5年中考3年模擬試卷初中物理八年級(jí)下冊(cè)第2節(jié)滑輪

第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械第2節(jié)滑輪基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1定滑輪和動(dòng)滑輪1.(2023江蘇蘇州吳中一模)如圖所示,一個(gè)重G=20N的物體在拉力F的作用下被勻速提升了20cm。若不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦,則拉力F及其向上移動(dòng)的距離s分別為(P8212004) ()A.F=10Ns=20cmB.F=10Ns=40cmC.F=20Ns=20cmD.F=20Ns=40cm2.(2023安徽無(wú)為期中)如圖所示,用三個(gè)滑輪拉同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所用拉力分別為F1、F2、F3,那么這三個(gè)力從小到大的關(guān)系是。(不計(jì)滑輪重及繩與滑輪間的摩擦)

3.(2023廣東陽(yáng)江江城期中)如圖甲所示是“探究動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。(P8212004)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)該沿著方向拉繩子自由端,使鉤碼上升;

(2)小張記錄的數(shù)據(jù)如表所示,分析數(shù)據(jù)可得:使用動(dòng)滑輪可以;

實(shí)驗(yàn)次數(shù)123鉤碼重G/N246鉤碼上升的距離h/cm555測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N1.12.13.1繩端移動(dòng)的距離s/cm//△(3)第3次實(shí)驗(yàn)中,繩端移動(dòng)的距離是cm;

(4)小張繼續(xù)實(shí)驗(yàn),并作出“拉力與鉤碼重的比值隨鉤碼重的變化”圖象,如圖乙所示,分析圖象可知:鉤碼越重,拉力與鉤碼重的比值越接近(填數(shù)值)。由此他推斷得出:使用動(dòng)滑輪最多可以省的力。

知識(shí)點(diǎn)2滑輪組4.(2023新疆墨玉模擬)用下列方法勻速提升同一重物,若不計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦,其中最省力的是 ()5.【安全與健康】【新獨(dú)家原創(chuàng)】如圖甲所示為工人乘坐高空吊籃清洗建筑物外墻的情景,高空吊籃可在電動(dòng)機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)升降,其結(jié)構(gòu)原理如圖乙所示。若該高空吊籃自重2000N,最大承載物體質(zhì)量為600kg。若忽略繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦,為保證安全,要選用至少能承受N的吊籃鋼絲繩。請(qǐng)你結(jié)合實(shí)際,提出一條安全使用高空吊籃的建議:。(g取10N/kg)

6.【學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維】(2023四川攀枝花仁和二模)圖中的每個(gè)滑輪重0.5N,物體A重6N,托板重1N。在2s的時(shí)間內(nèi),拉力F的作用點(diǎn)沿豎直方向勻速升高了1.2m,這個(gè)過(guò)程中,不計(jì)摩擦和繩重,則:(1)拉力F的大小為N。

(2)物體A上升的速度為m/s。

(3)天花板對(duì)定滑輪拉力大小為N。

7.(2023遼寧鞍山立山二模)如圖所示,物體重為20N,某人在5s內(nèi)用4N的拉力勻速將該物體在水平方向移動(dòng)了1m,則繩子自由端移動(dòng)的速度為m/s,拉力做功為J,此物體受到的摩擦力為N。(不計(jì)滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦)

(P8212004)8.【跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐】工人們想利用如圖所示的滑輪組將質(zhì)量為2.5t的裝修材料運(yùn)至樓頂。已知繩子能夠承受的最大拉力為500N,動(dòng)滑輪重、繩重和各種摩擦忽略不計(jì)。請(qǐng)你畫(huà)出該滑輪組最省力的繞繩方式,并計(jì)算出工人們至少需要幾次才能把所有的裝修材料運(yùn)送至樓頂。(g取10N/kg)能力提升全練9.【學(xué)科素養(yǎng)·物理觀念】(2023四川自貢中考,4,★☆☆)如圖所示,用一根繩子繞過(guò)定滑輪,一端拴在鉤碼上,手執(zhí)另一端,分別用力F1、F2、F3勻速拉起鉤碼。忽略繩子與滑輪的摩擦,下列說(shuō)法正確的是 ()A.F1、F2、F3的大小相等B.F1最大C.F2最大D.F3最大10.(2022廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)中考,10,★☆☆)如圖所示的各種工具,正常使用時(shí)省力的是 ()A.定滑輪B.動(dòng)滑輪C.筷子D.船槳11.(2023山東泰安岱岳聯(lián)考一模,18,★☆☆)如圖所示,物體A在水平桌面上,繩重、繩子與滑輪間的摩擦及滑輪與軸間摩擦不計(jì),動(dòng)滑輪重力為2N。當(dāng)B物體重力為8N時(shí),它恰好能勻速下降。物體A所受的摩擦力為N。若用一個(gè)水平向左的力F拉物體A,使其向左勻速運(yùn)動(dòng),則這個(gè)力F大小應(yīng)為N。

