12.2 滑轮（专题训练）【八大题型】（原卷版）

122 滑轮（专题训练）【八大题型】 一．定滑轮及其工作特点（共6 小题） 二．动滑轮及其工作特点（共6 小题） 三．动滑轮拉力的计算（共5 小题） 四．研究定滑轮和动滑轮的特点（共3 小题） 五．滑轮组及其工作特点（共3 小题） 六．轮轴及其他常见简单机械（共6 小题） 七．滑轮组的设计与组装（共5 小题） 八．滑轮组中的相关计算（共12 小题） 一．定滑轮及其工作特点（共6 小题） 1．（2023 秋•沛县校级期末）操场上的升旗杆顶部有一个定滑轮，它的作用是（ ） ．省力 B．省距离 ．既省力又省距离 D．改变力的方向 2．（2023 秋•临渭区校级月考）中华民族五千年传统文化源远流长！我国古代聪慧的劳动 人民就能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮（ ） ．既不省力，也不能改变施力方向 B．虽不省力，但能改变施力方向 ．既省力，又能改变施力方向 D．虽省力，但不能改变施力方向 3．（2023 春•定州市期末）如图所示实验装置，水平地面上的甲物体重20，乙物体重15， 静止时不计弹簧测力计自重，则弹簧测力计的示数和甲对地面的压力为（ ） ．20 20 B．15 20 ．0 5 D．15 5 4．（2023•湖北开学）如图所示，工人站在地面上利用滑轮将建筑材料提升到楼上。下列 说法正确的是（ ） ．此滑轮是定滑轮，可以省力 B．此滑轮是定滑轮，不能省力 ．此滑轮是动滑轮，可以省力 D．此滑轮是动滑轮，不能省力 5．（2022 秋•淮安区期末）如图所示，夏天为遮阳，窗前挂有竹帘，其顶部安装的是两个 滑轮，这种滑轮的作用是 。 6．（2023 秋•相城区校级月考）如图所示健身运动的过程中，物体的质量为4kg，滑轮摩 擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体缓慢（匀速）提升时，该装置实际上是 滑轮，该滑轮的优点是 。若脚腕将物体匀速提起03m，则对物体所做的功 为 。（g 取10/kg） 二．动滑轮及其工作特点（共6 小题） 7．（2023 春•泰山区校级月考）生活中，我们经常看到如图所示的起重机工作，它可以将 很重的物体吊起并放到适当的地方，下列说法正确的有（忽略空气作用）（ ） ．起重机工作时，放下支脚是为了增大压强 B．起重机钢绳下的动滑轮是为了省力 ．起重机的起重臂相当于省力杠杆 D．起重臂水平匀速转动的过程中，它也对重物做了功 8．（2023 春•浦东新区校级月考）使用一个滑轮匀速提起重物时，下列关于绳子所受的拉 力F 与物体重力G 的关系判断中，一定错误的是（不计滑轮的重力及绳子与滑轮间的摩 擦）（ ） ．F＝ B．F＝G ．F＜G D．F＝ 9．（2023 春•潞州区校级期中）如图，这是创新小组设计的一种垃圾投放装置的示意图， 人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，非常方便、卫生。下列说法正确的是（ ） ．该装置中左边的滑轮属于定滑轮，右边的滑轮属于动滑轮 B．该装置中的两个滑轮都属于动滑轮 ．使用该装置中的滑轮可以改变力的方向 D．绳子拉起桶盖时，桶盖可视为费力杠杆 10．（2023 春•三明期末）如图，工人借用动滑轮匀速提升重物，这样做（ ） ．省力，不改变用力的方向 B．省力，同时也可以省距离 ．不省力，改变用力的方向 D．不省力，也不改变用力的方向 11．（2024•振兴区校级开学）如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50 的物体，在拉力F 的 作用下使物体在2s 内上升了2m，则拉力F＝ ，动滑轮上升的速度是v＝ m/s。（不计滑轮、绳的重力和摩擦） 12．（2023 春•赵县期末）一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示方式安装滑轮，将汽车 从泥潭中拉出，此滑轮为 （选填“定”或“动”）滑轮，使用它可以 （选 填“省力”或“省功”）；若汽车重为10×104，若所受阻力为车重的008 倍，则匀速拉 动时的汽车牵引力是 ，不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦，则绳端拉力F 为 。 三．动滑轮拉力的计算（共5 小题） 13．