中考物理知識(shí)點(diǎn)過(guò)關(guān)培優(yōu)易錯(cuò)試卷訓(xùn)練∶滑輪組的省力問(wèn)題及答案

1、一、初中物理滑輪組的省力問(wèn)題1 工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為400N 的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離F1、 F2 始終沿豎直方向；圖甲中BO=2AO，圖乙中動(dòng)滑輪重為50N，重物上升速度為 0.02m/s 不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是()A甲方式 F1 由 150N 逐漸變大C甲乙兩種方式都省一半的力B乙方式 F2 的功率為3WD乙方式中滑輪組的機(jī)械效率約為88.9%【答案】D【解析】【詳解】A由圖知道，重力即阻力的方向是豎直向下的，動(dòng)力F1 的方向也是豎直向下的，在提升重物的過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的比值是：L1OB2L2OA1所以，動(dòng)力F1 的大小始終不變，故

2、A 錯(cuò)誤；BC由于在甲圖中，OB=2OA，即動(dòng)力臂為阻力臂的2 倍，由于不計(jì)摩擦及杠桿自重，所以，由杠桿平衡條件知道，動(dòng)力為阻力的一半，即11F1G400N200N22由圖乙知道，承擔(dān)物重是繩子的段數(shù)是n=3，不計(jì)繩重和摩擦，則F21G G動(dòng)1500N+50N150N ，22即乙中不是省力一半；所以，繩子的自由端的速度是：v 繩 =0.02m/s 3=0.06m/s，故乙方式F2 的功率是：P=F2 v 繩 =150N0.06m/s=9W，故 BC錯(cuò)誤；D不計(jì)繩重和摩擦，乙方式中滑輪組的機(jī)械效率是：W有用100%=Gh400N88.9%W總100%=100%Gh G輪 h400N 50N故 D

3、 正確2(1)如圖甲所示，圖中的裝置相當(dāng)于一個(gè)_(填一種簡(jiǎn)單機(jī)械的名稱)(2)如圖乙所示，使用此簡(jiǎn)單機(jī)械的主要目的是_(3)如圖丙所示，橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，中間系一個(gè)鉤碼，就做成了能自動(dòng)回頭的 “魔罐 ”，當(dāng)將 ”魔罐 “在水平地面上滾出后，還能自動(dòng)滾回來(lái)，這說(shuō)明_【答案】滑輪組省力機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化【解析】【詳解】(1)1 由圖甲可知，繩子和木棍組合在一起，起到滑輪組的作用，用較小的力就可以使作用有較大力的兩根木棍靠攏，說(shuō)明使用該滑輪組可以省力；(2)2 圖乙是過(guò)盤山公路，盤山公路相當(dāng)于斜面，山高一定，盤山公路相當(dāng)于增大了斜面長(zhǎng)度，因?yàn)樵谛泵娓咭欢〞r(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力，所

4、以人們修建盤山公路的目的是為了省力；(3)3 魔罐在開始滾動(dòng)的時(shí)候，具有動(dòng)能，滾動(dòng)的過(guò)程中，罐子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，當(dāng)動(dòng)能為零時(shí)，彈性勢(shì)能最大，魔罐開始向回滾動(dòng)，在魔罐滾回來(lái)的過(guò)程中橡皮筋彈性勢(shì)能減小，罐子動(dòng)能增大，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。魔罐來(lái)回滾動(dòng)，說(shuō)明了機(jī)械能是可以相互轉(zhuǎn)化的。3 用一個(gè)動(dòng)滑輪提起重 100N 的物體（繩重與摩擦不計(jì)），所用拉力 60N。若用此動(dòng)滑輪將重 200N 的物體以 0.2m/s 速度勻速上升時(shí)，拉力功率為 _W。較前一次提升物體，該滑輪的機(jī)械效率_（選填“變大”、“不變”或“變小”）【答案】 44變大【解析】【詳解】1 根據(jù)題意可知，物體以 0.2m/s 速

