人教版八年級物理下冊同步備課課時12.2滑輪(備作業(yè))(原卷版+解析)

課時12.2滑輪（備作業(yè)）（原卷版）一、選擇題1．如圖所示的裝置中，物體G1重為100N，物體G2重為10N，當G1不加外力時，G2恰能勻速下降。若在G1上加水平向左的拉力（如圖虛線所示），恰能讓G1勻速向左運動，則拉力F為（不計拉繩的重及摩擦）（）。A.10NB.20NC.50ND.110N2.如圖所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，使物體以相等速度移動相同的距離.所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個力作用點移動距離分別是S1、S2、S3，移動速度分別為V1、V2、V3，不計滑輪摩擦，則（

）。A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4；B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4；D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:13.彈簧秤A和B及滑輪組均處于靜止狀態(tài)，F(xiàn)=10N，若不考慮秤重，滑輪重及摩擦，彈簧秤A和B的示數(shù)分別為（）。A.30N和30NB.30N和20NC.20N和20ND.20N和30N4.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）。二、填空題5.如圖所示，在豎直向上大小為10N力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2m/s，不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為和。6.如圖所示的三個滑輪中，屬于動滑輪的是

，若滑輪的自重和摩擦不計，當分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時，則F1、F2、F3的大小關系是

。7.一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動力比阻力小800N，則甲圖中人拉動汽車的拉力至少為，乙圖中人拉動汽車的拉力至少為＿＿＿，其中比較省力的是＿＿圖。（繩與滑輪間的摩擦不計）。甲乙甲乙三、綜合題8.定滑輪在使用時相當于一個杠桿。如圖所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。請在圖中標出這只"杠桿"的支點,畫出拉力,鉤碼重力及它們的力臂(保留作圖痕跡)。若不計摩擦、滑輪重與繩子重，請用杠桿平衡條件推證：F=G。一、選擇題1．（2020·江西）如圖所示，將重6N的物體勻速拉高20cm，在此過程中，不計滑輪裝置自重、繩重和摩擦，以下說法正確的是（）。A.繩子自由端被拉下1.2m B.繩子對地面的拉力為1NC.對物體所做的功為1.2J D.橫梁受到的拉力為9N2.（2020·四川南充）（多選）如圖所示，重為2N的物體A放在水平桌面上，重為5N的物體B掛在動滑輪下，每個滑輪重為1N(不計繩重和摩擦)，B恰好可以勻速下降?，F(xiàn)對A施加水平向左的拉力使B上升，當B以0.3m/s的速度勻速上升時，拉力大小為F。下列說法正確的是（）。A.B勻速下降時，物體A受到3N的摩檫力；B.拉力F的大小為4N；C.拉力F的功率為3.6W；D.B勻速上升0.6m的過程中，拉力F做功2.4J3．（2018·濱州）如圖所示，重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率為80%，則在此過程中，下列說法正確的是（）。A．繩子自由端移動的距離為3mB．有用功為400JC．拉力F的功率為9WD．物體與地面間的滑動摩擦力為72N4．（2020·東莞）在有著“世界工廠”之稱的東莞，車間工人們用如圖所示的滑輪組把重物提起2m的高度，下列關于這個滑輪組工作的說法中，正確的是（）。A．繩子自由端被拉下了10m；B．這個滑輪組能省距離；C．這個滑輪組能省力；D．這個滑輪組能省功5.（2020·孝感）如圖所示，某建筑工人利用滑輪組提升水平面上重900N、底面積為200cm2的方形貨箱，貨箱20s內勻速上升4m，工人所用拉力F為400N（不計繩重和摩擦），則（）。A.人拉繩子的速度為0.2m/s；B.動滑輪的重力為300N；C.此段時間內，拉力F做功為3600J；D.當滑輪組對貨箱的拉力為零時，貨箱對地面的壓強為4.5×104Pa二、填空題6.（2020·青島）研究定滑輪的特點：(1)在研究使用定滑輪是否省力時，用如圖甲所示裝置勻速提升重物，需要測量的物理量是______和______。(2)如圖乙所示，分別用拉力F1、F2、F3勻速提升重物，則三個力的大小關系是______。(3)旗桿頂部有一個定滑輪，給我們升國旗帶來了便利。這是利用定滑輪______的特點。7.（2020·廣東）如圖所示，人向下拉繩提升重物，已知物體重400N，動滑輪重60N，不計繩重及摩擦，將重物勻速提升0.5m，人需用的拉力為______N，繩子自由端移動的距離為______m，人所做的有用功為______J。8.（2019·岳陽）如圖，動滑輪實質上是一個______（填“省力”或“費力”）杠桿，用60N的拉力將沙桶從地面提到9m高的樓上，拉力做的功是______J。三、作圖題9.（2020·威海）如圖所示，用滑輪組提升物體，已知滑輪質量均為2kg，物體重100N，繩子能承受的最大拉力為50N。請畫出繩子的正確繞法，并在繩的末端標出力的方向。（不考慮繩重及摩擦）四、計算題10．（2020·衡陽）如圖所示，用一個動滑輪使重10N的物體在5s內勻速升高0.2m，繩子自由端所用的拉力F為6N。求：（1）繩子自由端移動的速度。（2）拉力F做的功。11.（2019·湘潭）如圖所示利用汽車液壓起重機從礦井中提升重物。起重機起動時滑輪組將重物豎直向上勻速提起，其中N是柱塞，可向上支撐起起重臂ODC。重物和動滑輪總重為15000N，不計摩擦和滑輪組上鋼絲繩重。問：（1）鋼絲繩自由端上作用力F的大小為N。（2）當柱塞向上支撐起起重管繞固定端O轉動時，起重臂ODC是力杠桿。（3）當重物以0.4m/s的速度勻速上升時，鋼絲繩自由端上作用力F的功率是多少？課時12.2滑輪（備作業(yè)）（解析版）一、選擇題1．如圖所示的裝置中，物體G1重為100N，物體G2重為10N，當G1不加外力時，G2恰能勻速下降。若在G1上加水平向左的拉力（如圖虛線所示），恰能讓G1勻速向左運動，則拉力F為（不計拉繩的重及摩擦）（）。A.10NB.20NC.50ND.110N【答案】B。【解析】當G1不加外力時，因為G2勻速下降，根據(jù)定滑輪的特點可知，G1受到的摩擦力f=G2=10N。當G1受到拉力水平向左勻速運動時，摩擦力的方向雖然變了，但大小不變，所以拉力F=f+G2=10N+10N=20N。故選B。2.如圖所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，使物體以相等速度移動相同的距離.所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個力作用點移動距離分別是S1、S2、S3，移動速度分別為V1、V2、V3，不計滑輪摩擦，則（

