6.6《滑轮》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2025)

6.6《滑轮》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2025)
一、单选题
1.(2024八下·花溪月考)如图所示,在水平地面上放一个重800 N的物体,一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时,物体与地面间的摩擦力为160 N,当不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,则人的水平拉力F是(  )
A.80 N B.320 N C.40 N D.800 N
2.(2024八下·南昌月考) 如图所示,用不同简单机械将重为G的物体提起,使其均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是(  )
A.F3>F1>F2 B.F2>F1>F3 C.F1>F2>F3 D.F2>F3>F1
3.(2023八下·马鞍期末)实验室里有一些相同的长方体木块,同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方式拉着木块在相同的水平面上做匀速直线运动,如图所示,所用拉力分别为F1、F2和F3,则(  )
A.F1>F2=F3 B.F2<F1<F3 C.F2>F1=F3 D.F1<F3<F2
4.(2020八下·北京期末)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G1 =100N,每一个滑轮重力均为20N,则下列说法正确的是(  )
A.b处绳子的拉力为50N B.G2=280N
C.e处绳子的拉力为140N D.G2=200N
5.(2018八下·乐平月考)如图所示的滑轮组中,不计摩擦和滑轮及绳重,则拉力F为(  )
A.G/8 B.G/6 C.G/5 D.G/4
6.(粤沪版物理八年级下册第六章第六节探究滑轮的作用同步练习)同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则(  )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙
7.在图所示装置中,杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动,A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB,圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12 cm,圆柱形容器的底面积为50cm2。若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:F2=3:4。若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18 cm,杠杆B端绳上的拉力为F3。取g=10N/kg,则
A.圆柱形物体的密度为2 g/cm3
B.作用在B端的拉力F3大小为1.52N
C.未知液体的密度为1.2 g/cm3
D.未知液体对圆柱形容器底部的压强为1980Pa
二、多选题
8.(2024八下·历下期中)中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一,高铁的高速运行离不开稳定的电力供应。利用如图所示的输电线牵引装置,可使输电线在因环境影响而发生热胀或冷缩时都绷得直直的,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.A为定滑轮,B为动滑轮 B.钢绳上受的拉力为3000N
C.输电线P端向左移动20cm D.冬天时坠砣串会向上移动
9.(2024八下·南昌月考) 工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是(  )
A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的方向
B.图中动滑轮相当于一个等臂杠杆
C.绳子自由端下拉,桶上升
D.质量为的工人利用该滑轮组能提起的砂石
10.(2019八下·福田期末)如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重,绳重及各处摩擦均不计。物体G从200N开始逐渐增加,每次匀速提升物体同样的高度,图乙记录了在此过程中物体的重力和滑轮组机械效率的关系图象,下列说法正确的有(  )
A.当G=200N时,绳子自由端的拉力F=100N
B.每个滑轮重200N
C.当提升物重为800N时,绳子承受拉力为250N
D.机械效率随提升的物重增加而提高
11.(2021八下·金牛期末)如图所示,水平固定的测力计左端挂一个滑轮组,滑轮组左端挂有质量为的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿竖直方向与物体A相连,A与墙之间没有摩擦力,A的质量为,物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动;用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A上升的速度大小为,若不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,g取,则下列说法中正确的是(  )
A.物体B所受滑动摩擦力大小为
B.F的大小为
C.F做功的功率为
D.弹簧测力计的示数为
三、实验填空题
12.(2024八下·普洱期末)小永猜想“使用动滑轮提升重物时,如果提升的物体重力比动滑轮的重力小,这时动滑轮就是费力的”。现有下列物品及器材,重物M的重力5N(1)为了完成该实验,还需要补充的实验器材有   ;
(2)实验步骤:
①根据实验的需要,完成实验装置的组装;
②将重物M挂在B动滑轮下,   ;
③   ,重复步骤②记下示数F2;
(3)若   ,则小永的猜想正确。
13.(2024八下·长沙期末)物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。
实验序号 G滑轮/N G物/N 弹簧测力计示数/N
1 1 4 2.6
2 2 4 3.2
3 3 4 3.6
4 4 4 4.2
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但能改变   ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示,可得初步结论:使用动滑轮可以    ,但不能改变力的方向;
(3)桃子同学发现第4次实验时,记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确?   ,并分析原因:   。
14.(2024八下·南昌月考) 同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变   。通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个   杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮不改变力的方向,但可以   。使用动滑轮时,相当于一个   杠杆;当重物上升1m时,弹簧测力计将上升   m;
(3)由丙图可知,有   股绳承担了物重,该图中所使用的动滑轮重   N。
四、解答与计算题
15.(2024八下·无为期中)工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物,已知货物重600N。不计绳重及摩擦。
(1)在图中画出绳子的绕法。
(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大?
