八年级下册物理滑轮、功率、机械效率综合练习

滑轮、功率、机械效率综合练习一、填空题1、如图所示，物体A的重力为100牛，用力拉绳使物体A匀速上升0.5米（不计摩擦），拉力所做的功为 焦。若改变拉力的方向仍匀速拉动，则所需拉力的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。若换用阻力臂为动力臂4倍的杠杆提物体A，则所用拉力为 牛。【答案】50 ；不变 ；4002、如图所示，小明用一个动滑轮把一重4N的重物匀速提升10cm，绳子自由端的拉力为2.5N，不计绳重及一切摩擦，则动滑轮重N，这一过程中拉力做功J，该装置的机械效率为提升重物的过程中，若以动滑轮为参照物，则重物是的（填“运动”或“静止”）【试题分析】：图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h不计摩擦和绳重，利用动滑轮拉力大小F=（G物+G轮）求动滑轮重；根据W=Gh和W=FS即可求出有用功和总功；根据=即可求出机械效率；运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的不考虑绳重和摩擦，F=（G物+G轮）即：2.5N=（4N+G轮），动滑轮重：G轮=1N；W有=Gh=4N10m=40J，W总=Fs=2.5N210m=50J；=100%=100%=80%因为重物相对于动滑轮位置没有发生改变，因此重物相对于动滑轮是静止的考点：功的计算；运动和静止的相对性；滑轮（组）的机械效率点评：本题考查了动滑轮重、有用功、总功、机械效率的计算以及运动和静止的相对性，不计绳重和摩擦时，利用好拉力和物重的关系F=（G轮+G物）是本题的关键3、如图所示，在水平地面上放一个重300 N、底面积为100 cm2的物体，不考虑绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为60 N，则水平拉力F=_ N。【解答】本题考查滑轮组的计算问题。物体与地面的摩擦力是60 N，则匀速拉动物体时，滑轮组对物体的拉力等于摩擦力即等于60 N。从图中看出，该滑轮组的绳子股数是2股，所以拉绳子的水平拉力答案：304、如图所示，把重为200N的物体匀速提升2m，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，所用拉力F为 _N。【解答】由于不计滑轮、绳子的重力及摩擦，故拉力F=100N；根据功的原理，拉力所做的功就是重物上升克服重力的功，即W=Gh=200N2m=400J；也可以用拉力与拉力的方向上通过的距离的乘积来计算，二者是相等的。5、如图所示，分别用力F1、F2匀速提升同一重物A，若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等，不计滑轮重及摩擦，则力F1F2（选填“”、“”或“=”），F1、F2做功的功率P1P2（选填“”、“”或“=”）；图中的滑轮可看成是等臂杠杆（选填“甲”或“乙”）分析： 动滑轮是省力杠杆，省一半力；定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力也不费力；在不计滑轮重及摩擦时，力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等，假设物体升高h，用定滑轮提升物体时，绳子自由端移动的距离为h；若用动滑轮提升物体时，绳子自由端移动的距离为2h；根据功的公式即可比较拉力的大小根据功率P=即可比较功率大小【解答】： 解：不计滑轮重及摩擦时，物体升高h，用定滑轮提升物体时，绳子自由端移动的距离为h；若用动滑轮提升物体时，绳子自由端移动的距离为2h；则定滑轮提升物体时，拉力做功为：W1=F1s=Fh，动滑轮提升物体时，拉力做功为：W2=F2s=2F2h，W1=W2，F1=2F2，即：F1F2；又因为t1=t2，由功率公式P=可知：P1=P2因为定滑轮相当于等臂杠杆，所以图甲中的滑轮可看成是等臂杠杆故答案为：；=；甲6、如图，绳子自由端的拉力F为2N，则弹簧测力计甲、乙的示数分别为：F甲= ,F乙= 。【答案】F甲=4N，F乙=6N7、如图所示，重为500N的某人站在重为350N的木板上，木板成水平状态，整个装置在空中保持静止，每个滑轮自重为50N，不计摩擦和绳重，则人对木板的压力大小为 N。【答案】300N。8、如图，用100N的力拉着物体A以2m/s的速度在水平面匀速前进，若A受到的摩擦力是20N，则B受到的摩擦力是_N，B物体的速度是_m/s 。【答案】40N，4m/s二、选择题9、如图用甲乙两种方法匀速提升重为100N的物体，滑轮自重20N，不计绳重和摩擦，关于F、F的关系说法中正确的是( )AF=F BFF CF=2F DFF【答案】D试题分析：用甲种方法定滑轮提升物体时，物体受拉力F甲和重力G物的作用，由于不计绳重和摩擦且物体匀速上升，所以二力平衡，即F甲=G物=100N。用乙种方法，动滑轮提升物体时，若不计绳重和摩擦，动滑轮受到两段绳子向上相等的拉力，即2F乙；物体向下的拉力，即物体的重力G物，还有动滑轮的重力G动，几个力平衡，即2F乙= G物+ G动=100N+20N=120N, F乙=60N,所以答案选D.考点：定滑轮、动滑轮的特点，受力分析10、如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮重力为50N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力 A.218N B.220N C.210N D.236N【答案】C11、用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳的重量，其中用力最小的是( )【答案】D12、用如图所示的装置来提升物体，既能省力又能改变力的方向的装置是【答案】C13、用定滑轮匀速提升同一物体，不计摩擦，当沿不同方向将物体拉起时，拉力分别为F1、F2、F3，如图所示，则这三个力之间的大小关系正确的是 F1F2F2F3 C、F1=F2=F3 D、无法判断【答案】C【解析】试题分析:定滑轮的特点是不能省力但是能改变动力的方向。