2020-2021青島備戰(zhàn)中考物理備考之滑輪組的省力問題壓軸突破訓(xùn)練∶培優(yōu)易錯試卷篇

1、一、初中物理滑輪組的省力問題1 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間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度.G2 ，所用豎直向上的拉力分別為F1 和 F2 ，拉力做功的若 G1功率分別為 P1和 P2 ，兩裝置的機械效率分別為1 和 2 （忽略繩重和摩擦），則下列選項中正確的是（） .A F1F212 P1P2B F1F21 = 2 P1P2C F1F212 P1P2D F1F212 P1P2【答案】 B【解析】【詳解】CD不計繩重及摩擦，因為拉力:1F（ GG動）nn12 ， n23 ，所以繩子受到的拉力分別為：F11G動）（ G12F1G動）（ G223因為 G1

2、 G2 ，故：F1F2故 CD項錯誤；AB因為動滑輪重相同，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；由W有100% 可知，機械效率相W總同，即：12W又因為所用時間相同，由Pt可知，拉力做功的功率：P1P2故 A 項錯誤， B 項正確。2(1)如圖甲所示，圖中的裝置相當(dāng)于一個_(填一種簡單機械的名稱)(2)如圖乙所示，使用此簡單機械的主要目的是_(3)如圖丙所示，橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，中間系一個鉤碼，就做成了能自動回頭的 “魔罐 ”，當(dāng)將 ”魔罐 “在水平地面上滾出后，還能自動滾回來，這說明_【答案】滑輪

3、組省力機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，說明使用該滑輪組可以省力；(2)2 圖乙是過盤山公路，盤山公路相當(dāng)于斜面，山高一定，盤山公路相當(dāng)于增大了斜面長度，因為在斜面高一定時，斜面越長越省力，所以人們修建盤山公路的目的是為了省力；(3)3 魔罐在開始滾動的時候，具有動能，滾動的過程中，罐子動能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，當(dāng)動能為零時，彈性勢能最大，魔罐開始向回滾動，在魔罐滾回來的過程中橡皮筋彈性勢能減小，罐子動能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。魔罐來回滾動，說明了機械能是可以相互轉(zhuǎn)化的。3 如圖

4、所示，分別利用甲、乙兩滑輪勻速提起兩個相同的重物（不計滑輪重力及摩擦），其中甲裝罝為 _滑輪，它的優(yōu)點是可以_，若相同時間內(nèi)，拉力F1、 F2 做相同的功，則拉力F1、 F2 做功時的功率P1_ P2，重物被豎直提升的高度h 甲 _h 乙 （最后兩空均選填“小于”、“等于”或“大于”）【答案】定可以改變用力的方向等于等于【解析】【分析】【詳解】1 由圖示可知，甲是定滑輪；2 甲裝置中物體向上運動，拉力的方向是向下，所以甲滑輪可以改變用力方向；3 相同時間內(nèi)，拉力12做相同的功，根據(jù)W可知，拉力 F12做功時的功率1等F 、 FP=、FPt于 P2 ；4 用滑輪甲、乙勻速提升兩個相同的重物（不計

5、滑輪重力及摩擦），它們都是克服物體的重力做功，即W=Gh，因為拉力 F1、 F2 做的功相同，所以重物被豎直提升的高度相同，h 甲等于 h 乙 4 如圖所示，不計滑輪重及摩擦，物體A、 B 均重為 20 牛。當(dāng)用力F2 勻速提升物體B時，以滑輪的軸為參照物，物體B 是 _ 的 （選填 “靜上 ”或“運動 ”），此時力F2 大小為_牛。若F1 和F2 所做的功相等,物體A、 B 移動的距離之比是_，當(dāng)繩子自由端上升 1 米時，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 相對與參照物的位置沒有改變，是靜止的；2B物體使用的是動滑輪，能省一半力

6、，不計滑輪的重和摩擦，拉力：F2=1G=1 20N=10N223 因為使用任何機械都不能省功，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，力 F 2 所做的功為：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動，當(dāng)F=30N 時，物體受到的摩擦力_ N（不計滑輪重力和繩與滑輪間的摩擦）；當(dāng)物體移動繩子自由端移動的距離_m 。4m時，【答案】 608【解析】【詳解】1 由圖知道，使用動滑輪時， n=2，由于不計滑輪重力和摩擦，所以，繩子自由端的拉力是：F 1 f

