第五章題型六定滑輪與動滑輪的特點 華東師大版九年級上學期科學

九年級第五章題型六定滑輪與動滑輪的特點一．選擇題（共11小題）1．學校經常舉行升旗儀式，為了方便人站在地上就可以把國旗升到旗桿頂部，需要在國旗桿的頂部裝有定滑輪，如圖所示，其中定滑輪的作用是（）A．省力 B．省功 C．省距離 D．改變力的方向2．如圖所示，用6牛的拉力F勻速豎直提升重為G的物體，使其上升了0.4米。若不計滑輪自重及摩擦，關于物體的重力G和繩子自由端移動的距離s，下列判斷中正確的是（）A．G＝3牛、s＝0.2米 B．G＝3牛、s＝0.8米 C．G＝12牛、s＝0.4米 D．G＝12牛、s＝0.8米3．小明利用如圖所示的簡單機械移動物體，當沿不同方向分別用F1、F2、F3的力，以不同速度勻速拉動物體時，已知v1＜v2＜v3。忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＞F3 D．F1＝F2＝F34．如圖所示，沙桶通過定滑輪與水平桌面上的物塊A相連，當沙桶重力為5N時，物塊A向左做勻速直線運動，不計繩重及滑輪和軸之間的摩擦，下列正確的是（）A．實驗中，使用定滑輪是為了省力 B．在物塊A上加砝碼，物塊A受到的摩擦力不變 C．當沙桶落地后，由于慣性物塊A會繼續(xù)向左運動 D．向沙桶中加入沙時，物塊A受到的摩擦力大于5N5．我國第一部介紹西方物理學的著作《遠西奇器圖說》里記載了一種機械裝置，如圖所示。小球B拉著小球A勻速移動，若小球B的質量是20克，不考慮摩擦和繩重，小球A的質量可能為（）A．30克 B．20克 C．16克 D．10克6．如圖所示是滑輪的兩種用法，下列說法中正確的是（）A．甲是定滑輪，使用時可以省力 B．甲是動滑輪，使用時能改變力的方向 C．乙是定滑輪，使用時能改變力的方向 D．乙是動滑輪，使用時可以省力7．如圖所示，物體M重100N，滑輪重10N，若不計摩擦及繩重，當滑輪在恒力F作用下，以0.2m/s的速度勻速上升，物體M的速度及拉力F的大小分別為（）A．0.1m/s，110N B．0.2m/s，55N C．0.4m/s，210N D．0.4m/s，110N8．如圖所示，通過動滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3，則這三個力大小關系是（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大9．如圖所示，一根繩子繞過定滑輪，一端拴在物體上，另一端拴在彈簧測力計上，沿四個不同方向勻速拉起物體，彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3、F4，則F1、F2、F3、F4的大小關系為（）A．F1＞F2＞F3＞F4 B．F1＝F2＝F3＝F4 C．F1＜F2＜F3＜F4 D．F1＞F2＞F3＝F410．小明利用兩個滑輪A、B組成如圖所示的裝置，將兩個重力相等的重物G1、G2分別掛在繩子兩端，若不計滑輪、繩子的重力和摩擦，下列說法正確的是（）A．AB均為定滑輪 B．AB均為動滑輪 C．放手后G1上升 D．放手后G2上升11．在圖所示的裝置中，每個滑輪重2N，物體G1重100N，物體G2重10N．此時G2恰能勻速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1勻速向左運動，則拉力F為（）A．5N B．6N C．12N D．112N二．填空題（共7小題）12．學校升旗儀式上，當升旗手緩緩向下拉繩子時，旗子就會徐徐上升，這是由于旗桿頂部有一個滑輪，如圖所示，它的作用是可以；在國旗勻速上升的過程中，拉力大小國旗的重力大?。ú挥嬂K重和摩擦）。13．商河某中學升國旗時，使用的滑輪是圖中的（選填“a”或“b”），使用它的最大的好處是能改變力的。14．如圖所示，G＝100N，G輪＝10N。用力F將重物G以0.1m/s的速度豎直勻速提升，則需要的拉力F為N，拉繩的速度為m/s。