九年级科学滑轮阶梯训练.docx
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九年级科学滑轮阶梯训练
S-WNPS培优系列——
九年级科学“滑轮”阶梯训练
姓名:
_______________班级:
_______________考号:
_______________
A组:
基础训练
1、如图所示,物体重为G,滑轮重及摩擦均不计,欲将重物提起,拉力F为( )
A.G/3 B.G/4 C.G/6 D.G/8
2、在如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若
不计摩擦和滑轮重.物重最大的是 ( )
3、如图21所示,某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。
面对这一事实,下列做法中最不可取的是( )
A.与同学分析可能原因 B.实验失败,停止实验
C.改进实验条件,重新实验 D.查阅资料,了解结论的适用条件
实验次数
物重G/N
拉力F/N
1
1.0
0.65
2
1.5
0.90
3
2.0
1.15
4、某工厂需把一台很重的机器搬进车间,为了省力,一工人设计了如图的四种方案(机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管),其中最省力的方案是 ( )
5、分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.F甲做的功大于F乙做的功 B.F甲做功的功率小于F乙做功的功率
C.F甲做的功小于F乙做的功 D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
6、用如图所示的滑轮组提升物体,已知物体重200N,物体匀速上升1m,不计滑轮组重及摩擦,则( )
A.拉力为80N B.拉力为40N
C.绳的自由端拉出4m D.绳的自由端拉出1m
7、如图7所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为600N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙,已知每个滑轮重30N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力F甲、F乙的大小分别为
A.F甲=630N, F乙=630N
B.F甲=900N, F乙=975N
C.F甲=870N, F乙=975N
D.F甲=975N, F乙=450N
8、如图7所示,物体A和B所受重力均为30N(滑轮重、绳重和摩擦均不计),当用力F1和F2分别匀速提升A和B时,力F1的大小为 N,力F2的大小为 N。
9、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组.用这两个滑轮组将重为600N的物体匀速提升相同的高度.在不计绳重及机械摩擦的情况下,使用甲滑轮组所做的总功 使用乙滑轮组所做的总功;甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率(都选填“大于”、“等于”或“小于”).若使用甲滑轮组时所用的拉力为315N,则使用乙滑轮组时所用的拉力为 N.
10、如图所示,水平台上的物体A重50N,在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为10N,若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计,则拉力F为___
___牛,物体A受到的摩擦力为______牛,拉力的功率为______W。
11、如图所示,物体A和B所受重力均为30牛,滑轮重、绳重和摩擦均不计。
当用力F1和F2分别匀速提升A和B时,力F1的大小为 牛,力F2的大小为 牛。
12、建筑工地上常用如图5所示的装置搬运建筑材料,使用的滑轮组由a、b、c、d、e五个滑轮组成,如果滑车和建材共重1500N,每个滑轮重50N,不计绳重及摩擦,以0.5m/s匀速提起滑车所用的拉力F的功率P= W。
13、
下面右图是未装配好的滑轮组,请在图
中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力。
14、小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时,用如图所示的滑轮组成滑轮组,请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
15、用如图所示的滑轮组提升重物,要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,请在图上画出绕线的方法.
16、.如图8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测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重
G/N
钩码升高
高度h/m
测力计示
数F/N
测力计移动
距离S/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
图8
请你分析:
(1)比较测力计示数的大小,可知:
使用动滑轮的好处是 ;
(2)比较测力计拉力的方向,可知:
使用定滑轮的好处是 ;
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:
使用动滑轮 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择
;
(5)进一步分析实验数据,你还发现什么规律?
(说明分析或计算什么,得到什么结论。
写出一个即可) 。
17、同学们共同研究滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:
使用定滑轮 .
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示.据此可知,使用动滑轮
.
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:
利用滑轮组提升重物能否省功呢?
为此,他们进行的实验如丙图所示.请根据丙图信息.写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题.