5、度勻速上升，對(duì)于動(dòng)滑輪，繩子移動(dòng)的速度v=20.2m/s=0.4m/s繩重與摩擦不計(jì)，則拉力1F=(G 物 +G 動(dòng) )2即160N=(100N+ G 動(dòng) )2解得 G 動(dòng) =20N ，用此動(dòng)滑輪將重200N 的物體時(shí)，拉力1F =(200N+20N)=110N2拉力功率為P=F v=110N0.4m/s=44W拉力功率為44W 。2 較前一次提升物體，物體的質(zhì)量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不計(jì)、動(dòng)滑輪重不變，額外功不變，這樣有用功在總功中所占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率將增大。4 如圖所示，不計(jì)滑輪重及摩擦，物體A、 B 均重為 20 牛。當(dāng)用力 F2 勻速提升物體 B時(shí)，以滑輪的軸為

6、參照物，物體B 是 _ 的 （選填 “靜上 ”或“運(yùn)動(dòng) ”），此時(shí)力 F2 大小為_牛。若 F1 和 F2 所做的功相等 ,物體 A、 B 移動(dòng)的距離之比是_，當(dāng)繩子自由端上升 1 米時(shí)，力F2 所做的功為 _焦?！敬鸢浮快o止101:110【解析】【詳解】1 以滑輪的軸為參照物，物體B 相對(duì)與參照物的位置沒有改變，是靜止的；2B物體使用的是動(dòng)滑輪，能省一半力，不計(jì)滑輪的重和摩擦，拉力：F2=1G=1 20N=10N223 因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都不能省功，當(dāng)F 1 和F2 所做的功相等，物體A. B重力相同，移動(dòng)的距離相同，故距離之比是1:1。4 當(dāng)繩子自由端上升 1 米時(shí)，力 F 2 所做的功為：

7、W=Fs =10N1m=10J。5 如圖所示，在力F 作用下使重200 N的物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F=30N 時(shí)，物體受到的摩擦力_ N（不計(jì)滑輪重力和繩與滑輪間的摩擦）；當(dāng)物體移動(dòng)繩子自由端移動(dòng)的距離_m 。4m時(shí)，【答案】 608【解析】【詳解】1 由圖知道，使用動(dòng)滑輪時(shí)， n=2，由于不計(jì)滑輪重力和摩擦，所以，繩子自由端的拉力是：F 1 f ，2即物體受到的摩擦力是：f=2F=2 30N=60N；2 由于 n=2，所以，當(dāng)物體移動(dòng) 4m 時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離是： s=2s 物=24m=8m。6 一工人利用如圖所示的滑輪組提起重物，當(dāng)被提起重物的重力是150N時(shí)，滑輪組的機(jī)械

8、效率為60%。若忽略繩重、滑輪摩擦，則動(dòng)滑輪重_N。【答案】 100【解析】【分析】【詳解】因不計(jì)繩重和摩擦，由題意可知，效率G物=60%G物G動(dòng)則動(dòng)滑輪的重力為G物150NG動(dòng) =-G物 =-150N=100N故動(dòng)滑輪的重力為100N。7 小紅利用彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼來(lái)研究動(dòng)滑輪的作用，每次都勻速提物體，做實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，請(qǐng)觀察、比較圖中的操作、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，歸納得出初步結(jié)論。（1）由（ a）（ b）兩圖 _ 。（2）由（ c）（ b）兩圖 _ ?！敬鸢浮渴褂脛?dòng)滑輪勻速(豎直 )提物體，省力但是不能改變用力的方向。使用同一動(dòng)滑輪勻速(豎直 )提不同物體，物體越輕，拉力越小?！窘馕觥俊驹斀狻?1)

9、1 由圖可知 ,比較 (a)、 (b)兩圖提起物體一樣重,(b) 中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)小于(a) 中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，所以：使用動(dòng)滑輪可以省力，動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿，所以不能改變用力方向；(2)2 比較圖 (b) 與 (c)可得：使用動(dòng)滑輪勻速提升不重物時(shí)，物體重力越輕，所用的拉力越小，越省力。8 如圖所示，某人通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口.己知物體在10s 內(nèi)被提升了2m，物體所受重力 720N，人對(duì)繩子水平向右的拉力300N.(不計(jì)繩重及摩擦) 求：(1)人做的有用功W有用 ;(2)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng) ;(3)人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率.【答案】 (1) 1440J； (2)