(3)若不忽略动滑轮重,测得工人实际所用拉力为350N,若将重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力将变为多大?
16.(2019八下·龙州期中)如图所示,若滑轮重为4N,重物重为6N,OB=2OA;要使轻质杠杆保持平衡,则F的大小为多少?(不计绳重和摩擦)
17.(沪科版物理八年级下学期 10.2 滑轮及其应用 同步练习(综合题))慈溪某建设工地,有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物;如图所示,A为塔吊的配重,OB为塔吊的起重臂,C为能在起重臂上移动的载重小车,载重小车下挂有滑轮组,OB=25m。当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上,准备起吊该圆柱形重物(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦。g=10N/kg)问:
(1)起吊后,当重物匀速上升时,载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大?
(2)如果将重物匀速提升20m,则拉力做功多少?
(3)塔吊将重物从起吊点提升20m后,载重小车最多能向B点方向再平移多少米,才能保证安全工作?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力。
故选:A。
【分析】左侧滑轮为动滑轮,右侧滑轮为定滑轮,此滑轮组能省一半力。不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,根据求出拉力大小。
2.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计机械自重和摩擦,由图得,;由杠杆平衡条件得;所以;所以;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】不计机械自重和摩擦:先判断动力臂和阻力臂关系,再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得出力F1和重力G的关系;使用滑轮组时,先判断出承担总重绳子的段数n,再根据得出力F2和重力G的关系;使用动滑轮时,若动力作用在轴上,则费一倍的力,此时F3=2G。
3.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据图片可知,甲和乙中只拉动一个物体,而丙中拉动叠放的两个物体,即接触面粗糙程度相同,而压力增大为原来的二倍,那么丙中物体受到的摩擦力等于甲、乙中摩擦力的2倍,即f丙=2f甲=2f乙。
甲为定滑轮,不省力不费力,则拉力F1=f甲;
乙为动滑轮,且拉力作用在动滑轮轴心上,那么拉力F2=2f乙;
丙为动滑轮,拉力作用在边缘,则拉力F3=f丙=f甲;
比较可知,拉力F2>F1=F3。
故选C。
【分析】根据影响滑动摩擦力的因素比较物体受到摩擦力大小,再根据滑轮的特点计算自由端的拉力大小即可。
4.【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由图知,a、b、c、d在同一根绳上,拉力相同;e、f在同一根绳上,拉力相同;G1由两根绳子承担
则b处绳子的拉力为
A不符合题意;
C.e处绳子的拉力为
C符合题意;
BD.G2由两根绳子加上f承担,则

B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】动滑轮绳子的拉力等于总重力的一半,定滑轮两侧的拉力大小相等,结合物体重力计算拉力大小。
5.【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】在不计摩擦和滑轮及绳重时,使用单个的动滑轮省一半力。
如图最下面的动滑轮两段绳子拉着物体,拉力为物重的一半,即 ;
中间的动滑轮又省了一半力,即每段绳子的拉力为: ;
到最上面的一个动滑轮,现省一半力,即绳子的拉力为: 。
A符合题意。
故答案为:A
【分析】不计摩擦和滑轮及绳重,物体重力为G.对于下面动滑轮,由于动滑轮能省力一半、力的作用是相互的,可求中间动滑轮受到的拉力,同样道理求出F的大小.
6.【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】解答:甲的拉力等于物体所受的摩擦力,F甲=f,乙的拉力等于摩擦力的一半, ,丙的拉力等于摩擦力的 , ,所以F甲>F乙>F丙;
故选B。
分析:关键是知道动滑轮和定滑轮的工作特点,重点是会分析动滑轮上的绳子段数,还要知道影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
7.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;杠杆的平衡条件;滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】A,设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′,圆柱体的体积为和密度分别为 V、ρ,则F1×OB=F1′×OA F2×OB=F4×OA ; ρ水Vg+3F1′=G=ρVg ; 1/3ρ水Vg+3F2′=G=ρVg 得圆柱体的密度ρ=3ρ水=3×1.0g/cm3=3g/cm3。B,F3=OA/OB×1/3(G-F浮)=2×1/3(2×103kg/m3×10N/kg×10cm2×12cm×10-6-1.1×103kg/m3×10N/kg×10cm2×10cm×10-6)=0.87N.C,水的体积是 V水=50cm2×20cm-10cm2×12cm=880cm3,未知液体的体积是 V=50cm2×18cm-10cm2×10cm=800cm3,由于质量相等,ρ水V水=ρV,故未知液体的密度 ρ液=ρ水V水 /V= 1.1g/cm3 ,D, P=ρ液gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1980Pa,故答案选D