7、，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 4m 時，繩子自由端移動的距離是： s=2s 物=24m=8m。6 在水平桌面上放一個重300N的物體，物體與桌面間的摩擦力為60N，如圖所示，若不考慮繩子重力和輪與軸之間的摩擦，使物體以0.1m/s的速度勻速移動時，水平拉力的大小為_ N，拉力做功的功率為_W【答案】 206【解析】【詳解】因為物體在水平桌面上勻速運動，所以物體受的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，即F拉f60N從圖可知，此滑輪組有三股繩子承擔(dān)對物體的拉力，不考慮繩的重力和繩的摩擦，繩子自由端的水平拉力為F1 F拉160N=20N3

8、3水平拉力的功率WFs20N 3 0.1m/s=6WPFv F 3 v物tt7 小黃同學(xué)用水平力F 拉動如圖所示裝置，使重200N 的 A 物體 5s 內(nèi)在水平地面上勻速運動了 120cm，物體 B 重 100N （物體 B 與 A 始終接觸），此過程中A 受到地面的摩擦力為 24N，彈簧測力計的示數(shù)為 16N。若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦，則滑輪移動的速度為 _m/s ，物體 A 受到 B 施加的摩擦力 _（選填“水平向左”、“水平向右”或“為零”），水平拉力F 大小為 _N，水平拉力F 的功率為 _W?！敬鸢浮?0.12水平向右809.6【解析】【分析】滑輪為動滑輪，滑

9、輪移動的速度等于物體移動速度的二分之一；根據(jù)力的作用的相互性得出物體 A 受到 B 施加的摩擦力的大小及方向；物體A 受到向左的拉力等于地面對A 的摩擦力 f 地加上物體 A 受到 B 施加的摩擦力fA；而滑輪為動滑輪，滑水平拉力F 為 F 左 的 2 倍，據(jù)此計算水平拉力F 的大小；然后利用PFv 計算功率?！驹斀狻? 物體移動的速度s物120102 mv物5s0.24m/st則滑輪移動的速度v輪1v物10.24m/s 0.12m/s222由力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物體B 受到 A 的摩擦力與彈簧測力計的拉力是平衡力，大小等于16N，則物體 A 受到 B 施加的摩擦

10、力也為 16N，方向水平向右。3物體 A 受到向左的拉力等于地面對A 的摩擦力加上物體A 受到 B 施加的摩擦力，即F左f地fBA24N 16N40N滑輪為動滑輪，則水平拉力F 為F2F左240N80 N4 水平拉力 F 的功率PFv 輪80N0.12m/s9.6W8 如圖所示，某人通過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，人對繩子水平向右的拉力300N.(不計繩重及摩擦) 求：(1)人做的有用功W有用 ;(2)動滑輪的重力G動 ;(3)人拉起貨物時的機械效率.【答案】 (1) 1440J； (2) 180N； (3) 80%。【解析】【詳解】

11、(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，則動滑輪的重力為：n=3，根據(jù) F=nG動 =nF-G=3 300N-720N=180N；(3)根據(jù)= W有用 = Gh = Gh = G ，W總 Fs Fnh Fn人拉起貨物時的機械效率為：G720N=80%。Fn300N3答： (1)人做的有用功為1440J；(2)動滑輪的重力為180N；(3)人拉起貨物時的機械效率為80%。9 某同學(xué)用如圖所示滑輪組將重為300N 的物體以0.2m/s 的速度勻速向上拉動，拉力為125N（不計繩重及

12、摩擦），則動滑輪重_N， 5s 內(nèi)人拉繩子做的功是_J?！敬鸢浮?75375【解析】【分析】【詳解】1 看圖可知動滑輪上繞過的繩子股數(shù)n=3。根據(jù)滑輪組受力關(guān)系G物 +G動Fn得300N+G動125N3解得 G動75N。2 繩子末端移動距離Snhnv物 t30.2m/s5s3m5s 內(nèi)人拉繩子做的功WFs125N3m375J10 如圖所示，物重為G 的物體在不同簡單機械中均處于平衡狀態(tài)（不計機械自重和摩擦），拉力大小錯誤的是（）AF1 GB1F2G3CF31 G2DF41 G2【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A由圖像可知 l1=l 2，由杠桿平衡條件Fl1 1F2 l2 可得 F1=G，故