B组:
能力提高
1、分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N.不计绳重及摩擦,此过程中( )
A.F甲做的功大于F乙做的功 B.F甲做功的功率小于F乙做功的功率
C.F甲做的功小于F乙做的功 D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
2、如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3,比较它们的大小应是:
A、F1>F2>F3 B、F1<F2<F3 C、F2>F1>F3 D、F2<F1<F3
3、某人到健身房进行健身活动。
用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。
使用时,
(1)绳A处固定不动,手在B处用力FB拉绳,使重物G匀速上升;
(2)绳B处固定不动,腿在A处用力FA拉绳,使重物G匀速上升。
下列说法正确的是( )
A.FA >FB B.FA<FB C. FA=FB D.条件不足,无法确定
4、如图所示,工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人设计了下图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面),其中最省力的方案是
5、如图所示,不计绳重和摩擦,吊篮与动滑轮总重为450N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是
A.218N B.220N C.210N D.236N
6、如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,滑轮到P、Q的两段绳都是水平的。
已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是µ,两物块的质量都是m,轻绳与滑轮之间的摩擦不计,在水平向右的拉力F作用下,P向右做匀速运动,则F的大小为( )
A、4µmg。
B、3µmg。
C、2µmg。
D、µmg
7、如图7所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。
运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。
动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线
上,)。
则下列计算结果中正确的是
A.绳子自由端受到的拉力大小是100N
B.人对地面的压力为400N
C.人对地面的压力为250N
D.绳子自由端运动速度是0.04m/s8、 如右图所示,滑轮A是________滑轮,它的作用是___ _____;B是________滑轮,若地面对物体的阻力是200N,不计滑轮重量和摩擦,则作用在绳子自由端的拉力F=_____N,可使物体匀速移动。
9、如图所示,有一根绳子从黑箱的左侧穿进去,将黑箱与玩具卡车相连;箱子右侧的孔中有绳子穿出,将黑箱与玩具汽车相连。
用手拉右侧的玩具汽车,左侧的玩具卡车也向前动了一动,当继续把汽车向前拉时,汽车才走出约10cm,卡车已前进了20cm。
黑箱里有什么神秘的东西使卡车走得比汽车快?
试画出该装置的示意图。
(画在方框图中)
10、2008北京残奥会的点火仪式上,候斌没有借助其他外力,利用一套最省力组合的滑轮组(简化为图,其中保护装置没有画出),把自己提升到一个人生的新高度上点亮圣火.请用画线代替绳子连在滑轮上,使之成为最省力的滑轮组.
11、 “手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械,广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境,用来完成起吊货物等任务。
其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表:
注:
“一次起升高度”是指,成年人在站立状态,用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中,左手或右手下拉一次(按30cm计),所吊重物上升的高度。
承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定,而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。
工作过程中,手拉链条、承载链条在轮上都不打滑。
其缠绕情况如图16示。
(取g=10N/kg)
1.根据题目中提供的相关信息,通过计算,析判断HCB30型“手拉葫芦”的手拉轮与承载轮是否是一个共轴的轮轴?
2.计算该型“手拉葫芦”在满载的情况下正常工作时的机械效率。
12、图9是一种电梯结构的示意图,电梯厢在电梯井中沿,竖直通道上下运行。
钢链的两端分别固定在电梯井顶部的一点和B点,刚时钢链绕过重15000N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E,又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C,在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D。
电梯载重量为10人(1人的质量按60kg计算,取g=10N/kg,忽略摩擦及钢链的质量)。
请回答:
(1)配重的功能是什么?
住已知电梯厢重和载重量的情况下,配重的质量最好是多大?
(2)当电梯满载匀速上升时,A、B两点受到的拉力各是多大?
13、电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上.钢缆的A端固定在电杆上,B端通过滑轮组连接在电杆C上,
(1)配重D是n个混凝土圆盘(图中只画出3个),每个盘的质量是m.按图示的配置,钢缆在B端所受的拉力大约是多少?
(2)如果只考虑B端的牢固性,本来可以把它直接固定在电杆C上,也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C,实际上却用滑轮组来连接,这样做的优点是什么?
14、液压电梯(如图)是一项新枝术,它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房。
1.液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动轿箱上升,如图。
为使轿箱上升18米,液压机柱塞要上升多少米?
2.有一种液压电梯,轿箱本身质量是1300千克,油泵最大油压是2.3×106帕斯卡,厂家所能提供的油压机柱塞直径为(单位:
毫米)60、85、105、140、184、238六种。
通过计算说明应该选用哪种直径的柱塞。
(由于柱塞本身受到重力作用及轿箱加速上升时需要较大的牵引力,厂家要求将柱塞直径扩大到计算值的1.4倍,然后从所给的六种规格中选取。
)
15、螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示),用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为D,螺距为h,手柄末端到转轴的距离为l,要举起质量为M的重物时,至少要给手柄顶端多大的力?
指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
16、小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。
这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后,自动开启放水阀,这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。
图6为这种水箱的结构示意图,已知水箱底为边长l=40cm的正方形,A是一直径d1=8cm的圆形放水阀门,其质量和厚度均可忽略不计,且恰好能将排水管口及连杆与浮子B相连,连杆的长度h0=10cm。
浮子B是一外部直径d2=8cm、高H=30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体,设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净,试通过计算说明:
(1)水箱体至少多高,水才不会从水箱上部溢出?
(2)如果自来水管的流量为0.2m3/h,该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟?
17、物理实验要遵循实事求是的原则。
小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如下图所示的实验并记录了数据。
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差。
你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)该实验中出现这样结果的主要原因各是什么?
