2026年同步导学与优化训练八年级物理下册人教版第130页答案
2. (盐城中考)下列图中所示挪动球形石墩的方法中,最省力的是(
)

答案

A

解析

【分析】
要判断最省力的挪动方法,需结合省力机械和摩擦的知识分析:首先,动滑轮能省一半力,且滚动摩擦远小于滑动摩擦。逐个分析选项:
1. A选项:绳子绕在石墩上,石墩相当于动滑轮,可省一半力,同时石墩滚动前进,用滚动摩擦代替滑动摩擦,进一步减小阻力,双重省力;
2. B选项:绳子固定在立柱上拉石墩,石墩是滑动摩擦,未利用省力机械,拉力需克服较大滑动摩擦力,省力效果差;
3. C、D选项:直接拉动石墩,石墩为滑动摩擦,无省力机械,拉力等于滑动摩擦力,费力。
综上,A的方法最省力。
【解析】
1. 对各选项的省力情况分析:
A选项:球形石墩可看作动滑轮,根据动滑轮的工作特点,使用动滑轮能省一半力;同时石墩滚动时,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,大幅减小了拉动时的阻力,因此拉力最小。
B选项:绳子固定在立柱上拉动石墩,石墩与地面间为滑动摩擦,且未借助省力机械,拉力需要克服较大的滑动摩擦力,省力效果远不如A。
C、D选项:直接拉动石墩,石墩与地面间为滑动摩擦,没有利用任何省力机械,拉力等于滑动摩擦力,费力程度大。
2. 对比四个选项,A选项的挪动方法最省力。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮省力、滚动摩擦小于滑动摩擦
【点评】
本题结合生活挪动重物的实例,综合考查简单机械的省力原理和摩擦力的应用,需同时考虑动滑轮的省力特点与滚动摩擦的优势,注重理论联系实际的能力考查。
【难度系数】
0.6
3. 用如图所示的滑轮将重 $ 3 \mathrm{ N} $ 的物体匀速提升 $ 10 \mathrm{ cm} $,动滑轮的重力为 $ 1 \mathrm{ N} $,忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是(
)

A. 拉力 $ F = 1.5 \mathrm{ N} $
B. 拉力 $ F = 2 \mathrm{ N} $
C. 绳子自由端移动的距离为 $ 10 \mathrm{ cm} $
D. 绳子自由端移动的距离为 $ 5 \mathrm{ cm} $

答案

B

解析

【分析】
本题考查动滑轮的受力与移动距离的计算,解题思路如下:
1. 先判断滑轮类型与绳子段数:图中为动滑轮,承担物重的绳子段数$ n=2 $(忽略绳重和摩擦);
2. 拉力计算:利用动滑轮拉力公式$ F=\frac{G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}}}{n} $,代入已知数值计算拉力大小,判断A、B选项;
3. 绳子自由端移动距离:根据动滑轮的距离关系$ s=nh $,代入物体上升高度计算移动距离,判断C、D选项。
【解析】
1. 拉力计算:
忽略绳重和摩擦,动滑轮的拉力公式为 $ F = \frac{G_{\mathrm{物}} + G_{\mathrm{动}}}{n} $,由图可知承担物重的绳子段数$ n=2 $。
将$ G_{\mathrm{物}}=3\mathrm{N} $,$ G_{\mathrm{动}}=1\mathrm{N} $代入公式:
$ F = \frac{3\mathrm{N} + 1\mathrm{N}}{2} = 2\mathrm{N} $,因此A错误,B正确。
2. 绳子自由端移动距离:
根据动滑轮的距离规律 $ s = nh $,其中$ h=10\mathrm{cm} $,$ n=2 $,则:
$ s = 2 × 10\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $,因此C、D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮的特点;滑轮的受力与距离计算
【点评】
本题主要考查动滑轮的基本计算,需准确判断绳子段数,熟练应用动滑轮的拉力和移动距离公式,避免因误判绳子段数导致计算错误。
【难度系数】
0.7
4. 如图所示,用 $ 20 \mathrm{ N} $ 的拉力向上拉动绳子,使重为 $ 50 \mathrm{ N} $ 的物体在 $ 5 \mathrm{ s} $ 内匀速升高 $ 5 \mathrm{ m} $。不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是(
)
A. 绳子自由端移动的距离为 $ 15 \mathrm{ m} $
B. 动滑轮所受重力为 $ 10 \mathrm{ N} $
C. 物体上升的速度为 $ 1 \mathrm{ m/s} $
D. 绳子自由端移动的速度为 $ 6 \mathrm{ m/s} $