如果把定滑轮抽象成杠杆的话，定滑轮的轴心是支点,它是一个等臂杠杆,既不省力也不费力。在此题中,这三个力的不同,但是他们相对于支点的力臂都是滑轮的半径,即动力臂是相同的,所以这三个力是相等的。故选C考点:定滑轮14、如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力Ff的大小分别是（）A.F20N，Ff20N B.F10N，Ff20N C.F20N，Ff10N D.F10N，Ff10N【答案】C 解析：题图中实质是一个动滑轮，绳子两端的力相等，都为10N，轴上的力F等于绳子两端的力的和，为20N；物体匀速运动，则绳子对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力，大小相等。15、要用15 N的力刚好提起20 N的重物，如果不计机械本身的重力，可以应用的下列简单机械是：（ ）A一个定滑轮; B一根杠杆; C一个动滑轮.【答案】B16、下列简单机械中，一定不省力的是（ ） A动滑轮; B定滑轮; C滑轮组; D杠杆.【答案】B17、骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是（ ）A.省距离; B.省力; C.费力，但省时间; D.以上说法都不对.【答案】B18、对于使用滑轮组，下列说法中正确的是（ ）A、可以省力，但不能改变用力方向;B、可以改变用力方向，但不能省力;C、可以省力，同时又可以省距离;D、可以省力，改变用力方向，但不能同时省力又省距离.【答案】D19、如图的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1,F2,F3,那么,下列关系式中正确的是（ ）AF1F2F3 ; BF1F2F3;CF2F1F3 ; DF2F1F3.【答案】D20、关于滑轮，下列说法错误的是（ ）A使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向;B使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向;C定滑轮实质是个等臂杠杆;D动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆.【答案】B三、实验,探究题21、在图中，甲是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的装置；乙是正在旋转着升降的滚摆；丙是用于“探究水和沙子吸热升温的属性”的装置：（1）图甲证明了 ； （2）图乙说明了 ； （3）图丙的实验中用加热时间的长短表示物质 。【答案】（1）滑轮组能省力 （2）动能和势能可以相互转化 （3）吸收热量的多少22、小明研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图 （a）所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲G乙G丙)缓慢提起相同钩码，如图 (b)、(c)、(d)所示。请仔细观察图示的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出结论。（1）比较图（b）和图_可得：使用动滑轮可以省力，_（选填“可以”、“不可以”）改变力的方向。 （2）比较图(b)与(c)与(d)三图可得：_相同的情况下，动滑轮越轻，则越_（选填“省力”、“费力”）。【答案】a 不可以 物重 省力23、同学们共同研究滑轮的特点：（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮能改变动力方向，但不能省力（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示据此可知，使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示请根据丙图信息写出分析数据的具体过程，并回答他们的问题考点：定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点专题：实验题；实验分析法分析：（1）观察甲图三次弹簧测力计示数与物重，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；（2）观察乙图弹簧测力计示数与物重，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；（3）已知物重G、拉力F、物体升高的距离h，绳子移动的距离S，绳子段数n，根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较解答：解：（1）从甲图中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力（2）在图乙中，拉力F=0.6NG=1N，故使用动滑轮时省力（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N0.3m=0.24J经比较W有用W总，所以使用轮组不能省功故答案为：（1）能改变动力方向，但不能省力；（2）能省力，但不能改变力的方向；（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N0.3m=0.24J经比较W有用W总，所以使用轮组不能省功点评：此题考查了定滑轮和动滑轮的特点、以及使用滑轮组不省功的原理，是一道较简单的实验题四、计算题24、如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4102kg ，底面积为0.5m2的货物G匀速提起。求：（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上升的速度是多少？解：（1）压