初中物理《八下》第十二章 简单机械滑轮 考试练习题.docx
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初中物理《八下》第十二章简单机械滑轮考试练习题
初中物理《八下》第十二章简单机械-滑轮考试练习题
姓名:
_____________年级:
____________学号:
______________
题型
选择题
填空题
简答题
xx题
xx题
xx题
总分
得分
评卷人
得分
1、楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上。
已知该装置电动机的额定功率,电动机将电能转换为机械能的效率,某次吊运过程中将物料匀速提升,所用时间,求:
(1)电动机拉绳的速度大小;
(2)电动机对绳的拉力大小。
知识点:
滑轮【答案】
(1)0.8m/s;
(2)1375N
【详解】
解:
(1)由图可知n=2,电动机做机械功功率为
物体速度为
绳自由端速度为
(2)电动机对绳的拉力
答:
(1)电动机拉绳的速度0.8m/s;
(2)电动机对绳的拉力1375N。
2、学校的升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,国旗就会徐徐上升。
这是由于旗杆顶部有一个______滑轮,它的作用是______。
知识点:
滑轮【答案】定改变力的方向
【详解】
[1]由于旗杆顶部有一个定滑轮,滑轮没有和国旗一起上升,滑轮的轴固定在了顶端,故是定滑轮。
[2]定滑轮的作用是不省力,但是可以改变力的方向。
3、在新农村改造住房时,常用如图所示的简易滑轮组提升建材。
工人师傅用400N的拉力,利用该滑轮组将重600N的重物在10s内匀速提高了4m。
下列判断正确的是( )
A.绳端移动的速度为0.4m/sB.提升重物做的有用功为1600J
C.工人拉绳子的功率为240WD.该滑轮组的机械效率为75%
知识点:
滑轮【答案】D
【详解】
A.由图可知n=2,绳子自由端移动的距离
s=nh=2×4m=8m
则绳子自由端移动的速度
v==0.8m/s
故A错误;
B.有用功
W有=Gh=600N×4m=2400J
故B错误;
C.拉力做功的功率
P==Fv=400N×0.8m/s=320W
故C错误;
D.滑轮组的机械效率
η==75%
故D正确。
故选D。
4、定滑轮实质是_____杠杆,使用定滑轮可以改变_____,但它不能_____。
知识点:
滑轮【答案】等臂力的方向省力
【详解】
[1]定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆,属于等臂杠杆。
[2][3]由于定滑轮是等臂杠杆,所以,其动力等于阻力,即使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。
5、如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以500N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m,重物匀速上升了0.5m,已知该滑轮组的机械效率为60%,(g=10N/kg)
(1)按题意画出滑轮组的绕绳.
(2)人所做功的功率多大?
(3)被吊起的重物质量多大?
知识点:
滑轮【答案】
(1)
(2)75W;(3)90kg
【详解】
(1)作用在动滑轮上绳子的段数:
n==3,
绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如下图所示:
(2)拉力做的功:
W总=Fs=500N×1.5m=750J,
拉力做功的功率:
P==75W;
(3)有用功:
W有用=W总η=750J×60%=450J,
重物的重力:
G==900N,
重物的质量:
m==90kg。
6、
(1)图甲中,请利用平面镜成像特点画出烛焰S点的像S‘,并画出眼睛A点看到像S‘的光路图;
(2)图乙是一款升降座椅装置,其简图如图丙、请在图丙中画出滑轮组的绕线情况,要求绳子的末端绕至按钮处。
知识点:
滑轮【答案】
(1)
;
(2)
【详解】
(1)从S点做平面镜的垂线,根据物像到平面镜距离相等做出像点S′,连接A与像点S′,与镜面相交于一点即为入射点,分别连接入射点和A、S,即为光线,如下图所示:
(2)人在地上拉,从动滑轮开始绕线,最后到按钮处,如图所示:
7、甲装置中,空吊篮A重25N,绳子承受最大拉力100N。
小壮将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图内。
忽略绳重、摩擦、空气阻力。
下列说法不正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为15N
B.第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C.此装置最多能匀速运载160N重的货物
D.此装置运载货物最高机械效率为92.5%
知识点:
滑轮【答案】D
【详解】
A.由图丙可知,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=20N,由图知,n=2,忽略绳重及摩擦,动滑轮重力
G动=2F-GA=2×20N-25N=15N
故A正确,不符合题意;
B.由图丙可知,第2s内A上升的速度vA=2m/s,第2s内滑轮上升的高度
h=vAt=2m/s×1s=2m
第2秒内克服滑轮重做的额外功为
W额=G动h=15N×2m=30J
故B正确,不符l由图知:
滑轮个数n‘=3,所以绳子段数n=4,根据“奇动偶定”的方法,绳子从定滑轮开始绕,每个滑轮只能绕一次。
如图所示
9、反思是种良好的学习品。
(1)一根轻质硬棒AB,在力的作用下能绕固定点O转动。
现在硬棒AB上施加两个力F1和F2,O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。
小宁认为,只要满足F1×d1=F2×d2,则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。
你认为小宁的想法正确吗?