答案

D

解析

【分析】
首先观察滑轮组,确定承担物重的绳子段数$ n=3 $。接下来依次对每个选项进行分析计算:
1. 绳子自由端移动距离可根据$ s=nh $计算;
2. 不计绳重和摩擦,利用$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $的变形公式可求动滑轮重力;
3. 物体上升速度根据$ v=\frac{h}{t} $计算;
4. 绳子自由端移动速度可通过$ \frac{s}{t} $计算,也可利用$ v_{绳}=n{v}_{物} $计算,进而判断各选项的正误,找出不正确的选项。
【解析】
由图可知,承担物重的绳子段数$ n=3 $。
选项A:绳子自由端移动的距离$ s=nh=3×5\mathrm{m}=15\mathrm{m} $,A正确;
选项B:不计绳重和摩擦,根据$ F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n} $,可得动滑轮重力$ G_{动}=nF-G_{物}=3×20\mathrm{N}-50\mathrm{N}=10\mathrm{N} $,B正确;
选项C:物体上升的速度$ v_{物}=\frac{h}{t}=\frac{5\mathrm{m}}{5\mathrm{s}}=1\mathrm{m/s} $,C正确;
选项D:绳子自由端移动的速度$ v_{绳}=\frac{s}{t}=\frac{15\mathrm{m}}{5\mathrm{s}}=3\mathrm{m/s} $(或$ v_{绳}=n{v}_{物}=3×1\mathrm{m/s}=3\mathrm{m/s} $),并非$ 6\mathrm{m/s} $,D错误。
本题要求选择不正确的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组的计算,速度公式应用,动滑轮重力求解
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算,解题的关键是准确判断承担物重的绳子段数,熟练运用滑轮组相关公式及速度公式进行计算,明确物体移动速度与绳子自由端移动速度的倍数关系。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示,在绳子自由端处的拉力 $ F $ 的作用下,重为 $ 200 \mathrm{ N} $ 的物体沿水平面以 $ 0.01 \mathrm{ m/s} $ 的速度匀速运动 $ 20 \mathrm{ s} $,物体受到的摩擦力为 $ 30 \mathrm{ N} $。拉力 $ F = $
$ \mathrm{N} $,绳子自由端移动的速度是
$ \mathrm{m/s} $。忽略绳重、滑轮
重和摩擦。

答案

10
0.03

解析

【分析】
这是水平放置的滑轮组问题,解题关键是明确水平滑轮组的受力特点与速度关系。首先观察滑轮组确定承担摩擦力的绳子段数$n$;由于物体匀速运动,滑轮对物体的拉力等于摩擦力,忽略绳重、滑轮重和摩擦时,拉力$F$与摩擦力$f$的关系为$F=\frac{f}{n}$;绳子自由端的速度与物体移动速度的关系为$v_{\mathrm{绳}}=n· v_{\mathrm{物}}$,接下来按步骤代入数据计算即可。
【解析】
1. 确定绳子段数:由图可知,动滑轮上有3段绳子承担摩擦力,即$n=3$。
2. 计算拉力$F$:
物体匀速运动,滑轮对物体的拉力等于摩擦力$f=30\mathrm{N}$,忽略绳重、滑轮重和摩擦,根据水平滑轮组拉力公式:
$F=\frac{f}{n}=\frac{30\mathrm{N}}{3}=10\mathrm{N}$
3. 计算绳子自由端移动的速度:
根据水平滑轮组速度关系:
$v_{\mathrm{绳}}=n· v_{\mathrm{物}}=3×0.01\mathrm{m/s}=0.03\mathrm{m/s}$
【答案】
10;0.03
【知识点】
水平滑轮组的受力与速度计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的相关计算,与竖直滑轮组不同,水平滑轮组克服的是摩擦力,需准确区分两者的受力差异,明确拉力与摩擦力、自由端速度与物体速度的关系,正确判断绳子段数是解题核心。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,请根据拉力 $ F $ 与重力 $ G $ 的关系画出对应滑轮组的绕线方式(忽略动滑轮重、绳重和摩擦)。

