貴州中考物理4年分類匯編2012017-滑輪斜面及機械效率

貴州中考物理分類匯編第十一章第一節(jié)滑輪簡單機械第十一章第一節(jié)滑輪簡單機械斜面及機械效率貴州4年真題面對面（2014?2017）命題點1滑輪組、斜面的特點及相關(guān)計算類型一滑輪組的特點及相關(guān)計算1.（2016畢節(jié)12題3分）簡單機械與人類的生產(chǎn)活動息息相關(guān).以下關(guān)于簡單機械的說法中不正確的是（）A.指甲剪是省力杠桿B.定滑輪不省力，但能改變力的方向C.滑輪組既省力，又省距離，還省功D.斜面的機械效率達不到100%2.（2014六盤水12題2分）如圖所示，其中G=180N,F=100N,物體G在拉力F的作用下勻速上升2m（不計繩重及摩擦），這一過程中，結(jié)果錯誤的是（）A.繩子自由端移動4mB.拉力F做功200JC.動滑輪重為20ND.該滑輪組的機械效率為90%第2題圖第3題圖 第4題圖3.（2017六盤水9題2分）如圖所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物體在水平桌面上以0.1m/s的速度勻速運動時，物體與桌面的摩擦力為60N（不計繩重、動滑輪重及摩擦），F(xiàn)及其功率的大小分別為（ ）A.20N2W B.20N6WC.60N2W D.30N6W.（2017黔東南10題2分）如圖所示為我州某學(xué)校升旗的情景，旗桿頂裝的滑輪是滑輪，它的作用是..（2016黔西南13題3分）如圖所示，物體A和B所受重力都為160N，不計滑輪重、繩重和摩擦，當分別用力勻速提升物體A和B時，F(xiàn)A為N，F(xiàn)B為N.若與A相連的滑輪重40N，不計繩重和摩擦，此滑輪的機械效率是.2

2第6題圖第第6題圖6.（2016安順13題4分）用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體提升相同的高度，在不計繩重及機械摩擦的情況下，甲所用的拉力乙所用的拉力；甲滑輪組的效率乙滑輪組的效率（均選填“大于”“等于”或“小于”）.7.（2016六盤水16題4分）如圖所示，小剛欲將一袋糧食從地面抬到樓頂，在不計繩重和摩擦的情況下，小剛用動滑輪把重40N的一袋糧食勻速提高10m，他所用拉力為25N，則整個過程中，小剛所做的有用功是—J,總功是J，動滑輪的機械效率是；如果用該動滑輪把重100N的一袋糧食勻速提升相同高度，則這個動滑輪的機械效率將（選填“變大”“變小”或“不變”）.第7第7題圖 第8題圖8.（2015遵義30題4分）如圖所示，用滑輪組拉動重為70N的物體A，使物體A在水平方向上移動5m，所用拉力F為20N，地面對物體A的摩擦力為30N，則拉力F做的功為J，滑輪組的效率為.9.（2014黔東南14題2分）工人用如圖所示的滑輪組將質(zhì)量為20kg的貨物豎直勻速提高了2m，他所做的有用功是—J，已知該滑輪組的機械效率為80%，則工人的拉力是N.（g=10N/kg）第9第9題圖第10題圖10.（2014銅仁34題3分）利用如圖所示的滑輪組提升重物，不計摩擦和繩子的重力.現(xiàn)用500N的拉力F將重為1800N的物體在5s內(nèi)勻速提升了3m.則繩子自由端移動的速度是—m/s.動滑輪的質(zhì)量為—kg，該滑輪組的機械效率為（g取10N/kg）.11.（2016遵義35題7分）搬運工人用如圖所示的滑輪組將一個重120N的物體勻速提升3m,所用的拉力為50N，不計繩重及摩擦.求：（1）滑輪組的機械效率；（2）動滑輪的重；（3）若用該滑輪組同時拉4個這樣的物體，拉力為多大.第11題圖12.（2016黔南州22題8分）用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知被提升的物體M質(zhì)量為76kg，M的體積為3x10-3m3.在M物體未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度.此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖像如圖乙所示，不計繩重和摩擦力大小.求：(g=10N/kg)(1)求物體M的重力？(2)求動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力？(3)求滑輪組提升重物的機械效率？第12題圖13.(2016銅仁40題10分)如圖所示，物體A是正方體金屬塊，邊長是20cm,在拉力F的作用下物體A恰好做勻速直線運動.已知，每個滑輪重20N,金屬塊的密度p々5x103kg/m3.物體A運動時受到地金面的阻力是物體重的0.3倍，在2s內(nèi)被拖動5m,不計繩重及繩與滑輪、輪與軸之間的摩擦(g=10N/kg).試求：(1)物體A對地面的壓強；(2)拉力F做功的功率；(3)該滑輪組的機械效率(計算結(jié)果保留1位小數(shù)).\、\\\第13題圖14.（2015安順17題6分）如圖甲所示，是2008北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己雙手的力量，攀爬到火炬臺底部并最終點燃圣火的照片.