人教版八年级下12.2滑轮同步练习（答案）

人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，用同一根杠杆或同一个滑轮提起同一重物G，滑轮和杠杆自身重力不计，使重物G都处于静止状态，其中用力最大的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
3．在探究使用滑轮组时拉力与物重的关系活动中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A，如图甲所示。然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H，如图乙所示。（不计摩擦与绳重），则以下物理量正确的是（　　）
A．拉力F=G B．拉力F=G
C．绳自由端移动距离为2H D．绳自由端移动距离为3H
4．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（　　）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
5．在下列轻质简单机械中，能用10牛的力将重20牛的物体提起的可能是（　　）
①一个定滑轮②一个动滑轮③一根杠杆
A．①和② B．①和③ C．②和③ D．①②③
6．如图所示，下列关于国旗杆顶部所装滑轮的说法正确的是（　　）
A．它是定滑轮，用它可以改变力的方向 B．它是定滑轮，用它可以省力
C．它是动滑轮，用它可以省功 D．它是动滑轮，用它可以省力
7．如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（　　）
A．M受到地面摩擦力水平向左
B．M受到地面的摩擦力为10N
C．M受到的重力对M所做的功为100J
D．拉力F的功率为4W
8．用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（　　）
A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
9．如图所示，沙桶通过滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦。下列分析正确的是（　　）
A．实验中，使用滑轮是为省力
B．当沙桶落地后，受到惯性作用滑块继续向左运动
C．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力
D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为10N
10．用如图所示的滑轮组，匀速直线拉动水平地面上重为35N的物体，手的拉力为20N，物体移动的速度为0.1m/s，物体受到地面的摩擦力为32N，不计绳重、滑轮组的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．滑轮组的机械效率为80% B．动滑轮重为5N
C．拉力的功率为2W D．10s内物体的重力做功为35J
11．如图所示，重为2N的物体A放在水平桌面上，重为5N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1N（不计绳重和摩擦），B恰好可以匀速下降。现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F。下列说法正确的是（　　）
A．B匀速下降时，物体A受到3N的摩擦力
B．拉力F的大小为4N
C．拉力F的功率为1.2W
D．B匀速上升0.6m的过程中，拉力F做功2.4J
12．用图甲所示滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和摩擦）下列计算结果不正确的是（　　）
A．动滑轮重20N B．2s~3s内，拉力F的功率是24W
C．0.5s时，物体对地面的压力是10N D．1s~2s内，拉力F做的功是15J
二、填空题
13．如图所示的滑轮组，在拉力F作用下物体A以0.1m/s的速度匀速上升，则绳子自由端移动的速度是___________m/s；若以动滑轮为参照物，物体A是___________的。
14．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是 ________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为 ________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下 _________m。
15．如图所示，物体A和B所受重力都为40牛，其中______图为定滑轮（选填“（a）”或“（b）”），作用是______。若不考虑滑轮重力和绳子的摩擦，当竖直用力分别匀速提起物体A和B时，力FA大小为______牛
16．如图所示，甲物块浸没在水中且甲和乙处于静止状态。已知甲重12N、乙重8N，不计绳重及一切摩擦，则甲的密度为_______kg/m3。
三、综合题
17．阅读短文并回答：
天龙山公路
省会太原天龙山防火旅游通道全长30公里，该通道为太原西山旅游公路的重要组成部分，这条公路兼具“森林防火”和“山洪防御”的功能，其矫若惊龙的外形，被网民称为最美“网红路、网红桥”。
天龙山公路，全程长度为30公里，沿途有四座高架桥和一处隧道。天龙山公路从起点到终点的垂直高低落差达350米。以一层居民楼3米的平均高度估算，这相当于116层楼的高度。
（1）同样高的山，建高架桥是为了加大公路的______，目的是为了______；
（2）一台1.5t的小轿车从起点匀速开到终点，克服重力做功______J，小轿车的动能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） g=10N/kg
