2023年第十一章 简单机械和功 第一节滑轮同步练习解析版.docx

第十一章简单机械和功第一节滑轮同步练习答案和解析【答案】1. C 2. C 3. A 4. A 5. A 6. C 7. D8. C 9. 200；100  10. 力的方向；省力；小于  11. 200；2；50  12. 向上；0.5  13. 0.6；3  14. 改变力的方向；变小；变小  15. 甲；省力  16. 改变力的方向；10；4m；势；大  17. 斜面  省力  18. 60；>  19. 80；80%  20. 50；100  21. 3；方向；大小；相互作用力；等于；3；7  22. 0.2；用动滑轮提起重物约省一半力；使用动滑轮提起重物，沿不同方向的拉力大小不相等(或夹角越大，拉力越大)  【解析】1. 解：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；CD、绳子自由端移动的速度：v=st=6m10s=0.6m/s，故C正确、D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．故选C．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．2. 解：不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦：假设物块与地面的摩擦力为f，第一个图中滑轮为定滑轮，不省力，F1=f；第二个图中滑轮为动滑轮，省一半的力，则F2=12f；第三个图中滑轮为动滑轮，但F3处作用在动滑轮上，费2倍的力，所以F3=2f；故F 2

由图可知，左侧滑轮为定滑轮，右侧滑轮为动滑轮，此滑轮组能省一半力，不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时，根据F=12f求出拉力大小解答】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦，人的水平拉力F=12f=12×40N=20N5. 【分析】要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题解答】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力故BCD错误，A正确6. 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7. 解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力.故A、B、C错误．故选D．要解答本题需掌握：定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力．本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题．8. 解：以B为研究对象，绳子的拉力F=mg．  再以A为研究对象，得到F+FN=Mg，得到FN=Mg−F=Mg−mg=(M−m)g．故选C．由物体B静止，求出绳子的拉力.以A为研究对象，根据平衡条件求出地面对A的作用力的大小．本题采用的是隔离法.当物体处于平衡状态时，采用隔离都可以求解.当几个物体都处于平衡状态时，也可以采用整体法．9. 解：当水箱匀速上升时，水箱处于平衡状态，水箱所受合力为0，水箱重200N，所以绳子对水箱的拉力大小也等于200N．由图可知，该滑轮是动滑轮，所以拉绳头的力F=12G=12×200N=100N．故答案为：200；100．不计动滑轮、绳子的重量时，动滑轮能省一半的力，定滑轮不能省力．能否用平衡状态分析绳子受力大小是本题的解题关键所在．10. 解：定滑轮不能省力，可以改变力的方向；动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向；机械工作时，因为额外功是不可避免的，而W总=W有+W额，故总功总是大于有用功，由机械效率公式η=W有W总可以看出：机械效率总是小于1．故答案为：力的方向；省力；小于．(1)定滑轮可以改变力的方向；动滑轮相当于一个省力杠杆，可以省一半的力；(2)机械效率是有用功占总功的百分比，而有用功和额外功的和等于总功，也就是有用功总比总功小，因此机械效率总小于1．此题考查的是动滑轮的实质和优缺点，属于基础题，还要明确：动滑轮不但不能改变力的方向，还要费距离．11. 解：(1)所做的有用功：W有用=Gh=200N×1m=200J，(2)由图可知，使用动滑轮n=2，则绳末端移动的距离：s=2h=2×1m=2m；(3)由η=W有用W总=80%得拉力做的总功：W总=W有用80%=200J80%=250J，由W总=Fs可得拉力：F=W总s=250J2m=125N，不考虑绳重及摩擦，拉力F=12(G+G动)，则动滑轮重：G动=2F−G=2×125N−200N=50N。