）。A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4；B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1；C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4；D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:1【答案】B?！窘馕觥坑蓤D可見，本題中三個滑輪都是克服摩擦力做功，假設物體與水平面的摩擦力f，物體移動的速度為v0，運動的時間為t，則對這三個圖分析可得：甲圖：滑輪為定滑輪，因為定滑輪相當于一個等臂杠桿，不能省力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力F1=f；拉力的作用點移動的速度v1=v0，作用點移動的距離S1=v0t。（2）乙圖：滑輪為動滑輪，因為動滑輪相當于一個動力臂是阻力臂2倍的杠桿，省一半的力，所以根據(jù)二力平衡，此時拉力；但是費2倍的距離，拉力的作用點移動的速v2=2v0，作用點移動的距離S2=2v0t。（3）丙圖：滑輪為動滑輪，拉力的作用點在動滑輪的軸上，因此是個費力杠桿，費2倍的力，省2倍的距離，因此F3=2f,拉力的作用點移動的速度，作用點移動的距離;綜上分析可知：①F1：F2：F3=f：f：2f=2：1：4；②v1：v2：v3=v0：2v0：v0=2：4：1；③S1：S2：S3=v0t：2v0t：v0t=2：4：1。故選B。3.彈簧秤A和B及滑輪組均處于靜止狀態(tài)，F(xiàn)=10N，若不考慮秤重，滑輪重及摩擦，彈簧秤A和B的示數(shù)分別為（）。A.30N和30NB.30N和20NC.20N和20ND.20N和30N【答案】B?！窘馕觥坑蓤D可知，A、B兩個彈簧測力計所連接的滑輪nA=3，nB=2；因為F=10N，故A彈簧測力計的示數(shù)為30N，B彈簧測力計的示數(shù)是20N。4.如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）。【答案】C?！窘馕觥緼和D都能省一半的力，B不省力，只有C用物重的1/3的力就能將重物提起，故C是正確的。二、填空題5.如圖所示，在豎直向上大小為10N力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2m/s，不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為和。【答案】5N、0.1m/s?！窘馕觥扛鶕?jù)題干中圖可知：該滑輪動滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動滑輪的特點可知：F=2G=10N，則G=5N；F移動的距離是物體移動距離的二分之一，故重物A上升速度為0.2m/s，F(xiàn)上升的速度就是0.1m/s。故答案為：5N、0.1m/s。6.如圖所示的三個滑輪中，屬于動滑輪的是

