10.2滑轮及其应用沪科版初中物理八年级全一册同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.如图所示，滑轮重、绳重及摩擦均忽略不计，利用两个滑轮提升同一重物到同一高度时，下列组合中最省距离的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法正确的是
( )
A. 、、的大小相等 B. 最大
C. 最大 D. 最大
3.用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，小柯用图中装置提升重为的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是
( )
A. 两个滑轮均为定滑轮
B. 人将绳子拉过，物体也上升
C. 物体匀速上升时，人对绳子的拉力为
D. 使用该装置不能省力，但能改变力的方向
5.小柯用图中装置提升重为牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是( )
A. 两个滑轮均为定滑轮
B. 人将绳子拉过米，物体也上升米
C. 物体匀速上升时，人对绳子的拉力为牛
D. 使用该装置不能省力，但能改变力的方向
6.某同学探究动滑轮的特点，进行了正确操作后，将得到的数据记录在表格中，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是
( )
实验次数 物重 拉力
A. 实验失败，停止实验 B. 查阅资料，了解结论的适用条件
C. 改进实验条件，重新实验 D. 与同学分析可能的原因
7.如图所示是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置不考虑滑轮重和摩擦使用时：瘦子固定不动，胖子用力拉绳使重物匀速上升．胖子固定不动，瘦子用力拉绳使重物匀速上升．下列说法中正确的是
( )
A. B. C. D. 以上说法都不对
8.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端分别施加和的拉力，在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度不计绳重、轮重和一切摩擦。下列说法正确的是
( )
A. 拉力小于拉力
B. 甲绳子自由端移动速度小于乙绳的
C. 甲、乙两滑轮组均属于费力的机械
D. 甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
9.如图所示，物重为的物体在不同简单机械中均处于平衡状态不计机械自重和摩擦，拉力、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
10.中的杠杆和物体处于静止状态，、、中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力最小的是( )
A. B.
C. D.
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.如图甲所示，沿水平方向匀速拉动物体时，若绳子自由端拉力，物体重，不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦，物体与地面间摩擦力是_________。如图乙所示，建筑工人用滑轮组提升重为的泥桶，动滑轮重为，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，手拉绳子的力为_________。
12.如图所示，物体在水平桌面上，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，动滑轮重力为。当物体重力为时，它恰好能匀速下降。物体所受的摩擦力为______。若用一个水平向左的力拉物体，使其向左匀速运动，则这个力大小应为______。
13.如图示的滑轮是______滑轮，把它看作杠杆时，其支点在______选填“”、“”或“”点；若物体重为牛，不计滑轮重及摩擦，匀速向上提升物体时，所用拉力大小为______牛，在此过程中物体的动能与重力势能之间______选填“有”或“没有”发生转化。
14.如图所示中，汽车的方向盘和安装在井口打水用的辘轳都是轮轴。如果要使方向盘的操作更省力，应该把方向盘做______一些填“大”或“小”。
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
15.斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：______。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力与物体重力的比值大小来判定，比值越小，越省力
小明做了如下猜想：
猜想：与斜面的表面材料有关；
猜想：与斜面的倾斜程度有关；
猜想：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如下表。
实验序号
斜面倾角
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重牛
沿斜面拉力牛
回答下列问题：
通过对比实验______中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。
通过对比实验、、中的数据，得出的结论：在其他条件相同时，______。
为验证猜想，小明做了实验______填写实验序号，分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是______。
16.小明是个爱思考的同学，在学到定滑轮、动滑轮和滑轮组时，他想：定滑轮、动滑轮和滑轮组各有什么作用呢？人们应用它们有什么好处？带着这些问题，他到实验室依次按图的各个装置做了实验，并将结果记录在下表中，不计摩擦、动滑轮重和绳重。
