2020中考物理知識(shí)點(diǎn)(含往年真題)精講《滑輪、滑輪組、斜面的特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算》(附答案)

第17講

簡(jiǎn)單械第節(jié)

滑輪、滑輪組、斜面的特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算命題點(diǎn)

1

滑輪、滑輪組的特點(diǎn)107)1.(2015河南4題2分如圖所示是小聰為拉船靠岸而設(shè)計(jì)的甲、乙兩種方案，若拉船的力需要很大應(yīng)用方案_______(填“甲”或“乙為采用這種方案可_不計(jì)機(jī)械的自重及摩擦第題2.(2018河南4題2分高速鐵路的輸電線，無(wú)論冬、夏都繃的直直的，以保障列車電極與輸電線的良好接觸圖所示為輸線的牽引裝置繩通過(guò)滑輪組懸掛20個(gè)同的墜砣每個(gè)墜砣質(zhì)量為

25，計(jì)滑輪和鋼繩自重及擦，輸電線

A端到的拉力大小為________N．某段時(shí)間內(nèi)墜砣串下降了30，則輸電線端向左移動(dòng)________cm.(g10，考慮鋼繩的熱脹冷)第題3.(2014河南13題2分把質(zhì)量相等的A、兩物體掛在如圖所示滑輪組下面，不計(jì)繩子、滑輪的重力和摩擦，放手()第題A.A上C.A、均靜止

B.A下D.無(wú)判斷4.(2017河南9題2分如圖所示，水平桌面上有一鐵塊，由繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與6N的桶相連且保持靜止．不計(jì)繩重及繩與滑輪間的摩擦，以下分析正確的()--第題使用定滑輪是為了省力鐵塊受到繩子的拉力為6鐵塊對(duì)桌面的壓力和重力是一對(duì)平衡力若剪斷繩子，鐵塊由于慣性將向左運(yùn)動(dòng)命題點(diǎn)