【点评】本题难度较大,相当于一道计算题的量,同学们在遇到这样的题可以先跳过放到最后再做,关键是公式及其变形的灵活运用,对物体受力情况的分析,浮力密度体积等的计算要仔细。
8.【答案】A,B,D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、由图可知,滑轮A为定滑轮,滑轮B为动滑轮,故A正确。
B、20个坠砣的总重力:G=20×150N=3000N,钢绳上的拉力F=G=3000N,故B正确。
C、由图可知,n=2,输电线P端向左移动的距离为:,故C错误。
D、冬天温度较低,输电线会收缩,因此坠砣串会向上移动,故D正确。
故答案为:ABD。
【分析】(1)定滑轮是指滑轮轴固定不动的滑轮,它的作用是改变力的方向,不能够省力;动滑轮是指和物体一块运动的滑轮,它能够省一半力,但费距离。
(2)钢绳上的拉力即为20个坠砣的总重力,由F=G可求得钢绳上的拉力。
(3)根据滑轮组装置确定绳子股数,利用h=nsP,可求输电线P端向左移动的距离。
(4)根据热胀冷缩分析回答。
9.【答案】A,C
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】A、滑轮组中的定滑轮能改变拉力的方向,但不能省力,A正确;
B、理想状态下,动滑轮的动力臂是阻力臂的两倍,相当于一个省力杠杆,B错误;
C、由图可知,n=2,绳子自由端下拉,桶上升,C正确;
D、质量为的工人最大能施加给绳端的拉力为:;
不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下,能提起的物体的最大质量为:;若考虑绳重、滑轮重及摩擦时,提起的砂石质量将更小,D错误。
故答案为:AC。
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆,能改变力的方向,但不能改变力的大小;动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆;)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h;工人提供的最大拉力等于自身重力;利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大,利用G=mg求提升最大质量。
10.【答案】A,C,D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】B.由乙图可知:当G=200N时,η=50%,绳重及各处摩擦均不计,η= ,
50%= ,G动=100N,
B不符合题意;
A.当G=200N时,绳子自由端的拉力F= (G+2G动)= ×(200N+2×100N)=100N,
A符合题意;
C.当提升物重为800N时,绳子承受拉力F′= (G′+2G动)= ×(800N+2×100N)=250N,
C符合题意;
D.由η= 可知,随着提升重物的增大,滑轮组的机械效率会提高,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率,结合公式求解机械效率的表达式,通过分析表达式分析影响滑轮组机械效率的因素,结合实验进行证明即可。
11.【答案】B,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,因物体A受到竖直向上绳子的拉力和自身的重力是一对平衡力,所以,滑轮组绳子的拉力
由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=3,不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,因物体B受到滑轮组向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,所以,由可得,物体B所受滑动摩擦力
A不符合题意;
B.用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A的重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,物体B受到滑轮组的拉力不变,物体B对桌面的压力和接触面的粗糙不变,受到的摩擦力不变,因物体B受到向右的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态,所以,水平向左的力
B符合题意;
C.由v绳=nv物可得,物体B运动的速度
F做功的功率
C不符合题意;
D.物体B匀速运动时,滑轮组绳子的拉力为F拉=50N,由图可知,弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力,则弹簧测力计的示数
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】(1)物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,根据二力平衡条件和G=mg求出滑轮组绳子的拉力,根据图示可知滑轮组承担物重绳子的有效股数,不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,根据二力平衡条件和F拉=f求出物体B所受滑动摩擦力。
(2)用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A的重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,物体B受到滑轮组的拉力不变,根据影响滑动摩擦力大小因素可知物体B受到的摩擦力不变,此时物体B受到向右的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态,根据物体B受到的合力为零求出水平向左的力F的大小。