实验序号 承重绳段数 物体重力 拉力 物体移动距离 绳末端移动距离
分析实验装置和实验数据，可得出的结论是：
定滑轮不省力、不费力，也不省距离、不费距离，但是它能______。
动滑轮能省______的力，但费一倍的距离。
滑轮组的省力情况由______来决定，若承重绳段数为，物重为，所用拉力为______，绳末端移动的距离为物体移动距离的______。
四、综合题：本大题共2小题，共20分。
17.如图所示，用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组来提升重物动滑轮重、绳重和摩擦不计。
使用滑轮组提升重物的好处是______。
画出滑轮组绳子的两种不同绕法，要求：甲中拉力向下，乙中拉力向上。
说出甲、乙两种滑轮组中拉力和物重的大小关系：甲______，乙______。
说出甲、乙两种滑轮组中绳端移动的距离和重物上升的高度的大小关系：甲______，乙______。
18.据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量，如图，在称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下：
如图，将铁笼系于槽钢上的点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至点时，槽钢在水平位置平衡：
如图，将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得，，弹簧测力计的示数为。
步骤的目的是消除______对杠杆平衡的影响，便于测量力臂；
此时槽钢为______杠杆选填“省力”“费力”或“等臂；
计算大象的质量为______；
一位学生看到后，设计了如图所示的滑轮组来代替测力计，滑轮组绕绳的一端和槽钢端相连，且竖直穿过地面上的定滑轮。请你帮他完成余下的滑轮组绕线设计，要求挂上适当的重物后，槽钢能水平平衡，计算槽钢水平平衡时，所挂重物的总重力为______不计滑轮及绳重，不计所有摩擦。
答案和解析
1.【答案】
【解析】略
2.【答案】
【解析】【分析】
定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
本题考查了定滑轮及工作特点，属于基本内容，比较简单；知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键。
【解答】
由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，忽略绳子与滑轮的摩擦，所以、、都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故BCD错误，故A正确。
3.【答案】
【解析】解：不计绳子、滑轮的重力及摩擦，提起的是同一物体，
A、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即；
B、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有股，则。
C、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即；
D、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有股，则；
由以上可知：在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是。
故选：。
根据滑轮组绳子拉力的计算、定滑轮和动滑轮的工作特点对各个选项逐一分析即可。
此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点等知识点，综合性强，难易程度适中，是一道很典型的题目。
4.【答案】
【解析】【分析】
定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力但要费距离。
本题考查了定滑轮和动滑轮的省力情况，属于基础知识的考查。
【解答】
A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；
B、使用动滑轮时，物体上升，则绳子的自由端会通过，故B错误；
C、不计摩擦和滑动自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为，则拉力为，故C正确；
D、使用动滑轮能省力，使用定滑轮能改变力的方向，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】【分析】
定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力但要费距离。
本题考查了定滑轮和动滑轮的省力情况，属于基础知识的考查。
【解答】
A、由图可知，该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，故A错误；
B、使用动滑轮时，物体上升，则绳子的自由端会通过，故B错误；
C、不计摩擦和滑动自重，使用动滑轮能省一半的力，物体的重力为，则拉力为，故C正确；
D、使用动滑轮能省力，使用定滑轮能改变力的方向，故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力的情况下得出的，在实际的实验中应当考虑动滑轮的重力对结果的影响，故最不可取的是“实验失败，停止实验”，其它三个选项是可取的。
故选：。
在实际的研究动滑轮特点，由于动滑轮的重力也被绳子上的力承担，故拉力要大于物重的一半。在实验结论与理论不符时，应找出原因进行改进，不能因失败而停止实验。
本题考查了动滑轮的实验的实际情况，绳子上的拉力是物体和动滑轮的总重力的一半。
7.【答案】
【解析】解：瘦子不动时，胖子的拉力等于；胖子不动时，瘦子的拉力等于．
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查滑轮组中相关量的计算，不计摩擦和绳重时拉力的求法。