18．小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄.村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶．为什么汽车要走这么长的路程呢 小莉回校后请教了科学老师用如图所示的斜面进行模拟实脸.在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度，发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小．
（1）由此她明白了很长的山路使汽车_________（选填“省力”或“省功”）的作用．
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一段长3750米的路程，提高250米，需要的时间为________秒，所做的有用功为________焦．（g=10N/kg）
19．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）。
20．质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平。其示数为2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）
(1)作用在绳端的拉力F______N；
(2)水平桌面对物体A的摩擦力是______N；
(3)在10s内拉力作用点移动______m。
21．小明和同学到福利院义务劳动时，发现有的桌子脚下装有如图甲所示的轮子．
（1）他将压杆按下，压板就会紧压在轮子上，使轮子无法滚动，桌子不容易被推动，说明用滑动代替滚动可以______摩擦：压杆做得较宽人可以起到______压强的作用．（均选填“增大”或“減小”）
（2）小明发现压杆是省力杠杆，O为支点．请在图乙中画出压力F的力臂l．
( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
A．根据杠杆的平衡条件可知杠杆平衡时
故拉力；
B．图B中为定滑轮提升物体，不能省力，只能改变力的方向，绳端拉力；
C．图C中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有2段绳子承载，自由端拉力；
D．图D中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有3段绳子承载，自由端拉力；其中D图中自由端拉力最小。
故选D。
2．B
A．由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以，故A不符合题意；
B．由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以，故B符合题意；
C．使用定滑轮，，故C不符合题意；
D．使用动滑轮，，故D不符合题意。
故选B。
3．D
AB．由图知，物体和动滑轮的总重由三段绳子承担，不计摩擦与绳重，拉力
F=(G+G动)
故AB错误；
CD．图中AB两点间的距离为2H，这并不是绳子自由端移动的距离，绳子自由端移动的距离应该为原来的A点到现在A点的竖直距离；钩码升高H，则绳子自由端移动的距离为
s=3H
故C错误，D正确。
故选D。
4．A
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
5．C
用10N的力能将重20N的物体竖直提起，使用的机械一定是能省力的机械；
①定滑轮不省力，故不能用定滑轮，故①不符合题意；
②不计机械自重和摩擦的情况下，动滑轮可以省一半的力，可以用10N的力将重20N的物体提起，故②符合题意；
③使用杠杆可以省力，用动力臂等于阻力臂2倍的杠杆，在不计机械自重的情况下，可以用10N的力将重20N的物体提起，故③符合题意；
综上所述，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．A
国旗杆顶部装的是定滑轮，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，使用任何机械都不能省功，定滑轮也是这样，故BCD错误，A正确。
故选A。
7．D
AB．弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力
f=F拉=20N
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；
C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；
D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知，绳子的有效段数
n=2
则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度
拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
8．C
A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽绳重和轴摩擦，根据
即
解得
故B错误；
C．由图可知
自由端移动的速度为
故C正确；
D．天花板受到的拉力为
故D错误。
故选C。
9．D
A．实验中，使用定滑轮，是为了改变力的方向，故A错误；
B．惯性是物体本身的一种属性，不是力，不能用受到、作用描述，故B错误；
C．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是两个物体间的力，是相互作用力，故C错误；
