2020年中考物理復(fù)習(xí)專題20 滑輪組問題

專題

滑輪組問用輪組豎直提升物體有用功、額外功和總功以及機(jī)械效率的求法（1）有用功W（2）總功W（3）額外功W=W（4）s=nh其中h是物G提升的高度s

是動(dòng)力移動(dòng)的距離，n是滑輪上的繩子段數(shù)。（5）滑輪組機(jī)械效率的求解用滑輪組提升物體時(shí)，有用功和總功的比.為滑輪組機(jī)械效率?；喗M機(jī)械效率公式：ηW/W）×100ηW/W）×100=/nF×100用輪組水平拉動(dòng)物體有用功、額外功和總功以及機(jī)械效率的求法1

21121222112122012（1）有用功W（2）總功W=（3）額外功W=W（4）s=其中s是動(dòng)力F移的距離，是物水平移動(dòng)的距離f是體勻速運(yùn)動(dòng)受到的阻力，是動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。（5）滑輪組機(jī)械效率的求解用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，有用功和總功的比稱為滑輪組機(jī)械率?；喗M機(jī)械效率公式：ηW/W）×100ηW/W）×100=/s)％【例題】某建筑工地上，工人師傅用滑輪組和桶組成的裝置將水泥從地面勻速運(yùn)至樓上，如圖示，若水泥重為G，重為G，動(dòng)滑輪重為，不計(jì)繩重和摩擦，此過程中該裝置的機(jī)械效率為，則工人師傅作用在繩子自由端的拉力為）2

101122101122AC．+G

BD．F=【答案】AD【解析）圖知n=3不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=（+GA確、錯(cuò)（2）由圖知，，則拉力端移動(dòng)的距離，由η=F=

===，故錯(cuò)D正．

得：【例題如圖所示物體的質(zhì)量為當(dāng)力為時(shí)體A恰勻速前進(jìn)物體A進(jìn)所用時(shí)間為s計(jì)和滑輪重）求：（1）物體的力）物體受到的摩擦力．（3）力F做的功．（）力F做功率？【案1490N

（2）（）

（4【析1A的重力G＝50kg×9.8N/kg490N（2A勻前f＝F＝200N（3）10s物體前進(jìn)：＝拉力F向移動(dòng)距離s＝2×0.5m1m力F做：W＝100N×1m（4）力F功率P＝

W100J＝＝10Wt3

一選題．某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中線示，物體上升的高度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線所。知物體的質(zhì)量為，所用滑輪的質(zhì)量為，繩子自由端的拉力為1.3N，g取。在02s的過程，下列說法中正確的是（）A繩子自由端移動(dòng)的速度為B拉力F的率為C．用功為0.45JD．輪的機(jī)械效率為90%【答案】BC【解析）據(jù)v＝可求速度；（2）根據(jù)＝Fv可拉F的功率；（3）有用功W；（4）由圖線ab所示分析可得＝可知n的數(shù)，滑輪組的機(jī)械效率為＝＝＝

可求。A繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線所，繩子自由端移動(dòng)的速度為v＝＝＝20cm/s故A錯(cuò)；B拉力F的率P＝Fv＝1.3N×0.2m/s＝0.26W，故B正；C、用功W＝＝＝0.45kg×10N/kg×0.1m＝，故C正；D、圖所示分析可得＝可得n＝

＝44

滑輪組的機(jī)械效率為：η＝＝＝＝＝

＝，故錯(cuò)。如圖所，工人用250N的力將重400N的體勻速提升2m共用了10秒若在此過程中（忽略繩重和摩擦列法正確的是A繩子自由端移動(dòng)的距離是B．動(dòng)滑輪的重是C．人做功的功率是．滑輪組的機(jī)械效率是％【案D【析（）動(dòng)滑輪上的繩段數(shù)，所以繩子自由端移動(dòng)的距離是s=nh=2×2m=4m；（2）需考慮，略繩重和摩擦F=(G+G）/n）解：G=100N（3）有用功=Gh=400N×2m=800J拉力F所的總功ηW/W）×100=G/nF=400N/（）（4=W/t=1000J二填題．利用如圖所示的滑輪組，在5s內(nèi)重為360N的體勻速向上提起2m作用在繩端豎直向上的拉力F為150N該滑輪組的機(jī)械效率是，力的率是

．5

【答案】；180．【解析】由圖可知，，則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=3×2m=6m，拉力做的功：W=Fs=150N×6m=900J，有用功：W=Gh=360N×2m=720J滑輪組的機(jī)械效率：

×100%=；拉力F的率．利用圖的滑輪組提升重物（物體A1600輪的機(jī)械效率為80%當(dāng)物體勻速提升時(shí)，作用在繩端的拉力為，如果增大物重，此滑輪組的機(jī)械效率___變大、變小或不變）【答案】500N，變大【解析】已知：＝1600N，機(jī)效率η＝80%設(shè)提升時(shí)，物體上升h根據(jù)圖，拉力上升高度為S＝4η＝

W有W總

＝

GhF4h

GF＝＝＝500N0.8分析物重對(duì)機(jī)械效率的影響6

22BB1lB1B121211B2B222BB1lB1B121211B2B2η＝

W有W總

＝

有有額

＝

額有

＝

額Gh若h不變G增，提．如圖中物體重50N，物體重30N，物體在體B作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．如果在物體上加一個(gè)水平向左的力F拉物體A使物體以的速度勻速上升2s內(nèi)力F所的功是________J輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì)）【答案】12J【解析】拉力的功＝Fs，要正確求出功，必須求出拉力和拉力移動(dòng)的距離，這就和滑輪組的受力分析綜合起來了．已知：GA＝50NG＝30Nv＝0.1，t＝s．求：A向運(yùn)動(dòng)，受向右拉力F和左摩擦力fA勻速運(yùn)動(dòng)f＝．與B相連的滑輪上方共有繩子承擔(dān)物重．∴F＝

