九年级物理寒假作业02 滑轮与滑轮组（巩固培优）（原卷版）

限时练习：50min完成时间：月日天气：作业02滑轮与滑轮组一、滑轮的基本类型定滑轮：工作时，轴固定不动的滑轮。定滑轮的特点：不能省力，但可以改变施力的方向。动滑轮：工作时，轴随被拉动的物体一起运动的滑轮。动滑轮的特点：最多省一半的力，但不改变施力的方向，且要费一倍的距离。滑轮组：将定滑轮与动滑轮组合起来。滑轮组的特点：既能省力，又可以改变施力的方向，但省力的同时也要费距离。滑轮（组）的解题步骤首先确定省力倍数,滑轮组的省力倍数由吊起动滑轮的绳子段数n决定，动滑轮被几段绳吊起，拉力即为物重的1n。同时绳端拉动的距离是物体移动距离的n倍对于横放的滑轮组，拉动时需要克服的是物体的阻力。特殊情况下，也可以改变力作用的位置，通过费力来省距离。三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型1．如图所示，下列关于定滑轮、动滑轮的说法中错误的是（）A．使用定滑轮不能省力，但可以改变施力的方向B．使用动滑轮最多能省一半力，还能改变施力的方向C．定滑轮实质上是一个等臂杠杆D．动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆2．如图所示，利用两只滑轮提升同一重物，滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计，最省力的滑轮组合是（）A． B．C． D．3．如图所示，利用同一个滑轮分别按照不同方式拉着同一个物体，在竖直方向匀速上升，所用拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（）A．F1最大 B．F2最小 C．F3最小 D．F2最大4．某同学使用图中滑轮组探究问题，已知物重30N，下列说法中错误的是（

）A．该滑轮组既可以省力，又可以改变拉力的方向B．若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦，要提起重物，拉力至少为10NC．若将重物提升3cm，则绳子自由端需要移动9cmD．实验中，该同学匀速提升物体，所用拉力大于10N5．如图是铁路输电线的牵引装置原理图，采用坠砣牵引来自动补偿输电线的张紧，以此保障列车电极与输电线的接触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为的坠砣，输电线的一端P点与B滑轮相连。若某段时间坠砣竖直下降了，不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是（）A．B滑轮是定滑轮B．A滑轮是动滑轮C．输电线P点向右移动了D．输电线对B滑轮的拉力为6．如图，物体A、B的重分别为50N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以1m/s做匀速直线运动（绳子和滑轮间的摩擦不计），则下列说法正确的是（）A．A物体所受摩擦力方向水平向左，大小为10NB．B物体下落速度为0.5m/sC．若用力F向左拉物体A，使A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15ND．若用F＝15N的力向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动7．用如图所示的滑轮组将150N的重物匀速提升2m，做的额外功为60J。（不计绳重和摩擦），绳子自由端移动的距离为m，动滑轮的重力为N，绳子自由端的拉力为N。8．如题图所示，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是；当汽车受到的阻力为2000N时，不计绳重、滑轮重和滑轮自身摩擦，至少需要用N的拉力才能拉动汽车，若汽车需要移动2m才能脱困，则绳子自由端需要移动m。9．如图，小明想利用所学知识把树扶正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子。此过程中，甲树相当于（选填“动”或“定”）滑轮，可以（选填“省”或“费”）力。若不计绳重，小明朝（选填“A”或“B”）方向拉更省力。10．如图所示，小华在A处利用滑轮组提起物体，已知绳端移动1.5m，物体上升0.5m，请你画出滑轮组的绕线方式。11．如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，实验中测得数据如下表所示：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（1）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是；（2）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮，所以在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择滑轮组；（3）请在图（d）中画出最省力的绕线方式。12．工人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起一根实心的石柱（不吸水），如图甲所示，动滑轮的质量为20kg。石柱从离开池底到下表面刚要离开水面的过程中，其下底面受到水的压强与时间的关系如图乙所示。石柱从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间的关系如图丙所示。已知人的质量为60kg，人双脚站立时，与地面接触的总面积为，石柱的底面积为，不计绳重、滑轮组内的摩擦和水的阻力，石柱底部与池底不密合，忽略水面高度变化。求：(1)池水深度；(2)石柱全部露出水面后人对绳的拉力；(3)石柱的密度。1．如图甲所示，用水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A在水平地面上运动，拉力的F-t图象和物体A运动的v-t图象分别如图乙、丙所示。