10、180N； (3) 80%。【解析】【詳解】(1)物體所受重力720N，被提升了 2m，則人做的有用功為：W有用 =Gh=720N 2m=1440J；(2)由圖可知，滑輪組的有效繩子段數(shù)為G +G動(dòng)，則動(dòng)滑輪的重力為：n=3，根據(jù) F=nG動(dòng) =nF-G=3 300N-720N=180N；(3)根據(jù)= W有用 = Gh = Gh = G ，W總 Fs Fnh Fn人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率為：G720N=80%。Fn300N 3答： (1)人做的有用功為1440J；(2)動(dòng)滑輪的重力為180N；(3)人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率為80%。9 某同學(xué)用如圖所示滑輪組將重為125N（不計(jì)繩重及摩擦），則動(dòng)滑

11、輪重300N 的物體以0.2m/s 的速度勻速向上拉動(dòng)，拉力為_N， 5s 內(nèi)人拉繩子做的功是_J?！敬鸢浮?75375【解析】【分析】【詳解】1 看圖可知?jiǎng)踊喩侠@過(guò)的繩子股數(shù)n=3。根據(jù)滑輪組受力關(guān)系G物 +G動(dòng)Fn得300N+G動(dòng)125N3解得 G動(dòng)75N。2 繩子末端移動(dòng)距離Snhnv物 t30.2m/s5s3m5s 內(nèi)人拉繩子做的功WFs125N3m375J10 如圖所示，用相同的滑輪組裝成甲、乙滑輪組，分別將同一重物在相等的時(shí)間內(nèi)提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦，則（）A甲、乙的拉力之比是2 3B甲、乙的機(jī)械效率之比是1 1C甲、乙拉力的功率之比是3 2D甲、乙繩的自由端速度之比是1

12、 1【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A不計(jì)繩重及摩擦，拉力F 1 G物 G輪 n由圖知， n 甲=2， n 乙=3，所以繩端的拉力分別為F甲1G輪G物2F乙1 G物G輪3則甲乙拉力之比F乙1G輪1G物F甲G物3G輪 =3 22故 A 錯(cuò)誤；D將同一重物在相等的時(shí)間內(nèi)提升相同的高度，則提升物體的速度相同，由圖知，n 甲=2， n 乙 =3，所以甲、乙繩的自由端速度分別為v 甲 =2vv 乙 =3v所以，甲、乙繩的自由端速度之比v 甲 v 乙 =2v 3v=2 3故 D 錯(cuò)誤；C由 PFv 可得，甲、乙拉力的功率之比甲乙F甲v甲32P: PF乙v乙21:13故 C 錯(cuò)誤；B不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑

13、輪重相同，提升的物體重和高度相同，由W 額 =G 輪 h、 W 有=G 物 hW有可知，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則拉力做的總功相同，由可得W總兩滑輪組的機(jī)械效率相同，即甲、乙的機(jī)械效率之比甲 : 乙 =1: 1故 B 正確。故選 B。11 用圖 3 甲、乙兩種方式勻速提升重為100N 的物體，已知滑輪重20N、繩重和摩擦力不計(jì)則A手的拉力： F 甲=F 乙；機(jī)械效率：甲 =乙B手的拉力：F 甲 F 乙 ；機(jī)械效率： 甲 乙C手的拉力：F 甲 F 乙 ；機(jī)械效率：甲乙D手的拉力：F 甲 F 乙 ；機(jī)械效率： 甲 乙【答案】 D【解析】【分析】【詳解】由圖可知，甲滑輪是定滑輪，使用該

14、滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力；乙滑輪是動(dòng)滑輪，使用該滑輪可以省一半的力，即拉力等于物體和滑輪總重力的一半，則手的拉力：F甲 F 乙；兩幅圖中的W 有 是克服物體重力做的功是相同的，但乙圖中拉力做功要克服動(dòng)滑W有輪的重力做功，比甲圖中做的總功要多，所以結(jié)合機(jī)械效率公式可知，有用功相W總同時(shí)，總功越大的，機(jī)械效率越??；所以選 D12 用一動(dòng)滑輪將重物勻速提升2 m，人對(duì)繩子的自由端所用力是40 N，不計(jì)滑輪重和摩擦，則物重和提升重物所做的功分別是A80N，80JB 80N， 160JC 40N， 160JD 40N， 80J【答案】 B【解析】【分析】【詳解】動(dòng)滑輪省一半力，多費(fèi)一倍的距離，