由图可知，两滑轮组的绳子的有效股数，不计绳重及摩擦，拉力比较两滑轮组拉力的大小关系；
由图可知，两滑轮组的绳子的有效股数，绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的倍，据此比较甲、乙绳子自由端移动的速度关系；
使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆；
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数，则绳子自由端移动的距离；
【解答】
A.不计绳重及摩擦，因为拉力，，，
所以绳端的拉力：，，所以，故A错误；
B.由图知，，，甲滑轮组绳子自由端移动的速度，乙滑轮组绳子自由端移动的速度，所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度，故B正确；
C.使用动滑轮能够省力，故C错误；
D.因为绳子自由端移动的距离，，，提升物体的高度相同，所以，，则，故D错误；
故选B。
9.【答案】
【解析】第一图中，为等臂杠杆，根据杠杆平衡条件知
第二图中，段绳子与动滑轮接触，有
第三图中，为动滑轮，但动力作用在轴上，所以拉力是物重的倍，即
有故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。
故选C。
10.【答案】
【解析】解：、图中，动力臂为阻力臂的一半，所以动力为阻力的倍，即；
B、图中为定滑轮，不省力，所以；
C、图中有段绳子承担物体的重，所以；
D、图中有段绳子承担物体的重，所以；
综上，图中所用拉力最小。
故选：。
根据杠杆平衡公式：分析；
不计摩擦和滑轮重力，使用滑轮组时，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是物重的几分之一，因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力。
本题的关键有二：一是承担物重的绳子股数的确定直接从动滑轮上引出的绳子股数，二是利用好不计滑轮重、绳重和摩擦时，拉力和物重的关系。
11.【答案】
【解析】解：由图可知，滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数，不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则物体与地面间的摩擦力：；
由图可知，滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，
则手拉绳子的力。
故答案为：；。
根据图示可知，不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦，绳端拉力与摩擦力之间的关系为，据此求出摩擦力的大小；
绳子自由端移动的距离与物体移动的距离的关系为；
不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，根据求出拉力大小。
本题考查滑轮组水平拉动物体时摩擦力、物体移动距离以及竖直提升重物时拉力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。
12.【答案】
【解析】解：
当向右做匀速直线运动，受力平衡，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，
。
当向左做匀速直线运动处于平衡状态，水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上对的拉力；
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以向右的摩擦力为：。
对的拉力不变，，
做匀速直线运动，受到平衡力的作用，受到的水平向左的拉力为：；
故答案为：；。
如图，物体恰能匀速下降，说明物体在水平方向上向右做匀速直线运动，根据二力平衡的条件和定、动滑轮的工作特点可知，绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间摩擦不计，物体所受的拉力等于物体重力、动滑轮重之和的二分之一；
用一个水平向左的力拉物体使其向左匀速运动，受到的摩擦力不变，受到向右的拉力不变，水平方向上受到平衡力的作用，据此求受到向左的拉力大小。
本题通过物体匀速下降，求出物体对的拉力和物体和水平面的摩擦力，然后物体拉着物体匀速上升，摩擦力不变，物体对的拉力不变，根据物体匀速直线运动受到平衡力的作用，求出拉力利用好摩擦力不变、对的拉力不变是本题的关键。
13.【答案】动 没有
【解析】解：图中的滑轮随物体一起运动，是动滑轮；
把动滑轮看作杠杆时，其支点在点；
物体重为，且不计滑轮重及摩擦，滑轮半径为阻力臂；直径为动力臂，匀速向上提升物体时，根据杠杆平衡条件可得：，则所用拉力的大小为：；
在此过程中，物体的质量不变，上升时的速度不变，动能不变；但物体所处的高度增加，重力势能增加，增加的重力势能是人对物体做功所获得的，并不是动能转化而来的。即物体的动能与重力势能之间没有发生转化。
故答案为：动；；；没有。
动滑轮的实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径。
题考查杠杆平衡条件的运用、对动滑轮动力臂是阻力臂倍的认识是解题关键。
14.【答案】大
【解析】解：汽车的方向盘是一个轮轴，轮轴的实质是一个省力杠杆，其轮半径相当于动力臂，轴半径相当于阻力臂。因此如果要使方向盘的操作更省力，应该把方向盘做大一些。
故答案为：大。
汽车的方向盘是一个动力作用在轮上的轮轴，根据轮轴的实质可以确定此题的答案。
轮轴实际上是一个省力杠杆。其省力情况是轮半径是轴半径的几倍，所用的动力就是阻力的几分之一。如：安装在井台上提水的辘轳、自行车的车把都是轮轴。
