專題02 滑輪（原卷版）

專題02滑輪一、單選題1．關(guān)于杠桿和滑輪，下列論述正確的是（）A．因?yàn)槎ɑ喣芨淖冇昧Ψ较?，因此定滑輪的功能一定比等臂杠桿的強(qiáng)B．因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪最多能省一半力，所以使用動(dòng)滑輪做功一定比定滑輪的少C．若將定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起使用，則有可能既省力又能改變用力方向D．作用在杠桿的動(dòng)力和阻力，方向一定相反2．在日常生活中，能用100N的拉力提起重150N的物體的簡(jiǎn)單機(jī)械是（）①杠桿②斜面③一個(gè)定滑輪④一個(gè)動(dòng)滑輪A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④3．如圖，不計(jì)滑輪重及摩擦，分別用力F1、F2勻速提升同一重物，使該重物上升相同的高度，則力F1、F2及其所做的功W1、W2的大小關(guān)系為（）A．F1>F2，W1＜W2 B．F1>F2，W1=W2C．F1>F2，W1>W2 D．F1＜F2，W1＜W24．圖甲、乙為工人施工中，利用滑輪提升物體的示意圖，甲圖中沿不同方向?qū)⒁煌爸貫?00N的泥沙提到高處，乙圖中使用拉力F將一桶重為200N的泥沙提到高處（不計(jì)滑輪自重、繩重及軸摩擦），則（）A．F1>F2>F3，F(xiàn)=100N B．F1=F2=F3，F(xiàn)=100NC．F1>F2>F3，F(xiàn)≠100N D．F1=F2=F3，F(xiàn)≠100N5．如圖所示，物體A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們所受的重力分別是6N和14N，關(guān)于它們的受力情況，下面說法正確的是（）A．物體A受到的合力是8NB．物體A受到的拉力是14NC．物體B受到重力與拉力的合力是8ND．物體B受到地面的支持力是14N6．如圖所示，不計(jì)動(dòng)滑輪與繩的重力以及之間的摩擦，在水平拉力F的作用下，物體M以0.5m/s的速度向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20N，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．M受到地面的摩擦力為20NB．動(dòng)滑輪移動(dòng)的速度是1m/sC．拉力F的功率為10WD．M受到的重力與地面對(duì)M的支持力是一對(duì)平衡力7．如圖所示，人通過定滑輪拉住重為98牛的物體，當(dāng)人拉繩子從A點(diǎn)慢慢移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，人對(duì)繩子的拉力和拉力所做的功為（）A．拉力逐漸增大，拉力所做的功為98焦B．拉力的大小不變，拉力所做的功為196焦C．拉力的大小不變，拉力所做的功為294焦D．拉力的大小不變，拉力所做的功為392焦8．如圖所示，用三種方法拉動(dòng)同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，使物體以相等速度移動(dòng)相同的距離。所用拉力分別是、、，這三個(gè)力的作用點(diǎn)移動(dòng)距離分別是、、，移動(dòng)速度分別為、、，不計(jì)滑輪摩擦，則（）A．

B．

C．

D．

9．如圖所示，用同一個(gè)重力不可忽略的動(dòng)滑輪先后提升同一物體，使物體以相同速度勻速提升相同的高度，所用的力分別是F甲和F乙，拉力做功的功率分別是P甲和P乙。若不計(jì)摩擦和繩重，則F甲與F乙、P甲與P乙之間的大小關(guān)系正確的是（

