人教版八年级下 12.2 滑轮 同步练习
一、单选题
1．如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B． C． D．
2．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（ ）
A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力
C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向
4．在你学过的简单机械里，通常情况下省费力情况可以根据使用需要而选择的机械是（ ）
A．杠杆 B．定滑轮 C．动滑轮 D．滑轮组
5．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
6．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
7．如图，AB、AC、AD三个斜面的粗糙程度相同，若把同一物体分别沿三个斜面以相同速度匀速从底端拉到顶端，沿斜面AD拉动时（ ）
A．所用拉力最小 B．机械效率最低
C．拉力功率最小 D．拉力做功最少
8．如图所示的简单机械中，省距离的是（ ）
A． 旗杆上的定滑轮 B． 夹东西的筷子
C． 开门的把手 D． 蜿蜒的盘山公路
9．如图所示的滑轮组提升100N的重物，两个相同的滑轮的重力均为20N，不计绳重和轮与轴的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端的拉力F为40N
B．若物体上移0.5m，则绳子自由端移动1m
C．使用滑轮组既可以省力又可以省距离
D．若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，物体移动的速度为0.4m/s
10．如图所示，用滑轮匀速提升同一重物，所用拉力分别为、、、，若不计滑轮自重及摩擦，则下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，用同一个重力不可忽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
12．如图中，物体A重30N，物体B重50N，每个滑轮重10N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则物体A受到地面的摩擦力f、拉力F和2s内拉力F所做的功W分别是（绳子重及绳子与滑轮之间的摩擦力不计）（ ）
A．f=30N，F=60N，W=24J B．f=25N，F=50N，W=20J
C．f=20N，F=40N，W=24J D．f=20N，F=40N，W=16
二、填空题
13．如图所示，这是家用手摇晾衣架，A滑轮的作用是 _____；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝_____N。摇柄上刻有花纹，这是通过增大 _____来增大摩擦力。
14．旗杆顶端装有______（定/动）滑轮，利用它来升国旗的作用是可以______（省力/省距离/改变施力的方向）；当国旗缓缓上升10m时，旗手向下的拉力移动的距离为______m。
15．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______ ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA ________GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
16．如图所示，在拉力F作用下，重200N的物体以0.2m/s的速度沿竖直方向匀速运动，动滑轮重100N。则F=______N，拉力的功率P=______W（不计绳重及摩擦）。
三、综合题
17．让我们一起来认识生活中的简单机械：
⑴小林同学在农村老家发现一种“舂米对”的古代简单机械，它的实质是一种杠杆，其示意图如图所示。使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎。用力将它踩下去的过程中，动力是 _______ （自身的重力 / 脚踩的力），脚松开到打在石臼内的谷物时，自身的重力是 _____ （动力 / 阻力）。
⑵如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内某轴转动．根据你的生活经验，你认为 ______ 较易损坏，这是因为按动这种开关的 ________ 较小，按动需要的力较大。
⑶如下图所示，在两墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮相连，不计弹簧测力计、滑轮重和摩擦，若拉力F=5N，则弹簧测力计P示数是 ________ N，弹簧测力计Q的示数是 ________ N。
⑷高山上的公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，实质上它也是一种变形的简单机械——斜面．螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图（甲）中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图（乙、丙）所示的两个螺丝钉，你认为，使用 ________ 螺丝钉更省力。
18．如图所示是用绳子从水中提升物体的情景.若已知物体的质量为250 kg、体积为0.1m3，g 取10 N/kg.求:
(1)物体的重力_______和物体浸没在水中排开水的重力____.
(2)物体浸没在水中所受的浮力______和缓慢提升物体时绳子所受的拉力____.
(3)凭你的力气无法直接将该物体提出水面，请你运用所学知识提出解决措施，并在图中画出具体措施的示意图_____.