请说出你的理由;
(2)在“动滑轮”实验中,小宁通过如图所示装置进行实验,得到结论:
使用动滑轮匀速提升物体,竖直向上的拉力F小于物重G。
小宁思考后认为,即使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。
请你说出这一条件,并予以证明。
知识点:
滑轮【答案】见解析
【详解】
(1)不正确;若要硬棒AB保持静止状态或匀速转动,除了要满足杠杆平衡条件,即F1×d1=F2×d2,还需要两个力根据实际情况在方向上满足一定的条件。
(2)需要满足G>G动;
由于动滑轮上有两段绳子,则在不计摩擦的情况下,绳子拉力为
则要满足竖直向上的拉力F小于物重G,即为
解得G>G动。
10、小斌用如图所示滑轮组把重300N的货物匀速提升1m,若不计绳重和摩擦,所用的拉力是200N。
则下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m
B.动滑轮的质量为50N
C.滑轮组此时的机械效率是75%
D.利用该滑轮组既可以省力还可以省功
知识点:
滑轮【答案】C
【详解】
A.由图示知,滑轮组承重绳子的根数为2,当货物被提升1m,则绳子端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
故A错误;
B.不计绳重及摩擦时,据滑轮组的特点得,动滑轮的重力
G动=2F-G物=2×200N-300N=100N
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
故C正确;
D.使用任何机械都不可避免做额外功,所以利用滑轮组虽然可省力,但不能省功,故D错误。
故选C。
11、用如图所示的四种方式匀連提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中最费力的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点:
滑轮【答案】A
【详解】
设物体重力为G,不计机械自重和摩擦,则没有额外功。
选项A中为动滑轮,拉力F1=2G;选项B中为定滑轮,拉力F2=G;选项C中滑轮组有效绳子段数n=3,则拉力F3=;选项D中有用功等于总功,斜面长为高的2倍,则
W有=W总
Gh=F4s
Gh=F4×2h
解得F4=。
综上分析可知,F1最大、最费力。
故选A。
12、如图所示,工人师傅用150N的拉力,使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。
求:
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)动滑轮的重;
(3)若物重增大到2000N,则滑轮组的机械效率是多少?
知识点:
滑轮【答案】
(1)60W;
(2)100N;(3)80%
【详解】
解:
(1)该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载,整个过程克服摩擦力做功。
绳端移动的速度
拉力做功的功率
(2)根据F=,动滑轮重力为
G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N
(3)若物重增大到2000N,则此时物体与地面之间的摩擦力
绳端拉力
滑轮组的机械效率
答:
(1)工人师傅拉力的功率为60W;
(2)动滑轮重力为100N;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
13、如图所示,利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体,使A物体在10s内向右移动了2m,若A物体受到的摩擦力大小为20N,拉力F大小为50N,则:
弹簧测力计的示数为______;水平拉力F所做的功为______,功率为______;滑轮的机械效率为_______。
知识点:
滑轮【答案】20N50J5W80%
【详解】
[1]对A进行受力分析,其受到了绳子向右的拉力和摩擦力,因做匀速运动,绳子拉力与摩擦力是平衡力,故绳子拉力等于摩擦力等于20N,由于同一根绳子拉力处处相同,故弹簧测力计的示数为20N。
[2]拉力F移动的距离是物体的移动距离的一半,故拉力F移动的距离为1m,故拉力做功为
故拉力做功为;
[3]拉力的功率为
拉力的功率为;
[4]滑轮的机械效率为
滑轮的机械效率为。
14、甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接,吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧,m甲=1.8kg、m乙=2kg,如图所示。
甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动。
磁性平板对甲的摩擦力大小为4N。
对乙的摩擦力大小为2N(细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,磁性平板对其他器材无磁力作用,g取10N/kg)。
下列说法正确的是( )
A.定滑轮质量一定是0.6kg
B.甲所受拉力为22N
C.乙所受拉力的功率为2.2W
D.3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
知识点:
滑轮【答案】C
【详解】
AB.由题意知,甲向下匀速直线运动,则乙向上匀速直线运动,甲的受力为:
竖直向上拉力、摩擦力和竖直向下的重力,那么甲所受拉力即绳子端的拉力
F甲=G甲-f甲=1.8kg×10N/kg+4N=14N
乙的受力为:
竖直向上的拉力、竖直向下的重力和摩擦力,那么乙所受的拉力即动滑轮所受的拉力
F乙=G乙+f乙=2kg×10N/kg+2N=22N
那么在不计绳重及时,动滑轮的重力
动滑轮的质量
但定滑轮的质量不一定等于动滑轮的质量,所以无法确定其质量,故AB错误;
C.甲的速度为0.2m/s,则乙的速度
