一、选择题
1.〔2021·江苏扬州市·九年级月考〕学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。对这滑轮的说法,正确的选项是〔 〕
A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
【答案】D
【详解】
旗杆顶上的滑轮轴固定不动,将向上拉的力改变为向下拉,这是一个定滑轮。
应选D。
2.〔2021·全国九年级专题练习〕如图,用相同滑轮组装成甲、乙两种装置,用相等拉力F分别匀速提升重为G1=56N、G2=36N的两个物体,不计绳重和摩擦,那么每个动滑轮的重力为〔 〕
A.2N B.4N C.8N D.10N
【答案】B
【详解】
由图甲可知,n=3,不计绳重和摩擦,根据
可得
G动=3F-G1①
由图乙可知,n=2,不计绳重和摩擦,根据
可得
G动=2F-G2②
那么
3F-G1=2F-G2
代入数据
F=G1-G2=56N-36N=20N
F=20N代入①,可得
G动=3F-G1=3×20N-56N=4N
应选B。
3.〔2021·全国八年级课时练习〕如下图,滑轮第一次受到F1的作用,第二次受到竖直向上F2的作用,物体的重力为G。在不计摩擦的情况下,将物体匀速向上提起时〔 〕
A.F1<F2
B.F2=G
C.F1的力臂为OA
D.在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
【答案】D
【详解】
A.由图可知,在提升动滑轮的过程中,由力臂的定义可知,F1的力臂要小于F2的力臂,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越小,动力越大,即
故A不符合题意;
B.在不计摩擦的情况下,用F2提升物体时,动力臂是阻力的2倍,那么
故B不符合题意;
C.由图可知,连接OA的直线与F1的力的作用线不垂直,根据力臂定义可知,OA不是F1的力臂,故C不符合题意;
D.根据动滑轮的特点可知,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,故D符合题意。
应选D。
4.〔2021·全国八年级课时练习〕一名体重600N的举重运发动,可举起1300N的物体,这个人站在地面上,用如图装置提升物体,滑轮重和摩擦均忽略不计,在以下四个不同重力的物体中,他能提起的最重的物重是〔 〕
A.600N B.1300N C.1900N D.700N
【答案】A
【详解】
由图可知该装置是定滑轮,定滑轮不省力,因为人的体重为600N,人能施加的最大拉力F=600N,滑轮重和摩擦均忽略不计,他能提起的最重的物重
G=F=600N
故A符合题意,BCD不符合题意。
应选A。
5.〔2021·全国八年级课时练习〕关于滑轮组的表达,较全面的是〔 〕
A.一定省力,又能改变力的方向
B.一定省力,但不能改变力的方向
C.有时既能省力,又能改变力的方向;有时可以省力,但不能改变力的方向
D.使用滑轮组一定能省力
【答案】C
【详解】
A、如右图所示,滑轮组有三段绳子,力的方向向上,因此可以省力但不能改变力的方向,故A不符合题意;
B、如左图所示,滑轮组有两段绳子,力的方向向下,因此可以省力,同时能改变力的方向,故B不符合题意;
C、左图滑轮组能省力、能改变力的方向;右图滑轮组能省力,不能改变力的方向,故C符合题意;
D、如果提升的物体重力远小于动滑轮重力,那么使用滑轮组就不能省力,故D不符合题意。
应选C。
6.〔2021·江苏常州市·九年级期末〕工人用如下图的滑轮组提升重为600N的物体,使物体以的速度匀速、竖直上升。不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦,以下说法中正确的选项是〔 〕
A.人对绳子的拉力为300N,拉力做功的功率为150W
B.人对绳子的拉力为300N,拉力做功的功率为300W
C.人对绳子的拉力为600N,拉力做功的功率为300W
D.人对绳子的拉力为600N,拉力做功的功率为600W
【答案】B
【详解】
由图可知,滑轮组中有一个动滑轮,有两股绳与动滑轮接触,不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦,根据力的平衡可知
拉力绳端的速度为
那么拉力做功的功率为
应选B。
7.〔2021·全国八年级单元测试〕为了搬运一个很重的机器进入车间,某工人设计了以下四种方案机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管的横截面,其中最省力的方案是〔 〕
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
A.图中是直接用绳子拉动物体,不能够省力;
B.图中利用了定滑轮来拉动物体,但下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力,较省力;