2

與簡(jiǎn)單機(jī)械有關(guān)的功、功率、機(jī)效率的相關(guān)判斷與計(jì)1055.(2010河南14題2分如圖所示用＝N的平拉力通過(guò)一個(gè)動(dòng)滑輪使重為200的物體水向右勻速移動(dòng)了3，這個(gè)過(guò)程中)第題拉力做了150J的拉力F做了300J的重力做了600功重力做了1200J的6.(2013河南13題2分)一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后與改進(jìn)前相()有用功減少，總功減少有用功增加，總功增加有用功不變，總功不變有用功不變，總功減少7.(2019河南13題2分雙)工人用如圖所示的滑輪組時(shí)t內(nèi)將重為G的貨物勻速提升了h，人對(duì)繩子豎直向下的力恒為以說(shuō)法正確的()第題2A.拉的功率為tB.額功(F－)h--GC.滑組的機(jī)械效率為3FD.滑組的機(jī)械效率隨的增大而增大8.(2011河南23題分在新農(nóng)村建設(shè)中，為將一批建材運(yùn)到10高施工處，工人利用如圖所示的滑輪組提升建材中滑輪重100人次勻速提升一箱重N建材，不計(jì)繩重和摩擦．試問(wèn)：每次提升建材時(shí)的有用功、額外功各是多少？該滑輪組的機(jī)械效率是多少？為加快施工進(jìn)度，張師傅建議用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人提升建材．為了安全，改裝后每次可吊起四箱建材勻上升時(shí)速度為0.4倉(cāng)中現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別為220V0.8kW”、“V3kW”，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)選哪臺(tái)電動(dòng)機(jī)才能使配置更為合理．第題9.(2017河南20題如所示，工人用沿面向上、大小為N的推力，將重800的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn)再用100N的平推力使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)，達(dá)點(diǎn)．已知長(zhǎng)3，BC長(zhǎng)1.2，距地面高1.5．問(wèn)：利用斜面搬運(yùn)貨物主要是為_；貨物在水平臺(tái)面上運(yùn)動(dòng)的速度為多少？水平推力做功的功率為多少？斜面的機(jī)械效率為多少？第題--全國(guó)真題分層練基礎(chǔ)訓(xùn)練一、填空題1.(2019德陽(yáng)如圖所示用種形式的滑輪組把重400N的體勻速向上提起；已知每個(gè)滑輪重20N，略繩子的重以及滑輪與繩子的摩擦，圖甲中車對(duì)繩子的拉力為________N，乙中人對(duì)繩子的拉力________N.第題2.(2018曲靖如圖所示重500的小強(qiáng)站在水平地面上直下動(dòng)繩子N的物體勻速上升2m，繩端向下移動(dòng)的距離；若不計(jì)繩重，滑輪重及摩擦，小強(qiáng)對(duì)地面的壓力是_____N.第題3.(2019洛陽(yáng))如圖所示的滑輪組，不計(jì)繩及摩擦．水平拉力作用下將重為30N的物體勻速拉動(dòng)，已知繩子自由端速度為0.3，體A受的摩擦力＝G，水平拉力F為，在2s內(nèi)物體移動(dòng)的距離________m.第題4.(2019蘭州改編如圖所示，斜面長(zhǎng)m、高1m，把一個(gè)質(zhì)量為24的體沿斜面從斜--面底端勻速拉到頂端需要克服重力做_若斜面是光滑的則沿斜面向上的拉力F＝第題二、選擇題5.(2019自貢如圖所示，物體A、的重分別為20N、，滑輪重和滑輪與繩子間的摩擦忽略不計(jì)，此時(shí)物體在平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若用力F向左拉物體，使物體向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則)第題A.F＝NB.＝10NC.F＝D.＝N6.(2019百色如圖所示，用相同滑輪裝成的甲、乙兩個(gè)滑輪分別將同一個(gè)物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高相同高度，不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的()第題A.F＝甲、乙繩子自由端移動(dòng)的速度相同甲、乙兩個(gè)拉力的功率相同乙滑輪組的額外功多7.(2019陜西工人用如圖所示的裝置運(yùn)送砂石．下列說(shuō)法正的()第題滑輪組中的定滑輪能改變拉力的大小圖中動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿--繩子自由端下拉1，桶上升2m質(zhì)量為65kg的人利用該滑輪組能提起150kg的石8.(2019常州如圖所示，斜面高、，明用平行于面的拉力F，重400的物體從斜面底端拉到頂端，已知拉力＝．對(duì)此過(guò)程，下列結(jié)果中正確的()第題有用功為1000J總功為1600J額外功為200機(jī)械效率為60%三、作圖題9.(2019淮安在下圖中，畫出使用滑輪組提升物體時(shí)最省力繩子繞法．第題四、實(shí)驗(yàn)探究題10.(2019博改)在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提機(jī)械效率有著重要的意義．提高機(jī)械效率，要從研究影響機(jī)械效率的因素出發(fā)，尋求辦法．第題為了探究影響機(jī)械效率的因素選取了大小相同的滑輪圖甲和圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并把數(shù)據(jù)記錄在下表中．實(shí)驗(yàn)次數(shù)1