，若滑輪的自重和摩擦不計，當分別沿力F1、F2和F3方向勻速提起同一物體時，則F1、F2、F3的大小關系是

?！敬鸢浮恳遥籉1=F3＞F2?！窘馕觥坎挥嬆Σ梁蛣踊喼兀挥肍1的力提升重物時，用的是定滑輪；根據(jù)定滑輪不省力，故F1=G。用F2的力提升重物時，用的是動滑輪；根據(jù)動滑輪能夠省一半的力，故F2=。用F3的力提升重物時，用的是定滑輪；根據(jù)定滑輪不省力，但可以改變力的方向，故F3=G。故答案為：乙；F1=F3＞F2。7.一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動力比阻力小800N，則甲圖中人拉動汽車的拉力至少為，乙圖中人拉動汽車的拉力至少為＿＿＿，其中比較省力的是＿＿圖。（繩與滑輪間的摩擦不計）。甲乙甲乙【答案】800N、400N、乙?！窘馕觥渴褂靡粋€動滑輪可以省一半的力，使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力。甲圖滑輪為定滑輪，F(xiàn)=f=800N；乙圖滑輪為動滑輪，F(xiàn)==400N，比較省力的是乙圖。故答案：800N、400N、乙。三、綜合題8.定滑輪在使用時相當于一個杠桿。如圖所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。請在圖中標出這只"杠桿"的支點,畫出拉力,鉤碼重力及它們的力臂(保留作圖痕跡)。若不計摩擦、滑輪重與繩子重，請用杠桿平衡條件推證：F=G?！窘馕觥浚?）在外力作用下，杠桿可以繞某一固定點轉動，根據(jù)杠桿的定義中的某一固定點確定支點O；手作用在繩子上的力為拉力F，過鉤碼的重心作豎直向下的力即重力；最后根據(jù)力臂的定義畫出相應的力臂；（2）從圖中找出動力臂和阻力臂的關系，利用杠桿平衡條件的即可驗證拉力和鉤碼重力的關系。定滑輪可以繞中間軸轉動，所以支點O為定滑輪的軸；拉力是自由端沿繩子斜向下的拉力，過鉤碼重心作豎直向下的重力；過支點O分別作動力作用線和阻力作用線的垂線段（即動力臂L2和阻力臂L1），如圖所示。（2）由幾何知識知：l1=l2=R（R為滑輪半徑），根據(jù)杠桿平衡條件：F1?l1=F2?l2，即F?ll=G?l2，得：F=G。一、選擇題1．（2020·江西）如圖所示，將重6N的物體勻速拉高20cm，在此過程中，不計滑輪裝置自重、繩重和摩擦，以下說法正確的是（）。A.繩子自由端被拉下1.2m B.繩子對地面的拉力為1NC.對物體所做的功為1.2J D.橫梁受到的拉力為9N【答案】CD?！窘馕觥緼．滑輪組的動滑輪繞4段繩，繩子自由端移動的距離：s=4h=4×0.2m=0.8m；故A錯誤；B．不計滑輪裝置自重、繩重和摩擦，地面對繩子的拉力：F=；繩子對地面的拉力和地面對繩子的拉力是相互作用力，所以繩子對地面的拉力是1.5N，故B錯誤；C．對物體所做的功為：W=Gh=6N×0.2m=1.2J；故C正確；D．橫梁受到6段繩子的拉力，所以：F橫梁=6F=6×1.5N=9N；故D正確。故選CD。2.（2020·四川南充）（多選）如圖所示，重為2N的物體A放在水平桌面上，重為5N的物體B掛在動滑輪下，每個滑輪重為1N(不計繩重和摩擦)，B恰好可以勻速下降。現(xiàn)對A施加水平向左的拉力使B上升，當B以0.3m/s的速度勻速上升時，拉力大小為F。下列說法正確的是（）。A.B勻速下降時，物體A受到3N的摩檫力；B.拉力F的大小為4N；C.拉力F的功率為3.6W；D.B勻速上升0.6m的過程中，拉力F做功2.4J【答案】BC?！窘馕觥緼．由圖通過動滑輪繩子段數(shù)n=3，不計繩重及摩擦時，B拉A的力FA=(GB+G動)=×(5N+1N)=2NB勻速下降，物體A勻速向右運動時，受向右的拉力FA和向左的摩擦力作用，則f=FA=2N故A錯誤；B．當使物體B以0.3m/s的速度上升時，物體A勻速向左運動，受向右的拉力FA、摩擦力和向左的拉力F作用，由于物體A的壓力和接觸面沒有改變，則摩擦力大小不變，所以F=FA+f=2N+2N=4N故B正確；C．繩子自由端移動的速度為：vA=3vB=3×0.3m/s=0.9m/s所以拉力F的功率：P==FvA=4N×0.9m/s=3.6W；故C正確；D．B勻速上升0.6m的過程中，拉力F做功：WF=Fs=F×3h=4N×3×0.6m=7.2J故D錯誤。故選BC。3．（2018·濱州）如圖所示，重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率為80%，則在此過程中，下列說法正確的是（）。A．繩子自由端移動的距離為3mB．