文档内容
二、滑轮
目录
【A 夯基础】............................................................................................................................1
一、定滑轮及其特点................................................................................................................................1
二、动滑轮及其特点................................................................................................................................2
三、动滑轮、滑轮组、轮轴的简单应用...............................................................................................4
四、滑轮组及其特点................................................................................................................................6
五、从杠杆的角度分析轮轴...................................................................................................................9
六、作图题................................................................................................................................................9
七、计算题..............................................................................................................................................10
八、实验题..............................................................................................................................................11
【B 提能力】..........................................................................................................................13
【C 链中考】..........................................................................................................................18
一、定滑轮及其特点
1.如图所示,分别用力F、F、F 匀速提起物体A,若不计摩擦,关于三个力的大小关系,下列选项中正
1 2 3
确的是( )
A.FF>F C.F>F=F D.F=F=F
1 2 3 1 2 3 2 1 3 1 2 3
2.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
二、动滑轮及其特点
3.如图1所示,用力F匀速提起重为G的物体A.若不计滑轮重及摩擦,关于所用滑轮的种类和力F的大
小,正确的判断是 ( )
A.动滑轮,F=G
B.动滑轮,F=0.5G
C.定滑轮,F=G
D.定滑轮,F=0.5G
4.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,同时也省距离 B.省力,但不改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向
5.如图所示,分别利用甲,乙两滑轮匀速提起两个重物,图中甲滑轮可以看成 杠杆,使用它的好
处是 。其中乙为 滑轮,F 端拉升4m,则物体升高 ;不计滑轮重力及摩擦,若拉力F
2 1
=F,则G G(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
2 1 26.用动滑轮提起货物,分别沿三个不同方向匀速拉绳子,关于三个力的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,物体A重100牛,在大小为20牛的拉力F的作用下,10秒内沿水平地面匀速前进5米,则
物体A的速度为 米/秒,受到的摩擦力为 牛,绳子自由端移动了 米。
8.如图所示使用下列三个装置分别用F 、F 、F 匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则F 、
1 2 3 1
F 、F 的大小关系为( )
2 3
A.F <F =F B.F <F <F C.F =F <F D.F <F <F
1 2 3 1 2 3 1 3 2 1 3 2
9.如图所示小华组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体, (不计绳重、轮重和摩擦),要
使物体竖直匀速提升1m。则① ,② N。若想以更快的速度将物体提升起
来,则选用方案 (甲/乙),但该方案的缺点是 。三、动滑轮、滑轮组、轮轴的简单应用
10.小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于 (选填“动滑轮”、“定滑轮”
或“杠杆”);如图乙,沿箭头方向将石碾子滚上台阶,石碾子相当于 杠杆(选填“省力”、“费
力”或“等臂”)。
