10.2滑轮及其应用(解析版)

新人教部编版八年级物理“活力课堂”

“活力课堂”物理教研组编 1

第十章 浮力

第2节 滑轮及其应用

一、单选题（本大题共9小题，共18.0分）

1. 用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是(均不计摩擦)( )

A. B.

C. D.

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查了杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的特点，确定力臂大小关系是关键。

不计摩擦和机械自重，知道动力臂和阻力臂的大小关系，利用杠杆平衡条件求𝐹1、𝐹2的大小；

使用定滑轮不省力，求出𝐹3；使用动滑轮省一半力，求出𝐹4；通过比较得出哪个用力最大。

【解答】

由题知，不计摩擦和机械自重，

A.由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以𝐹1<𝐺；

B.由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以𝐹2>𝐺；

C.使用定滑轮，𝐹3=𝐺；

D.使用动滑轮，𝐹4=12𝐺；

由以上分析可知，用力最大的是B； 故选B。 新人教部编版八年级物理“活力课堂”

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2. 如图所示的装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，𝐺1：𝐺2为( )

A. 1：2

B. 1：1

C. 2：1

D. 3：1

【答案】C

【解析】解：由图知，𝐺1由两根绳子承担，𝐺2的力作用在绳子上，故G 2=12𝐺1，即𝐺1：𝐺2=2：1。

故选：C。

𝐺1由两根绳子承担，且在绳子自由端是𝐺2，由滑轮组的特点知，𝐺2是𝐺1的一半，故可求得𝐺1：𝐺2的比值。

本题考查了滑轮组的特点。在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一。

3. 用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时，人手实际需提供的拉力应该( )

A. 小于200N

B. 等于200N

C. 大于200N

D. 大于300N

【答案】C

【解析】解：滑轮组的绳子段数𝑛=3，则𝐹=13(600𝑁+𝐺动)，即𝐹>200𝑁.故A、B、D不符合题意．

故选 C．

题目所求拉力为实际拉力，所以要考虑动滑轮的重和绳子摩擦，滑轮组的绳子段数𝑛=3因此实际拉力会大于13G.

解题时要读清题意，避免失误．另外，这类题绳子段数n的判定也很关键 新人教部编版八年级物理“活力课堂”

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4. 用如图所示的工具提升相同重物G，(不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重)最省力的是( )

A. B.

C. D.

【答案】B

【解析】解：由题知，不计摩擦和动滑轮、杠杆重，

A、使用的是动滑轮，𝐹=12𝐺；

B、使用的是滑轮组，𝑛=3，𝐹=13𝐺；

C、使用的是定滑轮，𝐹=𝐺；

D、设杠杆的长度为L，则动力臂为L，阻力臂为12𝐿，

则𝐹𝐿=𝐺×12𝐿，𝐹=12𝐺。

故由以上计算可知B最省力。

故选：B。

(1)若是动滑轮，省一半力，𝐹=12𝐺；

(2)若是滑轮组，找出承担物重的绳子股数n，则𝐹=1𝑛𝐺；

(3)若是定滑轮，不省力，𝐹=𝐺；

(4)根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂判断。

本题考查了不计摩擦和动滑轮重时，使用滑轮组省力情况的计算，以及杠杆的平衡条件的应用，难度不大。 新人教部编版八年级物理“活力课堂”

“活力课堂”物理教研组编 4 5.

如图所示，工人用300N的力将重500N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是( )

A. 绳子自由端移动的距离是4m

B. 动滑轮的重是50N

C. 绳子自由端移动的速度为0.6𝑚/𝑠

D. 绳子自由端移动的速度为0.4𝑚/𝑠

【答案】C

【解析】

【分析】

由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据𝑠=𝑛ℎ求出绳子自由端移动的距离，根据𝑣=𝑠𝑡求出绳子自由端移动的速度，忽略绳重和摩擦，根据𝐹=1𝑛(𝐺+𝐺动)求出动滑轮的重。

本题考查了有关滑轮组公式𝑠=𝑛ℎ、𝐹=1𝑛(𝐺+𝐺动)以及速度公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。

【解答】

A.由图可知，𝑛=3，则绳子自由端移动的距离：

𝑠=𝑛ℎ=3×2𝑚=6𝑚，故A错误；

B.忽略绳重和摩擦，由𝐹=1𝑛(𝐺+𝐺动)可得，动滑轮的重：

𝐺动=𝑛𝐹−𝐺=3×300𝑁−500𝑁=400𝑁，故B错误；

𝐶𝐷.绳子自由端移动的速度：

𝑣=𝑠𝑡=6𝑚10𝑠=0.6𝑚/𝑠，故C正确、D错误。

故选C。

6. 如图所示，分别用定滑轮和动滑轮将重为G的物体提升相同的高度。不计滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是( )