(3)根据v绳=nv物求出物体B运动的速度,利用=Fv物求出F做功的功率。
(4)物体B匀速运动时,滑轮组绳子的拉力不变,由图可知,弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力,据此求出弹簧测力计的示数。
12.【答案】(1)弹簧测力计
(2)见解析;见解析
(3)见解析
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】探究动滑轮省力条件时,
(1)探究使用动滑轮是否省力,需弹簧测力计测出拉力的大小。
(2)②将重物M挂在B动滑轮下,用弹簧测力计匀速竖直向上拉,读出示数并记下示数F1。
③将物体M挂在C动滑轮下,重复步骤②,记下示数F2。
(3)若G【分析】(1)探究动滑轮是否省力,需要弹簧测力计测量力的大小;
(2)分别将物体挂在动滑轮下,测量拉力大小;
(3)根据物体的重力和动滑轮的拉力大小关系,判断是否省力。
(1)因为探究的是“使用动滑轮提升重物时,如果提升的物体重力比动滑轮的重力小,这时动滑轮就是费力的”,因此要选择比物体重的动滑轮,此外还需弹簧测力计测出拉力的大小。
(2)[1]②将重物M挂在B动滑轮下,用弹簧测力计匀速竖直向上拉,读出示数并记下示数F1。
[2]③将物体M挂在C动滑轮下,重复步骤②记下示数F2。
(3) 若G13.【答案】(1)力的方向
(2)省力
(3)不正确;动滑轮重力过大
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】探究定滑轮和动滑轮的特点时,
(1)根据图甲,滑轮固定不动,测力计的拉力等于物体的重力,则使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;
(2)根据图乙和测量结果,当动滑轮较轻时,弹簧测力计的示数均小于物体的重力,可得到:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
(3)在第4次实验数据中,动滑轮的重力为4N,与物体的重力相同,在考虑摩擦的情况下,造成弹簧测力计的示数大于物体的重力,但这不能说明动滑轮不省力。
【分析】(1)使用定滑轮,可以改变力的方向,不省力;
(2)使用动滑轮可以省力,不改变力的方向;
(3)当动滑轮重力较大时,绳子的拉力可能大于物体的重力。
(1)由图甲的实验可知,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向
(2)通过观察和比较测量结果,当所使用的动滑轮较轻时,弹簧测力计的示数均小于物体的重力,故可得到:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向
(3)[1][2]分析第4次实验数据可以看出,动滑轮的重力为4N,与物体的重力相同,在考虑摩擦的情况下,造成弹簧测力计的示数大于物体的重力,但这不能说明动滑轮不省力。
14.【答案】(1)力的方向;等臂
(2)省力;省力;2
(3)3;0.4
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1)根据图甲,探究定滑轮特点时,向不同方向的拉力和物体的重力相同,都是1N,可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,使用定滑轮时,动力和阻力相等,相当于一个等臂杠杆;
(2)探究动滑轮特点时,根据图乙,用动滑轮匀速竖直提升重物,物体向上,拉力向上,不改变力的方向,物体重力为1N,拉力为0.6N,使用动滑轮可以省力;动滑轮的拉力的力臂大于阻力的力臂,相当于一个省力杠杆;使用动滑轮时,省力,费距离,当重物上升1m时,弹簧测力计将上升2m;
(3)根据丙图,滑轮组有3股绳承担了物重,根据测力计指针位置,测力计的拉力为0.8N,动滑轮重力G动=nF-G物=3×0.8N-2N=0.4N。
【分析】(1)使用定滑轮,可以改变力的方向,不省力;
(2)使用动滑轮,不改变力的方向,可以省力;但费距离;
(3)使用滑轮组时,观察动滑轮的挂钩和轮两侧,判断绳子股数;根据G动=nF-G物,分析动滑轮的重力。
15.【答案】(1)解: 向下拉动绳子来提升货物,绳子的绕法如图所示:
(2)解: 由图知,,若忽略动滑轮重,不计绳重及摩擦,拉力:
(3)解: 若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力,拉力,
则动滑轮的重力:
若重物再增加150N,
此时作用在绳自由端的拉力:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】(1)由题知,向下拉动绳子来提升货物,从拉力端开始向上绕起,绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,最后固定在定滑轮的下挂钩上;
(2)忽略动滑轮重,不计绳重及摩擦,拉力;
(3)若不可忽略动滑轮重,知道工人实际所用拉力,拉力F=(G+G动),求动滑轮的重
力。若重物再增加150N,根据F=(G+G动)求出作用在绳自由端的拉力为多大。
16.【答案】不计绳重和摩擦,使用动滑轮的拉力:F拉= (G+G动)= (6N+4N)=5N。
物体间力的作用是相互的,所以杠杆对动滑轮的拉力为:F'拉=F拉=5N。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
F拉'×OA=F×OB,
即:5N×OA=F×OB,
所以,F=2.5N。
答:F大小为2.5N。
【知识点】杠杆的平衡条件;定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】结合题意,首先求出使用动滑轮的拉力,根据物体间力的作用是相互的,求出杠杆A端受到的力,再根据杠杆平衡条件求出F大小.