11.螺丝刀就是一个轮轴的实例,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝
钉上有螺纹,在我们学过的简单机械中它属于 ,螺纹 (选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉
拧起来更省力。
12.如图,小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小红将绳子一端系在其中一根木棍上,然后依次将绳子绕
过两根木棍,小明和小杰相距一定距离握紧木棍站稳后,小红在图中B处拉绳子的另一端,用很小的力便
能拉动他们,该实验说明 。
13.如图所示,由滑轮、立柱和轮轴组成,搬运巨型石块的机械中,滑轮的作用是 ,轮轴的作
用是 。14.机械以各种不同的形式展现在生活中,成为生活中不可或缺的部分,如图是自行车结构图,关于其机
械的应用,正确的是( )
A.螺丝和螺帽:斜面类螺旋简单机械,费距离
B.脚踏板:属于等臂杠杆
C.刹车控制器:属于杠杆,能省距离
D.车龙头:属于轮轴,控制自行车的方向并节省距离
15.如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏,图乙是该游戏装置的
示意图。绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉,大人、男孩则
各握住一根木棍向外拉,女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起(忽略绳与木棍之间的摩擦)。以下关于三
人的拉力大小和运动距离的说法正确的是( )
A.女孩的拉力最小,运动距离最长 B.女孩的拉力最大,运动距离也最长
C.三人的拉力一样大,运动距离一样长 D.大人和男孩的拉力一样,女孩运动距离最长
16.小艳学习了“滑轮”后,建立了知识结构图,请你帮她补全空格处的内容。(1) ;(2) ;(3) 。
四、滑轮组及其特点
17.如图所示的装置处于平衡状态,两物体重力分别为G、G。在不计滑轮重、绳重及绳子摩擦时,若物
1 2
体G=15N,则G= N。
2 1
18.如图,物体A重 ,放在水平桌面上,通过绳子和滑轮连接重为 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 。若在物体A上加一个水平向左的拉力 ,使物体A沿桌面
水平向左匀速直线运动,则所加的拉力的大小为 。(不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的
摩擦)
19.小明用图中滑轮组将5N的物体匀速提升1m,F=2N,忽略绳重和摩擦,下列说法错误的是( )19.小明用图中滑轮组将5N的物体匀速提升1m,F=2N,忽略绳重和摩擦,下列说法错误的是( )
A.可以省力但不能改变力的方向
B.两个滑轮均为定滑轮
C.绳子自由端移动的距离是3m
D.动滑轮重1N
20.某场馆建设中,采用如图所示的装置提升重物,工人师傅站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,
使物体A在5s内匀速上升了2m。已知物体A重400N,每个滑轮重20N,不计绳重与摩擦,下列说法不正
确的是( )
A.人对绳子的拉力为210N
B.绳子自由端移动的距离为6m
C.绳子自由端移动的速度为0.8m/s
D.使用此滑轮组能改变力的方向21.如图所示,若绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,物重 ,则图甲中的拉力 N,图乙
中的拉力 N.若甲、乙两装置中绳子自由端均移动了1.2m,则甲乙两装置中物体被提升的高度
之比为 。
22.如图所示,A,B两个滑轮中, 是动滑轮,在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时,物体与桌面的摩
擦力是30N,匀速移动物体,拉力F为 N。
23.“由物及理,思维建模”。如图所示,这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置,该提升装置相
当于 (填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为 (选填“省力”、“省距
离”或“省功”);若某同学所用的拉力为300N,不计摩擦和装置的自重,则摩托车的质量为 kg。
(g取10N/kg)
24.如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,取下晒干的
衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有 个,动滑轮
(填“能”或“不能”)改变施力的方向。定滑轮实质是一个 杠杆,动滑轮实质是一个
杠杆。(以上两空均选填“省力”、“费力”或“等臂”)。五、从杠杆的角度分析轮轴
25.古代的汲水装置——辘轳,由具有共同转轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之
转动并缠绕井绳,提起水桶。用辘轳提水的某时刻的示意图如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.正常使用时,图甲中辘轳可视为费力杠杆
B.使用辘轳提水,不仅可以省力,也可以省距离
C.图丙中水龙头开关,②比①更省力
D.家中房门的门把手与辘轳的原理相同
26.如图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置一一辘轴
(1)图乙是它提水时的示意图,为方便提水,应按照 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计,
支点是 点,动力的作用点在 点(后两空选填“A”“B”或“C”);
(2)图乙中动力臂和阻力臂的之比为5∶1,若 , ;现将总质量为 的水和
桶从井中匀速提起,人们在摇把末端施加的力 至少需要 N。
(3)图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理,开关选用 (选填“①”或“②”)效果更好。
六、作图题
27.在图中标出滑轮的支点O,画出动力F 、阻力F 、动力臂l 以及阻力臂l .