15、所以物體的重為：G2F2 40N80N ；由h 2m 得 s 2h 2 2m4m ，提升重物所做的功：WFs40N4m 160J 故選 B13 如圖所示的甲、乙兩滑輪組，所用滑輪的規(guī)格相同，用它們將相同的重物G 勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，以下說(shuō)法正確的是A甲滑輪組所用拉力較大B甲滑輪組拉力做的功較多C兩滑輪組拉力做功的功率一定相等D兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率一定相等【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A不計(jì)繩重及摩擦，因?yàn)槔=（ G 物 +G 輪 ） /n ，且 n 甲 =3，n 乙=2，所以，繩子受的拉力：F 甲=（ G 物 +G 輪 ） /3，F(xiàn) 乙=（ G 物 +G 輪 ） /2

16、，即 F 甲 F 乙 ，故 A 錯(cuò)誤；B不計(jì)繩重及摩擦，拉力做的功：W 甲 =F 甲 s 甲=（ G 物 +G 輪 ） /33h=（ G 物 +G 輪） hW 乙 =F 乙 s 乙=（G 物 +G 輪 ） /22h=（ G 物 +G 輪 ）h ，W 甲=W 乙 ，故 B 錯(cuò)誤；C甲、乙兩滑輪組提升重物的時(shí)間不知道，故無(wú)法比較功率，故C 錯(cuò)誤；D因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W 額=G 輪 h，W 有用 =G 物 h，所以，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，因?yàn)?W 有用 /W 總， 滑輪組的機(jī)械效率相同，故 D 正確；故答案為 D。14 建筑工地上需要將6 塊相同的磚

17、從地面運(yùn)送到樓頂，工人師傅利用如圖所示的裝置分三次運(yùn)送，第一次運(yùn)1 塊，第二次運(yùn)2 塊，第三次運(yùn)3 塊。每次運(yùn)送時(shí)，磚都以相同的速度勻速上升相同高度，繩重及摩擦均忽略不計(jì)。這三次拉力依次為F1、 F2、 F3 ，拉力做的功為 W1、 W2 、W3，有用功率為P1、 P2 、P3，機(jī)械效率為1、 2、 3，則（）A F +F =FB W+W=W3C +=D P +P =P12312123123【答案】 D【解析】【分析】1由圖可知，作用在動(dòng)滑輪上繩子為股；繩重，摩擦不計(jì)時(shí)，用 (G+G動(dòng) ) 分析n1 2 3之間關(guān)系；再依= W有= GhG。通過(guò)計(jì)算特殊值，判斷等式是否成立。F ,F ,FW總G

18、總 hG+G動(dòng)【詳解】A由題意得1(G+G動(dòng) )=1G+G動(dòng)）（Fn2；1(2G+G動(dòng) )=1F （ 2G+G動(dòng)）；n211）=1）F(G+G動(dòng) )+（2(3G+2G動(dòng)F22211）(3G+G動(dòng) )=（3nG+G動(dòng)2因?yàn)? (3G +2 G動(dòng) ) 1 (3G +G動(dòng)）2 2所以(F1 +F2 )F3故不符合題意；由于物體升高均為h；W W F h F h (F +F )hW3=F3h；因?yàn)?(F F )F所以(W1+W2 )W3故 B 不合符題意；C 依= W有= GhG，說(shuō)明滑輪組一定時(shí)，物重越大，機(jī)械效率越大，即W總G總hG+G動(dòng)1 2 F2F3C F3F2F1D F2F3F1【答案】C【解析】【分析】【詳解】固定繩子的一端與動(dòng)滑輪接觸的地方為支點(diǎn)，各力臂如下：可知 F1 的力臂為直徑,力臂最大 ,F2 的力臂較大 ,F3 的力臂最小 ,由杠桿平衡條件知 ,當(dāng)阻力與阻力的力臂的積固定時(shí),力臂越大 ,力越小故三個(gè)力的關(guān)系為：F1F2F3故 選 C20 如圖所示，甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度.若 G1 G2 ，所用豎直向上的拉力分別為F1 和 F2 ，拉力做功的功率分別為P1 和 P2 ，兩裝置的機(jī)械效率分別為1 和 2 （忽略繩重和摩擦），則下列選項(xiàng)中正確的是（） .