当物体A匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，下列说法正确的是（）A．滑轮匀速移动时的速度为0.4m/sB．3-6s时，弹簧测力计的示数为7.5NC．3-6s时，物体B受到物体A的摩擦力为3N，方向水平向左D．6-9s时，物体A受到地面的摩擦力为3N，方向水平向左2．用图示滑轮组匀速提升不同的重物，不计绳重和摩擦，人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值为。则下列描述拉力与物重、与物重的倒数的关系图线中，可能正确的是（）A． B．C． D．3．如图所示，人站在木板上在空中拉绳，木板和人的总重力为600N，不计摩擦，绳重，滑轮重与空气作用力。下列说法正确的是（）A．当人拉动绳子使木板上升，A、B都是定滑轮B．人拉动绳子使木板上升，A、B都是动滑轮C．当木板和人静止于空中，人拉绳的力为150ND．当木板和人静止于空中，人拉绳的力为4．建筑工地用如图1所示的装置提升重物A，电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图2所示。重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦。下列分析与计算错误的是（）A．重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机对绳子的拉力为200NB．重物A的重力为480NC．动滑轮重为120ND．匀速提升108kg的重物B时，重物B在30s上升的高度为4.5m5．如图所示，物体A重5N，放在水平桌面上，通过绳子和滑轮连接重为4N的物体B，此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是N，方向向（填左或右）若在物体B上加一个重为5N的物体，使物体A沿桌面加速运动，则A受到的摩擦力为N（不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦）6．如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，其中每个滑轮重100N，不计绳重和摩擦。他至少用N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为N。7．用如图甲所示的滑轮组提升物体，乙图是滑轮组的机械效率与所挂物体的重力关系图像（不计绳重及摩擦），当物重为1800N时，滑轮组的机械效率为，以下方法中还能提高该滑轮组机械效率的是（填序号）。①增大物体提升高度②减小动滑轮的重力③增大匀速拉绳的速度④改变绕绳方式8．如图甲所示，轻质杠杆可绕O点无摩擦转动，；不计绳重和摩擦的滑轮组，滑轮上所有绳子都是竖直的，绳子拉在小明的手上。小明两只脚与地面接触的总面积为，小明不拉绳子站立在水平面上的时候对地面的压强为；当小明通过该装置提起重为的重物并保持杠杆水平静止时，人对地面的压强改变了；将如图乙的底面积为的柱形容器移动到重物正下方并让重物完全浸没在容器的液体中（液体未溢出）；此时人对地面的压强再次改变了。求：（1）小明的质量；（2）动滑轮的重力；（3）容器中液体对杯底的压强变化量。1．阅读短文，回答问题。变速自行车的奥秘变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。(1)图中自行车轮胎上的花纹是通过增大来增大摩擦；刹车时是通过增大来增大摩擦；(2)后齿轮和后车轮组成一个（选填“省力”、“费力”、“等臂”）杠杆；(3)爬坡时，应将链条调整至半径较（选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；(4)自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为30N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为15cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为N；若人蹬脚踏板每秒转1周，则自行车的前进速度为m/s（）。2．阅读短文，回答问题：据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。（1）图甲中A滑轮是（选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮（选填“能”或“不能”）省力；（2）电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能，配重的重力势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载重量是1100kg，（g取10N/kg）。电梯匀速运行阶段配重的重力做功J。若不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为。3．阅读短文，回答文后的问题。轮轴轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫作轮，小轮叫作轴。如图1甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径和轴半径分别就是作用在轮和轴上的两个力和的力臂，如图1乙所示。根据杠杆的平衡条件可得，使用轮轴时，如果动力作用在轮上，则能省力，且轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一，如果动力作用在轴上就费力，但可以省距离。辘轳就是轮轴的一种，它的侧面图如图2所示，辘轳也可以看成是杠杆的变形，辘轳绕着转动的轴心就是支点，辘轳的把手就是如图乙所示的轮，作用在把手上的力为动力，井桶对轴向下的拉力是阻力。选用身边的器材进行实验可以探究轮轴的特点，如选用圆珠笔笔芯（可以