A. 𝐹1大于𝐹2

B. 𝐹1小于𝐹2 新人教部编版八年级物理“活力课堂”

“活力课堂”物理教研组编 5 C. 𝐹1等于𝐹2

D. 𝐹1大小随方向改变

【答案】A

【解析】解：不计滑轮重、绳重及摩擦，使用定滑轮不能省力，其大小等于物重，不随方向改变而改变。使用动滑轮可以省一半的力，故F 1大于𝐹2.故A正确，BCD错误。

故选：A。

(1)定滑轮实质是等臂杠杆，即不省力也不费力，但能改变力的方向。

(2)动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半的力，但费距离但费一倍的距离。

本题考查了定滑轮、动滑轮的特点，掌握定滑轮、动滑轮的特点是解题的关键。

7. 在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是( )

A. 车对地面的压力与车的重力是一对平衡力

B. 车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力

C. 脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N

D. 脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N

【答案】C

【解析】

【分析】

(1)平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。

(2)首先确定滑轮组绳子的有效股数，然后根据绳端的拉力等于滑轮组对物体的拉力的1𝑛分析解答。

此题考查平衡力的辨别、滑轮组绳子拉力的计算，关键是确定滑轮组绳子的有效股数。

【解答】

A、车对地面的压力与车的重力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。故A错误； 新人教部编版八年级物理“活力课堂”

“活力课堂”物理教研组编 6 B、车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力。故B错误；

CD、由图可知，𝑛=2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力𝐹=12𝐹′=12×2400𝑁=1200𝑁，因为绳重和摩擦必然存在，所以绳索自由端的力F至少为1200N，故C正确，D错误。

故选：C。

8. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做( )

A. 省力，不改变施力的方向

B. 不省力，改变施力的方向

C. 既省力，也改变施力的方向

D. 既不省力，也不改变施力的方向

【答案】A

【解析】解：

动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，故A正确、BCD错误。

动滑轮是指轴随物体一起运动的滑轮，其实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆；使用动滑轮能省一半力，但不能改变用力的方向。

本题考查了动滑轮的特点，属于基础题目。

9. A，B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A，B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)( )

A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4

【答案】B

【解析】

【分析】 新人教部编版八年级物理“活力课堂”

“活力课堂”物理教研组编 7 本题考查了密度公式和重力公式的应用以及滑轮组的特点，要求会识图、从中得出两物体的密度关系，易错题！

【解答】

由图甲可知，当𝑚=20𝑔时，𝑉𝐴=10𝑐𝑚3，𝑉𝐵=40𝑐𝑚3，

则𝜌𝐴=𝑚𝑉𝐴=20𝑔10𝑐𝑚3=2𝑔/𝑐𝑚3，𝜌𝐵=𝑚𝑉𝐵=20𝑔40𝑐𝑚3=0.5𝑔/𝑐𝑚3，

所以𝜌𝐴：𝜌𝐵=2𝑔/𝑐𝑚3：0.5𝑔/𝑐𝑚3=4：1；

因为A、B的体积相同，

所以由𝐺=𝑚𝑔=𝜌𝑉𝑔可得，A、B的重力之比：

𝐺𝐴：𝐺𝐵=𝜌𝐴𝑉𝑔：𝜌𝐵𝑉𝑔=𝜌𝐴：𝜌𝐵=4：1；

由图乙可知，使用的滑轮组中𝑛=2，不计摩擦和滑轮的自重，

要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，

则有：𝑁·𝐺𝐵=12𝐺𝐴，

则𝑁=12×𝐺𝐴𝐺𝐵=12×41=2，故B正确，ACD错误。

故选B。

二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）

10. 如图，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，则他所用的拉力为______N，绳子自由端向下移动的距离为______𝑚.(不计绳重、动滑轮重及摩擦)

【答案】100 4

【解析】解：

由图知，使用滑轮组，承担物重的绳子股数𝑛=2。

(1)不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力𝐹=12𝐺=12×200𝑁=100𝑁；

(2)绳子自由端向下移动的距离：

𝑠=2ℎ=2×2𝑚=4𝑚。

故答案为：100；4。