八年级物理-滑轮、滑轮组练习题

八年级物理——滑轮、滑轮组练习题同学们，在我们的物理学习中，滑轮和滑轮组是非常重要的简单机械。它们不仅在生活中有着广泛的应用，比如起重机的吊臂、窗帘的拉动装置，更是我们理解力学原理、进行力的分析与计算的重要载体。掌握滑轮的特点和滑轮组的工作原理，能够帮助我们更轻松地解决一些实际的力学问题。下面，我们就通过一些练习题来巩固和深化这部分知识。请大家在做题时，先回顾一下定滑轮、动滑轮以及滑轮组的基本特性，再动手尝试。一、基础知识回顾在开始做题之前，我们简要回顾一下核心知识点，这将有助于你更好地完成下面的练习：*定滑轮：轴固定不动的滑轮。其实质是一个等臂杠杆。使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。*动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮。其实质是一个动力臂为阻力臂二倍的省力杠杆。使用动滑轮能省一半的力，但费一倍的距离，且不能改变力的方向（不计滑轮自重和摩擦时）。*滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成。使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向（具体取决于绕线方式）。省力情况取决于承担物重的绳子段数（n），在不计滑轮自重和摩擦时，拉力F=G物/n。绳子自由端移动的距离s=n*h（h为物体上升的高度）。若考虑动滑轮自重，则拉力F=(G物+G动)/n。*机械效率：有用功跟总功的比值，用η表示。η=W有/W总×100%。对于滑轮组，W有=G物*h，W总=F*s。二、练习题（一）概念辨析与基础计算1.判断题：请判断下列说法的正误，并简要说明理由。*(1)使用定滑轮可以省力。*(2)使用动滑轮一定能省一半的力。*(3)滑轮组的机械效率越高，说明它做的有用功越多。2.选择题：如图所示（请自行脑补一个简单的定滑轮提升重物的示意图），用定滑轮将重为G的物体匀速提升h高度，不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（）A.拉力大小为G/2B.拉力大小为GC.绳子自由端移动的距离为h/2D.该过程的机械效率为50%3.计算题：一个重为G的物体，用一个动滑轮将其匀速提升。已知动滑轮的重力为G动，不计绳重和摩擦。求：*(1)拉力F的大小；*(2)若物体被提升的高度为h，绳子自由端移动的距离是多少？（二）滑轮组的绕线与分析4.作图与分析题：现有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，要用最小的力将一个重物G匀速提升。*(1)请在图中（请自行脑补一个定滑轮在上，动滑轮在下的基本框架）画出绳子的绕法。*(2)若不计动滑轮重、绳重和摩擦，此时拉力F与物重G的关系是怎样的？*(3)若动滑轮重为G动，此时拉力F又为多少？5.计算题：用一个滑轮组匀速提升一个重为G的物体，已知滑轮组由两个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的固定端在动滑轮上。若不计绳重和摩擦，动滑轮的总重为G动。*(1)画出该滑轮组的绕线示意图（提示：确定n的值）。*(2)计算此时的拉力F。*(3)若物体被提升的高度为h，绳子自由端移动的距离s是多少？（三）机械效率的相关计算6.计算题：用一个滑轮组将重为G的物体匀速提升h高度，所用的拉力为F，绳子自由端移动的距离为s。*(1)此过程中做的有用功W有是多少？*(2)拉力做的总功W总是多少？*(3)该滑轮组的机械效率η是多少？7.综合题：用一个由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计绳重），把重为G的货物匀速提升h，所用的拉力是F。求：*(1)动滑轮的重力G动。*(2)该滑轮组的机械效率η。*(3)若用此滑轮组提升更重的货物，其机械效率将如何变化？为什么？三、答案与解析（一）概念辨析与基础计算1.判断题：*(1)错误。定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但可以改变力的方向。*(2)错误。只有在不计动滑轮自重、绳重和摩擦的理想情况下，使用动滑轮才能省一半的力。若考虑动滑轮自重等因素，则不能省一半的力。*(3)错误。机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功占总功的比例大，而不是有用功的绝对值多。2.选择题：B*解析：定滑轮不省力，拉力F=G，A错误，B正确；绳子自由端移动距离s=h，C错误；不计摩擦和绳重，定滑轮的机械效率为100%，D错误。3.计算题：*(1)不计绳重和摩擦时，动滑轮省一半力，但要考虑动滑轮自重。则拉力F=(G+G动)/2。*(2)动滑轮费一倍距离，绳子自由端移动距离s=2h。（二）滑轮组的绕线与分析4.作图与分析题：*(1)绕线提示：要使力最小，应使承担物重的绳子段数n尽可能多。对于一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最多可有3段绳子承担物重（绳子固定端在动滑轮上）。绕线时从动滑轮的挂钩开始，依次绕过定滑轮、动滑轮。（此处请同学们自行画出，关键是n=3）*(2)不计动滑轮重、绳重和摩擦时，拉力F=G/3。*(3)考虑动滑轮重G动时，拉力F=(G+G动)/3。5.计算题：*(1)绕线示意图：绳子固定端在动滑轮上，两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，承担物重的绳子段数n=5。（同学们可根据“奇动偶定”的原则画出，从定滑轮下方的动滑轮挂钩开始绕线，依次绕过定滑轮、动滑轮，最终n=5）*(2)拉力F=(G+G动)/5。*(3)绳子自由端移动距离s=5h。（三）机械效率的相关计算6.计算题：*(1)有用功W有=G*h。*(2)总功W总=F*s。*(3)机械效率η=W有/W总=(G*h)/(F*s)×100%。7.综合题：*(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：n=2或n=3。题目中未明确绕法，但通常情况下，若未特别说明，且拉力F小于G/2，则可能n=3；若F约为G/2，则n=2。此处我们假设最常见的n=2的情况（绳子固定端在定滑轮上）。则F=(G+G动)/n，所以G动=nF-G=2F-G。（若n=3，则G动=3F-G，请同学们根据实际绕线情况判断）。*(2)有用功W有=G*h，总功W总=F*s=F*nh。机械效率η=W有/W总=(Gh)/(Fnh)=G/(nF)×100%。将n=2代入，η=G/(2F)×100%。*(3)机械效率将变大。因为提升更重的货物时，有用功在总功中所占的比例会增大（额外功主要是克服动滑轮重力做的功，当物重增加，有用功增加，额外功相对不变，所以比值增大）。四、总结与思考通过以上练习，相信大家对滑轮和滑轮组的理解又加深了一步。在解决滑轮组问题时，确定承担物重的