19．螺旋在生活中的应用非常广泛
(1)如图所示，是螺旋在生活中的几种应用，使用螺旋能够省力，把螺旋展开是一个_____面，它也是一种简单机械。
(2)如图所示的螺旋千斤顶是一种常用的起重装置，用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升，手柄转动一周时重物升高h。已知手柄末端到转轴的距离为L，完成下列问题。
①用大小不变，方向时刻与手柄运动方向相同的力F0推动手柄的末端，使手柄转动一周，求推力F0所做的功？____
②举起质量为M的重物，至少要给手柄顶端多大的力？_____
20．如图利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体A、B。图中效率为75%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为24N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小__________（选填“相等”或“不相等”），电动机工作3s消耗的电能为__________J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为18N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小2N，此时电动机拉绳的力F2为__________N。
21．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。
桔槔和辘轳
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F，只不过落桶时F方向向下，提水时F方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重G石=，也就是石头的重力是所汲水重的一半。
桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有F1R=F2r，且R>r，所以F1
（1）与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；
（2）辘轳是______杠杆；（选填“省力”或“费力”）
（3）用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G水，石头重为G石，动力臂为l1，阻力臂为l2，提水时人施加在绳上的力F方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母）
A．G水l1=G石l2 B．(G水-F)l1=G石l2 C．(G水+F)l1=G石l2
（4）使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。
【详解】
AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意；
B．在B图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意；
D．在D图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为
左边测力计的示数为
手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）为
所以
能得出正确结论，故D项符合题意。
故选D。
本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。
2．D
【详解】
A．根据杠杆的平衡条件可知杠杆平衡时
故拉力；
B．图B中为定滑轮提升物体，不能省力，只能改变力的方向，绳端拉力；
C．图C中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有2段绳子承载，自由端拉力；
D．图D中使用滑轮组提升物体，动滑轮上有3段绳子承载，自由端拉力；其中D图中自由端拉力最小。
故选D。
3．C
【详解】
旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。
故选C。
4．A
【详解】
A．因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，所以杠杆可省力也可费力，故A符合题意；
B．定滑轮的实质是等臂杠杆，也不省力也不费力，故B不符合题意；
C．动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以是省力机械，故C不符合题意；
D．滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，是既省力又能改变力的方向的装置，所以是省力机械，故D不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
AC．由图可知，斜面AB倾斜角度最小，所以沿着AB用的拉力最小；斜面AD倾斜角度最大，沿着AD的拉力最大，又因为速度相同，由
得，沿斜面AD拉动时，拉力功率最大。故AC不符合题意；
BD．把同一物体拉到相同高度，由
W=Gh=mgh
得，拉力做的有用功相同。因三个斜面的粗糙程度相同，沿斜面上滑克服摩擦力做功为
Wf =fs=
则倾角越大，克服摩擦力做功越少，即额外功越小，故拉力做的总功越少，由得，机械效率越高。故B 不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．B
【详解】
A．旗杆上的定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力，也不省距离，故A不符合题意；
B．夹东西的筷子，是费力杠杆，费力，省距离，故B符合题意；
C．开门的把手使用时，实质是轮轴，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，是省力机械，省力，费距离，故C不符合题意；
D．蜿蜒的盘山公路是斜面，省力，费距离，故D不符合题意。
故选B。
9．B
【详解】
A．由图知道，绳子的有效段数n=2，因为考虑动滑轮的重，而不考虑摩擦力，自由端拉力
故A错误；
B．由于绳子的有效段数n=2，故绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×0.5m=1m
故B正确；
C．使用滑轮组省力的同时，不能省距离，故C错误；
D．绳子自由端移动的速度与物体移动速度的关系为
v绳=nv物
若自由端拉绳子的速度为0.2m/s，则物体上升速度为
故D 错误。
故选B。
10．D
【详解】