）A．F甲<4F乙，P甲=P乙 B．F甲>4F乙，P甲=P乙C．F甲<4F乙，P甲<P乙 D．F甲>4F乙，P甲>P乙10．如圖所示，重為60牛的物體甲放在水平桌面上，與重為6牛的物體乙用細(xì)繩相連，繩的重力和滑輪處的摩擦均忽略不計(jì)．當(dāng)物體乙恰好能以0.2米/秒的速度勻速下落時(shí)，下列判斷中不正確的是A．繩拉甲物體的力為6牛B．甲物體的速度為0.2米/秒C．5秒內(nèi)繩的拉力對(duì)甲物體做的功為60焦D．繩的拉力做功的功率為1.2W11．如圖所示，物體A在拉力的作用下沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)了一段距離s，試比較拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑輪重、繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)）．下列判斷正確的是A．F1=2F2W1=W2B．F1=F2W1=W2C．F1=4F2W1=W2D．F1=F2W1=W212．小李的質(zhì)量為50kg，可以舉起80kg的杠鈴；小胖的質(zhì)量為70kg，可以舉起60kg的杠鈴。他們兩人通過如圖所示的裝置來比賽，雙方都竭盡全力，看誰能把對(duì)方拉起來。比賽結(jié)果應(yīng)是（）A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起 C．兩個(gè)都拉不起 D．兩個(gè)都拉起13．如圖甲所示，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均為0.4kg，不計(jì)繩重和繩子與滑輪之間的摩擦，水平桌面粗糙。當(dāng)物體B的質(zhì)量為m時(shí)，物體B豎直向下運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示；當(dāng)用一個(gè)F=16N水平向左的力（圖中未畫出）拉物體A時(shí)，物體A向左做直線運(yùn)動(dòng)的圖像如圖丙所示，g=10N/kg，則下列判斷正確的是（