15.【答案】盘山公路 、 斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力 、、 根据、、的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力的比值大小相等
【解析】解：斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时，斜面越长，则坡度越缓，则越省力；如：盘山公路；
探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制物重、倾角相同，表面材料不同，所以应该对比和的数据；
对比实验、、中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；
探究斜面省力的情况与重力大小有关时，根据控制变量法可知，实验中需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同；所以需要对比、、的实验数据；
根据、、的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力的比值大小相等；
故答案为：盘山公路；、；斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；、、；根据、、的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力的比值大小相等。
斜面也是一种常用的机械，使用斜面比较省力；
探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，需要控制物重、倾角相同，表面材料不同；
根据实验、、中的数据中的相同点和不同点，利用控制变量法分析；
探究斜面省力的情况与重力大小有关时，需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同。
此题主要考查我们的实验分析能力，以及斜面机械效率的计算，是一道好题，要掌握。
16.【答案】改变力的方向 一半 承担力的绳子的段数 倍
【解析】解：由图知：使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向。
由图知：使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
由图、知：使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，力的大小由承担力的绳子的段数来确定，即；绳末端移动的距离为物体移动距离的倍。
故答案为：改变力的方向；一半；承担力的绳子的段数；；倍。
在理解滑轮定义的基础下可解答，然后对定滑轮、动滑轮和滑轮组的使用特点进行分析。
本题的解题关键是理解定滑轮和动滑轮的实质，然后根据杠杆的平衡知识加深对滑轮特点的记忆，理解使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向。
17.【答案】省力和改变力的方向 ；
【解析】解：滑轮组是利用定滑轮和动滑轮组合的简单机械，它既可以省力，又可以改变力的方向。
一个定滑轮和一个动滑轮组合的滑轮组，有两种绕法，分别从动滑轮和定滑轮出发绕线即可，如下图所示：
动滑轮重、绳重和摩擦不计，
甲图滑轮组的有效绳子为股，可得拉力和物重的关系为：；
乙图滑轮组的有效绳子为股，可得拉力和物重的关系为：。
甲图滑轮组的有效绳子为股，可得绳端移动的距离和重物上升的高度的关系为：；
乙图滑轮组的有效绳子为股，可得绳端移动的距离和重物上升的高度的关系为：。
故答案为：省力和改变力的方向。滑轮组绳子的绕法见解答图。；。；。
使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。
滑轮组绳子的绕法，有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。
动滑轮重、绳重和摩擦不计，利用得出滑轮组中拉力和物重的大小关系。
利用得出绳端移动的距离和重物上升的高度的大小关系。
此题考查滑轮组的设计与组装、滑轮组绳子拉力的计算，所涉及到的知识都是有关滑轮组题目的基础知识，需要熟练掌握。
18.【答案】槽钢和铁笼重力对测量的影响 省力
【解析】解：
将铁笼系于槽钢上的点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至点时，槽钢在水平位置平衡；由于槽钢和铁笼受重力的作用，所以使槽钢在水平位置平衡的目的是：消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响；
由图可知动力臂大于阻力臂，即此时的杠杆属于省力杠杆；
杠杆的平衡条件：，则：，，
解得：；
大象的质量；
由图可知，杠杆端受到拉力的方向是竖直向下的，故绳子自由端应从地面定滑轮先后绕过上方定滑轮、动滑轮、定滑轮下端的挂钩，如图所示：
有两段绳子拉着动滑轮，不计滑轮及绳重，不计所有摩擦，根据可知，所挂重物的总重力为：。
故答案为：槽钢和铁笼重力对测量的影响；
省力；
；
见解析；。
设计步骤的目的，从列式中分析可知消除槽钢和铁笼重力对杠杆的影响；
根据动力臂大于阻力臂，分析杠杆类型；
利用杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，根据已知条件确定杠杆所受的力及力臂代入便可求出未知量；
根据拉力的方向判定滑轮组的绕法；不计滑轮及绳重，不计所有摩擦，则拉力等于弹簧测力计的示数，根据求出重物的总重力。
此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是能够正确分析杠杆所受的力及力臂，在代入数据时一定要细心，并注意单位，物理来源于生活，也服务于生活。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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