C.图中不但利用了动滑轮来拉动物体,下面还并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力,最省力;
D.图中只是通过下面并排放置的圆形钢管是变滑动为滚动减小了摩擦力,较省力。
最省力的方案是C。
应选C。
8.〔2021·全国九年级专题练习〕工人用如下图的装置运送砂石。以下说法正确的选项是〔 〕
A.滑轮组中的定滑轮只能改变力的方向
B.图中动滑轮相当于一个费力杠杆
C.绳子自由端下拉1 m,桶上升2 m
D.质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石
【答案】A
【详解】
A.定滑轮能改变力的方向,但不能改变力的大小,故A正确;
B.动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆,故B错误;
C.由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,假设绳子自由端下拉1m,那么桶上升0.5m,故C错误;
D.工人向下拉绳子时,绳子会对人施加向上的拉力,为防止人被绳子拉上去,所以人提供的最大拉力
F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N
不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重
G最大=2F最大=2×650N=1300N
那么提升物体的最大质量
m最大==130kg
故D错误。
应选A。
9.〔2021·江苏南通市·九年级期末〕电梯是高层住宅必备的交通工具。如下图是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反〔不计钢丝绳重力和一切摩擦〕。对重的质量为400kg,空轿厢的质量是500kg,小李一人乘坐电梯,匀速下降时右侧钢丝绳受到的拉力为1650N,那么小李的质量为。假设还是小李一人乘该电梯匀速上升,右侧钢丝绳拉力。〔 〕
A.75kg 大于1650N
B.75kg 等于1650N
C.65kg 大于1650N
D.65kg 等于1650N
【答案】D
【详解】
左侧钢丝绳的拉力为
F左=G对重=m对重g=400kg×10N/kg=4000N
轿厢的重力为
G轿厢=m轿厢g=500kg×10N/kg=5000N
由题意知
F左+F右=G轿厢+G小李
所以
G小李=F左+F右-G轿厢
代入数值得
G小李=4000N+1650N-5000N=650N
所以小李的质量为
m小李==65kg
当小李乘此电梯上升过程中,电梯仍然是平衡状态,所以右侧钢丝绳的拉力还是1650N。
应选D。
10.〔2021·全国九年级〕为了帮助山区人民开展经济,近年来各地修了很多条通往山区的致富路。如下图是山区常见的盘山公路,可以看成一个斜面。当高度一定,增大坡的长度时,可以〔 〕
A.既省力,又省功 B.省功但不能省力
C.省力但不能省功 D.既不能省力也不能省功
【答案】C
【详解】
当高度一定,增大盘山公路坡的长度时,相当于加长了斜面的距离,所以可以省力,但根据功的原理可知,使用任何机械都不省功。
应选C。
二、填空题
11.〔2021·广西河池市·九年级期末〕使用机械时,有时可以省力,有时可以省距离,但都不能省______;盘山公路做成弯弯曲曲的形状,而不是直接从山下直通山顶,这样的设计目的是为了______。
【答案】功省力
【详解】
[1][2]由功的原理知,使任何机械都不省功;盘山公路做成弯弯曲曲的形状,相当于斜面,这样做的目的是可以省力。
12.〔2021·安徽合肥市·合肥38中九年级一模〕如图装置,物体在水平拉力F的作用下,以的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,假设物体在水平面滑动时所受摩擦力为重力的倍,即fG,绳子所能承受的最大拉力为20N,不计滑轮与绳的重力及绳与滑轮的摩擦,那么可以拉动物体的最大重力是_______N。
【答案】200
【详解】
滑轮组水平放置,克服的是重物与地面的摩擦力,如下图摩擦力由3股绳承当,绳子所能承受的最大拉力为20N,最大摩擦力为60N,即
fG=60N
G=200N
故物体的最大重力是200N。
13.〔2021·全国八年级课时练习〕如下图,A、B同学分别用滑轮将重力为240牛的物体匀速升高,A同学用的是______〔选填“定〞或“动〞〕滑轮;B同学所用滑轮的好处是:______,假设不计滑轮的重和摩擦,那么B同学用力的大小为______牛。
【答案】定省力120
【详解】
[1]由图可知,A同学用的滑轮的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮的特点是不能省力,但可以改变力的方向。
[2]B同学所用滑轮的轴随物体一起移动,为动滑轮,使用动滑轮的好处是省力。
[3]不计滑轮的重和摩擦,使用动滑轮能省一半的力,所以B同学用的拉力
14.〔2021·全国八年级单元测试〕如下图,旗杆顶部安装着一个______〔选填“定〞或“动〞〕滑轮,假设五星红旗的总重为2N,不计摩擦,当五星红旗匀速上升时,旗手对绳的拉力的大小为______N。