13、正確，不符合題意；1G ，故正確，不符合題意；B由圖像可知滑輪組 n=3，則 F23C由圖像可知動滑輪動力作用在軸上，則F32G ，故錯誤，符合題意；D不計機械自重和摩擦，則斜面為理想斜面，滿足FL=Gh，即 F41 G ，故正確，不符2合題意。故選 C。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、繩重和摩擦力不計則A手的拉力： F 甲=F 乙；機械效率：甲 =乙B手的拉力：F 甲 F 乙 ；機械效率： 甲 乙C手的拉力：F 甲 F 乙 ；機械效率：甲乙D手的拉力：F 甲 F 乙 ；機械效率： 甲 乙【答案】 D【解析】【分析】【詳解】由圖可知，甲滑輪是定

14、滑輪，使用該滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力；乙滑輪是動滑輪，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)合機械效率公式可知，有用功相W總同時，總功越大的，機械效率越小；所以選 D12 用如圖所示的滑輪組吊裝100 袋大米，每袋大米的質(zhì)量是50kg，繩子能承受的最大拉力為 1200N，不計滑輪以及繩重，不計輪、軸間摩擦，g 取 10N/kg，則至少需要吊運的次數(shù)是（）A9 次B 10 次C 11 次D 12 次【答案】 D【解析】【

15、詳解】由題意及圖知吊起重物的繩子股數(shù)為n=4，最大拉力 F 1200N，一次能吊起的大米重力為：G14F4 1200N 4800N ，一次能吊起的大米質(zhì)量為：m1G4800Ng480kg ，10N/kg因為每袋大米的質(zhì)量是50kg，故一次能吊起的大米袋數(shù)為：n1480kg9.6袋 ，50kg / 袋由題意知一次能吊起9 袋大米，即n1 9 ，則至少需要吊運的次數(shù)是：100袋n11.1次 ，9袋 / 次至少需要吊運12 次。故選D。13 如圖所示，工人師傅用250N 的力 F 將重為 400N 的物體在 20s 內(nèi)勻速提升2m ，若不計繩重和摩擦，以下說法錯誤的是：（）A動滑輪重力為100NB工

16、人做功的功率為50WC滑輪組的機械效率為53.3%D若提升物重變?yōu)椤敬鸢浮?C500N，則拉力F 為300N【解析】【詳解】A 由圖知n=2，不計繩重和摩擦，拉力：F =12GG動；則動滑輪的重力：G動 =2 FG =2250N-400N=100N ；故 A 正確，不符合題意；B繩自由端移動的距離：s=2h=22m=4m ；拉力做的功：W總 =Fs=250N4m=1000J工人做功的功率即為拉力F 的功率：P= W總 = 1000J =50W ；t20s故 B 正確，不符合題意；C拉力做的有用功：W =Gh=400N2m=800J ；滑輪組的機械效率：W有100%= 800J100%=80%；

17、W總1000J故 C 錯誤，符合題意；D若提升物重變?yōu)镚 =500N ，則拉力為：11F = G +G動 =500N+100N =300N；22故 D 正確，不符合題意。14 物體做勻速直線運動，拉力F=60N，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，則物體受到的摩擦力是（）A 60NB 120NC 20ND 180N【答案】 D【解析】【分析】分析滑輪組的動滑輪繞繩子的段數(shù)，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，根據(jù)F1 f 得n到物體受到的摩擦力。【詳解】由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)為 3，不計滑輪間的摩擦和動滑輪的自重，則物體受到的摩擦力f3F360N180N故選 D?！军c睛】本題考查滑輪組的特點，解

18、決本題的關(guān)鍵要明確纏繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)。15 如圖所示的滑輪裝置，重為5 牛的物體掛在繩端，力F 作同在滑輪的軸上，滑輪在力F 的作用下以2 米 / 秒的速度勻速向上運動若不計滑輪重及摩擦，則拉力F 的大小和物體向上運動的速度為A10 牛， 4 米 / 秒C 10 牛， 2 米 / 秒B2.5 牛， 4 米 / 秒D 2.5 牛， 2 米 / 秒【答案】A【解析】【分析】【詳解】由圖可知，該滑輪是動滑輪，當(dāng)滑輪在力F 的作用下以2 米 / 秒的速度勻速向上運動，重物的速度為:22m/s=4m/s此時拉力應(yīng)該是物重的2 倍，因此拉力為:F=2G=25N=10N故選 A16 如圖 ,水平桌面