（2023 春•长沙期末）如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直 线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，那么，下列关系式中正确的是（ ）（不计 滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦） ．F2＜F1＜F3 B．F1＜F2＜F3 ．F2＞F1＞F3 D．F1＞F2＞F3 14．（2022 秋•渭南期末）如图所示，物体所受的重力为130，滑轮所受的重力是10，当整 个装置静止时，弹簧测力计的读数是34，不计绳重及滑轮摩擦，物体B 所受的重力是 （ ） ．24 B．60 ．12 D．7 15．（2023 春•井研县期末）如图所示，物体在拉力F 的作用下向右做匀速直线运动，若 地面对物体的摩擦力大小为8，则弹簧测力计的示数和拉力F 的大小分别为（不计绳与 滑轮的摩擦）（ ） ．8，4 B．8，24 ．8，16 D．4，8 16．（2023 春•富川县期末）如图所示，物体的重力是100，装置是 滑轮，滑轮、绳 的重力及摩擦不计，工人拉绳端的力为 。 17．（2023 春•郸城县校级月考）一辆汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的方式安装滑轮， 将汽车从泥潭中拉出，使用此滑轮可以 （选填“省力”或“省距离”）；若汽车 重为10×104，所受阻力为车重的 ，不计滑轮重、绳重及机械内部的摩擦，则绳端拉 力为 ，汽车受到的拉力为 。 四．研究定滑轮和动滑轮的特点（共3 小题） 18．（2023 春•西山区校级月考）在研究定滑轮和动滑轮特点时做了如图所示实验，货物 重50，若不计轮重、绳重和摩擦，将货物匀速向上拉动1m，则图甲中拉力F＝ ，绳自由端下降 m；则图乙中拉力F＝ ，绳自由端上升 m。 19．（2023 春•金乡县月考）如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装 置，他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动，分别测得数据如表所示： 钩码重G/ 钩码升高高度/m 测力计示数F/ 测力计移动距离s/m 甲 098 02 098 02 乙 098 02 102 02 丙 098 02 055 04 请你分析： （1）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ； （2）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ； （3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动 滑轮 ； （4）根据丙实验的数据可计算出动滑轮的自重为 （不计摩擦和绳重）。 20．（2023 春•郸城县月考）小明通过如图所示装置进行实验，探究滑轮的特点。 次数 物重G/ 测力计的示数F/ 1 1 065 2 150 090 3 200 115 （1）研究定滑轮特点时，小明做的实验如图所示；据此可证明：使用定滑轮不省力， 但可以改变 。他通过进一步分析还发现，定滑轮本质上是一个 杠杆。 （2）在探究动滑轮时，按照图操作测绳端拉力时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测 力计，且在 （选填“静止”或“拉动”）时读数；记录数据如上表，分析数据 发现，测力计的示数F 大于物重G 的一半，与课本结论存在差异，其原因是 。请给出一条减小此差异的建议： 。 五．滑轮组及其工作特点（共3 小题） 21．（2023 秋•溧阳市期末）如图所示，取两根光滑轻质木棍，将轻质绳子的一端系在其 中一根棍子上，再按图示绕法依次绕过两根木棍，小明和小华分别紧握木棍，小红以拉 力F 匀速拉动绳子的末端，两根棍子靠拢。下列说法中正确的是（ ） ．两根棍子靠拢的速度大于小红拉绳端的速度 B．两根棍子靠拢的速度等于小红拉绳端的速度 ．小明受到绳子的拉力小于小华受到绳子的拉力 D．小明受到绳子的拉力等于小华受到绳子的拉力 22．（2023 春•望江县期末）如图所示，该装置处于静止状态。若不计滑轮重、绳重及一 切摩擦，物体的重力分别为G1和G2，则G1：G2等于（ ） ．1：2 B．2：1 ．1：1 D．无法判断 23．（2023 春•萧县校级月考）如题图所示，小华骑自行车在水平路面上匀速运动。