【答案】定 2
【详解】
[1][2]定滑轮位置固定只能改变力的方向不能省力,所以旗杆顶上的是位置固定的是定滑轮,五星红旗重2N,因为不考虑摩擦,所以当五星红旗匀速上升时,拉力等于重力,所以旗手对绳的拉力的大小为2N。
15.〔2021·全国八年级课时练习〕如下图,物体A重5N,放在水平桌面上,通过绳子和滑轮连接重为4N的物体B,此时物体A恰能向右匀速直线运动。那么A受到的摩擦力是_____N,假设在物体A上加一个水平向左的拉力F,使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动,那么所加拉力的大小为_____N〔不计绳子、滑轮的质量以及绳子与滑轮间的摩擦〕
【答案】24
【详解】
[1]由题知,不计绳子和滑轮质量以及绳子与滑轮间的摩擦,物体A水平向右运动时,物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力为
F=GB=×4N=2N
水平向左的摩擦力作用f,物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡条件得
f=F=2N
[2]物体A水平向左运动和水平向右运动时,由于压力不变、接触面粗糙程度不变,那么物体A受到的摩擦力不变,所以物体A水平向左运动时,受到水平向右的摩擦力f=2N;物体A水平向左做匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力F′、水平向右的拉力
F=GB=×4N=2N
水平向右的摩擦力f=2N,物体A处于平衡状态,由力的平衡条件得拉力
F′=F+f=2N+2N=4N
16.〔2021·江苏泰州市·九年级期末〕如图是我国古代护城河上安装使用的吊桥简图,图中。通过定滑轮改变__________,由图可知杠杆BC的支点是__________点,它属于__________ 〔选填“省力〞、“等臂〞或“费力〞〕杠杆。
【答案】施力的方向C省力
【详解】
[1]图中使用了定滑轮A,不能省力,但可以改变力的方向。
[2]由图可知吊桥绕着C点转动,所以护城河上安装的吊桥杠杆的支点在C点。
[3]如以下图,在匀速拉起吊桥时,由于它的动力臂L1大于阻力臂L2,所以属于一个省力杠杆。
三、作图题
17.〔2021·全国九年级专题练习〕如下图,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出由两段绳子承当动滑轮和物重的绕法。
【答案】
【详解】
因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承当物重,绳子开始系在定滑轮下挂钩上,依次缠绕。如下图:
四、计算题
18.〔2021·江西景德镇市·景德镇一中八年级期末〕如下图,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子10s内被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg。求:
(1)箱子受到的重力;
(2)动滑轮的重力。
(3)工人所施加拉力的速度。
【答案】(1)400N;(2)100N;
【详解】
解:(1)箱子受到的重力
G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承当可知
∴
G动=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N
(3)∵滑轮组是有两股绳子承当,且h=2m,
∴
s=2h=2×2m=4m
∴
答:(1)箱子受到的重力为400N。(2)动滑轮的重力为100N。(3)拉力的速度为。
第二套
一、选择题
1.〔2021·上海市格致初级中学八年级月考〕把两个鸡蛋举高1米,举力做的功约为〔 〕
A.1焦 B.2焦 C.5焦 D.10焦
2.〔2021·天津河西区·九年级月考〕如下图的情境中,有力对物体做功的是〔 〕
A.用力推小车没有推动
B.叉车举着货物水平移动距离
C.运发动用力将杠铃举起
D.提着滑板在水平路面前行
3.〔2021·广东阳江市·九年级期末〕如下图为小明同学做挺举连续动作的几个状态图,以下说法不正确的选项是〔 〕
A.小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功
B.小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功
C.小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功
D.小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功
4.〔2021·全国八年级课时练习〕在平直公路上,通过的距离一定时,骑自行车与步行相比〔 〕
A.只省力,不省功
B.能省功,但不省力
C.既省力,又省功