有用功為400JC．拉力F的功率為9WD．物體與地面間的滑動摩擦力為72N【答案】ACD?！窘馕觥緼、由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離：s繩=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m，故A正確；B、拉力做功為：W總=Fs繩=30N×3m=90J，有用功：W有=ηW總=80%×90J=72J，故B錯誤；C、拉力做功的功率：P===9W，故C正確；D、有用功W有=fs物，拉力做的總功W總=Fs繩，由η====得，物體與地面間的滑動摩擦力：f=η×3F=80%×3×30N=72N，故D正確。故選ACD。4．（2020·東莞）在有著“世界工廠”之稱的東莞，車間工人們用如圖所示的滑輪組把重物提起2m的高度，下列關于這個滑輪組工作的說法中，正確的是（）。A．繩子自由端被拉下了10m；B．這個滑輪組能省距離；C．這個滑輪組能省力；D．這個滑輪組能省功【答案】C。【解析】AB、由圖知，n＝2，拉力端移動距離s＝2h＝2×2m＝4m，使用該滑輪組要費距離，故AB錯誤；C、使用這個滑輪組由兩股繩子承擔物重和動滑輪重，能省力，故C正確；D、使用該滑輪組要提升動滑輪、克服摩擦做額外功，所以要多做功，故D錯誤。故選：C。5.（2020·孝感）如圖所示，某建筑工人利用滑輪組提升水平面上重900N、底面積為200cm2的方形貨箱，貨箱20s內勻速上升4m，工人所用拉力F為400N（不計繩重和摩擦），則（）。A.人拉繩子的速度為0.2m/s；B.動滑輪的重力為300N；C.此段時間內，拉力F做功為3600J；D.當滑輪組對貨箱的拉力為零時，貨箱對地面的壓強為4.5×104Pa【答案】BD?！窘馕觥坑蓤D可知，A．貨箱20s內勻速上升4m，則貨箱的速度則人拉繩子的速度；故A不符合題意；B．不計繩重和摩擦，將動滑輪和貨箱看做整體，整體勻速上升，則整體處于平衡態(tài)，受平衡力，對整體做受力分析可得則動滑輪重；故B符合題意；C．貨箱20s內勻速上升4m，則繩移動的距離此段時間內，拉力F做功；故C不符合題意；D．當滑輪組對貨箱的拉力為零時，貨箱對水平面的壓力則貨箱對水平面的壓強；故D符合題意。故選BD。二、填空題6.（2020·青島）研究定滑輪的特點：(1)在研究使用定滑輪是否省力時，用如圖甲所示裝置勻速提升重物，需要測量的物理量是______和______。(2)如圖乙所示，分別用拉力F1、F2、F3勻速提升重物，則三個力的大小關系是______。(3)旗桿頂部有一個定滑輪，給我們升國旗帶來了便利。這是利用定滑輪______的特點。【答案】(1)彈簧測力計對繩子末端的拉力；(2)物體的重力；(3)F1=F2=F3；(4)可以改變力的方向。【解析】(1)在研究使用定滑輪是否省力時，我們需要比較繩子末端受到的拉力和物體的重力大??；用如圖甲所示裝置勻速提升重物，需要測量的物理量是彈簧測力計對繩子末端的拉力和物體的重力。(2)圖乙的裝置是一個定滑輪，定滑輪工作的特點既不省力也不費距，所以分別用拉力F1、F2、F3勻速提升重物，三個力的大小相等，即F1=F2=F3(3)雖然既不省力也不費距，但是定滑輪可以改變力的方向，所以旗桿頂部裝一個定滑輪能夠方便我們升降國旗。7.（2020·廣東）如圖所示，人向下拉繩提升重物，已知物體重400N，動滑輪重60N，不計繩重及摩擦，將重物勻速提升0.5m，人需用的拉力為______N，繩子自由端移動的距離為______m，人所做的有用功為______J?！敬鸢浮浚?）230；（2）1；（3）200。【解析】由圖知，n=2，不計繩重及摩擦，人需用的拉力：F===230N；人需用的拉力為230N。繩子自由端移動的距離：s=2h=20.5m=1m；繩子自由端移動的距離為1m。人所做的有用功為：W有=Gh=400N0.5m=200J；人所做的有用功為200J。8.（2019·岳陽）如圖，動滑輪實質上是一個______（填“省力”或“費力”）杠桿，用60N的拉力將沙桶從地面提到9m高的樓上，拉力做的功是______J?！敬鸢浮渴×Γ?080。【解析】（1）動滑輪實質上是一個動力臂等于2倍阻力臂的省力杠桿；（2）使用動滑輪，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×9m=18m，拉力做的功：W=Fs=60N×18m=1080j。故答案為：省力；1080。三、作圖題9.（2020·威海）如圖所示，用滑輪組提升物體，已知滑輪質量均為2kg，物體重100N，繩子能承受的最大拉力為50N。請畫出繩子的正確繞法