中考物理滑轮组的省力问题(大题培优-易错-难题)含答案Word格式.doc

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魔罐来回滚动，说明了机械能是可以相互转化的。

3．用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。

若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时，拉力功率为_____W。

较前一次提升物体，该滑轮的机械效率_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）

【答案】44变大

[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度

v=20.2m/s=0.4m/s

绳重与摩擦不计，则拉力

F=（G物+G动）

即

60N=（100N+G动）

解得G动=20N，用此动滑轮将重200N的物体时，拉力

F′=（200N+20N）=110N

拉力功率为

P=F′v=110N0.4m/s=44W

拉力功率为44W。

[2]较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将增大。

4．小黄同学用水平力F拉动如图所示装置，使重200N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了120cm，物体B重100N（物体B与A始终接触），此过程中A受到地面的摩擦力为24N，弹簧测力计的示数为16N。

若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为___m/s，物体A受到B施加的摩擦力____（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F大小为____N，水平拉力F的功率为____W。

【答案】0.12水平向右809.6

滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一；

根据力的作用的相互性得出物体A受到B施加的摩擦力的大小及方向；

物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA；

而滑轮为动滑轮，滑水平拉力F为F左的2倍，据此计算水平拉力F的大小；

然后利用计算功率。

[1]物体移动的速度

则滑轮移动的速度

[2]由力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体B受到A的摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力，大小等于16N，则物体A受到B施加的摩擦力也为16N，方向水平向右。

[3]物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力加上物体A受到B施加的摩擦力，即

滑轮为动滑轮，则水平拉力F为

[4]水平拉力F的功率

5．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。

当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。

（1）以上装置中属于动滑轮的是________（填字母）。

（2）物体A所受的摩擦力为________N。

（3）若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为________N。

【答案】M510

[1]由于M随物体移动而发生位置变化，所以M是动滑轮。

[2]A对B的拉力为F，动滑轮M和B受力分析可知中：

2F=GM+GB

A受力平衡，所以摩擦力f=F=5N。

[3]A向左匀速运动时，受力平衡：

F左=f+F=5N+5N=10N。

6．一名质量为55kg、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。

（g=10N/kg）求：

（1）他站在地面上时对地面的压强多大？

（2）画出滑轮组的绕线方式。

（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？

【答案】

（1）13750Pa；

（2）；

（3）40W

（1）站在地面上时，对地面的压力大小等于自身重力，则对地面的压强为

（2）因为重物运动方向向上，人在地面上通过上方定滑轮改变力的方向，拉力方向向下，2股绳子与动滑轮接触以省力，故滑轮组的绕线方式如图所示：

。

（3）有用功为克服重物重力势能做的功，为

拉力做的总功为拉力的功率与所用时间的乘积，为

滑轮组的机械效率为

可知

则

答：

（1）他站在地面上时对地面的压强是13750Pa；

（2）滑轮组的绕线方式见解析；

（3）拉力的功率是40W。

7．如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口.己知物体在10s内被提升了2m，物体所受重力720N，人对绳子水平向右的拉力300N.（不计绳重及摩擦）求：

（1）人做的有用功;

（2）动滑轮的重力;

（3）人拉起货物时的机械效率.

（1）1440J；

（2）180N；

（3）80%。

（1）物体所受重力720N，被提升了2m，则人做的有用功为：

=Gh=720N×

2m=1440J；

（2）由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=3，根据F=，则动滑轮的重力为：

=nF-G=3×

300N-720N=180N；

（3）根据

=，

人拉起货物时的机械效率为：

===80%。

（1）人做的有用功为1440J；

（2）动滑轮的重力为180N；

（3）人拉起货物时的机械效率为80%。

8．小明在实验室内尝试用四种简单机械匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），如图所示，其中所用动力最小的是（　　）

A． B． C． D．

设物体重力为G，不计机械自重和摩擦；

A图中为斜面，由功的原理可得

F1×

4m＝G×

2m

解得F1＝0.5G；

B图中为滑轮组，通过动滑轮绳子段数n＝3，所以F2＝G；

C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则F3＝2G；

D图中是杠杆，设杆与水平面的夹角为α，则有

F4×

4cosα＝G×

1×

cosα

解得F4＝G。

由此可知动力最小的是D。

9．某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为125N（不计绳重及摩擦），则动滑轮重_____N，5s内人拉绳子做的功是_____J。

【答案】75375

[1]看图可知动滑轮上绕过的绳子股数n=3。

根据滑轮组受力关系

得

解得。

[2]绳子末端移动距离

5s内人拉绳子做的功

10．质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）（　　）

A．作用在绳端的拉力F为6N

B．在1s内拉力F做功1.2J

C．在1s内拉力F的功率是0.4W

D．水平桌面对物体A的摩擦力是2N

【答案】B

A．绳子上的力是相等的，因为弹簧测力计的示数是2N，所以，作用在绳端的拉力F为2N．故A错误；

B．根据图示可知，滑轮组动滑轮上有三股绳子。

物体A在1s内通过的距离为

s′=vt=0.2m/s×

1s=0.2m

绳子自由端移动的距离为

s=3s′=3×

0.2m=0.6m

在1s内拉力F做功为

W=Fs=2N×

0.6m=1.2J

故B正确；

C．在1s内拉力F的功率为

故C错误；

D．由图可知，承担摩擦力的绳子股数是3，物体做匀速直线运动，则

所以

f=6N

故D错误。

故选B。

11．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>

m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（　　）

A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）g

B．绳子对物体A的拉力为（M-m）g

C．地面对物体A的支持力为Mg

D．绳子对天花板的拉力为2mg

B．由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg，所以绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；