17.【答案】(1)圆柱形重物的重力: ,由图可知,承担重物的钢丝绳的股数n=4,因不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦,所以,载重小车下每段钢丝绳的拉力: =6000N;
(2)将重物匀速提升20m时,钢丝绳端移动的距离: =4×20m=80m,拉力做的功: =6000N×80m=4.8×105J;
(3)当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg,由杠杆的平衡条件可得: ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①塔吊将重物从起吊点提升20m后,载重小车最多能向B点方向再平移L米,由杠杆的平衡条件可得: ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得: ,则 =2.5m。
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数,结合物体重力和滑轮重力求解拉力大小即可;
(2)求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;
(3)结合题目给出的条件求出动力臂、阻力和阻力臂,利用杠杆平衡条件求解动力大小,分析动力的大小变化。
6.6《滑轮》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2025)
一、单选题
1.(2024八下·花溪月考)如图所示,在水平地面上放一个重800 N的物体,一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时,物体与地面间的摩擦力为160 N,当不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,则人的水平拉力F是(  )
A.80 N B.320 N C.40 N D.800 N
【答案】A
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力。
故选:A。
【分析】左侧滑轮为动滑轮,右侧滑轮为定滑轮,此滑轮组能省一半力。不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,根据求出拉力大小。
2.(2024八下·南昌月考) 如图所示,用不同简单机械将重为G的物体提起,使其均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是(  )
A.F3>F1>F2 B.F2>F1>F3 C.F1>F2>F3 D.F2>F3>F1
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】不计机械自重和摩擦,由图得,;由杠杆平衡条件得;所以;所以;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】不计机械自重和摩擦:先判断动力臂和阻力臂关系,再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得出力F1和重力G的关系;使用滑轮组时,先判断出承担总重绳子的段数n,再根据得出力F2和重力G的关系;使用动滑轮时,若动力作用在轴上,则费一倍的力,此时F3=2G。
3.(2023八下·马鞍期末)实验室里有一些相同的长方体木块,同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方式拉着木块在相同的水平面上做匀速直线运动,如图所示,所用拉力分别为F1、F2和F3,则(  )
A.F1>F2=F3 B.F2<F1<F3 C.F2>F1=F3 D.F1<F3<F2
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】根据图片可知,甲和乙中只拉动一个物体,而丙中拉动叠放的两个物体,即接触面粗糙程度相同,而压力增大为原来的二倍,那么丙中物体受到的摩擦力等于甲、乙中摩擦力的2倍,即f丙=2f甲=2f乙。
甲为定滑轮,不省力不费力,则拉力F1=f甲;
乙为动滑轮,且拉力作用在动滑轮轴心上,那么拉力F2=2f乙;
丙为动滑轮,拉力作用在边缘,则拉力F3=f丙=f甲;
比较可知,拉力F2>F1=F3。
故选C。
【分析】根据影响滑动摩擦力的因素比较物体受到摩擦力大小,再根据滑轮的特点计算自由端的拉力大小即可。
4.(2020八下·北京期末)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G1 =100N,每一个滑轮重力均为20N,则下列说法正确的是(  )
A.b处绳子的拉力为50N B.G2=280N
C.e处绳子的拉力为140N D.G2=200N
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.由图知,a、b、c、d在同一根绳上,拉力相同;e、f在同一根绳上,拉力相同;G1由两根绳子承担
则b处绳子的拉力为
A不符合题意;
C.e处绳子的拉力为
C符合题意;
BD.G2由两根绳子加上f承担,则

B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】动滑轮绳子的拉力等于总重力的一半,定滑轮两侧的拉力大小相等,结合物体重力计算拉力大小。
5.(2018八下·乐平月考)如图所示的滑轮组中,不计摩擦和滑轮及绳重,则拉力F为(  )
A.G/8 B.G/6 C.G/5 D.G/4
【答案】A
【知识点】滑轮组及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】在不计摩擦和滑轮及绳重时,使用单个的动滑轮省一半力。
如图最下面的动滑轮两段绳子拉着物体,拉力为物重的一半,即 ;
中间的动滑轮又省了一半力,即每段绳子的拉力为: ;
到最上面的一个动滑轮,现省一半力,即绳子的拉力为: 。
A符合题意。
故答案为:A
【分析】不计摩擦和滑轮及绳重,物体重力为G.对于下面动滑轮,由于动滑轮能省力一半、力的作用是相互的,可求中间动滑轮受到的拉力,同样道理求出F的大小.