（不計繩重和摩擦）15．如圖所示，通過滑輪沿水平方向拉動重為20N的物體A，不計滑輪重及其摩擦。當拉力F為4N時，物體A受到的拉力為N；用這種方法使用滑輪是為了。16．如圖所示，拉力F1和F2分別經過滑輪使物體沿水平方向做勻速直線運動，如果物體與水平面間的滑動摩擦力大小均為30牛，則拉力F1的大小為牛，如果物體水平移動了10厘米，則F2在水平方向上移動的距離為厘米。17．如圖所示是工人往高處運送貨物的兩種方法，（甲）中滑輪的作用是，（乙）中用滑輪拉動100牛的重物上升1米時，不計滑輪重及摩擦，工人的拉力為牛，繩子的自由端上升米。18．如圖所示，在水平拉力F的作用下重為100牛的物體A沿著水平桌面做勻速直線運動，彈簧測力計的示數為5N，繩和滑輪的重力以及繩和滑輪之間的摩擦均不計，則A與水平桌面的摩擦力大小是N。在拉動過程中動滑輪的作用是（填“省力”或“省距離”）。

九年級第五章題型六定滑輪與動滑輪的特點參考答案與試題解析一．選擇題（共11小題）1．學校經常舉行升旗儀式，為了方便人站在地上就可以把國旗升到旗桿頂部，需要在國旗桿的頂部裝有定滑輪，如圖所示，其中定滑輪的作用是（）A．省力 B．省功 C．省距離 D．改變力的方向【分析】定滑輪使用時，滑輪的位置固定不變；定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向?！窘獯稹拷猓号e行升旗儀式時，人站在地上就可以把國旗升到旗桿頂部，旗桿頂部定滑輪的作用是改變力的方向。故選：D。【點評】本題考查了定滑輪的特點，屬于基礎題。2．如圖所示，用6牛的拉力F勻速豎直提升重為G的物體，使其上升了0.4米。若不計滑輪自重及摩擦，關于物體的重力G和繩子自由端移動的距離s，下列判斷中正確的是（）A．G＝3牛、s＝0.2米 B．G＝3牛、s＝0.8米 C．G＝12牛、s＝0.4米 D．G＝12牛、s＝0.8米【分析】使用動滑輪可以省一半的力，費一倍的距離?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，該裝置為動滑輪，使用動滑輪可以省一半的力，費一倍的距離，物體上升的高度為0.2m，則繩子自由端通過的距離為s＝0.4m×2＝0.8m；不計滑輪自重及摩擦，則F＝G，G＝2F＝2×6N＝12N，故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】本題考查了動滑輪的特點，我們在使用機械裝置時，省力就要費距離。3．小明利用如圖所示的簡單機械移動物體，當沿不同方向分別用F1、F2、F3的力，以不同速度勻速拉動物體時，已知v1＜v2＜v3。忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＜F2＜F3 B．F1＞F2＞F3 C．F1＝F2＞F3 D．F1＝F2＝F3【分析】（1）定滑輪只改變力的方向不改變力的大?。唬?）滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，與速度無關?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，圖中滑輪是定滑輪，定滑輪不改變力的大?。粓D中物體以不同的速度滑動時，壓力和接觸面的粗糙程度都沒變，所以摩擦力的大小不變，又因為物體A做勻速直線運動，拉A的力等于摩擦力，所以三種拉法所用拉力一樣大。故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】本題考查了定滑輪的特點，知道定滑輪只改變力的方向不改變力的大小，是解答本題的關鍵。4．如圖所示，沙桶通過定滑輪與水平桌面上的物塊A相連，當沙桶重力為5N時，物塊A向左做勻速直線運動，不計繩重及滑輪和軸之間的摩擦，下列正確的是（）A．實驗中，使用定滑輪是為了省力 B．在物塊A上加砝碼，物塊A受到的摩擦力不變 C．當沙桶落地后，由于慣性物塊A會繼續(xù)向左運動 D．