1G＝＝1033f＝F＝10當(dāng)A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)A受左的拉F和向右的摩擦力f及右的繩子拉力F．F＝f＋（F=

13

G＝大小不變∴F＝＋10N＝20N在2內(nèi)，物體上升距離＝vt＝＝拉力移動(dòng)距離s＝＝＝0.6m拉力做的功＝s＝20N×0.6m＝12J一人利如圖所示的滑輪組勻速提升重為450N的物體若每個(gè)滑輪人600N則人對(duì)地面的壓力是計(jì)擦力）7

【答案】人對(duì)地面壓力350N【解析】人對(duì)地面的壓力大小，取決于人受的力，而人受的力，又與滑輪組繩子上的拉力F有．滑輪組上承擔(dān)物重的繩子根數(shù)為．所以滑輪組繩子上的拉力：1F＝（GGG：物重：動(dòng)滑輪重）2＝

12

（＋）＝人受力為：重力G，子的拉力F和面的支持力F＋N＝G支持力：NG－F＝600N－＝350N根據(jù)相互作用力大小相等，人對(duì)地面的壓力＝N＝N三綜應(yīng)題小華用圖所示的滑輪組拉動(dòng)貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為0kg，在F的力作用下，貨箱以0.1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)貨箱的滑動(dòng)摩擦力為貨箱重的0.2倍求：（1）貨箱的重力是多少？（2）拉力的率是多少？（3）貨箱運(yùn)動(dòng)了，克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑輪組的機(jī)械效率是多少？【案1600N2）15W（3）720J）80【析1根據(jù)G=mg可貨箱的重力。（2V=3V=3×0.1m/s=0.3m/s拉F的率由P=FV求出。（3）物體移動(dòng)路程St=6mｆ=0.2G=120N由fs克服摩擦所做的功。（4）根據(jù)W=f，=Vt，=FS分別求有用功、總功8

所以由W求出滑輪組的機(jī)械效率。用圖所示的滑輪組內(nèi)重為300N的物體勻速向上提起直上的拉力為125N：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）拉力的功率．【答案）輪組的機(jī)械效率為；（2）拉力的功率為15W【解析）用功W=Gh=300N×0.2m=60J，W，滑輪組的機(jī)械效率：η=

×100%=；（2）拉力的功率：P==。如圖所，用滑輪勻速提起的重物，拉力做功的功率為1000W，繩子由端的上升速度為，（不計(jì)繩重和摩擦）求：（1）作用在繩自由端的拉力多大？（2）滑輪組的機(jī)械效率為多大？（3）若用此滑輪組勻速提起的重物，作用在繩子自由端拉力為多少？9

F1112F1112【答案】見解析?！窘馕銮筝喗M的機(jī)械效率關(guān)鍵是搞清有用功和總功及功率時(shí)也同樣要區(qū)別有用功率和功率知＝1200N，P＝100Wv＝在分析已知條件時(shí)，應(yīng)注意此時(shí)拉力的功率為總功率，速度為拉力F移動(dòng)的速度（1）∵P＝

總t

＝vF∴F＝

總vF

W＝＝500N2ms（2

W有W總

＝

GhGhG1200N＝＝＝＝80%FsF3F3500N（3）當(dāng)物體重力為＝時(shí)機(jī)械效率也要變化，但不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，由前面給的已知條件，可先求出動(dòng)滑輪重，由1F＝（G＋G3G＝3F－G＝1500N＝300N當(dāng)G＝時(shí)F＝

11（GG）（300N＋2400N）＝3310.如所示，用甲、乙種滑輪組，分別勻速豎直向上提升同一重物，從相同位置開始提升至同一高度處，求）不繩重，滑輪重及摩擦，兩次拉力F和F之；（2）若不計(jì)繩重及摩擦，重物質(zhì)量為400g，動(dòng)滑輪質(zhì)量為100g，勻速拉動(dòng)過程中甲、乙兩置的機(jī)械效率?！敬鸢福┎挥?jì)繩重、滑輪重及摩擦，兩次拉力和之比為：2（2）若不計(jì)繩重及摩擦，甲、乙兩裝的機(jī)械效率都是?！窘馕觯﹫D知，甲圖中=2；乙圖中，=310

12111211若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，則拉力，兩次拉力和F之：F：G

：=32；（2）用G=mg求重物重力、動(dòng)滑輪重力，因?yàn)椴挥?jì)重及摩擦?xí)r，輪組的機(jī)械效率η=

==

，所以甲、乙兩裝置的機(jī)械效率相同，利用η=

計(jì)算。重物的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N，動(dòng)滑輪的重力：G=m，不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率η=

=

，由于兩裝置中物重和動(dòng)滑輪重均相同，所以甲、乙兩裝置的機(jī)械效率：η=η==。11.如圖所示，機(jī)師傅利用滑輪組把汽車從泥坑里拖出來（泥坑可近似看成水平面程汽車勻速移動(dòng)了，共用時(shí)，已知汽車受阻力為，司機(jī)師傅的拉力功率為，在考慮滑輪組摩擦阻力影響因素條件下，求：（1）司機(jī)師傅的拉力為多大？）滑輪組的機(jī)械效率是多少？【答案））．【解析