滑輪材質(zhì)鋁

鉤碼重G1

提升的高度h/m0.1

有用功W/J0.1

拉力F/N0.6

繩端移動(dòng)的距離s/m0.3

總功W/J0.18

機(jī)械效率η56%--

鋁鋁塑料塑料

2222

0.10.20.20.2

0.20.40.40.4

1.01.00.82.1

0.30.60.60.2

0.30.60.480.42

67%67%83%95%(1)比和2兩實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：所用滑輪組一定時(shí)，提升的鉤碼，械效率越高．(2)比和4兩實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：輪組的機(jī)械效率還________有．(3)比________兩實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時(shí)，機(jī)械效率與提升鉤碼的高度無(wú)關(guān)．(4)第次驗(yàn)是利用圖的裝置完成的，判斷依據(jù)________．利圖甲的裝置，把重6N的物體用2.5N的力勻速拉起，滑組的機(jī)械效率為．見如果沒有刻度尺，只有測(cè)力計(jì)，也可以測(cè)量出滑輪組的機(jī)械效率．五、綜合應(yīng)用題11.蘭州如所示動(dòng)輪重所重物重20物重此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降．不計(jì)繩重、繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組部的摩擦．求：(1)水面對(duì)物體A摩擦力是多大？(2)要物體恰好以0.2的速度勻速上升，則要對(duì)物體施水平向右拉力F的率為多大？第題12.梧州如所示，斜面長(zhǎng)＝，＝．筑工人將質(zhì)量＝kg，長(zhǎng)度a＝度＝度＝cm的方體模具子從斜面底端勻速拉到頂端時(shí)，用時(shí)，斜面向上的拉力F＝150．忽繩子重力，＝．：長(zhǎng)方體模具的密度；勻速拉動(dòng)物體的過(guò)程中，拉力的功率；--(3)斜的機(jī)械效率．第題能力提升1.(2019南京建筑工地上，起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示勻速起吊重4.2×

3N的體時(shí)內(nèi)上升了程中有用功________J繩動(dòng)速度________m/s；若滑輪組的機(jī)械效率為70%外為_____JF為率為_______W.第題2.(2019焦作二A、兩種實(shí)心物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖甲所示，把體積相等的A、物體掛在滑輪組下要使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)在圖乙的虛線框內(nèi)懸掛B物體的個(gè)數(shù)(不計(jì)摩擦和滑輪的自重()第題A.1個(gè)

B.2

C.3

D.4個(gè)3.(2019河北雙選如所示，重為G的體在拉力F的用下，以v的度勻速運(yùn)動(dòng)s.已知物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力為物重的n分之一，不計(jì)繩重、輪與軸間的摩擦．下列說(shuō)法正確的()--第題A.使該滑輪組一定省力B.拉的功率為v1C.額功為(2nF－)snD.滑組的機(jī)械效率為

G2F4.如所示是某建筑工地上提升貨物的一升降機(jī)示意圖機(jī)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)降機(jī)的貨廂內(nèi)所裝貨物的質(zhì)量是1貨的質(zhì)量是200kg在10s從樓房的2層升到層如果每層樓高是3，不計(jì)鋼絲繩和動(dòng)滑輪的重力，不計(jì)摩擦，試求：在勻速提升中，鋼絲繩上的拉力是多少？鋼絲繩自由端拉力做的功是多少？若電動(dòng)機(jī)的輸出功率是22.5，升降機(jī)的機(jī)械效率是多少？第題案--AAB2AAB21.甲省【解析甲乙兩方案都是動(dòng)滑輪，忽略滑輪自重及摩擦，甲方案拉力作用在繩子自由端，需要的拉力是不用滑輪時(shí)拉力的一半，省力費(fèi)距離；乙方案拉力作用在動(dòng)滑輪上，需要的拉力是不用滑輪時(shí)拉力的，費(fèi)力省距離，題目表明“拉船的力需要很大”，所以為了省力應(yīng)該選擇方案甲．2.1×4

15【解析】由題圖可知，滑輪組中繩子的拉力等于墜砣的總重力，即FG

＝××＝，動(dòng)滑輪上有兩段繩子，即＝，輸電線A端到的拉力1F＝F＝×＝1×4；輸電線端動(dòng)的距離s＝×＝23.B

【解析】由于左端滑輪是定滑輪使用定滑輪不省力，右端滑輪是動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪可以省力，通過(guò)分析題圖后可知，連接動(dòng)滑輪左邊的繩子，即定滑輪右端繩子的拉力F

B1＝mg定滑輪左端繩子的拉力F＝g為＝此知F>F以下降，AAABABB正．故選4.B

【解析】定滑輪可以改變力的方但是不能省力A錯(cuò)誤；沙桶和鐵塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到平衡力的作用，因此繩子對(duì)鐵塊的拉力大小等于沙桶的重力大小6，正確；鐵塊對(duì)桌面的壓力和鐵塊的重力大小相等、方向相同，作用在兩個(gè)物體上，因此這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力錯(cuò)誤；鐵塊開始是靜止的，若剪斷繩子，鐵塊由于慣性，將保持原來(lái)的狀態(tài)不變，仍舊靜止D錯(cuò)誤．故選B.5.B

