2020-2021備戰(zhàn)中考物理滑輪組的力問題綜合練習(xí)題及答案

1、一、初中物理滑輪組的省力問題1.用同一滑輪按如圖所示甲、乙兩種方式勻速提升重均為10N的A、B兩物體，在相同時間內(nèi)提升相同的高度；已知滑輪重1N,繩重和滑輪摩擦力不計。則下列說法中正確的是)A.手的拉力F乙二10NB.利用乙種方式做的有用功比較多C.甲種方式的機械效率大于乙種方式D.手的拉力F甲做功的功率比F乙做功的功率大【答案】C【解析】【詳解】A.乙滑輪是動滑輪，繩重和摩擦不計，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，F(xiàn)乙=1(G+G動產(chǎn)1X(10N+1N)=5.5N22故A錯誤；B.利用兩種滑輪都是將G=10N的物體提升相同的高度h,由公式W有用二Gh知，有用功相同，

2、故B錯誤；C.甲乙裝置所做的有用功相同，用乙裝置提重物時，得提起動滑輪所做額外功較多，也、，口上e,，,，q,Wr用-舊、,人就是乙裝置的總功較大，由公式f知，甲方式的機械效率較高，故C正確；WD.因為乙裝置總功較大，并且在相同時間內(nèi)提升物體，由公式P=W知，乙裝置手的拉t力做功功率較大，故D錯誤。故選Co2. (1)如圖甲所示，圖中的裝置相當于一個(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乙(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“，當將"魔罐在水平地面上滾出后，還能自動滾回來，這說明丙【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，盤山公路相當于斜面，山高一定，盤山公路相當于增大了斜面長度，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 .如圖所示

4、，在水平拉力F的作用下，重為300N的物體恰能在水平桌面上以0.lm/s的速度做勻速直線運動，此時物體與桌面的摩擦力大小為60N（不計繩重、動滑輪重及摩擦），則拉力F=N及其功率P=Wo【答案】206【解析】【詳解】1由圖可知，與動滑輪相連的繩子段數(shù)為力：3,不計繩重、動滑輪重及摩擦，則繩端的拉11F=-f=-X60N=20N;332繩子自由端移動的速度為：v繩=3v物=3x0.1m/s=0.3m/s；則拉力F的功率為：P=Fv繩=20NX0.3m/s=6W。4 .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/

5、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f60N11FF60N=20N33從圖可知，此滑輪組有三股繩子承擔對物體的拉力，不考慮繩的重力和繩的摩擦，繩子自由端的水平拉力為水平拉力的功率FsFvF3V物20N30.1m/s=6WW5 .如圖所示的滑輪組，拉一重100N的物體M在水平地面上做勻速直線運動，如果拉力F=20N,繩子拉出了6m,則物體受到的摩擦力為N,物體前進了m,彈簧測力計的示數(shù)為No（不計滑輪重、繩重和摩擦）【答案】60240【解析】1由圖可知：滑輪組上

6、繩子的有效股數(shù)n=3,所以物體M與地面間的摩擦力f=nF=3X20N=60N物體受到的摩擦力為60N。2物體移動的距離11,%二=-6m=2m33物體前進了2m。3彈簧測力計與定滑輪相連，定滑輪上有兩股繩子，因此彈簧測力計的示數(shù)為F彈=2F=20NX2=40N彈簧測力計的示數(shù)為40N。6 .如圖所示，物體A在水平桌面上，繩重及摩擦不計，動滑輪重力為2No當B物體重力為8N時，它恰好能勻速下降。'一We、：7 Y1，S（i）以上裝置中屬于動滑輪的是（填字母）。（2）物體A所受的摩擦力為No（3）若用一個水平向左的力F拉物體A,使其向左勻速運動，則這個力F大小應(yīng)為No【答案】M510【解析

7、】【詳解】1由于M隨物體移動而發(fā)生位置變化，所以M是動滑輪。2A對B的拉力為F,動滑輪M和B受力分析可知中：2F=Gm+Gb2N8N5N2A受力平衡，所以摩擦力f=F=5N。3A向左勻速運動時，受力平衡：F左=f+F=5N+5N=10N。7.工人利用圖甲所示的滑輪組將重為400N的物體向上勻速提起2m,所用拉力為250N.(1)求滑輪組的機械效率；(2)如果要用這個滑輪組達到更省力的效果，繩子應(yīng)該怎樣繞，請在圖乙中畫出繩子的繞法；(3)用甲乙兩個滑輪組把同一物體提升同樣高度，不計繩重和摩擦，機械效率的關(guān)系是Y乙(選填“>”，“="，之”).【答案】80%(1)由圖甲可知，滑輪組