D.既省力又省功的说法违背功的原理
5.〔2021·全国八年级课时练习〕以下说法中正确的选项是〔 〕
A.作用在物体上的力越大,物体移动的距离越大,力做的功一定越大
B.对物体做的功越大,物体受到的力一定越大
C.力的大小一定时,力对物体所做的功与物体移动的距离成正比
D.以上说法都不对
6.〔2021·江苏无锡市·九年级期末〕以下情景中,人对物体做功的是〔 〕
A.被运发动踢出去的足球在草地上滚动的过程中
B.运发动举着杠铃原地不动
C.中学生背着书包在水平路面上匀速行走
D.物理老师提着实验器材上楼
7.〔2021·全国九年级〕如下图为运发动投掷铅球的过程示意图。a 是起推点,b 是铅球脱手点,c 是铅球运动的最高点,d 是落地点。以下说法错误的选项是〔 〕
A.在a到b的过程中,运发动对铅球做了功
B.在b到c的过程中,运发动对铅球没有做功
C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功
D.在a到d的过程中,重力对铅球做了功
8.〔2021·全国九年级〕如下图,用F=10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动,假设推力F对物体做了40J的功,那么在这一过程中〔 〕
A.重力做的功为40J
B.物体向前运动了2m
C.物体向前运动了4m
D.物体受到的摩擦力为10N
9.〔2021·全国八年级课时练习〕如下图:三个物体的质量关系是mA>mB>mc,它们在同样大的力F作用下,都沿力的方向移动相同的距离s,那么力F对三个物体所做的功〔 〕
A.对A做的功最多
B.对B做的功最多
C.对C做的功最多
D.对A、B、C做的功一样多
10.〔2021·全国九年级专题练习〕一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s后,如下图,关于力F所做的功的大小关系正确的选项是〔 〕
A.在光滑水平地面做功多 B.在粗糙水平地面做功多
C.在粗糙斜面做功多 D.一样大
11.〔2021·全国八年级课时练习〕如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,假设推力F对物体做了40J的功,那么在这一过程中
A.重力做的功为40J B.物体受到20N的摩擦力
C.物体运动了2m D.物体运动了lm
二、填空题
12.〔2021·全国八年级课时练习〕如下图,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1;假设该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为W2,那么F1______F2,W1______W2〔选填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕
13.〔2021·全国八年级单元测试〕如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上有一物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,0~2s时,物体受到的摩擦力是_________N,9~12s内,推力对物体做功_________J。
14.〔2021·江苏九年级专题练习〕某跳伞运发动从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后翻开降落伞,最后平安着地。运发动和跳伞设备的总重力为700牛,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是______;
(2)图乙是跳伞过程中局部阶段的情景及受力示意图,其中与图甲曲线中CD阶段对应的是______;
(3)计算运发动和跳伞设备的总重力在AB段所做的功______。
15.〔2021·全国八年级课时练习〕物理图像是研究物理问题的有效方法之一,图中如果横坐标表示路程s,纵坐标表示力F,那么阴影局部的面积表示的物理量是______。
16.〔2021·全国八年级课时练习〕如下图,用力F提水桶:①由井底提起H高度;②提着水桶不动;③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶有做功的是_____〔填序号〕;假设s>L>H>h,那么做功最多的是_____〔填序号〕。
三、计算题
17.〔2021·江苏九年级专题练习〕为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机〔如下图〕将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?〔g=10N/kg〕
18.〔2021·全国八年级课时练习〕某人将一木箱沿水平地面匀速拉动5米,又将它匀速抬高放在离地面1米高的平台上,此人对木箱总共做了500焦的功。假设木箱在地面上运动时,受到的摩擦力是木箱重力的0.2倍,求木箱的重力。下载本文