专题02 滑轮（原卷版）

专题02滑轮一、单选题1．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2．在日常生活中，能用100N的拉力提起重150N的物体的简单机械是（）①杠杆②斜面③一个定滑轮④一个动滑轮A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．只有②③④3．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=W2C．F1>F2，W1>W2 D．F1＜F2，W1＜W24．图甲、乙为工人施工中，利用滑轮提升物体的示意图，甲图中沿不同方向将一桶重为200N的泥沙提到高处，乙图中使用拉力F将一桶重为200N的泥沙提到高处（不计滑轮自重、绳重及轴摩擦），则（）A．F1>F2>F3，F=100N B．F1=F2=F3，F=100NC．F1>F2>F3，F≠100N D．F1=F2=F3，F≠100N5．如图所示，物体A、B都处于静止状态，它们所受的重力分别是6N和14N，关于它们的受力情况，下面说法正确的是（）A．物体A受到的合力是8NB．物体A受到的拉力是14NC．物体B受到重力与拉力的合力是8ND．物体B受到地面的支持力是14N6．如图所示，不计动滑轮与绳的重力以及之间的摩擦，在水平拉力F的作用下，物体M以0.5m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20N，则下列说法中错误的是（）A．M受到地面的摩擦力为20NB．动滑轮移动的速度是1m/sC．拉力F的功率为10WD．M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力7．如图所示，人通过定滑轮拉住重为98牛的物体，当人拉绳子从A点慢慢移动到B点时，人对绳子的拉力和拉力所做的功为（）A．拉力逐渐增大，拉力所做的功为98焦B．拉力的大小不变，拉力所做的功为196焦C．拉力的大小不变，拉力所做的功为294焦D．拉力的大小不变，拉力所做的功为392焦8．如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是、、，这三个力的作用点移动距离分别是、、，移动速度分别为、、，不计滑轮摩擦，则（）A．

B．

C．

D．

9．如图所示，用同一个重力不可忽略的动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速提升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系正确的是（

）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．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计．当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是A．绳拉甲物体的力为6牛B．甲物体的速度为0.2米/秒C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D．绳的拉力做功的功率为1.2W11．如图所示，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）．下列判断正确的是A．F1=2F2W1=W2B．F1=F2W1=W2C．F1=4F2W1=W2D．F1=F2W1=W212．小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（）A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起 C．两个都拉不起 D．两个都拉起13．如图甲所示，每个滑轮的质量均为0.4kg，不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦，水平桌面粗糙。当物体B的质量为m时，物体B竖直向下运动的图像如图乙所示；当用一个F=16N水平向左的力（图中未画出）拉物体A时，物体A向左做直线运动的图像如图丙所示，g=10N/kg，则下列判断正确的是（