12.(2022甘肅武威中考,17,★☆☆)如圖所示,某工人站在地面上使用由三個(gè)滑輪組成的滑輪組提升重物,請(qǐng)畫(huà)出最省力的繞繩方法。13.【實(shí)驗(yàn)探究·設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(2023北京海淀一模,22,★★☆)小海和小妍想探究:使用動(dòng)滑輪提升物體時(shí),繩子自由端的拉力大小與被提升物體所受重力大小的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)桌上有如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和質(zhì)量分別為50g、100g、200g的鉤碼若干。小海先用調(diào)節(jié)好的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼所受的重力G物并記錄;再利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置,將鉤碼掛在動(dòng)滑輪下,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端,記錄拉力大小F。更換鉤碼進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表(已知?jiǎng)踊喫艿闹亓動(dòng)為1.2N)。G物/N1.52.02.53.03.54.04.5F/N1.41.71.92.22.42.73.0根據(jù)數(shù)據(jù),小海認(rèn)為:使用動(dòng)滑輪豎直向上勻速提升重物時(shí),豎直向上的拉力F總是小于物重G物。(1)小妍分析G物、F的變化趨勢(shì),認(rèn)為小海的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,請(qǐng)你只利用上述實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明小海的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的;寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;(2)若不計(jì)繩重和摩擦,請(qǐng)分析并說(shuō)明使用動(dòng)滑輪豎直向上勻速提升重物時(shí),豎直向上的拉力F小于物重G物的條件。14.(2023湖南長(zhǎng)沙中考,23,★★☆)如圖,小明用一個(gè)動(dòng)滑輪和幾個(gè)相同的杠鈴片自制了一個(gè)健身器,已知?jiǎng)踊喌馁|(zhì)量為5kg,每個(gè)杠鈴片的質(zhì)量為10kg。不計(jì)繩重和摩擦,g取10N/kg,小明通過(guò)握桿豎直向上勻速拉動(dòng)繩子提升杠鈴片的過(guò)程中,求:(1)杠鈴片在0.5s內(nèi)上升0.2m,杠鈴片的速度;(2)動(dòng)滑輪下掛著兩個(gè)杠鈴片,握桿對(duì)繩子拉力的大小;(3)動(dòng)滑輪下掛著四個(gè)杠鈴片,杠鈴片上升了0.1m,在此過(guò)程中握桿對(duì)繩子的拉力做的功。素養(yǎng)探究全練15.【科學(xué)思維】如圖甲是小明設(shè)計(jì)的“空氣浮力演示器”:將一空心金屬球與配重通過(guò)細(xì)線懸掛在定滑輪上,調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜止,用氣泵往玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣,可根據(jù)現(xiàn)象證明空氣浮力的存在。已知容器的容積為0.05m3,金屬球重4N,體積為5×10-3m3(滑輪和細(xì)線的重力、容器中除金屬球外的體積及各種摩擦均忽略不計(jì),g=10N/kg)(1)用氣泵向甲裝置玻璃容器內(nèi)壓入空氣,當(dāng)我們看到現(xiàn)象時(shí)可以說(shuō)明金屬球受到空氣浮力的作用(寫(xiě)出一條即可);

(2)小明想通過(guò)分度值為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì)反映空氣浮力大小的變化,他設(shè)想將該演示器改進(jìn)成如圖乙所示裝置;①壓入空氣前,容器內(nèi)原有的空氣密度為1.2kg/m3,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是N;

②現(xiàn)通過(guò)氣泵向玻璃容器內(nèi)壓入空氣,試求壓入kg空氣,能使演示器中的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化0.1N。