6.(粤沪版物理八年级下册第六章第六节探究滑轮的作用同步练习)同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则(  )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙
【答案】B
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】解答:甲的拉力等于物体所受的摩擦力,F甲=f,乙的拉力等于摩擦力的一半, ,丙的拉力等于摩擦力的 , ,所以F甲>F乙>F丙;
故选B。
分析:关键是知道动滑轮和定滑轮的工作特点,重点是会分析动滑轮上的绳子段数,还要知道影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
7.在图所示装置中,杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动,A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB,圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12 cm,圆柱形容器的底面积为50cm2。若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:F2=3:4。若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18 cm,杠杆B端绳上的拉力为F3。取g=10N/kg,则
A.圆柱形物体的密度为2 g/cm3
B.作用在B端的拉力F3大小为1.52N
C.未知液体的密度为1.2 g/cm3
D.未知液体对圆柱形容器底部的压强为1980Pa
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;杠杆的平衡条件;滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】A,设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′,圆柱体的体积为和密度分别为 V、ρ,则F1×OB=F1′×OA F2×OB=F4×OA ; ρ水Vg+3F1′=G=ρVg ; 1/3ρ水Vg+3F2′=G=ρVg 得圆柱体的密度ρ=3ρ水=3×1.0g/cm3=3g/cm3。B,F3=OA/OB×1/3(G-F浮)=2×1/3(2×103kg/m3×10N/kg×10cm2×12cm×10-6-1.1×103kg/m3×10N/kg×10cm2×10cm×10-6)=0.87N.C,水的体积是 V水=50cm2×20cm-10cm2×12cm=880cm3,未知液体的体积是 V=50cm2×18cm-10cm2×10cm=800cm3,由于质量相等,ρ水V水=ρV,故未知液体的密度 ρ液=ρ水V水 /V= 1.1g/cm3 ,D, P=ρ液gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1980Pa,故答案选D
【点评】本题难度较大,相当于一道计算题的量,同学们在遇到这样的题可以先跳过放到最后再做,关键是公式及其变形的灵活运用,对物体受力情况的分析,浮力密度体积等的计算要仔细。
二、多选题
8.(2024八下·历下期中)中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一,高铁的高速运行离不开稳定的电力供应。利用如图所示的输电线牵引装置,可使输电线在因环境影响而发生热胀或冷缩时都绷得直直的,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.A为定滑轮,B为动滑轮 B.钢绳上受的拉力为3000N
C.输电线P端向左移动20cm D.冬天时坠砣串会向上移动
【答案】A,B,D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】A、由图可知,滑轮A为定滑轮,滑轮B为动滑轮,故A正确。
B、20个坠砣的总重力:G=20×150N=3000N,钢绳上的拉力F=G=3000N,故B正确。
C、由图可知,n=2,输电线P端向左移动的距离为:,故C错误。
D、冬天温度较低,输电线会收缩,因此坠砣串会向上移动,故D正确。
故答案为:ABD。
【分析】(1)定滑轮是指滑轮轴固定不动的滑轮,它的作用是改变力的方向,不能够省力;动滑轮是指和物体一块运动的滑轮,它能够省一半力,但费距离。
(2)钢绳上的拉力即为20个坠砣的总重力,由F=G可求得钢绳上的拉力。
(3)根据滑轮组装置确定绳子股数,利用h=nsP,可求输电线P端向左移动的距离。
(4)根据热胀冷缩分析回答。
9.(2024八下·南昌月考) 工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是(  )
A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的方向
B.图中动滑轮相当于一个等臂杠杆
C.绳子自由端下拉,桶上升
D.质量为的工人利用该滑轮组能提起的砂石
【答案】A,C
【知识点】定滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】A、滑轮组中的定滑轮能改变拉力的方向,但不能省力,A正确;
B、理想状态下,动滑轮的动力臂是阻力臂的两倍,相当于一个省力杠杆,B错误;
C、由图可知,n=2,绳子自由端下拉,桶上升,C正确;
D、质量为的工人最大能施加给绳端的拉力为:;
不计绳重、滑轮重及摩擦的情况下,能提起的物体的最大质量为:;若考虑绳重、滑轮重及摩擦时,提起的砂石质量将更小,D错误。
故答案为:AC。
【分析】定滑轮的实质是等臂杠杆,能改变力的方向,但不能改变力的大小;动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆;)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h;工人提供的最大拉力等于自身重力;利用该滑轮组能提起的最大物重G最大=2F最大,利用G=mg求提升最大质量。
10.(2019八下·福田期末)如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重,绳重及各处摩擦均不计。物体G从200N开始逐渐增加,每次匀速提升物体同样的高度,图乙记录了在此过程中物体的重力和滑轮组机械效率的关系图象,下列说法正确的有(  )
A.当G=200N时,绳子自由端的拉力F=100N
B.每个滑轮重200N
C.当提升物重为800N时,绳子承受拉力为250N
D.机械效率随提升的物重增加而提高
【答案】A,C,D
【知识点】滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】B.由乙图可知:当G=200N时,η=50%,绳重及各处摩擦均不计,η= ,
50%= ,G动=100N,
B不符合题意;
A.当G=200N时,绳子自由端的拉力F= (G+2G动)= ×(200N+2×100N)=100N,
A符合题意;
C.当提升物重为800N时,绳子承受拉力F′= (G′+2G动)= ×(800N+2×100N)=250N,
C符合题意;