8、承擔重物和動滑輪重的繩子的股數(shù)n=2,則拉力端移動距離s=2h=2X2m=4m工人做的有用功：W有用=Gh=400隙2m=800J,工人做的總功：W,*Fs=250N><4m=1000JWr用°,800J°,°,滑輪組的機械效率：4100%100%80%；W1000J心、(2)如果要用這個滑輪組達到更省力的效果，繩子應(yīng)從動滑輪上面的掛鉤開始繞起，依次繞過上面的定滑輪和下面的動滑輪，如圖所示：(3)用甲乙兩個滑輪組把同一物體提升同樣高度，做的有用功相同；不計繩重和摩擦，做的額外功是提升動滑輪做的功，由題意可知，動滑輪的重力相同，提升動滑輪的高度也相同，由

9、W=Gh可知做的額外功相同；因為W,=W肩用+W額，所以做的總功相同，由W4100%可知兩個滑輪組的機械效率相同，即刀甲二刀乙.W心、8.如圖所示，用Fi的力將物體B勻速提升h,若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度。下列說法確的是()A.使用滑輪組過程中，繩子移動距離是物體的上升高度的兩倍B.Fi一定大于F2FihC.滑輪組的機械效率為-3hF2D.F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.動滑輪與3股繩接觸，故n=3,使用滑輪組過程中，繩子移動距離是物體的上升高度的三倍，故A錯誤；B.由于匚GG動FiG動F2=33故如果動滑輪很重，則Fi不一定大于F2,

10、故B錯誤；C.滑輪組的機械效率為nF2h3F2h以i00%包可W故C錯誤；D.Fi做功的功率為Pi=FiVF2做功的功率為P2nF2v（FiG動）v可知，F(xiàn)2做功的功率比Fl做功的功率大，故D正確。故選D。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（不計繩重及摩擦），則動滑輪重N,5s內(nèi)人拉繩子做的功是J?！敬鸢浮?5375【解析】1看圖可知動滑輪上繞過的繩子股數(shù)n=3o根據(jù)滑輪組受力關(guān)系G物+G動125N300N+G動3解得a75N。2繩子末端移動距離Snhnv物t30.2m/s5s3m5s內(nèi)人拉繩子做的功WFs125N3m375J10

11、.如圖所示，甲滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為m,乙滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為0.5m,用甲、乙滑輪組分別使重力均為G的重物在相同時間內(nèi)勻速上升相同高度h,繩子自由端的拉力分別為Fi、F20不計繩重和摩擦，則下列判斷正確的是（）B.拉力Fi的功率小于F2的功率C.拉力Fi做的功小于拉力F2做的功D.甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率【答案】D【解析】【分析】A.由圖知，圖甲、圖乙滑輪組，n=3,因為不計繩重和滑輪軸處摩擦，所以Fi=-(G+G甲尸-(G+mg),F2=-(G+G乙尸-(G+0.5mg)3333故FiF2,故A錯誤；BC.重物在相同時間內(nèi)勻速上升相同高度h,則拉力移動距離s相同，拉力做功

12、Wi=Fis,W2=F2s故WiW2,因為做功時間相同，所以拉力F1的功率大于F2的功率，故BC錯誤；D,甲滑輪組和乙滑輪組做的有用功相同，G甲G乙，則甲滑輪組做的額外功多，故甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率，故D正確。故選Do11 .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.則甲工A.手的拉力：F甲二F乙；機械效率：刀甲二刀乙B.手的拉力：F甲vF乙；機械效率：刀甲V刀乙C.手的拉力：5甲5乙；機械效率：刀甲刀乙D.手的拉力：5甲5乙；機械效率：刀甲刀乙【答案】D【解析】【分析】【詳解】由圖可知，甲滑輪是定滑輪，使用該滑輪不省力，所以拉力等于

13、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: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)合機械效率公式廠可知，有用功相W息同時，總功越大的，機械效率越小；所以選D.12 .用一動滑輪將重物勻速提升2m,人對繩子的自由端所用力是40N,不計滑輪重和摩擦，則物重和提升重物所做的功分別是A.80N,80JB.80N,160JC.40N,160J”D.40N,80J【答案】B【解析】【分析】【詳解】動滑輪省一半力，多費一倍的距離，所以物體的重為：G2F240N80N;由

14、h2m得s2h22m4m,提升重物所做的功：WFs40N4m160J.故選B.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)?00N,則拉力F為300N【答案】C【解析】【詳解】A.由圖知n=2,不計繩重和摩擦，拉力：1-F二-GG動；2則動滑輪的重力：G動=2FG=2250N-400N=100N；故A正確，不符合題意;B.繩自由端移動的距離:拉力做的功:s=2h=22m=4m；W=Fs=250N4m=1000J工人