）A．物體B的質(zhì)量m=1kgB．當(dāng)物體A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力為16N，方向水平向右C．當(dāng)物體A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F做功的功率為6.4WD．當(dāng)物體B向下運(yùn)動(dòng)5s時(shí)，物體B的重力做功為24J14．根據(jù)胡克定律可知：彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)（壓縮）量成正比，即F=kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長(zhǎng)（壓縮）量。如圖所示，兩根勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕彈簧豎直懸掛，下端用不可伸長(zhǎng)的光滑細(xì)繩連接，已知光滑的滑輪的重力為G0，求當(dāng)滑輪下掛一重為G的物體時(shí)，滑輪下降的距離是（）A． B．C． D．二、填空題15．使用如圖所示的滑輪勻速提起重為20牛的物體，不計(jì)摩擦和滑輪重力。圖（a）中物體勻速上升時(shí)，其動(dòng)能將_________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；圖（b）中力F2的大小為_________牛；圖______中的滑輪可以看作等臂杠桿。16．在我國(guó)古代，簡(jiǎn)單機(jī)械就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋裝置就是一個(gè)例子，如圖所示。在拉起吊橋過程中，滑輪C屬于___________（選填“定”或“動(dòng)”）滑輪，吊橋可看作支點(diǎn)為___________（選填“A”、“B”或“C”）點(diǎn)的___________（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿。17．如圖所示，物體A的質(zhì)量為20千克，在力F的作用下，2秒內(nèi)沿水平方向運(yùn)動(dòng)了1米，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為80牛，則物體受到地面的滑動(dòng)摩擦力為_________牛，拉力的功率為_________瓦。18．如圖所示，物體A質(zhì)量為2千克，在力作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為2厘米秒，彈簧秤示數(shù)為5牛，則拉力為_______牛，A受到的摩擦力為_______牛，拉力的功率是_______瓦。重力做的功是_______焦。（不計(jì)滑輪的重力及滑輪的摩擦）19．如圖所示，小麗同學(xué)用一個(gè)距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體，從滑輪正下方的A點(diǎn)沿水平方向移動(dòng)4m到B點(diǎn)，用時(shí)4s。假設(shè)整個(gè)過程，物體勻速上升，若不計(jì)繩重和摩擦，她在A時(shí)對(duì)繩子的拉力______（選填“等于”“小于”或“大于”）她在B時(shí)對(duì)繩子的拉力。小麗從A移動(dòng)到B，她的平均速度為_______m/s，她拉繩子做了_______J的功。20．如圖所示，質(zhì)量為2千克的物體A在力F的作用下以0.4米/秒的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為1.5牛，則拉力F為______牛，物體與水平地面的摩擦力為______牛，在5秒鐘內(nèi)F做的功是______焦，其功率為______瓦，在此過程中重力做功______焦。（不計(jì)滑輪與細(xì)繩間的任何摩擦）21．邊長(zhǎng)為0.1m質(zhì)量均勻的正方體物體M，重力為50N。如圖所示裝置，橫桿可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，系在橫桿B端的細(xì)繩通過動(dòng)滑輪連著物體M，用力F在A點(diǎn)豎直向上提橫桿時(shí)，橫桿在水平位置平衡，此時(shí)物體M受到地面的支持力為16N，若仍用力F在距離A點(diǎn)0.1m處豎直向上使橫桿仍在水平位置平衡，此時(shí)物體M受到地面支持力為10N，已知橫桿長(zhǎng)OB=0.8m，OA=0.6m，g取10N/kg，不計(jì)橫桿質(zhì)量、繩質(zhì)量和摩擦，則力F的大小為________N，動(dòng)滑輪重力為________N。22．為了探究小球靜止在斜面上時(shí)，沿斜面向上的拉力F的大小與哪些因素有關(guān)，小紅用兩個(gè)所受重力G不同的光滑小球甲、乙和彈簧測(cè)力計(jì)等器材按圖（a）、（b）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后改變斜面與水平面的傾角繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F(xiàn)1＜F2＜F3＜F4）①由圖（a）、（b）及相關(guān)條件可得出的初步結(jié)論是：光滑小球靜止在斜面上時(shí)，______，F(xiàn)越大。②由圖8（b）、（c）、（d）及相關(guān)條件可得出的初步結(jié)論是：______。三、作圖題23．在圖中標(biāo)出滑輪的支點(diǎn)O，畫出動(dòng)力F1的動(dòng)力臂l124．如圖，用動(dòng)滑輪提起重物的示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D中作出反映動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)的杠桿示意圖。25．在圖中標(biāo)出滑輪的支點(diǎn)O，畫出動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1以及阻力臂l2．()四、計(jì)算題26．用圖所示裝置勻速提起重為50牛的物體，5秒內(nèi)，繩子自由端向下移動(dòng)3米（忽略滑輪重力及摩擦）。求：（1）手對(duì)繩的拉力F；（2）繩拉重物所做的功W；（3）拉力F的功率P。27．工人用如圖所示的滑輪裝置，將物體勻速向上提起，不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦及滑輪重，工人作用在繩子上的力為100牛，工人在5秒內(nèi)拉動(dòng)繩子做功100焦，求：（1）物體的重力；（2）則求繩子自由端上升的距離；（3）工人拉動(dòng)繩子的功率。28．如圖所示，A為質(zhì)量可忽略不計(jì)的彈簧測(cè)力計(jì)，m是質(zhì)量為5kg的物體，在力F的作用下以1m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N，求：（1）拉力F的大??；（2）物體與水平面間的摩擦力；（3）3s內(nèi)F做的功；（4）拉力F做功的功率。