出的，在实际的实验中应当考虑动两个因素对结果的影响，故最不可取的是“实验失败，停止实验”，其它三个选项是可取的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
A．定滑轮实质是一个等臂杠杆，既不省力也不费距，但是可以改变力的方向，但不能说明定滑轮的功能一定比等臂杠杆的强，故A错误；
B．动滑轮实质是一个省力杠杆，最多能省一半力；但做功多少由力的大小和移动的距离共同决定，所以无法判断动滑轮做功和定滑轮做功的多少，故B错误；
C．滑轮组结合了动滑轮和定滑轮的优点，既有定滑轮的改变力的方向，也有动滑轮的省力，故C正确；
D．作用在杠杆的动力和阻力分别在支点的两侧时，此时两个力的方向也有可能相同，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
定滑轮是一个等臂杠杆，不能省力，但可以改变力的方向，故ABD错误，C正确。
故选C。
12．B
【详解】
假设物重为G，不计滑轮的重力且不计绳重的情况下，左边的滑轮是定滑轮，只能改变力的方向，不省力，也不费力，故
F1=G
中间的滑轮是动滑轮，能够省一半的力，故
F2=G
右边的滑轮是动滑轮，F3作用在动滑轮的轴上，有
，F3=2G
综上所述，F1、F2和F3的大小关系是
F2
故选B。
13．A
【详解】
如图所示：
对于人
G人＝F支+F拉
对于重物
G物＝F浮+F拉′
因为使用的是定滑轮，不计摩擦和水的阻力，则
F拉＝F拉′
G人﹣F支＝G物﹣F浮
F支＝G人﹣G物+F浮
小科将重物从水底缓慢拉到井口：物体露出水面之前是全浸入，因排开水的体积不变，根据阿基米德原理知道物体受到的浮力不变，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；从物体露出水面到刚好离开水面，因排开水的体积变小，根据阿基米德原理知道物受到的浮力变小，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力变小；物体离开水面上升，物体受到的浮力为0，而人重和物重不变，所以地面对人的支持力不变；由此可知，地面对人的支持力是先不变、后变小、再不变。故A正确，BCD错误。
故选A。
14．B
【详解】
因为使用定滑轮不省力，所以F1=G；因为使用动滑轮能省一半力，所以不计滑轮重及摩擦，因此F1＞F2。不计滑轮重及摩擦，同一重物，用动滑轮和动滑轮提升的高度相同，它们克服物体的重力做的功相同，所以
W1=W2=Gh
故选B。
15．B
【详解】
A．压力是指垂直作用在物体表面上的力，作用点应该在斜面上，不应该在物体重心，故A错误；
B．由图可知，O为支点，力沿F方向时，此时的力臂OB是最大的，阻力和阻力臂不变，所以用力是最小的，故B正确；
C．漂浮的苹果受到的重力和浮力应该是相等的，而图中两条线段不相等，故C错误；
D．由图可知，动滑轮承重的绳子股数为3股，故D错误。
故选B。
16． 定 改变动力的方向
【详解】
[1]旗杆顶部滑轮的轴不动，是一个定滑轮。
[2]它能改变动力的方向，但不能省力。
17． 可以改变用力的方向 50 动
【详解】
[1]由图可知，甲是定滑轮其优点是能改变力的方向。
[2]使用定滑轮不省力也不费力，故人给绳子的拉力等于物体的重力，即为50N。
[3]乙图中的滑轮轴随物体一起运动，所以是动滑轮。
18． F1=F2=F3 定滑轮不能省力但能改变施力的方向 省力 轮轴
【详解】
（1）（2）[1][2]由图可知，此装置为定滑轮有F1=F2=F3，说明定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小。
（3）[3][4]钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形；其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以轮轴是一种省力杠杆。
19． 20 20
【详解】
[1]由图知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效段数
n＝2
弹簧测力计读数为 10N，即水平拉力
F＝10N
若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦，与M相连的绳子对滑轮组的水平面向右的拉力为
T=2F＝2×10N＝20N
由力的相互性，滑轮组水平向左拉绳子的力也为20N，绳子对M水平向左的拉力大小为20N，因物体做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，则物体的M与地面间的摩擦力
f＝T＝20N
[2]物体M 的运动速度为 1m/s，绳子自由端移动的速度
v＝2v物＝2×1m/s＝2m/s
水平拉力 F 做功的功率
＝10N×2m/s＝20W
20． 20 0.1
【详解】
