《2025年综合应用创新题典中点八年级物理下册教科版》

9.[2024·南昌月考，多选]如图所示，两个体积相同的实心物体甲、乙，通过滑轮组连接且保持静止。已知每个滑轮重为1N，甲物体的重力为10N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.乙物体受到的重力为5.5N
B.定滑轮对天花板的拉力是6N
C.乙物体的密度小于甲物体的密度
D.若让乙物体上升1m，则甲物体下降2m
　 　

答案： AC　　[点拨]由题图可知,n=2,已知每个滑轮重为1N,不计绳重和摩擦，乙物体的重力G$_{乙}$=$\frac{1}{n}$(G$_{甲}$+G$_{轮}$)=$\frac{1}{2}$×(10N+1N)=5.5N,故A正确;根据力的相互性与力的平衡可知,定滑轮对天花板的拉力F$_{拉}$=2G$_{乙}$+G$_{轮}$=2×5.5N+1N=12N,故B错误;因G$_{乙}$＜G$_{甲}$,即m$_{乙}$＜m$_{甲}$,且甲、乙两个实心物体体积相同，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知,乙物体的密度小于甲物体的密度，故C正确;若让乙物体上升1m,则甲物体需要下降$\frac{1}{2}$×1m=0.5m,故D错误。

10.[2024·大同期末]高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为________N。若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了______cm。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）

答案： 10000;15　　[点拨]20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25kg,则坠砣总重力G=20mg=20×25kg×10N/kg=5000N,由题图可知n=2,不计滑轮和钢绳自重及摩擦，根据G=$\frac{1}{n}$F可知,输电线A端受到的拉力大小F=nG=2×5000N=10000N;根据s$_{坠}$=ns$_{A}$可知,输电线A端向左移动的距离s$_{A}$=$\frac{1}{n}$s$_{坠}$=$\frac{1}{2}$×30cm=15cm。

11.如图所示是小雅家的手摇晾衣架，图中动滑轮的个数为________个；每个滑轮质量都相同，不计绳重及摩擦，横梁及衣架总重为96N，静止时绳子自由端的拉力为25N，则每个动滑轮重________N；若横梁上升1.5m，则绳子自由端需要拉动________m。
　　　　

答案： 2;2;6　　[点拨]动滑轮随物体一起运动，由图可知动滑轮有2个,动滑轮上有4段绳子;动滑轮的总重G$_{动总}$=4F−G$_{物}$=4×25N−96N=4N,则每个动滑轮重G$_{动}$=$\frac{1}{2}$G$_{动总}$=$\frac{1}{2}$×4N=2N;横梁上升1.5m,绳子自由端需要拉动的距离s=4h=4×1.5m=6m。

12.[2024·广州开学]如图所示是某建筑工地上，一个重500N的工人利用滑轮组从竖直的深井中提升泥土的情形。某次操作中，工人用160N的拉力F在10s内将总重为400N的泥土匀速提升1m。在此过程中不计摩擦、绳重和装泥土的容器重。问：
(1)绳子自由端移动的速度为多少？
(2)工人使用的滑轮组中，动滑轮的重力是多少？
(3)如果绳子能承受的最大拉力为700N，请计算工人利用此装置一次最多能提升重为多少牛的泥土？
　　　　　　　　　　　　　　

答案： [解]
(1)由题图知,承担物重的绳子股数n=3,绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m,绳子自由端移动的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3m}{10s}$=0.3m/s。
(2)不计摩擦、绳重和装泥土的容器重,拉力F=$\frac{1}{n}$(G$_{物}$+G$_{动}$),则动滑轮重力G$_{动}$=nF−G$_{物}$=3×160N−400N=80N。
(3)因为工人的重力为500N,绳子能承受的最大拉力为700N,所以工人能施加的最大拉力F$_{最大}$=G$_{人}$=500N,否则工人会被绳子拉起来;不计摩擦、绳重和装泥土的容器重,最大拉力F$_{最大}$=$\frac{1}{n}$(G$_{最大}$+G$_{动}$),则提升泥土的最大重力G$_{最大}$=nF$_{最大}$−G$_{动}$=3×500N−80N=1420N。

13.如图所示，质量为60kg的小明站立在地面上，利用滑轮组以尽可能大的力竖直向下拉绳子，恰好能将浸没在水中、密度为4×10³kg/m³的物体B缓慢拉离水面，物体B浸没在水中时受到的浮力为_______N，此时小明对绳子自由端的拉力为_______N。（ρ水=1×10³kg/m³，g取10N/kg，不计滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦，绳子能承受的拉力足够大）
　　　　　　　

答案： 300;450　　[点拨]小明对绳子的最大拉力F=G$_{人}$=m$_{人}$g=60kg×10N/kg=600N,由题图可知,滑轮组有2段绳子承担物重，当物体B缓慢离开水面后,有G$_{B}$=2F=2×600N=1200N,物体B的体积V=$\frac{m_{B}}{\rho_{B}}$=$\frac{G_{B}}{\rho_{B}g}$=$\frac{1200N}{4×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}$=0.03m$^{3}$,物体B浸没在水中时V$_{排}$=V=0.03m$^{3}$,则物体B浸没在水中时受到的浮力F$_{浮}$=$\rho_{水}$V$_{排}$g=1×10$^{3}$kg/m$^{3}$×0.03m$^{3}$×10N/kg=300N;此时动滑轮下方绳子的拉力T=G$_{B}$−F$_{浮}$=1200N−300N=900N,则小明对绳子自由端的拉力F'=$\frac{1}{n}$T=$\frac{1}{2}$×900N=450N。