【解析】有2段子承擔(dān)物體與地面間的摩擦力，拉力作用的距離是物體移動(dòng)距離的2倍則拉力做功W＝＝N××＝J錯(cuò)正做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在該力的方向上移動(dòng)的距離．本題中物體并沒有在重力的方向上移動(dòng)距離，所以重力不做功C、錯(cuò)．故選B.6.D【解析由題可知，將同一物體勻速提升了同樣的高度由WGh可，有用功不W變，滑輪組經(jīng)改進(jìn)后機(jī)械效率提高了，η＝可知總功減少，正．故選W7.AB【析由圖可知，連接動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n＝，端移動(dòng)的距離＝＝h，拉力W2F做功W＝Fs＝Fh力的功率＝＝正力做的有用功W＝，ttW額外功W＝W－＝Fh＝F－)，正；滑輪組的機(jī)械效＝×WGhG＝＝C錯(cuò)誤根η＝可滑組的機(jī)械效率與提升高度h關(guān)D誤故2Fh2選8.解：有用功W＝＝400×＝J額外功W＝＝×＝000J(2)總W＝＋＝J＋J＝J--1n3n1n3nW4000J機(jī)械效率＝×＝×100%＝W5000J(3)提四箱建材時(shí)電動(dòng)機(jī)做的總功W′＝′＋W＝4000J＋000J＝J將重物勻速提升至10處所需時(shí)間10m＝＝＝s0.4則提升四箱建材時(shí)電動(dòng)機(jī)的總功率W′17000JP＝＝＝W＝kWt25s故應(yīng)選擇型號(hào)為“220V0.8kW”電動(dòng)機(jī)使配置更合理9.省解：貨物在水平臺(tái)面上運(yùn)動(dòng)速度s1.2m＝＝＝ts(3)水推力做的功＝＝N×＝J11W120J則水平推力做功的功率P＝＝＝Wt5s(4)有功W＝＝×＝J總功W＝＝N×＝500J則斜面的機(jī)械效率W1200Jη×＝×＝W1500J基礎(chǔ)訓(xùn)練1.400210【解析】由可知，圖甲中的兩個(gè)滑輪均為定滑輪，則拉力F＝＝N；G＋400N＋N圖乙中的滑輪組分擔(dān)物重的繩子段數(shù)＝2，則拉力＝＝＝N.n2.4200【析由題圖可知承擔(dān)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)為n＝繩子自由端移動(dòng)的距離為11s＝＝×＝m，不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，子的拉力F＝＝×N＝，n2人拉繩的力和繩子拉人的力是一對(duì)相互作用力，大小相等，由題知人受到繩子豎直向上的拉力面的支持力和人的重力而衡以F＋＝＝G－＝－N＝N，為面對(duì)人的支持力與人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用的力，大小相等，所以小強(qiáng)對(duì)地面的壓力為F

＝2003.10.2【析由圖可知，連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n＝，題意知，物體所受的摩擦11力f＝G0.1×3，以，水平拉力Ff＝×＝；體的速度＝--

3t1B12n3t1B12n1s＝×＝，由＝得在內(nèi)體移動(dòng)的距離＝t＝m/s×＝m.4.240120

【解析】由題意可得，物體克服力做的功為

W＝mgh＝24×10N/kg×＝J，面光滑，拉力做的功等于物體克服重力做的功，即＝＝，以W240J拉力＝＝＝s2m5.B

【解析】外力時(shí)，如解圖甲，勻向右運(yùn)動(dòng)，受力平衡，拉等于摩擦力，f

＝1F＝G＝當(dāng)外力時(shí)如圖乙勻向左運(yùn)動(dòng)同樣受力平衡力F＝′＋′211＝故選B.甲乙第5題解圖16.C【析不計(jì)繩重及摩擦，拉力＝＋)，圖知n＝n＝，以繩端1的拉力分別為F＝(G＋F＝(G＋，以F＞A錯(cuò)；因?yàn)榧桌K子自23由端移動(dòng)的速度為＝，繩子自由端移動(dòng)的速度為＝，以＜，錯(cuò)誤；因?yàn)椴挥?jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，由W＝、