分别叙述。
(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。
两种情况分别提出
实验次数
物重
G/N
使用定滑轮时测力计的示数 F1/N
使用动滑轮时测力计的示数F2/N
1
1.00
0.60
0.65
2
1.50
1.10
0.90
3
2.00
1.60
1.15
参考答案及解析
【A组:
基础测试】
1、B
2、C
3、B
4、C
5、D
6、C
7、B
8、30 15
9、等于 等于 210
10、10 20 1
11、3015
12、800
13、
14、
15、考点:
滑轮组的设计与组装。
专题:
作图题。
分析:
首先要会组装滑轮组.知道承担物重的绳子段数越多越省力.在此题中,绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,可以知道,绳子的股数为2股,根据“奇动偶定”的原则,画出使用滑轮组提起物体时的绕绳方法,所以要从定滑轮绕起.
解答:
解:
根据题目要求,绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,可以知道,绳子的股数为2股,然后根据“奇动偶定”的原则,此题中的绳子股数为偶数,因此绳子的自由端要从定滑轮开始绕起.如下图:
点评:
此题主要考查的是学生绕制滑轮组的能力,重点是绳子股数的判断,然后根据“奇动偶定”的原则来绕制滑轮组.
16、
(1)能省力
(2)可以改变力的方向 (3)费距离(移动更多距离)(4)由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组(5)例如:
①计算动滑轮和定滑轮提起重物所做的功,发现使用动滑轮和定滑轮都不能省功;②计算动滑轮(定滑轮)的机械效率,发现使用动滑轮(定滑轮)的机械效率小于l。
(能说出其中一个给2分。
只说明结论,不说出分析计算什么数据的只给1分)
[评分:
(1)、
(2)、(3)、(4)每空1分,(5)小问2分。
本题满分6分]
17、
(1)在改变动力方向时,不会改变拉力的大小(或“能改变动力方向,但不能省力”)(1分)
(2)可以省力,但不能改变动力方向(1分)
(3)W1=Gh=2×0.1=0.2J(1分) W2=Fs=0.8×0.3=0.24J(1分)
[或
(2分)]
经比较W1 说明: 只进行比较或只回答问题不得最后1分. 【B组: 能力提高】 1、D 2、D 3、B 4、C 5、C 6、A 7、BD 8、动定100 9、 10、 11、 12、 (1)配重是一种平衡体。 其技师应选择大约跟电梯厢(包括平均搭载的乘客)的质量相等。 这样,当开动电动机时,它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力。 其余的的重力由配重来平衡。 所以,最经济的配重所受重力GD应为: 箱体重GE与承载人重G人的一半之和。 即GD=GE+1/2G人=18000N,所以配重的质量为MD=1800kg。 (2)A点受力,FA=1/2(G人+GE)=10500N,B点受力,FB=1/2GD=9000N。 13、 (1)F=3nmg,因为动滑轮右侧的l条钢缆与它左侧的3条钢缆承受相同的力,而左侧每条钢缆受的力是nmg. (2)机车运行中,拾电器会把输电线向上托起.如果使用两端固定的钢缆,悬线会因此松驰,输电线将左右摇摆,有可能脱离拾电器造成断电事故.使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持张紧状态.如果用弹簧代替滑轮组,情况好于两端固定的钢缆,但钢缆的张紧程度仍随弹簧的长度有较大的变化,而且不易确定钢缆的最佳长度. 14、参考解答 1.9米 2.m--轿箱与负荷的总质量,P--最大油压,D-一柱塞直径 钢索拉力 F1=mg……………………… (1) 柱塞举力 F2=2mg…………………… (2) 代入数值,得D=0.119米……………………(4) 0.119米×1.4=0.167米………………………(5) 应该选用柱塞直径为184毫米的液压机。 评分标准 全题8分,第1问l分,不要求计算过程。 第2问共7分。 (1)、 (2)两式各1分。 (3)式2分。 (4)、(5)两式各l分。 结论1分。 没有计算而直接写出结论的,不给分。 15、转动一周时,手柄末端通过的距离为s=2πl (1) 垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=Fs=F·2πl (2) 转动一周时重物升高h,克服重物所受重力做的功为W2=Mgh (3) 根据功的原理有W1=W2即F·2πl=Mgh(4) 为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。 16、参考解答和评分标准(8分) (1)设水箱中水面高度为h时,连杆对阀门A的拉力为T,此时阀门刚好可被拉开。 对浮子B根据平衡条件有: mg+T=F浮 (1分) 其中F浮=g(h-h0) (1分) 对放水阀门A根据杠杆的平衡条件有: Td1=gh (2分) 联立可解得: h=≈0.36m (1分) 所以水箱体的高度至少为0.36m。 (2)一箱水的体积为: V箱=l2h=(0.4m)2×0.36m=0.058m3 (1分) 自来水管的流量Q=0.2m3/h 蓄满一箱水所用时间 t===17.4min (2分) 所以,水箱放水的时间间隔约17.4min。 17、 (1)弹簧测力计本身有一定重量;动滑轮有一定重量。 (2)弹簧测力计水平使用;测出动滑轮的重。
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