向沙桶中加入沙時，物塊A受到的摩擦力大于5N【分析】（1）使用定滑輪可以改變力的方向；（2）影響滑動摩擦力大小的因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度；（3）物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質叫慣性，一切物體都有慣性?！窘獯稹拷猓篈、使用定滑輪可以改變力的方向，不能省力，故A錯誤；B、在物塊A上加砝碼，由于物塊A對桌面的壓力變大，所以物塊A受到的滑動摩擦力變大，故B錯誤；C、當沙桶落地后，物塊A由于具有慣性，會繼續(xù)向左運動，故C正確；D、向沙桶中加入沙時，由于物塊A對桌面的壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變，所以物塊A受到的滑動摩擦力不變，故D錯誤。故選：C?！军c評】此題考查定滑輪、摩擦力的大小和慣性的應用?；瑒幽Σ亮Υ笮≈桓鷫毫Υ笮『徒佑|面粗糙程度有關，跟運動方向、運動速度、受力面積等都沒有關系，這是解決本題的關鍵。5．我國第一部介紹西方物理學的著作《遠西奇器圖說》里記載了一種機械裝置，如圖所示。小球B拉著小球A勻速移動，若小球B的質量是20克，不考慮摩擦和繩重，小球A的質量可能為（）A．30克 B．20克 C．16克 D．10克【分析】不考慮摩擦和繩子重力，根據定滑輪的特點和功的原理分析解答?！窘獯稹拷猓翰豢紤]摩擦和繩重，定滑輪即不省力又不省距離，則繩子對A的拉力等于B的重力，當B下降時，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距離LA，大于A豎直上升的高度hA，根據功的原理可知，重力對B做的功等于繩子的拉力對A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA＝mBghB，因為hA＜hB，所以mA＞mB，因此A的質量肯定大于20g，可能是A。故選：A?！军c評】此題主要考查了定滑輪、斜面特點，以及功的原理的運用。屬于基本內容，難度適中。6．如圖所示是滑輪的兩種用法，下列說法中正確的是（）A．甲是定滑輪，使用時可以省力 B．甲是動滑輪，使用時能改變力的方向 C．乙是定滑輪，使用時能改變力的方向 D．乙是動滑輪，使用時可以省力【分析】定滑輪是指軸固定不動的滑輪，不省力，但能改變力的方向；動滑輪是軸與物體一起移動的滑輪，可以省一半的力，但不能改變力的方向。【解答】解：由圖知，在使用滑輪時，甲滑輪的軸固定不動，是定滑輪，定滑輪不省力，但能改變力的方向；乙滑輪的軸與物體一起移動，是動滑輪，動滑輪可以省一半的力，但不能改變力的方向。故選：D?！军c評】主要考查了定滑輪和動滑輪特點的認識，是一道基礎題目。7．如圖所示，物體M重100N，滑輪重10N，若不計摩擦及繩重，當滑輪在恒力F作用下，以0.2m/s的速度勻速上升，物體M的速度及拉力F的大小分別為（）A．0.1m/s，110N B．0.2m/s，55N C．0.4m/s，210N D．0.4m/s，110N【分析】解決此題要知道輪軸隨物體一起運動的滑輪是動滑輪，如圖拉動滑輪時，拉力的大小是物重的2倍，但移動距離是物體移動距離的一半，所以使用這樣使用動滑輪費力但可以省距離。【解答】解：由圖可知是動滑輪的特殊使用方法，根據動滑輪的特點可知：F＝2G物+G輪＝2×100N+10N＝210N；物體上升距離是拉力F和滑輪移動的距離的二倍，滑輪以0.2m/s的速度勻速上升，故物體上升速度為2v＝2×0.2m/s＝0.4m/s。故選：C?！军c評】本題主要考查學生對動滑輪特殊使用時的特點了解和掌握，是一道難題。8．如圖所示，通過動滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3，則這三個力大小關系是（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大【分析】找出支點，分析三個力的力臂的大小后，由杠桿平衡條件分析?！