[1]如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，则有，所以物体A受到的摩擦力
[2]物体移动了，所以拉力要移动，绳子运动的速度是
21． 见解析 3 900 J 180 W 90％ 不正确；题中未说明摩擦不计．
【详解】
①要使承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮绕起，如图所示：
②由图知，滑轮组由3段绳子承担物重；
（2）①s=3h=3×1 m=3 m，W总=Fs=300 N×3 m=900 J；
②P总==180 W；
③W有用=Gh=810 N×1 m=810 J，
η=×100%=×100%=90%；
（3）由于绳子具有重力，轮和轴、轮和绳子之间存在摩擦力，所以用公式F拉=（G动+G物）求出动滑轮的重力，是不正确的．
22． 霍曼转移轨道 AD 260
【详解】
（1）[1]由题文可知，路径为“霍曼转移轨道”。
（2）[2]A．平直轨道上行驶的列车，速度变化很小时，可以看成速度不变，可视为做匀速直线运动，故A符合题意；
B．物体受到拉力的大小可以通过弹簧在弹性限度内的伸长多少来衡量使用了数学公式，不是抓住事物本质，忽次要因素，故B不符合题意；
C．重心是模型法的使用，故C不符合题意；
D．不计绳重、滑轮重，忽轮与轴间摩擦，抓住事物本质，忽次要因素，故D符合题意。
故选AD。
（3）[3]此过程火星公转角度为136°，天数为
23． 、C 1/2
【详解】
解答：(1)图中动滑轮的支点O在绳子与动滑轮左边接触处，动力F作用在动滑轮右边，从支点O向动力作用线作垂线段可得动力臂L，如图所示：
(2)在使用动滑轮提升物体时，同时要克服动滑轮的重力，为了减小动滑轮重力对实验结论的影响，在不超过弹簧测力计量程的限度下，使用的钩码重力越大越好，所以最好选择1N的钩码，故选C.(3)钩码越多,物体的重力越大,则动滑轮重力对拉力的影响越小,拉力F就越接近1/2G.
故答案为(1)如上图所示;(2)C;(3)12.
24． O 150 60 大于
【详解】
（1）由图可知，此杠杆的支点为O点．
（2）该同学质量为50kg，重为：，
根据杠杆平衡条件得：
解得B点的力应为：，
因为两只手着地，所以每只手的支持力至少为150N；
每次肩部上升的距离均为0.4m，则重心上升的高度为：
，；
他在1min内做了30个俯卧撑，做功为：
所以他的功率至少为：
．
（3）做俯卧撑运动时，消耗了身体内的化学能，获得了机械能，转化中有一部分能量会克服关节等处的摩擦力做功，所以该同学消耗的化学能大于克服自身重所需的能量．
25． 增加 1×105J；65.8%
【详解】
(1)如果起重臂加长，则起重臂的自重增加、对应的力臂增大，而支点左侧的力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，应增大平衡块的重力，即增加平衡块的质量．(2)重物的重力：G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N，当起重机匀速提升重物时，拉力对重物做功，而当起重臂水平旋转，重物没有在拉力的方向上移动距离，此时拉力对重物不做功，所以,整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功(增加的机械能):W机＝Fh＝Gh＝5000N×20m＝1×105J；起重机匀速提升重物所用的时间：t1＝ ＝20s,整个过程中消耗的电能：W电＝UI1t1+UI2t2＝380V×18A×20s+380V×5A×8s＝1.368×105J+1.52×104J＝1.52×105J，则起重机将电能转化成机械能的效率：η＝×100%＝×100%65.8%.
（1）如果起重臂加长，则起重臂的自重增加、对应的力臂增大，而支点左侧的力臂不变，根据杠杆平衡条件进行判断．（2）知道物体的质量求出重力；当起重机匀速提升重物时，拉力对重物做功，而当起重臂水平旋转，重物没有在拉力的方向上移动距离，此时拉力对重物不做功；已知物体升高的高度，根据W＝Fs求出钢绳对重物所做的功（增加的机械能）；把物体升高和平移过程中，都消耗电能，根据W＝UIt求出消耗的总电能；根据η＝×100%求出能量转化效率．
26．(1)
M=1/2 FL
(2)主动轮：M=FL=50N×0.04m=2N M 从动轮：M=FL=50N×0.12m=6N M
【详解】
(1)延长拉力作用线F，过支点O做拉力作用线F的垂线，即为拉力F的力臂，如图：
；
由于力F与OB的夹角为30°，根据数学知识可知，F的力臂的长度为L，
F的力矩表达式为：
M=FL；
(2)力和力臂的乘积叫力矩，则主动轮的力矩：
M=FL=50N×0.04m=2N M；
从动轮的力矩为：
M=FL=50N×0.12m=6N M．
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