答案


解析

【分析】
首先回忆滑轮组的省力规律:忽略动滑轮重、绳重和摩擦时,拉力$ F=\frac{1}{n}G $($ n $为承担物重的绳子段数)。我们可以根据题目给出的$ F $与$ G $的关系先求出$ n $,再根据$ n $的数值确定滑轮组的绕线起点:当$ n $为奇数时,从动滑轮开始绕线;当$ n $为偶数时,从定滑轮开始绕线,最后完成绕线。
【解析】
1. 对于左侧图,已知$ F=\frac{1}{3}G $,根据$ F=\frac{1}{n}G $,可得承担物重的绳子段数$ n=3 $(奇数),因此从动滑轮的上端挂钩开始绕线:先将绳子从动滑轮顶端挂钩引出,绕过上方的定滑轮,再绕回动滑轮,最终绳子自由端向上,拉力方向向上,此时满足$ F=\frac{1}{3}G $。
2. 对于右侧图,已知$ F=\frac{1}{2}G $,根据$ F=\frac{1}{n}G $,可得承担物重的绳子段数$ n=2 $(偶数),因此从定滑轮的上端挂钩开始绕线:先将绳子从定滑轮顶端挂钩引出,绕过下方的动滑轮,再绕回定滑轮,最终绳子自由端向上,拉力方向向上,此时满足$ F=\frac{1}{2}G $。
【答案】
绕线方式如图所示:
滑轮组绕线图
【知识点】
1. 滑轮组绕线方法
2. 滑轮组省力规律
【点评】
本题考查滑轮组绕线与省力情况的对应关系,解题关键是根据拉力与物重的关系确定承担物重的绳子段数,再根据“奇动偶定”的原则确定绕线起点,绕线时要注意绳子不能交叉,且要与滑轮边缘贴合。
【难度系数】
0.7
7. 如图甲所示,方向盘相当于一个轮轴,若 $ F_1 = 20 \mathrm{ N} $,方向盘的半径为 $ 20 \mathrm{ cm} $,轴的半径为 $ 2 \mathrm{ cm} $,不计摩擦,则该轮轴平衡时 $ F_2 = $
$ \mathrm{N} $。如图乙所示,门锁的把手相当于一个
(选填“省力”或“费力”)杠杆。

答案

200
省力

解析

【分析】
首先解决轮轴的问题,轮轴是变形的杠杆,其平衡条件为轮上的力与轮半径的乘积等于轴上的力与轴半径的乘积,即$F_1R = F_2r$,代入已知数据即可计算出$F_2$。然后分析门锁把手,判断杠杆类型需比较动力臂与阻力臂的长度,门锁把手的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
【解析】
1. 计算轮轴平衡时的$F_2$:
已知$F_1 = 20\mathrm{N}$,轮的半径$R = 20\mathrm{cm}$,轴的半径$r = 2\mathrm{cm}$,根据轮轴的平衡条件$F_1R = F_2r$,可得:
$F_2 = \frac{F_1R}{r} = \frac{20\mathrm{N} × 20\mathrm{cm}}{2\mathrm{cm}} = 200\mathrm{N}$
2. 判断门锁把手的杠杆类型:
门锁把手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的分类标准,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,因此门锁的把手相当于一个省力杠杆。
【答案】
200;省力
【知识点】
轮轴平衡条件,杠杆的分类
【点评】
本题结合生活中的常见机械,考查轮轴的平衡计算与杠杆的分类,需要将物理知识与生活实例结合,理解轮轴和杠杆的工作原理,注重基础知识的应用。
【难度系数】
0.8
8. 如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,为行动障碍人士的通行提供方便。它实际上是简单机械中的
(选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”),属于
(选填“省力”“费力”或“省功”)机械。

答案

斜面
省力

解析

【分析】
首先回忆常见简单机械的特征:杠杆是绕固定点转动的硬棒,滑轮由可绕轴转动的圆轮和绳索组成,而斜面是倾斜的平面。观察图中轮椅专用通道,它是倾斜的平面,符合斜面的特点。再结合功的原理,使用任何机械都不省功,但斜面可以通过增加运动距离来省力,所以先确定机械类型,再判断其省力属性。
【解析】
1. 确定机械类型:轮椅专用通道是倾斜的平面,符合简单机械中斜面的定义,因此属于斜面。
2. 判断省力情况:根据功的原理,使用任何机械都不省功;但斜面作为省力机械,通过延长运动距离,能够达到省力的效果,所以它属于省力机械。
【答案】
斜面;省力
【知识点】
斜面的特点;简单机械分类
【点评】
本题结合生活实际考查斜面的识别与特点,需要牢记常见简单机械的形态,明确斜面是省力、费距离但不省功的机械,理解功的原理在简单机械中的应用。
【难度系数】
0.8