D．当沙桶和沙的总重为5N时，滑块水平向左做匀速直线运动，说明该滑块受到了向右的摩擦力，其大小为5N，若通过滑块拉动沙桶匀速上升，滑块处于平衡态，滑块受到向左的拉力，大小为5N，还受到了向左的摩擦力，大小为5N，故向右的拉力为10N，故D正确。
故选D。
10．A
A．滑轮组的机械效率为
故A正确；
B．动滑轮重为
故B错误；
C．拉力的功率为
故C错误；
D．重力与移动的距离垂直，不做功，10s内物体的重力做功为零，故D错误。
故选A。
11．B
A．由题意知，B匀速下降时，A也匀速向右直线运动，所以绳子自由端所受的拉力与A所受的摩擦力是一对平衡力。由图示知，滑轮组承重绳子的根数为3根，不计绳重和摩擦时，绳子自由端所受的拉力
所以A受到的摩擦力为2N。故A错误；
B．当B匀速上升时，绳子自由端所受的拉力的大小仍为2N，且物体A压力及接触面的粗糙程度不变，则A受到水平向右摩擦力的大小为2N，此时A也匀速直线运动，所以A向左的水平拉力
F=F1+f1=2N+2N=4N
故B正确；
C．B以0.3m/s的速度匀速上升时，绳子端移动的速度，即A物体的速度
vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s
拉力的功率
P=FvB=4N×0.9m/s=3.6W
故C错误；
D．B匀速上升0.6m，A移动的距离
sA=3sB=3×0.6m=1.8m
此过程拉力做功
W=FsA=4N×1.8m=7.2J
故D错误。
故选B。
12．C
A．如图甲乙丙所示，承担总重力的绳子段数为，在2s~3s内，拉力为时，物体以的速度匀速上升，所以动滑轮的重为
故A正确，不符合题意；
B．在2s~3s内，物体以的速度匀速上升，绳子端拉力F1的速度为
拉力F的功率为
故B正确，不符合题意；
C．0.5s时，绳子端拉力，则动滑轮对物体的拉力为
物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，所以物体对地面的压力为
故C错误，符合题意；
D．1s~2s内，拉力，物体上升高度为，绳子端拉力运动的距离为
拉力F做的功为
故D正确，不符合题意。
故选C。
13． 0.2 静止
[1]此滑轮组中，有2段绳子承担物重，则绳子自由端运动的距离是物体上升距离的2倍。滑轮组工作时，二者是同时运动同时静止的，运动时候相同。所以，二者的速度也是2倍的关系，因此，绳子自由端的运动速度为
2×0.1m/s=0.2m/s
[2]滑轮组在工作时，物体与动滑轮一齐上升，相对位置保持不变，因而，二者保持相对静止。
14． 定 10 2
[1]由图可知，滑轮A的轴固定不动，故滑轮A是定滑轮。
[2]由图可知
若不计摩擦和滑轮重，的大小为
[3]要使重物上升1m，绳自由端移动的距离为
15． （b） 改变力的方向 20
[1]使用过程中，滑轮轴固定不动的滑轮叫定滑轮。使用过程中，滑轮轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，故B图中的滑轮轴固定不动，是定滑轮。
[2]定滑轮在使用过程中，总是绕着固定点转动，也就是说定滑轮是个形状特殊的杠杆，其动力臂和阻力臂始终等于滑轮的半径，大小不变。故使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
[3]由图知，用于提升物体A的滑轮为动滑轮，直接作用在动滑轮上承担拉力的绳子段数为2。因不计滑轮重及摩擦，所以拉力的大小为
16．3×103
由图可知，两滑轮都是定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力，所以此时绳子对甲的拉力等于乙的重力，对甲受力分析可知，甲受竖直向下的重力，竖直向上的浮力，绳子向上的拉力，处于静止状态，则
G=F+F浮
即
12N=8N+F浮
解得F浮=4N，甲物体浸没在液体中，排开液体的体积即物体的体积
甲重12N，则甲物体的质量
则甲的密度
17． 长度 省力 5.25×106 不变
（1）[1][2]由图知道，高架桥弯弯曲曲如盘龙，相当于斜面加长了运动距离，使公路成一个平缓的斜面，可以省力。
（2）[3]小货车的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
当小货车从山底行驶至山顶时，克服重力所做的功
W=Gh=1.5×104N×350m=5.25×106J
[4]由于小轿车从起点匀速开到终点，速度不变，质量不变，故动能不变。
18． 省力 375 5×106
(1)汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，可以省力，但不能省功；
(2)因为，所以汽车通过3750米路程所用的时间：；
汽车所做的有用功为：W=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×250m=5×106J.
19． 霍曼转移轨道 AD 260
（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
20． 2 6 6
(1)[1]因为弹簧测力计的示数是2N，所以，作用在绳端的拉力F为2N。
(2)[2]由图可知，承担摩擦力的绳子股数是3，所以
则
(3)[3]物体A在10s内通过的距离
绳子自由端移动的距离
21． 增大 减小
第一空．轮子不转动时推桌子属于滑动摩擦，轮子能转动时属于滚动摩擦，轮子不转动时更难推动桌子，说明滑动摩擦大于滚动摩擦，即用滑动代替滚动可以增大摩擦；
第二空．根据压强的公式可知，当压力一定时，受力面积增大，压强减小，即压杆做得较宽人可以起到减小压强的作用；
第三空．根据力臂的定义，从支点O向力F的作用线作垂线，O到垂足的距离即为力臂l，如图：
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