15、做功的功率即為拉力F的功率:cW總1000J,P=50W；t20s故B正確，不符合題意;W=Gh=400N2m=800J;C.拉力做的有用功：滑輪組的機械效率：c,800J°,八,100%=100%=80%；1000J故C錯誤，符合題意；D.若提升物重變?yōu)镚=500N,則拉力為：1 _1F=G+G動=-500N+100N=300N;2 2故D正確，不符合題意。14.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A.10牛，4米/秒B.2.5牛，4米/秒C.10牛

16、，2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：2x2m/s=4m/s此時拉力應(yīng)該是物重的2倍，因此拉力為：F=2G=2X5N=10N故選A.15.利用質(zhì)量相等的滑輪，組裝成如圖所示的兩種方式，將同一重物提升相等高度。若繩重和摩擦不計，下列分析中正確是(A.甲圖中繩自由端移動距離較小B.乙圖中繩自由端作用力較小C.兩種方式所做的額外功相等【答案】CD.增大提升高度,機械效率都會變大A.若物體升高高度為h,則拉力移動的距離為蹲2h,之2h,則s甲電。故A錯誤；B.甲中：2F：?=Gj+G,

17、乙中：2F乙二G動G,所以F：二F乙。故B錯誤；C.甲中：W?額=G動h,乙中：W乙額二G動h,所以W/甲額=Wt額。故C正確；D.機械效率公式：_W_GhGhG=,W總FsFnhnF所以機械效率跟物體升高的高度無關(guān)。故D錯誤。16.關(guān)于圖中的簡單機械，說法正確的是(乙丙丁A.圖甲中的剪鐵片剪刀的動力臂小于阻力臂，所以是省力杠桿；B.圖乙中旗桿頂端裝有動滑輪，利用它來升國旗，可以改變力的方向；C.利用圖丙中的滑輪組提升重物，省功但費距離；D.利用圖丁中的滑輪組提升重物，省力又能改變力方向。【答案】D【解析】【詳解】A.剪鐵片剪刀使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯誤；B.圖乙中旗桿

18、頂端裝有定滑輪，利用它來升國旗，可以改變力的方向，故B錯誤；C.使用任何機械都不省功，故C錯誤；D.利用圖丁中的滑輪組提升重物既省力又能改變力的方向，使用方便，故D正確。17.如圖所示，在粗糙水平地面上，用10N的力F沿水平方向拉滑輪（不計滑輪重力）木板B靜止，木塊A在粗糙木板B上水平向左做勻速直線運動，5s內(nèi)木塊A移動了0.5m,滑輪組的機械效率為80%?下列說法正確的是（）A.木塊A受到的摩擦力為5NB.地面對木板B的摩擦力為4NC.5s內(nèi)繩子拉力對木板B做的功為2JD.拉力F的功率為0.5W【答案】D【解析】【分析】【詳解】,WF繩2s一A.滑輪組的機械效率為80%,根據(jù)公式=-=可算出

19、繩子上的力為W息F拉sF拉80%10N80%F繩=4N22木塊A在粗糙木板B上水平向左做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡，摩擦力等于繩子上的力，為4N,A錯誤；B.木板B靜止，受力平衡，對其受力分析，受到繩子的拉力為5N,方向向右，還受到木塊A的摩擦力為4N,方向向左，因此地面給木板B的摩擦力大小為1N,方向向左，B錯誤；C. 5s內(nèi)木板B靜止，繩子拉力對木板B做的功為0J,C錯誤；D. 5s內(nèi)木塊A移動了0.5m,則拉力拉著滑輪移動了0.25m,拉力F的功率為WFs10N0.25m八，P0.5Wtt5sD正確。故選D。18.如圖所示，重300N的物體在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速

20、度沿水平地面向左勻速直線運動了10s,滑輪組的機械效率為80%,則在此過程中下列說法正確的是()A.繩子自由端移動的距離為2mB.物體與地面間的滑動摩擦力為48NC.拉力F的功率為4WD.有用功為120J【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.由圖知n=3,則繩子自由端移動的距離s繩=3s物=3v物t=3X0.2m/sx10s6m故A錯；B.因為=100%=旦100%=-fs100%=100%=80%W怠F隨F3s3F所以物體與地面間的滑動摩擦力f3F80%320N80%48N故B正確；C.拉力做的功為W總=Fs=20NX6m=120J拉力做功的功率W總120JPt10s12WW=fs物="物t=48NX0.2m/sX10s96J故C錯誤;D.有用功故D錯。故選B。19.如圖所示兩個物體A和B,質(zhì)量分別為M和m（已知M>m,用跨過定滑輪的輕繩相連，A靜止在水平地面上.若滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計且滑輪質(zhì)量不計，則（a.天花板對滑輪的拉力大小為（M+mgB.繩子對物體A的拉力為（M-mgC.地面又中物體A的支持力為MgD.繩子對天花板的拉力為2