1 2 1 2
( )28.用一个动滑轮,向上匀速提升重物,若把动滑轮看作是变形的杠杆,请在图中标出支点O和动力臂
L。
29.工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物,请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
七、计算题
30.如图所示,物体重180牛,动滑轮重20牛,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1米/秒
的速度匀速上升.求:
(1)拉力F;
(2)2分钟时拉起绳子的长度.(假设绳子足够长)
31.如图所示,重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动,若绳子自由端所受拉
力F为10牛,(不计绳与滑轮的摩擦),求:
(1)物体所受的摩擦力f的大小;
(2)绳子自由端在10秒内移动的距离。
32.工人用如图所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮与钢绳间的摩擦力及绳重忽略不计。
若某一次工人将重800N的建材匀速竖直向上提升了6m,所用的拉力为300N,求:(1)动滑轮的重力;
(2)钢绳自由端移动的距离;
(3)当所运送建材的重为1100N时,工人作用在绳子上的拉力。
33.如图所示,一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上,一个重500N的人站在地上利用滑
轮组将重物匀速提起来。求:
(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?
(2)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法;
(3)如果人对绳子的实际拉力是320N,动滑轮的重力是多少?人对地面的压力是多少?
八、实验题
34.在“探究使用定滑轮和动滑轮工作时的特点”的实验中:
(1)在探究定滑轮工作的特点时,照图乙操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在
拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数 (变大/变小/不变);(2)在探究动滑轮工作特点时,先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时,
向上拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。该实验至少要测量三组数据的目
的是 。
35.小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置如图所示。
实验次 物重 使用动滑轮时测力计的示数
数 G/N F/N
1 1.00 0.65
2 1.50 0.9
3 2.00 1.15
(1)在研究定滑轮特点时,按图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉
绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)物体的重力,
其原因是 (不计绳重及摩擦);
(2)在研究动滑轮特点时,按图乙操作,记录数据如表,分析表中的数据发现,测力计的示数F大于物
重G的一半,其原因是 。如果不更换动滑轮,为了使测出的拉力接近物重的一半,请提出一
条合理的建议 。
36.阅读材料,回答问题。
物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益(用“M ”表示),根据机械效
A
益可以比较省力程度。那么,滑轮组的机械效益与哪些因素有关呢?小明提出三个猜想:
猜想一:与物体重力大小有关;
猜想二:与吊起动滑轮的绳子股数有关;
猜想三:与动滑轮重力大小有关;
小明组装了如图甲、乙、丙所示的滑轮组,其中图甲、乙中每个滑轮的质量为m,图丙中每个滑轮的质量
1
m,m=2m,利用这三个滑轮组进行实验,测得5组数据,再将图丙的滑轮先后更换两次,测得2组数据。
2 1 2
不计绳重和摩擦,实验数据如下表。
吊起动滑轮的绳子
序号 物重G/N 拉力F/N 机械效益M
A
股数n
1 6 2 4.0 1.5
2 8 2 5.0 1.63 10 2 6.0 1.7
4 8 3 3.3 2.4
5 8 4 2.5 3.2
6 8 4 3.0 2.7
7 8 4 3.5 2.3
(1)由1、2、3三次数据,可得出结论: ;
(2)分析数据可知,当其它条件相同时,机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是 ;
(3)第 三次实验是为了探究机械效益M 与动滑轮重的关系。
A
一、单选题
1.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
2.小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时,若绳a处固定不动,手在b处需
用力F 拉绳,使重物G匀速上升;若绳b处固定不动,腿在a处需用力F 拉绳,使重物G匀速上升。不
b a计绳重和摩擦,则( )
A.F=F B.F=2F C.F<2F D.F>2F
b a b a b a b a
3.如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端连着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),
木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力 为5 时,木板恰能向右做匀速直线
运动。如果小木块上表面加上一个钩码,然后把拉力 增大到8 时才能使木板继续向右做匀速直线运动,
则下列分析正确的是( )
A.弹簧测力计的示数将增大3
B.小木块相对于木板始终是静止的
C.弹簧测力计的示数将增大6
D.小木块所受的摩擦力方向为水平向左
4.如图所示,不计绳子的质量和一切摩擦作用,整个系统处于静止平衡状态。重物G =100N,每一个滑
1
轮重力均为20N,则下列说法正确的是( )
A.b处绳子的拉力为50N