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練1.B由圖知,使用的是動(dòng)滑輪,不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦,則拉力F=12G=12×20N=10N,拉力端向上移動(dòng)的距離:s=2h=22.F2<F1<F3解析假設(shè)物體與地面的摩擦力為f,第一幅圖中滑輪為定滑輪,不省力,則F1=f;第二幅圖中滑輪為動(dòng)滑輪,省一半的力,則F2=12f;第三幅圖中滑輪為動(dòng)滑輪,但動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪的軸上,則F3=2f;所以,F2<F1<F33.(1)豎直勻速(2)省力(3)10(4)0.5一半解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,應(yīng)豎直拉動(dòng)使鉤碼勻速直線上升。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,測(cè)力計(jì)示數(shù)小于鉤碼重力,使用動(dòng)滑輪可以省力。(3)第3次實(shí)驗(yàn)中,繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh=2×5cm=10cm。(4)根據(jù)圖乙可知:鉤碼越重,拉力與鉤碼重的比值就越接近0.5。由此推理得出:在不計(jì)動(dòng)滑輪重及繩與滑輪間的摩擦?xí)r,使用動(dòng)滑輪最多可以省一半的力。4.D不計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦,提起的是同一物體,A是動(dòng)滑輪,省一半的力,即F1=12G;B是滑輪組,F2=12G;C是定滑輪,不省力,即F3=G;D是滑輪組,F4=15.見(jiàn)解析解析最大承載物體的重力G物=mg=600kg×10N/kg=6000N,鋼絲繩的拉力至少為F=14(G物+G籃)=14×(6000N+2000N)=2000N。安全使用高空吊籃的建議:(1)不得超重;(2)及時(shí)更換老化的鋼絲繩;(36.(1)2(2)0.15(3)4.5解析(1)圖中的滑輪組共有4股繩子承擔(dān)物重,提升的總重力G=GA+G滑輪+G托板=6N+0.5N+0.5N+1N=8N,不計(jì)摩擦和繩重,作用在繩端的力為F=Gn=8N4=2N;(2)物體上升的高度h=sn=1.2m4=0.3m,物體A上升的速度為v=?t=0.3m2s=0.15m/s;(3)定滑輪對(duì)天花板的拉力等于兩股繩對(duì)定滑輪的拉力加上定滑輪的重力,即F拉=2N+2N+0.5N=47.0.488解析繩子自由端移動(dòng)的距離s=2s物=2×1m=2m;繩子自由端移動(dòng)的速度v=st=2m5s=0.4m/s;拉力做的功W=Fs=4N×2m=8J;不計(jì)滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦,物體受到的摩擦力:f=2F=28.解析最省力的繞繩方法如圖所示;裝修材料的總重力G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N,將裝修材料運(yùn)至樓頂?shù)淖钌龠\(yùn)送次數(shù)N=GnF=2.5×104N4×500N能力提升全練9.A圖中滑輪是定滑輪,定滑輪不能省力,忽略繩子與滑輪的摩擦,所以F1、F2、F3都與物體重力相等,所以三種拉法所用拉力一樣大。10.BA是定滑輪,使用時(shí)既不省力,也不省距離;B是動(dòng)滑輪,若不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦,使用時(shí)可以省一半的力;筷子、船槳在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿。11.510解析A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),受力平衡,繩重、繩子與滑輪間的摩擦及滑輪與軸間摩擦不計(jì),水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力為一對(duì)平衡力,即f=F拉=12(GB+G動(dòng))=12×(8N+2N)=5N。當(dāng)A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài),滑動(dòng)摩擦力不變,繩子對(duì)A的拉力不變,A受到的水平向左的拉力F=f+F12.如圖所示解析由于圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多為3段,此時(shí)最省力。13.解析(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一個(gè)50g的鉤碼所受的重力G物并記錄;②把該50g的鉤碼掛在動(dòng)滑輪下,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端,記錄拉力大小F。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)F>G物,說(shuō)明小海的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。(2)若不計(jì)繩重和摩擦,則2F=G物+G動(dòng),所以當(dāng)G物>G動(dòng)時(shí),F<G物。14.解析(1)杠鈴片上升的速度v=st=0.2m0.5s=0.4m/s;(2)每個(gè)杠鈴片的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=m動(dòng)g=5kg×10N/kg=50N,不計(jì)繩重和摩擦,當(dāng)動(dòng)滑輪下掛兩個(gè)杠鈴片時(shí),握桿對(duì)繩子的拉力F=12(2G+G動(dòng))=12×(2×100N+50N)=125N;(3)不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪下掛著四個(gè)杠鈴片,杠鈴片上升了0.1m,在此過(guò)程中握桿對(duì)繩子的拉力做的功W=12(4G+G動(dòng))×2h=4Gh+G動(dòng)h=4×100N×0.素養(yǎng)探究全練15.(1)配重下降(或者金屬球上升)(2)①7.88②0.045解析(1)用氣泵向甲裝置玻璃容器內(nèi)壓入空氣后,玻璃容器內(nèi)的空氣密度增大,金屬球受到的浮力增大,金屬球會(huì)上升,配重下降;(2)①壓入空氣前,金屬球所受的浮力為F浮=ρgV球=1.2kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=0.06N,F拉=2