下列 说法正确的是（ ） ．自行车前后的两个齿轮和链条组成滑轮组 B．停止蹬车后车会慢慢停下，说明运动需要力来维持 ．小华的重力和自行车对小华的支持力是一对平衡力 D．小华对自行车的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力 六．轮轴及其他常见简单机械（共6 小题） 24．（2023 春•曲阳县期末）关于汽车所涉及的物理知识，下列说法错误的是（ ） ．汽车的底盘质量都较大——可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度 B．汽车急刹车（减速）时，司机踩刹车——力是改变物体运动状态的原因 ．汽车前进的动力——地面对主动轮的摩擦力方向向后 D．汽车的方向盘是轮轴 25．（2023 春•武侯区期末）如图所示，利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、 乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计）， 斜面倾角α ＜β 。对比四次搬运货物的过程，最费力的方式是（ ） ．甲 B．乙 ．丙 D．丁 26．（2023•仪征市二模）如图所示，＞B，把同一物体分别沿光滑斜面、B 以相同的速度 匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则（ ） ．F1＜F2 P1＝P2 B．F1＜F2 P1＜P2 ．F1＝F2 P1＝P2 D．F1＜F2 P1＞P2 27．（2024•黔东南州模拟）如图甲所示是某一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路 修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的斜面，使用它可以省 （选填 “力”或“距离”或“功”）。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中与盘山 公路的力学原理相同的是图 （选填“乙”或“丙”）钉子。 28．（2023 秋•太仓市期末）如图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置—— 辘轴，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照 （选填“省力”或“费 力”）杠杆来设计，支点是 （选填“”“B”或“”）点；图丙中水龙头开关的设 计也应用了同样原理，开关选用 （选填“①”或“②”）效果更好。 29．（2023 春•乾安县月考）如图为我国某山区的等高线图。现有两种登山方，一种是从B 处爬到处；另一种是从处爬到处。现在请你对这两种登山方作出合理的评价。 （1）对第一种方的评价： ； （2）对第二种方的评价： 。 七．滑轮组的设计与组装（共5 小题） 30．（2024•雁塔区校级开学）在如图中，画出人提起重物的最小动力时的绳子绕线方式。 31．（2023 秋•镇江期末）请在图中画出提升重物时绳子的绕法，实现既省力又改变绳端 拉力方向。 32．（2023 秋•建邺区期末）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上 的重物G 提起，请画出最省力的绳子绕法。 33．（2023 秋•汉中期末）工人站在地面用力拉绳，把一辆陷入泥泞中的小车用滑轮组拉 出来。请在如图所示的滑轮组上画出最省力的绕绳方法。 34．（2023 春•云浮期末）如图所示，要求通过滑轮组用最小的力提升重物，请用笔画线 组装滑轮组。 八．滑轮组中的相关计算（共12 小题） 35．（2023 秋•常州期末）如图所示，每个滑轮自重相等，不计绳重和轮、轴间摩擦，分 别用甲、乙两个滑轮组匀速向上提升重物G1、G2 时，甲、乙滑轮组绳端的拉力F 恰好 相等。已知G1＝60、G2＝38，则每个滑轮的重为（ ） ．3 B．6 ．11 D．22 36．（2024•定远县校级一模）如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力， 当提起相同重物时，最省力的是（ ） ． B． ． D． 37．