A．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg，故A错误；

D．根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；

C．物体A受三个力的共同作用，向下的重力、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N；

由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0，即

所以，地面对物体A的支持力的大小为

故C错误。

12．用同一滑轮按如图所示甲、乙两种方式匀速提升重均为10N的A、B两物体，在相同时间内提升相同的高度；

已知滑轮重1N，绳重和滑轮摩擦力不计。

则下列说法中正确的是（　　）

A．手的拉力F乙=10N

B．利用乙种方式做的有用功比较多

C．甲种方式的机械效率大于乙种方式

D．手的拉力F甲做功的功率比F乙做功的功率大

【答案】C

A．乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，

F乙=（G+G动）=×

（10N+1N）=5.5N

故A错误；

B．利用两种滑轮都是将G=10N的物体提升相同的高度h，由公式W有用=Gh知，有用功相同，故B错误；

C．甲乙装置所做的有用功相同，用乙装置提重物时，得提起动滑轮所做额外功较多，也就是乙装置的总功较大，由公式η=知，甲方式的机械效率较高，故C正确；

D．因为乙装置总功较大，并且在相同时间内提升物体，由公式P=知，乙装置手的拉力做功功率较大，故D错误。

故选C。

13．用一动滑轮将重物匀速提升2m，人对绳子的自由端所用力是40N，不计滑轮重和摩擦，则物重和提升重物所做的功分别是

A．80N，80J 

B．80N，160J 

C．40N，160J 

D．40N，80J

动滑轮省一半力，多费一倍的距离，所以物体的重为：

；

由得，提升重物所做的功：

．

故选B．

14．如图，工人要将一块重900N的建材运到10m高处，装置中每个滑轮重100N，建材上升的速度是0.8m/s。

在施工过程中，下列说法正确的是（　　）

A．工人的拉力为500N 

B．工人拉绳的速度为2.4m/s

C．工人做功的功率为400W D．工人做功的机械效率小于90%

由两根绳子承担物重，动滑轮和建材总重为1000N，由于有摩擦和绳子自身的重量，所以工人的拉力应大于500N，故A错；

工人拉绳的速度应是物体上升速度的2倍为1.6m/s，故B错；

若部考虑绳重和摩擦，工人做功的功率为P=Fv绳=500N×

1.6m/s=800W，由于有摩擦和绳子自身的重量，所以工人做功的功率应大于800W，故C错；

对物体做的有用功为W有=Gh=900N×

10m=9000J，而拉力做的总功应大于1000J，所以工人做功的机械效率小于90%，故D正确；

应选D．

15．如图，某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。

当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。

他借助该装置提升100N的重物（不计摩擦和装置的自重）。

下列说法正确的是（　　）

A．可以把A、B简化看成动滑轮

B．人将绳拉过1m时，物体也上升1m

C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为20N

D．利用该装置不能省力，但能改变力的方向

A．由图知道，提升物体时，A的轴固定不动，即属于定滑轮；

而B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错误；

B．由图知道，A、B组成的是滑轮组，且n=5，所以，拉力端移动距离

s=5h

当人将绳拉过1m时，物体上升的高度h=0.2m，故B错误；

C．不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力

故C正确；

D．由以上分析及图示知道，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。

16．工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。

在此过程中下列说法不正确的是（）

A．绳子自由端沿水平方向移动了4m B．物体受到的拉力为750N

C．拉力F的功率为375W D．该滑轮组的机械效率一定小于100%

（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳子自由端沿水平方向移动；

（2）物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力的大小相等，根据求出物体受到的拉力；

（3）根据求出拉力F做的功，根据求出拉力F的功率；

（4）任何机械效率一定小于100%。

A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离

故A正确，不符合题意；

B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力

故B错误，符合题意；

C．拉力F做的功

则拉力F的功率

故C正确，不符合题意；

D．该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小于100%，故D正确，不符合题意。

17．在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F和其移动速度的大小为（　　）

A．300N0.1m/s B．150N0.1m/s

C．60N0.2m/s D．30N0.2m/s

由于物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力；

滑轮组是由两根绳子承担动滑轮，所以绳子末端拉力

有两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍，即

v=0.1m/s×

2=0.2m/s

18．如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。

重物G1=100N，每一个滑轮重力均为20N，则下列说法正确的是（）

A．b处绳子的拉力为50N

B．G2=280N

C．e处绳子的拉力为140N

D．G2=200N

A．由图知，a、b、c、d在同一根绳上，拉力相同；

e、f在同一根绳上，拉力相同；

G1由两根绳子承担

则b处绳子的拉力为

C．e处绳子的拉力为

BD．G2由两根绳子加上f承担，则

故B、D错误。

19．如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为2m

B．物体与地面间的滑动摩擦力为48N

C．拉力F的功率为4W

D．有用功为120J

A．由图知n＝3，则绳子自由端移动的距离

s绳＝3s物＝3v物t＝3×

0.2m/s×

10s＝6m

故A错；

B．因为

所以物体与地面间的滑动摩擦力

C．拉力做的功为

W总＝Fs绳＝20N×

6m＝120J

拉力做功的功率

D．有用功

W有＝fs物＝fv物t＝48N×

10s＝96J

故D错。

20．如图所示，水平拉力F1（6N）将物体（G=9N）沿直线匀速拉动s1的距离，做功W1，借助滑轮组，F2使物体在同一水平面上匀速直线运动同样的距离s1，F2所拉绳端的上升距离为s2，做功为W2，则（　　）

A．W2一定小于W1

B．s2一定小于s1

C．F2一定大于G/3

D．F2一定大于F1/3

水平拉力F1将物体沿直线匀速拉动做功：

借助滑轮组，使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离，拉绳端的上升距离为s2，做功：

A．做功，故A错误；

B．有3股绳子承担，故B错误；

CD．，故C错误，D正确。