那么乙所受拉力的功率
P=F乙v乙=22N×0.1m/s=2.2W
故C正确;
D.3s内,甲、乙通过的路程分别为
s甲=v甲t=0.2m/s×3s=0.6m
s乙=v乙t=0.1m/s×3s=0.3m
甲、乙克服摩擦力所做的功分别为
W甲=f甲s甲=4N×0.6m=2.4J
W乙=f乙s乙=2N×0.3m=0.6J
所以
W甲>W乙
故D错误。
故选C。
15、如图所示,重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面,向左匀速直线运动了20s,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动距离为4m
B.物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N
C.额外功的功率为12W
D.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低
知识点:
滑轮【答案】C
【详解】
A.物体移动距离
s物=v物t=0.1m/s×20s=2m
由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离
s=3s物=3×2m=6m
故A错误;
B.拉力做功为
W总=Fs=100N×6m=600J
由η=得有用功
W有用=ηW总=60%×600J=360J
由W有用=fs物求得物体与地面间的滑动摩擦力
f===180N
故B错误;
C.拉力做的额外功
W额=W总-W有用=600J-360J=240J
额外功的功率
P===12W
故C正确;
D.如果增大接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,增大了有用功,而额外功几乎不变,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故D错误。
故选C。
16、一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,如果汽车发动机产生的牵引力比阻力小1000N,则甲图人匀速拉动汽车的拉力至少为 ,乙图人匀速拉动汽车的拉力至少为 。
(绳与滑轮间的摩擦不计)
知识点:
滑轮【答案】1000N 500N
17、学校国旗的旗杆下有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是:
A、这是一个动滑轮,可省力;
B、这是一个定滑轮,可省力;
C、这是一个动滑轮,可改变力的方向;
D、这是一个定滑轮,可改变力的方向.
知识点:
滑轮【答案】D
18、如图所示,用滑轮组提升所受重力为900N的物体A,滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m,同时物体A被竖直匀速提升了4m,用时40s,滑轮组的额外功是400J。
下列说法中正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为100N
B.物体A上升的速度是0.3m/s
C.拉力F的功率是100W
D.滑轮组的机械效率是90%
知识点:
滑轮【答案】CD
【详解】
A.物体A被竖直匀速提升了4m,滑轮组的额外功是400J,动滑轮自重及摩擦力一共为
则动滑轮自重小于100N,故A错误;
B.物体A上升的速度是
故B错误;
C.所受重力为900N的物体A,匀速移动了12m,拉力做的有用功为
W有用=Gh=900N×4m=3600J
拉力做的总功为
W总=W有用+W额外=3600J+400J=4000J
拉力F的功率是
故C正确;
D.滑轮组的机械效率是
故D正确。
故选CD。
19、用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G,竖直向上的拉力F为100N,重物被提升1m,不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力做的额外功是100J
B.动滑轮的重力为50N
C.拉力做的总功是200J
D.绳子末端移动的距离是2m
知识点:
滑轮【答案】A
【分析】
根据W有用=Gh求出有用功,根据s=3h求出绳子自由端移动距离,根据W总=Fs求出总功,根据W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功,再根据W额=G动h求出动滑轮重.
【详解】
由图可知,与动滑轮相连的绳子由3根,即n=3,绳子末端移动的距离s=3h=31m=3m,故D错误;
拉力做的有用功为W有用=Gh=200N×1m=200J,
拉力做的总功W总=Fs=100N3m=300N,
拉力做的额外功W额=W总W有用=300J200J=100J,故A正确,C错误;
不计绳重和滑轮的摩擦,由得动滑轮的重力G动=3FG=3100N200N=100N,故B错误.
故选A.
20、如图所示,物体A的质量m=10kg,在拉力F的作用下,物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N,该装置的机械效率为80%,则物体A与水平面间摩擦力f的大小为_____N,物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功为_____J,拉力的功率是_____W.(g=10N/kg)
知识点:
滑轮【答案】5252.5
【解析】由二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于物体A与水平面间摩擦力,故物体A与水平面间摩擦力f的大小为5N,当物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动时,拉力F以0.2m/s的速度运动,,,
拉力F所做的功为:
拉力的功率是:
故答案为:
5252.5
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