窘獯稹拷猓汗潭ɡK子的一端與動滑輪接觸的地方為支點，各力臂如下：可知，F1的力臂為直徑，力臂最大，F2的力臂較大，F3的力臂最小，由杠桿平衡條件知，當阻力與阻力的力臂的乘積一定時，動力臂越大，動力越小。故三個力的關系為：F1＜F2＜F3。故選：C?！军c評】本題考查了動滑輪的特點，由題可知，在使用動滑輪時，只有當豎直向上拉繩子時，拉力才是物重的一半。9．如圖所示，一根繩子繞過定滑輪，一端拴在物體上，另一端拴在彈簧測力計上，沿四個不同方向勻速拉起物體，彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3、F4，則F1、F2、F3、F4的大小關系為（）A．F1＞F2＞F3＞F4 B．F1＝F2＝F3＝F4 C．F1＜F2＜F3＜F4 D．F1＞F2＞F3＝F4【分析】定滑輪的工作特點是：使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力。【解答】解：定滑輪實質是一個等臂杠桿，使用定滑輪不能省力，無論沿哪個方向勻速拉起物體，力的大小都相等，故F1＝F2＝F3＝F4，故B符合題意，ACD不符合題意。故選：B?！军c評】本題考查了定滑輪的特點，屬于基本內容，比較簡單。10．小明利用兩個滑輪A、B組成如圖所示的裝置，將兩個重力相等的重物G1、G2分別掛在繩子兩端，若不計滑輪、繩子的重力和摩擦，下列說法正確的是（）A．AB均為定滑輪 B．AB均為動滑輪 C．放手后G1上升 D．放手后G2上升【分析】（1）固定不動的滑輪是定滑輪，滑輪和物體一起移動的滑輪是動滑輪；（2）使用動滑輪能省一半的力，但費一倍的距離，不能改變力的方向；使用定滑輪不省力也不費力，不省距離也不費距離，但能改變力的方向?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，上面的滑輪固定不動，是定滑輪；下面的滑輪和物體G2一起移動，是動滑輪。故AB錯誤；（2）根據定滑輪和動滑輪的工作特點，若不計滑輪、繩子的重力和摩擦，定滑輪左端繩子對動滑輪的拉力應為F1＝G1，則施加在動滑輪左端的拉力應為F2＝F1＝G1，已知G1、G2重力相等，所以F2＜G2，放手后G2下降，G1上升。故C正確，D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了定滑輪、動滑輪的特點，掌握定滑輪、動滑輪的特點是解題的關鍵。11．在圖所示的裝置中，每個滑輪重2N，物體G1重100N，物體G2重10N．此時G2恰能勻速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1勻速向左運動，則拉力F為（）A．5N B．6N C．12N D．112N【分析】（1）物體G1在物體B的作用下向右勻速直線運動，物體G1在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根據二力平衡條件求出摩擦力大小；（2）物體G1向左勻速直線運動時，物體對水平桌面的壓力不變，接觸面粗糙程度不變，物體G1和水平桌面的摩擦力不變。物體G1水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根據二力平衡力條件求出水平向左的拉力?！窘獯稹拷猓河深}知，當物體G1水平向右運動時，在水平方向上受到物體G2對物體G1施加的水平向右的拉力為：F＝（G2+G動）＝（10N×2N）＝6N；物體G1做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件得，G1受到向左的摩擦力作用f＝F＝6N；當物體G1水平向左運動和水平向右運動時，由于壓力不變，接觸面粗糙程度不變，物體G1受到的摩擦力不變，所以物體G1水平向左運動時，受到水平向右的摩擦力f＝6N；物體G1水平向左做勻速直線運動時，水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力F＝（GB+G動）＝（10N+2N）＝6N和水平向右的摩擦力f＝6N，物體G1處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得拉力：F′＝F+f＝6N+6N＝12N。