19、上的物體A 重 100N，物體 B 重 40N，此時物體B 恰能勻速下降；當(dāng)用一水平向左的力F 拉動物體A 在 2s 內(nèi)勻速向左移動1m 的過程中，若不計動滑輪和繩的重力，不計繩與滑輪及滑輪軸間的摩擦，則下列說法正確的是（）A B 上升了 2mC物體 A 與桌面間的滑動摩擦力為40NB拉力D吊著F 的功率為20WB 物體的繩子所做的功為40J【答案】B【解析】【分析】【詳解】A滑輪組的動滑輪繞2 段繩，當(dāng)用一水平向左的力F 拉動物體A 在 2s 內(nèi)勻速向左移動1m 的過程中， A 移動的距離為B 升高高度的2 倍， B 上升了1mhB=0.5m ，2故 A 錯誤；BC當(dāng) A 向右做勻速直線運動

20、，平衡力，故A 水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力為一對11f=GB= 40N=20N，22當(dāng) A 向左做勻速直線運動，水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、B 對 A 的拉力，由于滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，因壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，故摩擦力不變，所以向右的摩擦力為：f=20NA 向左做勻速直線運動，受到平衡力的作用，A 受到的水平向左的拉力為：1F=f+GB=20N+20N=40N，2拉力 F 的功率為：WFs40N1mP=20W，tt2s故 B 正確， C 錯誤；D繩子拉力對物體B 所做的功為：W=GBhB=40N 0.5m=20J，D 錯誤1

21、7 如圖所示，置于水平桌面上的物體在勻速下降了40cm 的過程中，拉動物體及滑輪軸上的摩擦，則下列說法正確的是（A 重 50N，物體 B 重 30N，動滑輪重10N，物體A 在水平桌面上勻速移動了一段距離，忽略繩重）BA物體A 移動了20cmB繩子拉力對物體A 做的功是8JC物體A 與桌面的滑動摩擦力為30ND若對物體A 施加一個水平向左的力F，使物體B 可以勻速上升，則力F 的大小為40N【答案】D【解析】【分析】【詳解】A由圖可知，有兩段繩子拉著動滑輪，則拉力移動的距離為物體上升高度的2 倍，物體B下降了 40cm，則 A 移動的距離為S2h240cm80cm=0.8m故 A 錯誤；B物體

22、 B 重 30N，動滑輪重10N，忽略繩重及滑輪軸上的摩擦，則拉動A 的力的大小為F 1(GBG動 )1(30N 10N) 20N22繩子拉力對物體A 做的功為WF S20N 0.8m 16J故 B 錯誤；C物體 A 在水平方向上做勻速直線運動，在水平方向上受到向左的摩擦力和向右的拉力，這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以摩擦力為fF 20N故 C 錯誤；D用一水平向左的力F 拉動物體A，則 A 在水平方向上受到三個力的作用：向左的拉力F、向右的物體B 的拉力和向右的摩擦力，物體體 A 受到平衡力，則拉力為B 勻速上升，物體A 也勻速移動，這時物FfF 20N20N=40N故 D 正確。故選

23、D。18 如圖所示，不計繩子的質(zhì)量和一切摩擦作用，整個系統(tǒng)處于靜止平衡狀態(tài)。重物 G1 =100N，每一個滑輪重力均為 20N，則下列說法正確的是（ ）A b 處繩子的拉力為50NB G2=280NC e 處繩子的拉力為140ND G2=200N【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A由圖知，a、b、c、d 在同一根繩上，拉力相同；e、f在同一根繩上，拉力相同；G1 由兩根繩子承擔(dān)G1G動2Fb則 b 處繩子的拉力為G1 G動100N+20NFb60N22故 A 錯誤；C e 處繩子的拉力為Fe2FbG動260N20N140N故 C 正確；BD G2 由兩根繩子加上f 承擔(dān)，則G2G動2FbFf

24、F f2FbG動則G24Fb460N240N故 B、 D 錯誤。故選 C。19 使用一個動滑輪勻速提升一個物體時，若分別沿如圖所示的方向用力F1、 F2 和 F3 ，則這三個力的大小關(guān)系是:A F1=F2=F3BF1F2F3C F3F2F1【答案】 CD F2F3F1【解析】【分析】【詳解】固定繩子的一端與動滑輪接觸的地方為支點，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,力臂越大 ,力越小故三個力的關(guān)系為：F1F2F3故 選 C20 為了開發(fā)和利用深海的資源，我國某科研考察隊在遠海進行科學(xué)實驗時，使用母船上的起降設(shè)備，將我國最新自主研制的“潛龍