（2023 春•寿县校级月考）用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、重100 的物 体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和 物体上升的高度随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的 摩擦）。下列计算结果正确的是（ ） ．动滑轮的重为50 B．1～2s，物体对地面的压力为10 ．匀速拉动时，拉绳子的速度为04m/s D．后2 秒物体的平均速度为015m/s 38．（2023 春•和县校级期末）用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100 的物体水平向左移动 2m，受到地面对它的摩擦力为30（不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦），下列说 法中正确的是（ ） ．拉力F 为50 B．绳子自由端移动的距离为6m ．受到的摩擦力方向水平向左 D．拉力F 为15 39．（2023 春•潮州期中）如图所示，物重为G 的物体在不同简单机械中处于平衡状态 （不计机械自重和摩擦），下列关系式正确的是（ ） ．F1＝2G B．3F2＝G ．2F3＝G D．F4＝2G 40．（2023 春•封开县期中）用如图甲的滑轮组提升重250 的物体，已知拉力F 为100，不 计绳重和摩擦，则动滑轮重为 。如果物体上升1m，那么绳子自由端移动 m。 物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填 “”或“B”）。 41．（2023 春•沙坪坝区校级期中）某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人 师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体在5s 内匀速上升了2m，则绳 子自由端的移动速度是 m/s。若物体重400，该工人重550，每个滑轮重20，不计 绳重与摩擦，人对水平地面的压力是 。 42．（2023 春•乐平市期中）如图甲所示，沿水平方向匀速拉动物体时，若绳子自由端拉 力F＝90，物体重1500，不计滑轮重、绳重及滑轮与轴之间的摩擦，物体与地面间摩擦 力是 。如图乙所示，建筑工人用滑轮组提升重为220 的泥桶，动滑轮重为20，不 计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，手拉绳子的力为 。 43．（2023 春•霍邱县校级月考）如图所示，工人通过滑轮组将质量为60kg 的物体从一楼 匀速提升到五楼，已知动滑轮重20，不计绳重与摩擦，g＝10/kg，求： （1）物体受到的重力； （2）绳子自由端的拉力。 44．（2022 秋•富平县期末）如图甲所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不 会翻倒，在起重机右边配有一个重物G0，已知＝12m，B＝4m，用它把重力为23×104的 货物G 匀速提起。求： （1）若起重机自重不计，吊起货物G 时为使起重机不翻倒，右边的配重G0至少为多少 牛？ （2）如果起重机吊臂前端是由如图乙所示的滑轮组组成，动滑轮总重1000，绳重和摩 擦不计，如果拉力的功率为6k，则把23×104的货物G 匀速提高20m，拉力F 的大小是 多少？需要多少时间？ 45．（2023 春•乐平市期末）如图所示，一名重力为600 的工人用滑轮 、滑轮 B、滑轮组 成滑轮组提升重为240 的物体，每个滑轮重30，他使物体在5s 内匀速上升1m，（不计 绳子的质量，忽略绳子间的摩擦）（g 取10/kg）求： （1）哪些是定滑轮，哪些是动滑轮？请说说滑轮B 的优点？ （2）5s 内绳子自由端移动的速度； （3）工人所用的拉力是多大？ 46．（2023 春•临汾期末）丰收的季节，小慧帮家里人运送粮食。要将一袋重60kg 的玉米 提升到5m 高的粮仓架上时，她想到了所学的物理知识，并在粮仓仓库里找到了一个 3kg 的动滑轮和一个已固定在粮仓屋顶的双滑轮，如图所示。小慧想用现有的滑轮做一 个最省力，且能改变用力方向的滑轮组，不考虑绳重和摩擦，g 取10/kg，请你解决下列 问题。 （1）请你帮小慧画出滑轮组应该如何绕线。 （2）用（1）中的滑轮组匀速提升60kg 的玉米，小慧需要用多大的力拉绳子？ （3）小慧用（1）中的滑轮组将玉米抬升5m 共用时12s，求此过程中，绳子自由端移 动的平均速度。