D.由η= 可知,随着提升重物的增大,滑轮组的机械效率会提高,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率,结合公式求解机械效率的表达式,通过分析表达式分析影响滑轮组机械效率的因素,结合实验进行证明即可。
11.(2021八下·金牛期末)如图所示,水平固定的测力计左端挂一个滑轮组,滑轮组左端挂有质量为的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿竖直方向与物体A相连,A与墙之间没有摩擦力,A的质量为,物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动;用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A上升的速度大小为,若不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,g取,则下列说法中正确的是(  )
A.物体B所受滑动摩擦力大小为
B.F的大小为
C.F做功的功率为
D.弹簧测力计的示数为
【答案】B,D
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,因物体A受到竖直向上绳子的拉力和自身的重力是一对平衡力,所以,滑轮组绳子的拉力
由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=3,不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,因物体B受到滑轮组向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,所以,由可得,物体B所受滑动摩擦力
A不符合题意;
B.用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A的重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,物体B受到滑轮组的拉力不变,物体B对桌面的压力和接触面的粗糙不变,受到的摩擦力不变,因物体B受到向右的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态,所以,水平向左的力
B符合题意;
C.由v绳=nv物可得,物体B运动的速度
F做功的功率
C不符合题意;
D.物体B匀速运动时,滑轮组绳子的拉力为F拉=50N,由图可知,弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力,则弹簧测力计的示数
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】(1)物体B在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,根据二力平衡条件和G=mg求出滑轮组绳子的拉力,根据图示可知滑轮组承担物重绳子的有效股数,不计绳及滑轮的摩擦,绳、滑轮与弹簧测力计的重力不计,根据二力平衡条件和F拉=f求出物体B所受滑动摩擦力。
(2)用水平向左的力F拉动物体B可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体A的重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,物体B受到滑轮组的拉力不变,根据影响滑动摩擦力大小因素可知物体B受到的摩擦力不变,此时物体B受到向右的拉力和向右滑轮组绳子的拉力、摩擦力的作用下处于平衡状态,根据物体B受到的合力为零求出水平向左的力F的大小。
(3)根据v绳=nv物求出物体B运动的速度,利用=Fv物求出F做功的功率。
(4)物体B匀速运动时,滑轮组绳子的拉力不变,由图可知,弹簧测力计的拉力等于两股绳子的拉力,据此求出弹簧测力计的示数。
三、实验填空题
12.(2024八下·普洱期末)小永猜想“使用动滑轮提升重物时,如果提升的物体重力比动滑轮的重力小,这时动滑轮就是费力的”。现有下列物品及器材,重物M的重力5N(1)为了完成该实验,还需要补充的实验器材有   ;
(2)实验步骤:
①根据实验的需要,完成实验装置的组装;
②将重物M挂在B动滑轮下,   ;
③   ,重复步骤②记下示数F2;
(3)若   ,则小永的猜想正确。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)见解析;见解析
(3)见解析
【知识点】动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】探究动滑轮省力条件时,
(1)探究使用动滑轮是否省力,需弹簧测力计测出拉力的大小。
(2)②将重物M挂在B动滑轮下,用弹簧测力计匀速竖直向上拉,读出示数并记下示数F1。
③将物体M挂在C动滑轮下,重复步骤②,记下示数F2。
(3)若G【分析】(1)探究动滑轮是否省力,需要弹簧测力计测量力的大小;
(2)分别将物体挂在动滑轮下,测量拉力大小;
(3)根据物体的重力和动滑轮的拉力大小关系,判断是否省力。
(1)因为探究的是“使用动滑轮提升重物时,如果提升的物体重力比动滑轮的重力小,这时动滑轮就是费力的”,因此要选择比物体重的动滑轮,此外还需弹簧测力计测出拉力的大小。
(2)[1]②将重物M挂在B动滑轮下,用弹簧测力计匀速竖直向上拉,读出示数并记下示数F1。
[2]③将物体M挂在C动滑轮下,重复步骤②记下示数F2。
(3) 若G13.(2024八下·长沙期末)物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。
实验序号 G滑轮/N G物/N 弹簧测力计示数/N
1 1 4 2.6
2 2 4 3.2
3 3 4 3.6
4 4 4 4.2
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但能改变   ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示,可得初步结论:使用动滑轮可以    ,但不能改变力的方向;
(3)桃子同学发现第4次实验时,记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确?   ,并分析原因:   。
【答案】(1)力的方向
(2)省力
(3)不正确;动滑轮重力过大
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点
【解析】【解答】探究定滑轮和动滑轮的特点时,
(1)根据图甲,滑轮固定不动,测力计的拉力等于物体的重力,则使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;
(2)根据图乙和测量结果,当动滑轮较轻时,弹簧测力计的示数均小于物体的重力,可得到:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
(3)在第4次实验数据中,动滑轮的重力为4N,与物体的重力相同,在考虑摩擦的情况下,造成弹簧测力计的示数大于物体的重力,但这不能说明动滑轮不省力。
【分析】(1)使用定滑轮,可以改变力的方向,不省力;
(2)使用动滑轮可以省力,不改变力的方向;
(3)当动滑轮重力较大时,绳子的拉力可能大于物体的重力。