＝h可，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，拉力做的總功相同，所用的時(shí)間W相同，由P可知，拉力做的率等于拉力F做的功率正，錯(cuò)．故選tC.BC【析小明對(duì)物體做的有用功＝＝×＝J，錯(cuò)；物體做的總功W＝＝×＝J錯(cuò)程中做的額外功＝－W＝W800JJ－J＝J，正；此斜面的機(jī)械效＝×100%＝×＝，錯(cuò)W1000J誤．故選C.9.如答圖所示--BABAAnABAABABAAnABAA第9題答圖【解析】省力的繩子繞法是繩起點(diǎn)在動(dòng)滑輪上，承擔(dān)動(dòng)滑輪重力的繩子為3段拉力方向豎直向上．10.(1)越重(2)滑輪的重量(3)2、(4)乙＝(5)80%【解析由格數(shù)據(jù)可知次驗(yàn)相比實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼由1增2，機(jī)械效率由增67%，由此可以歸納出：在所使用的滑輪組一定時(shí)，提升的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；通比較第、次實(shí)驗(yàn)可知，在其他條件不變時(shí)，只改變動(dòng)滑輪的材質(zhì)即滑輪的重量，同體積的塑料動(dòng)滑輪比鋁動(dòng)滑輪輕，使用塑料動(dòng)滑輪時(shí)，機(jī)械效率高，由此可總結(jié)出：滑輪組的機(jī)械效率還與動(dòng)滑輪的重量有關(guān)通比較實(shí)驗(yàn)和3可，其他條件不變，第3次升鉤碼的高度由第2實(shí)驗(yàn)的0.1變?yōu)?.2m，但機(jī)械效率仍為67%，因此可以得出結(jié)論：在所滑輪組一定時(shí)，機(jī)械效率與提升的高度無(wú)關(guān)；(4)由第5次驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，提的高度為0.2，繩端移動(dòng)的距離也為0.2m，＝，由此W判斷此次實(shí)驗(yàn)使用的是圖乙定滑輪裝置滑組的機(jī)械效率為η＝×＝×WFs＝

GhG6N×＝×＝×＝F×Fn2.5N×11.解：由意可知＝N，＝，對(duì)于滑輪組，不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，對(duì)的11力F＝(G＋)×(20N＋＝22當(dāng)物體以0.1m/s的度勻速下降時(shí)，物體也勻速向左運(yùn)動(dòng)，則物體受到向左的拉力F和右的摩擦力是對(duì)平衡力，則＝＝NA(2)當(dāng)體以0.2m/s的速度速上升時(shí)，物體勻向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體A受到向左的拉力F擦力和向右的拉力F作于物體對(duì)平面的壓力和接觸面的粗糙程度沒有改變，則摩擦力大小不變，所以有＝＋＝＋＝N由F＝2，繩子末端移動(dòng)的速度為v＝＝×m/s＝物體受到水平向右的拉力的率為P＝F＝×0.4＝12.解：長(zhǎng)體模具的體積：＝＝××0.1＝0.013m40長(zhǎng)方體模具的密度：＝＝＝×33V0.013(2)勻拉動(dòng)物體的過(guò)程中，拉力所做的功：W＝＝×＝300JW300J拉力所做功的功率：＝＝＝Wt15s--t5sWFs3Fη×70%ABABABABABABA2nnt5sWFs3Fη×70%ABABABABABABA2nn(3)拉所做功的有用功：W＝＝＝×10×＝J斜面的機(jī)械效率：W200η×＝×100%≈W300能力提升1.×1043.6×42×37.2×3【解析】圖可知，＝，有用W＝Gh4.2×3