故答案为：200；2；501)利用W=Gh求拉力做的有用功；(2)由图可知，使用动滑轮n=2，则绳端移动的距离s=2h；(3)利用滑轮组的机械效率η=W有用W总=80%求拉力做的总功，再利用W总=Fs求拉力；不考虑绳重及摩擦，拉力F=12(G+G动)，据此求动滑轮重本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、动滑轮重力的计算，要利用好关系式：不考虑绳重及摩擦，拉力F=1n(G+G动)12. 解：使用定滑轮能改变力的方向，沿着绳向下方向匀速拉动，质量为50g的钩码将向上运动，拉力等于钩码的重力：F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N．故答案为：向上；0.5．定滑轮的本质是等臂杠杆，所以不能省力，但可以改变力的方向，根据G=mg求出钩码的重力．此题考查的是定滑轮的特点，需要掌握定滑轮的本质．13. 解：拉力F做功的功率：P=Wt=Fst=Fv=6N×0.1m/s=0.6N物体B在光滑的水平面上向左做匀速直线运动，所以地面对物体B的摩擦力为0；物体B在水平面上做匀速运动，所以F=f+F右=2f，所以物体A对它向右的摩擦力f=12F=12×6N=3N根据力的作用是相互的可知，物体B对物体A向右的摩擦力就等于物体A对物体B的摩擦力，即f′=f=3N。

故答案为：0.6；31)根据P=Wt=Fst=Fv求出拉力F做功的功率；(2)物体在光滑的水平面上运动，物体不受摩擦力，对物体B进行受力分析，B在水平方向上受到向左拉力，绳子向右的拉力，A对它向右的摩擦力，这三个力在水平方向平衡，根据力的平衡条件和相互作用力求出物体B对物体A的摩擦力本题考查功率的计算和平衡力的应用，熟练运用相关公式和规律即可正确解题，难度不大14. 解：(1)图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向；(2)如图所示：绳子对吊桥的拉力F是杠杆的动力，吊桥的重力G是杠杆的阻力支点到拉力作用线的距离(垂直线段)是动力臂L2，支点到重力作用线的距离是阻力臂L1吊桥在缓慢拉起的过程中，动力臂L1是在逐渐增大(在拉到绳子与吊桥垂直之前)，阻力臂L2是在逐渐减小根据杠杆平衡条件得FL1=GL2，因为重力G不变，L1增大，L2减小，所以F减小故答案为：改变力的方向；变小；变小1)定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，也不能省距离，但能改变用力的方向2)从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂；吊桥在被缓慢拉起的过程中，动力臂和阻力臂的变化情况，根据动力臂和阻力臂变化情况就可以判断出拉力的变化情况了本题考查了定滑轮的特点和力臂以及力的变化分析，属于有难度的题目。

15. 解：(1)从图甲中可以看出，该装置固定端在海滩上，相对应于直接拉船要省一半的力，因此该装置的优点是省力，缺点是费距离2)从图乙中可以看出，该装置相对应直接拉船要费力，因此该装置的优点是省距离，缺点是费力；由此可知：甲方案设计合理，省力，固定端也便于固定故答案为：甲；省力解决此题要知道动滑轮实质是一个省力杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离；使用方法不同，特点不同解决此类利用滑轮的事例，要结合定滑轮和动滑轮的特点进行分析解答16. 解：(1)国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；(2)动滑轮绳子的有效股数为2，不计绳重与摩擦，拉力F=12(G+G动)，则动滑轮的重力：G动=2F−G=2×20N−30N=10N，拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m；(3)由图可知，对于钓鱼竿这个杠杆来说，它以右手为支点，所以它的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；在钓鱼时，鱼对杠杆的阻力和阻力臂都不变，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可推得要使F1减小可增大L1，即增大两手之间的距离故答案为：(1)改变力的方向；(2)10；4m；(3)势； 大解决此题要知道：(1)定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向。

2)动滑轮绳子的有效股数为2，不计绳重与摩擦，根据F=12(G+G动)求出动滑轮的重力；根据s=2h求绳子自由端移动的距离；(3)由图可知，对于钓鱼竿这个杠杆来说，所以它的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；在钓鱼时，鱼对杠杆的阻力和阻力臂都不变，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可推得要使F1减小可增大L1，即增大两手之间的距离；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，费力杠杆省距离本题主要考查学生对定滑轮、动滑轮工作特点以及杠杠的应用的了解和掌握，是一道基础题17. 【分析】车经过盘山路时要向高处运动，故我们可以从斜面模型上分析使用斜面可以省力斜面越平缓，越省力，但同时越费距离生活中应用了很多斜面模型，可以帮我们省力，减轻我们将物体举高时所需要的力解答】斜面模型加长了距离，但是可以在物体向上运动时省力，故盘山公路修成了斜面形故答案为：斜面；省力18. 解：(1)由图可知，甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计。