）A．物体B的质量m=1kgB．当物体A向左运动时，受到的摩擦力为16N，方向水平向右C．当物体A向左运动时，拉力F做功的功率为6.4WD．当物体B向下运动5s时，物体B的重力做功为24J14．根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧的伸长（压缩）量成正比，即F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长（压缩）量。如图所示，两根劲度系数分别为k1和k2的轻弹簧竖直悬挂，下端用不可伸长的光滑细绳连接，已知光滑的滑轮的重力为G0，求当滑轮下挂一重为G的物体时，滑轮下降的距离是（）A． B．C． D．二、填空题15．使用如图所示的滑轮匀速提起重为20牛的物体，不计摩擦和滑轮重力。图（a）中物体匀速上升时，其动能将_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；图（b）中力F2的大小为_________牛；图______中的滑轮可以看作等臂杠杆。16．在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子，如图所示。在拉起吊桥过程中，滑轮C属于___________（选填“定”或“动”）滑轮，吊桥可看作支点为___________（选填“A”、“B”或“C”）点的___________（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。17．如图所示，物体A的质量为20千克，在力F的作用下，2秒内沿水平方向运动了1米，弹簧测力计的示数为80牛，则物体受到地面的滑动摩擦力为_________牛，拉力的功率为_________瓦。18．如图所示，物体A质量为2千克，在力作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为2厘米秒，弹簧秤示数为5牛，则拉力为_______牛，A受到的摩擦力为_______牛，拉力的功率是_______瓦。重力做的功是_______焦。（不计滑轮的重力及滑轮的摩擦）19．如图所示，小丽同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方的A点沿水平方向移动4m到B点，用时4s。假设整个过程，物体匀速上升，若不计绳重和摩擦，她在A时对绳子的拉力______（选填“等于”“小于”或“大于”）她在B时对绳子的拉力。小丽从A移动到B，她的平均速度为_______m/s，她拉绳子做了_______J的功。20．如图所示，质量为2千克的物体A在力F的作用下以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为1.5牛，则拉力F为______牛，物体与水平地面的摩擦力为______牛，在5秒钟内F做的功是______焦，其功率为______瓦，在此过程中重力做功______焦。（不计滑轮与细绳间的任何摩擦）21．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，重力为50N。如图所示装置，横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B端的细绳通过动滑轮连着物体M，用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M受到地面的支持力为16N，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M受到地面支持力为10N，已知横杆长OB=0.8m，OA=0.6m，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦，则力F的大小为________N，动滑轮重力为________N。22．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______，F越大。②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。三、作图题23．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1的动力臂l124．如图，用动滑轮提起重物的示意图，请在图中作出反映动滑轮实质的杠杆示意图。25．在图中标出滑轮的支点O，画出动力F1、阻力F2、动力臂l1以及阻力臂l2．()四、计算题26．用图所示装置匀速提起重为50牛的物体，5秒内，绳子自由端向下移动3米（忽略滑轮重力及摩擦）。求：（1）手对绳的拉力F；（2）绳拉重物所做的功W；（3）拉力F的功率P。27．工人用如图所示的滑轮装置，将物体匀速向上提起，不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，工人作用在绳子上的力为100牛，工人在5秒内拉动绳子做功100焦，求：（1）物体的重力；（2）则求绳子自由端上升的距离；（3）工人拉动绳子的功率。28．如图所示，A为质量可忽略不计的弹簧测力计，m是质量为5kg的物体，在力F的作用下以1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动。若弹簧测力计示数为2N，求：（1）拉力F的大小；（2）物体与水平面间的摩擦力；（3）3s内F做的功；（4）拉力F做功的功率。29．如图所示，一架无人机通过动滑轮将货物从深井中拉出。已知井深5米，货物重20牛，无人机竖直向上匀速飞行的速度为0.4米/秒，不计绳重、动滑轮重及摩擦。求：①货物从井底拉至井口的时间。②货物从井底拉至井口的过程中，无人机拉绳子的拉力做功。③若无人机重10牛，则货物从井底拉至井口的过程中，此无人机升力（维持无人机向上飞行的动力）的功率。30．如图1所示，用滑轮按甲和乙两种方式拉同一重为5牛物体在相同的水平面上做匀速直线运动，不计滑轮与绳子的摩擦力及滑轮重，拉力分别为F甲和F乙、两个拉力自由端的s-t图像如图2所示，已知F甲的大小为4牛，求：(1)按甲方式拉动时，物体的速度；(2)若物体运动3秒，F甲所做的功；(3)若物体移动了3.6米，F乙的功率。五、实验题31．小华同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计如图（a）所示匀速提升重物，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙（G甲＜G乙＜G丙）竖直向上匀速提升同一重物，如图（b）、（c）、（d）。请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出结论；（1）分析比较图（a）与（b）或（a）与（c）或（a）与（d）可得：___________；（2）分析比较图（b）与（c）与（d）可得：___________。32．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示钩码重G/N钩码升高高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离S/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；33．某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起重物（重力为2牛），如图1（a）所示，再用动滑轮缓慢提起相同重物，如图1（b）所示；接着他们换了重物（重力为3牛）再做一次实验，并将实验数据记录在表格中。序号拉力F2（牛）使用动滑轮拉力F1（牛）第一次21第二次32.3(1)小明看了记录的数据后，认为第一次的数据是正确的，第二次的数据是错的。小明为了说明理由，画了动滑轮工作示意图（如图2所示），并做了如下分析：根据如图2所示可知，动滑轮工作时，动力臂（l1）是直径，阻力臂（l1）是半径，再根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，因为l1=2l2，所以F1=F2，因此第一次数据是正确的，第二次数据是错误。你认为小明的分析和判断是否合理，请简要说明理由；______(2)小明进一步分析第二次实验数据，发现：使用动滑轮提升重物，虽然能省力但做的功要比不用滑轮直接提升重物所做的功要多，请你分析一下，多做功的原因可能是______。34．小金在翻阅初二物理教材时发现“沿光滑斜面向上拉重桷所需的拉力F小于物体所受的重力G”，他为了深入的研究这个“沿斜面向上的拉力大小”，用两个重力不同的光滑小球和弹簧测力计等器材按图进行实验，每次实验时，他改变斜面与水平面的夹角θ，并保持拉力的方向始终沿斜面向上．他记录的数据知表一，表二所示．表一小球重力为3牛

实验序号斜面与水平面的夹角θ测力计的示数（牛）130°1.5245°2.1353°2.4表二小球重力为5牛

实验序号斜面与水平面的夹角θ测力计的示数（牛）137°3.0245°3.5360°4.3(1)[分析比较实验序号1和2和3或4和5和6的测力计示数、斜面与水平面夹角，可得出的初步结论是：重力一定的小球静止在斜面时，它受到沿斜面向上的拉力____重力．（选填“小于等于”或“大于”）(2)[分析比较实验序号_的测力计示数、斜面与水平面夹角，可得出初步结论是：当斜面与水平面的夹角θ—定时，___，使小球静止的沿斜面向上的拉力大．(3)[小金发现：当斜面与水平面的夹角θ—定时，使小球静止的沿斜面向上的拉力与重力的比值是相等的．为了验证这一发现，他们添加了一些器材继续实验．他们设计了表三用以记录相关数据，请你完成表三中空缺的栏目．表三θ