(1)由图甲的实验可知,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向
(2)通过观察和比较测量结果,当所使用的动滑轮较轻时,弹簧测力计的示数均小于物体的重力,故可得到:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向
(3)[1][2]分析第4次实验数据可以看出,动滑轮的重力为4N,与物体的重力相同,在考虑摩擦的情况下,造成弹簧测力计的示数大于物体的重力,但这不能说明动滑轮不省力。
14.(2024八下·南昌月考) 同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变   。通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个   杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮不改变力的方向,但可以   。使用动滑轮时,相当于一个   杠杆;当重物上升1m时,弹簧测力计将上升   m;
(3)由丙图可知,有   股绳承担了物重,该图中所使用的动滑轮重   N。
【答案】(1)力的方向;等臂
(2)省力;省力;2
(3)3;0.4
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
【解析】【解答】(1)根据图甲,探究定滑轮特点时,向不同方向的拉力和物体的重力相同,都是1N,可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,使用定滑轮时,动力和阻力相等,相当于一个等臂杠杆;
(2)探究动滑轮特点时,根据图乙,用动滑轮匀速竖直提升重物,物体向上,拉力向上,不改变力的方向,物体重力为1N,拉力为0.6N,使用动滑轮可以省力;动滑轮的拉力的力臂大于阻力的力臂,相当于一个省力杠杆;使用动滑轮时,省力,费距离,当重物上升1m时,弹簧测力计将上升2m;
(3)根据丙图,滑轮组有3股绳承担了物重,根据测力计指针位置,测力计的拉力为0.8N,动滑轮重力G动=nF-G物=3×0.8N-2N=0.4N。
【分析】(1)使用定滑轮,可以改变力的方向,不省力;
(2)使用动滑轮,不改变力的方向,可以省力;但费距离;
(3)使用滑轮组时,观察动滑轮的挂钩和轮两侧,判断绳子股数;根据G动=nF-G物,分析动滑轮的重力。
四、解答与计算题
15.(2024八下·无为期中)工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物,已知货物重600N。不计绳重及摩擦。
(1)在图中画出绳子的绕法。
(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大?
(3)若不忽略动滑轮重,测得工人实际所用拉力为350N,若将重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力将变为多大?
【答案】(1)解: 向下拉动绳子来提升货物,绳子的绕法如图所示:
(2)解: 由图知,,若忽略动滑轮重,不计绳重及摩擦,拉力:
(3)解: 若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力,拉力,
则动滑轮的重力:
若重物再增加150N,
此时作用在绳自由端的拉力:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】(1)由题知,向下拉动绳子来提升货物,从拉力端开始向上绕起,绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮,最后固定在定滑轮的下挂钩上;
(2)忽略动滑轮重,不计绳重及摩擦,拉力;
(3)若不可忽略动滑轮重,知道工人实际所用拉力,拉力F=(G+G动),求动滑轮的重
力。若重物再增加150N,根据F=(G+G动)求出作用在绳自由端的拉力为多大。
16.(2019八下·龙州期中)如图所示,若滑轮重为4N,重物重为6N,OB=2OA;要使轻质杠杆保持平衡,则F的大小为多少?(不计绳重和摩擦)
【答案】不计绳重和摩擦,使用动滑轮的拉力:F拉= (G+G动)= (6N+4N)=5N。
物体间力的作用是相互的,所以杠杆对动滑轮的拉力为:F'拉=F拉=5N。
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,
F拉'×OA=F×OB,
即:5N×OA=F×OB,
所以,F=2.5N。
答:F大小为2.5N。
【知识点】杠杆的平衡条件;定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】结合题意,首先求出使用动滑轮的拉力,根据物体间力的作用是相互的,求出杠杆A端受到的力,再根据杠杆平衡条件求出F大小.
17.(沪科版物理八年级下学期 10.2 滑轮及其应用 同步练习(综合题))慈溪某建设工地,有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物;如图所示,A为塔吊的配重,OB为塔吊的起重臂,C为能在起重臂上移动的载重小车,载重小车下挂有滑轮组,OB=25m。当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上,准备起吊该圆柱形重物(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦。g=10N/kg)问:
(1)起吊后,当重物匀速上升时,载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大?
(2)如果将重物匀速提升20m,则拉力做功多少?
(3)塔吊将重物从起吊点提升20m后,载重小车最多能向B点方向再平移多少米,才能保证安全工作?
【答案】(1)圆柱形重物的重力: ,由图可知,承担重物的钢丝绳的股数n=4,因不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦,所以,载重小车下每段钢丝绳的拉力: =6000N;
(2)将重物匀速提升20m时,钢丝绳端移动的距离: =4×20m=80m,拉力做的功: =6000N×80m=4.8×105J;
(3)当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg,由杠杆的平衡条件可得: ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①塔吊将重物从起吊点提升20m后,载重小车最多能向B点方向再平移L米,由杠杆的平衡条件可得: ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得: ,则 =2.5m。
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数,结合物体重力和滑轮重力求解拉力大小即可;
(2)求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;
(3)结合题目给出的条件求出动力臂、阻力和阻力臂,利用杠杆平衡条件求解动力大小,分析动力的大小变化。

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