定滑轮动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径，实质是个等臂杠杆。、、拉力方向与滑轮相切，动力臂大小都等于半径，阻力臂大小和阻力相同，则有
拉动动滑轮，不计滑轮自重及摩擦，动滑轮省一半的力，则，所以有、、、的大小关系为
故D符合题意；ABC不符合题意。
故选D。
11．C
【详解】
BD．甲的拉力为
乙的拉力为
故
故BD选项错误；
AC．甲拉力的速度是
乙的拉力的速度是
由功率可知，甲的功率为
乙的功率为
故乙的功率大于甲的功率，故A选项错误，C选项正确。
故选C。
12．C
【详解】
由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，不计滑轮组中的摩擦及绳重，物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动，此时物体A受到的摩擦力与绳子对A的拉力是一对平衡力，所以
当物体A向右匀速直线运动时，物体A受到的滑动摩擦力为20N；当物体A向左匀速直线运动时，由于压力大小和接触面的粗糙不变，所以滑动摩擦力的大小不变，仍为20N。对物体A进行受力分析，此时A受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力，根据力的平衡条件可知，向左的拉力
B上升的高度
物体A移动的距离
s=3h=3×0.2m=0.6m
力F做的功
W=Fs=40N×0.6m=24J
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
本题主要考查功的计算公式、力的平衡条件的应用，关键是滑轮组绳子股数的确定和正确受力分析，有一定的难度。
13． 改变力的方向 30 接触面的粗糙程度
【详解】
[1]滑轮A固定在天花板上，不随物体的运动而运动，故是定滑轮，能改变力的方向。
[2]若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时四段绳子向上，分担所有的重力，故绳子的拉力为30N。
[3]摇柄上刻有花纹，接触面变粗糙了，故通过增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力。
14． 定 改变施力的方向
10
【详解】
[1] [2]升旗时，只需要很小的力就可以完成，要想国旗能向上运动，就需要向上的作用力，但人在地面，作用力只能向下拉，所以这里需要改变力的方向，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故旗杆顶端安装的是定滑轮，作用是改变施力的方向。
[3]由于定滑轮不省力也不费力，所以即不省距离也不费距离，故当国旗缓缓上升10m时，旗手向下的拉力移动的距离为10m。
15． 动 省力 改变用力方向 小于
【详解】
[1] [2]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，忽滑轮自重能省一半的力，使用时相当于省力杠杆。
[3]甲不随货物升降的滑轮为定滑轮，甲滑轮的优点是改变用力方向。
[4] 图中甲滑轮位置固定不变，是定滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所以F1等于GA；图中乙滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，不计滑轮重力及摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故F2小于GB。因为F1=F2，则GA小于GB。
16． 500 50
【详解】
[1]对动滑轮受力分析，动滑轮受到了向下的重力100N，还受到了两段绳子的拉力，一共为400N，向上的拉力F，故向上的拉力F为
[2]拉力的功率
17． 脚踩的力 动力 甲 力臂 15 10 乙
【详解】
(1)[1][2]踩下去的过程，A端在脚踩的力的作用下克服OB的重力下降，B端上升重力势能变大，踩下去的过程中脚踩的力为动力；脚松开后，B端在重力作用下下降，打碎谷物，故脚松开后自身的重力为动力。
(2)[3][4]在甲图中开关按钮较小，动力臂较小，在开、关时需较大的动力作用在开关上，容易损坏。
(3)[5][6]弹簧秤P连接的滑轮上有3股绳子，所以读数是拉力的3倍；弹簧秤Q连接的滑轮上有2段绳子，读数是拉力的2倍；故弹簧测力计P的读数为
3F=3×5N=15N
弹簧测力计Q的读数为
2F=2×5N=10N
(4)[7]斜面是一种省力的简单机械，斜面倾角越小，越省力。比较乙、丙两图可知，乙图螺纹紧密，即倾斜角度小，故乙图省力。
18． 2.5×103N 1.0×103N 1.0×103N 1.5×103N
【详解】
(1)物体的重力为：
物体浸没在水中排开水的重力：
(2)根据阿基米德原理知，物体浸没在水中所受的浮力等于排开水的重力为：
缓慢提升物体时绳子所受的拉力为：
(3)凭你的力气无法直接将该物体提出水面，利用我们学过的省力的机械进行设计：
如利用杠杆提升物体；利用动滑轮提升物体；利用滑轮组提升物体．
如图为利用动滑轮提升物体：
19． 斜
【详解】
(1)[1]螺旋展开就相当于斜面，使用斜面可以省力。
(2)①[2]手柄通过的距离是
F0做功
②[3]螺旋旋转一周时重物升高h，推力做功
克服重力做的功
当不考虑摩擦力时，F有最小值
20． 相等 200 8
【详解】
[1]拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力大小相等。
[2]已知电动机的效率为75%，电动机拉绳子的功率P=50W，则电动机的电功率
由可得，电动机工作3s消耗的电能
[3]依次拉动物体A、B，电动机的效率都为75%，不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则
①
②
由题知
F2+2N=F1③
将fA=24N、fB=18N代入①②式，解得
F2=8N
21． 便于深井汲水 省力 B 让轮半径大一些或轴半径小一些
【详解】
（1）[1]由题意知，辘轳既省力又便于深井汲水。
（2）[2]由题意知，辘轳的动力作用在轮上，阻力作用在轴上，用轮半径R大于轴半径r，所以是省力杠杆。
（3）[3]桔槔提水时，拉力F使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动，那么令桔槔顺时针转动的力为
F2=G水-F
而提水时，杠杆匀速转动，据杠杆的平衡条件有
G石l2=(G水-F)l1
所以B选项符合题意。
（4）[4]辘轳是省力杠杆，为了更省力，可以让动力臂更长一些或阻力臂更短一些，即让轮半径大一些，或轴半径小一小。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