B.G =280N
2
C.e处绳子的拉力为140N
D.G =200N
2
5.某建筑工人利用3个相同的滑轮组成滑轮组提升水平面上重900N、底面积为 的正方体货箱,货箱20s内匀速上升4m,工人所用拉力F为400N(不计绳重和摩擦),则下列选项中错误的是( )
A.人拉绳子的速度为0.2m/s
B.动滑轮的重力为300N
C.此段时间内,左侧定滑轮对顶墙的拉力为1100N
D.当工人所用拉力为200N时,货箱对地面的压强为
二、填空题
6.将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重 ,底面积为200cm2,B重
,底面积为300cm2,则A对地面的压强为 Pa,A受到地面的摩擦力为 N;若对A
施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为 N。
(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
7.滑轮在日常生活中十分常见。科学兴趣小组发现了一个密封起来的滑轮组(仅密封盒背后有测力计连
接绳子自由端),每个滑轮重力相同,忽略绳重与摩擦。组员小明十分好奇密封盒中的滑轮个数,于是不
断改变物重G并多次实验记录数据如下表,结合信息回答下列问题:
1 2 3
实验序号物重G/N 1000 2000 4000
测力计示数F/N 300 500 900
(1)密封盒中滑轮组绳子自由端的F= N(仅物重G用字母表示);
(2)若测力计上写有“量程0~1000N分度值50N”,则物重G的取值范围为 。
三、计算题
8.用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为50N;如果将该滑轮组与其它部件组合
成一监控水库水位的模拟装置(如图所示),整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电
子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD =1∶2,A的体积为0.02m3,A重为450N,B重为
300N,不计绳重与摩擦(ρ =1.0×103kg/m3)。求:
水
(1)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(2)水位上涨过程中,当A物体五分之三露出水面时,电子秤所受的压力。
四、综合题
9.阅读短文,回答问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况﹣﹣需要爬坡时,可以降低挡位,此时会
感觉自己骑起来“更轻松”,到了下坡时,可以提升挡位,此时会感觉自己“骑得更快”。这之中的奥秘
在哪里呢,让我们一起来探究吧!
如图1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)。选择不同的挡位时,自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮
上:选择低挡位时,链条调整到半径较大的齿轮上,选择高挡位时,链条调整到半径较小的齿轮上。
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,此时动力臂大于阻力臂,因此是一个省力杠
杆。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,此时动力臂小于阻力臂。
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。
在爬坡时,自行车受到的摩擦阻力较大,因此需要把后齿轮的半径(动力臂)调整得大一些,以达到相对省力的效果。在下坡时,自行车受到的摩擦阻力较小,此时为了让自行车更快前进,可以将后齿轮的半径
调小。
(1)自行车驱动结构中,后齿轮和后车轮组成一个 (省力/费力/等臂)杠杆;
(2)请在图2中画出最省力时,人脚对脚踏板的力F(作用点面在脚踏板中心),以及这个力对应的力臂
L ;(提示:脚可以向各个方向用力踩脚踏板,脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。)
(3)爬坡时,应将链条调整至半径较 (大/小)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的;
(4)前齿轮和后齿轮在共同工作时,其特征是 ;
A.相同时间转过的圈数相同
B.相同时间带动链条转动的长度相同
C.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
(5)自行车在水平道路上行驶时,后车轮所受的摩擦阻力约为20N,一辆自行车后车轮的半径约为
35cm,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10cm,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。
一、单选题
1.(2024·江苏盐城·中考真题)下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的
重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )A.使用动滑轮可以省距离 B.物体运动的速度为4m/s
C.拉力的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
3.(2023·湖南常德·中考真题)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G =200N(不
物
计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( )
A.F =200N,并向上移动4m
甲
B.F =100N,并向上移动2m
甲
C.F =200N,并向上移动1m
乙
D.F =400N,并向上移动lm
乙
4.(2022·广东·中考真题)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力
的是( )
A. B.
C. D.5.(2023·江苏泰州·中考真题)如图所示,工人站在地面上用滑轮组将重物提起,画出滑轮组的绕绳方法。