故選：C?！军c評】物體G1在桌面上運動時，無論向左還是向右，無論的加速還是減速、勻速，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力是不變的，這個是本題解題的關鍵。二．填空題（共7小題）12．學校升旗儀式上，當升旗手緩緩向下拉繩子時，旗子就會徐徐上升，這是由于旗桿頂部有一個定滑輪，如圖所示，它的作用是可以改變力的方向；在國旗勻速上升的過程中，拉力大小等于國旗的重力大小（不計繩重和摩擦）。【分析】定滑輪實質上是一等臂杠桿，它的特點是：只能改變力的方向，而不省力?！窘獯稹拷猓海?）旗桿頂部的滑輪，使用時，軸的位置不發(fā)生改變，是定滑輪。（2）定滑輪雖不省力，但可以改變力的方向。（3）定滑輪是等臂杠桿，在國旗勻速上升的過程中，不計繩重和摩擦，拉力大小等于國旗的重力大小。故答案為：定；改變力的方向；等于?！军c評】本題主要考查學生對定滑輪工作特點的了解和掌握，是一道基礎題。13．商河某中學升國旗時，使用的滑輪是圖中的b（選填“a”或“b”），使用它的最大的好處是能改變力的方向?！痉治觥慷ɑ喪禽S固定不動的滑輪，使用定滑輪不省力但能改變力的方向，據此分析即可。【解答】解：旗桿頂部滑輪的軸是固定不動的，故該滑輪是定滑輪b，定滑輪的特點是可以改變力的方向。故答案為：b；方向?！军c評】本題主要考查學生對定滑輪工作特點的了解和掌握，是一道基礎題。14．如圖所示，G＝100N，G輪＝10N。用力F將重物G以0.1m/s的速度豎直勻速提升，則需要的拉力F為210N，拉繩的速度為0.05m/s。（不計繩重和摩擦）【分析】物體重力為G，所以繩子上的拉力為G；再對滑輪受力分析，得出F的大?。蛔詈笤俑鶕K子的根數得出重物速度與拉力速度的關系?！窘獯稹拷猓簣D中動滑輪一共有兩根繩子承擔重力，n＝2，不計繩重和摩擦，拉力F＝nG+G動＝2×100N+10N＝210N；拉力端移動的速度與拉力移動速度的關系為：v物＝nvF，得vF＝v物＝×0.1m/s＝0.05m/s。故答案為：210；0.05?！军c評】本題考查了動滑輪的特點，需要進行一定的轉換思考，難度適中。15．如圖所示，通過滑輪沿水平方向拉動重為20N的物體A，不計滑輪重及其摩擦。當拉力F為4N時，物體A受到的拉力為8N；用這種方法使用滑輪是為了省力?！痉治觥坑蓤D知，使用的是動滑輪，n＝2，不計滑輪重及其摩擦，物體A受到的拉力F′＝2F；軸隨物體一起運動的滑輪叫做動滑輪，動滑輪可以省一半的力，但不可以改變動力方向。【解答】解：由圖可知，繞在動滑輪上繩子的有效股數n＝2，則物體A受到的拉力F′＝2F＝2×4N＝8N；動滑輪可以省一半的力，但不可以改變動力方向。故答案為：8；省力?！军c評】本題主要考查有關動滑輪的拉力計算和特點，關鍵是水平使用滑輪組時繩子有效股數n的確定。16．如圖所示，拉力F1和F2分別經過滑輪使物體沿水平方向做勻速直線運動，如果物體與水平面間的滑動摩擦力大小均為30牛，則拉力F1的大小為30牛，如果物體水平移動了10厘米，則F2在水平方向上移動的距離為20厘米。【分析】定滑輪的特點：使用定滑輪不省力但能改變力的方向，s＝h；動滑輪的特點：動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪能省一半力，但費距離，s＝2h?！窘獯稹拷猓河蓤D知，（a）為定滑輪，所以F1＝f＝30N；（b）為動滑輪，繩端移動距離應為物體移動距離的2倍，所以s端＝2×s物＝2×10cm＝20cm。故答案為：30；20?！军c評】本題考查了動滑輪和定滑輪的特點，要掌握定滑輪和動滑輪的省力特點及繩端移