29．如圖所示，一架無人機(jī)通過動(dòng)滑輪將貨物從深井中拉出。已知井深5米，貨物重20牛，無人機(jī)豎直向上勻速飛行的速度為0.4米/秒，不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦。求：①貨物從井底拉至井口的時(shí)間。②貨物從井底拉至井口的過程中，無人機(jī)拉繩子的拉力做功。③若無人機(jī)重10牛，則貨物從井底拉至井口的過程中，此無人機(jī)升力（維持無人機(jī)向上飛行的動(dòng)力）的功率。30．如圖1所示，用滑輪按甲和乙兩種方式拉同一重為5牛物體在相同的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪與繩子的摩擦力及滑輪重，拉力分別為F甲和F乙、兩個(gè)拉力自由端的s-t圖像如圖2所示，已知F甲的大小為4牛，求：(1)按甲方式拉動(dòng)時(shí)，物體的速度；(2)若物體運(yùn)動(dòng)3秒，F(xiàn)甲所做的功；(3)若物體移動(dòng)了3.6米，F(xiàn)乙的功率。五、實(shí)驗(yàn)題31．小華同學(xué)研究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，他們先用彈簧測(cè)力計(jì)如圖（a）所示勻速提升重物，再分別用重力不同的動(dòng)滑輪甲、乙、丙（G甲＜G乙＜G丙）豎直向上勻速提升同一重物，如圖（b）、（c）、（d）。請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，然后歸納得出結(jié)論；（1）分析比較圖（a）與（b）或（a）與（c）或（a）與（d）可得：___________；（2）分析比較圖（b）與（c）與（d）可得：___________。32．如圖是小海同學(xué)“研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。他按圖示提起鉤碼時(shí)注意保持測(cè)力計(jì)勻速移動(dòng)，分別測(cè)得一組數(shù)據(jù)如下表所示鉤碼重G/N鉤碼升高高度h/m測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離S/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4請(qǐng)你分析：（1）比較測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，可知：使用動(dòng)滑輪的好處是______；（2）比較測(cè)力計(jì)拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是______；（3）把鉤碼升高相同的高度，比較乙和丙實(shí)驗(yàn)測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，可知：使用動(dòng)滑輪______；33．某小組同學(xué)研究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，他們先用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢提起重物（重力為2牛），如圖1（a）所示，再用動(dòng)滑輪緩慢提起相同重物，如圖1（b）所示；接著他們換了重物（重力為3牛）再做一次實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。序號(hào)拉力F2（牛）使用動(dòng)滑輪拉力F1（牛）第一次21第二次32.3(1)小明看了記錄的數(shù)據(jù)后，認(rèn)為第一次的數(shù)據(jù)是正確的，第二次的數(shù)據(jù)是錯(cuò)的。小明為了說明理由，畫了動(dòng)滑輪工作示意圖（如圖2所示），并做了如下分析：根據(jù)如圖2所示可知，動(dòng)滑輪工作時(shí)，動(dòng)力臂（l1）是直徑，阻力臂（l1）是半徑，再根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1=F2l2，因?yàn)閘1=2l2，所以F1=F2，因此第一次數(shù)據(jù)是正確的，第二次數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤。你認(rèn)為小明的分析和判斷是否合理，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由；______(2)小明進(jìn)一步分析第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)：使用動(dòng)滑輪提升重物，雖然能省力但做的功要比不用滑輪直接提升重物所做的功要多，請(qǐng)你分析一下，多做功的原因可能是______。34．小金在翻閱初二物理教材時(shí)發(fā)現(xiàn)“沿光滑斜面向上拉重桷所需的拉力F小于物體所受的重力G”，他為了深入的研究這個(gè)“沿斜面向上的拉力大小”，用兩個(gè)重力不同的光滑小球和彈簧測(cè)力計(jì)等器材按圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，他改變斜面與水平面的夾角θ，并保持拉力的方向始終沿斜面向上．他記錄的數(shù)據(jù)知表一，表二所示．表一小球重力為3牛

實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面與水平面的夾角θ測(cè)力計(jì)的示數(shù)（牛）130°1.5245°2.1353°2.4表二小球重力為5牛

實(shí)驗(yàn)序號(hào)斜面與水平面的夾角θ測(cè)力計(jì)的示數(shù)（牛）137°3.0245°3.5360°4.3(1)[分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2和3或4和5和6的測(cè)力計(jì)示數(shù)、斜面與水平面夾角，可得出的初步結(jié)論是：重力一定的小球靜止在斜面時(shí)，它受到沿斜面向上的拉力____重力．（選填“小于等于”或“大于”）(2)[分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)_的測(cè)力計(jì)示數(shù)、斜面與水平面夾角，可得出初步結(jié)論是：當(dāng)斜面與水平面的夾角θ—定時(shí)，___，使小球靜止的沿斜面向上的拉力大．(3)[小金發(fā)現(xiàn)：當(dāng)斜面與水平面的夾角θ—定時(shí)，使小球靜止的沿斜面向上的拉力與重力的比值是相等的．為了驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)，他們添加了一些器材繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．他們?cè)O(shè)計(jì)了表三用以記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你完成表三中空缺的欄目．表三θ