該點火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強自立、拼搏向上的勇氣和精神.已知他和輪椅總質(zhì)量為80kg，攀爬高度39m，歷時200s.（g取10N/kg）第14題圖（1）如果不計機械裝置的額外功，求他的平均功率多大？（2）小明同學(xué)看到火炬手攀爬很費勁，想用物理課上學(xué)過的滑輪組可以省力的方法，將火炬手拉上去.若小明同學(xué)站在地面上，用如圖乙所示的哪個滑輪組拉起火炬手最合適，理由是什么？如果該滑輪組機械效率為80%,求小明同學(xué)的拉力至少要多大？（2017黔南州21題8分）每天鍛煉一小時，幸福生活一輩子”的健康理念被人們接受，引導(dǎo)廣大市民走向全民健身行歹U.如圖所示是某型號健身器的結(jié)構(gòu)簡化圖，每個滑輪質(zhì)量為2kg.小剛質(zhì)量為60kg,他豎直向下拉手柄，將20kg的配重勻速向上拉，2s配重上升了1m,不計繩重和摩擦，g=10N/kg.求：（1）手柄移動的速度；（2）小剛做功的功率；（3）若小剛站立時，鞋底與地面的接觸面積為500cm2,配重被勻速拉起時，他對地面的壓強是多少？配重〃〃/〃〃/〃/〃〃〃///〃配重第15題圖(2017黔東南25題8分)如圖甲是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖，使用電動機和滑輪組(圖中未畫出)將實心長方體A從長江底豎直方向勻速吊起，圖乙是鋼纜繩對A的拉力F1隨時間彳變化的圖像，A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F大小為1x104N，滑輪組的機械效率為75%,已知A的重力為3x104N,A上升的速度始終為0.1m/s.(不計鋼纜強繩與滑輪間的摩擦及繩重，不考慮風浪、水流等因素的影響，g取10N/kg)求：第16題圖(1)長方體A未露出水面時受到的浮力；(2)長方體A的體積；(3)長方體A的密度；(4)長方體A完全離開水面后，在上升過程中F的功率.類型二斜面的相關(guān)計算（2017銅仁34題2分）某工人用如圖所示的裝置，將G=900N的重物沿斜面向上勻速拉動4m用時30s，該過程中物體上升的豎直高度為2m，此裝置的機械效率午75%.該過程中，工人所用的拉力F=N，拉力做功的功率P=W.第17題圖 第18題圖（2015六盤水27題7分）如圖所示，現(xiàn)將重為5N的物體A沿長1.2m，高0.6m的斜面勻速從底端拉到頂端，在此過程中，F(xiàn)的大小恒為3N，所用時間是12s，求：（1）物體A從底端到頂端的平均速度；（2）物體A從底端到頂端過程中拉力F的功率；（3）求此斜面的機械效率（保留一位小數(shù)）.命題點2滑輪組繞線作圖19.（2015黔東南16題2分）一位同學(xué)站在地面上，要利用如圖所示的滑輪組將重物提升到10m高的樓上，請你幫他在圖中畫出符合要求且省力的繩子繞法.第19題圖第20題圖20.（2015銅仁36題3分）請在圖中畫出滑輪組最省力的繞法.命題點3探究滑輪組的機械效率21.（2014安順10題4分）某實驗小組研究“影響滑輪組機械效率的因素”的實驗裝置如圖所示，實驗數(shù)據(jù)如下表.若不計摩擦，比較1和2兩次實驗數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機械效率與有關(guān)；比較1和3兩次的實驗數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機械效率與有關(guān).10第21題圖123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.42.4繩端移動距離s/m0.30.50.3機械效率n74%57%83%22.（2015黔南州18題8分）某班同學(xué)在“探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)”時，他們猜想滑輪組的機械效率可能與動滑輪的個數(shù)、物重和物體上升的高度等因素有關(guān).各小組利用如圖所示的裝置進行驗證，楊陽那組得到的實驗數(shù)據(jù)如表：實驗次數(shù)物重（N）物體上升的高度（m）拉力（N）繩子自由端移動的距離（m）機械效率n（%）110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.483.3甲乙丙第22題圖11（1）比較第1、2次實驗數(shù)據(jù)得出：用不同的滑輪組提升相同的物體，動滑輪的個數(shù)越多，；比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組，提升的物體越重，；比較第1、4次實驗數(shù)據(jù)得出：同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度；⑵在測拉力時，某同學(xué)覺得很難使測力計做勻速直線運動，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計處于靜止狀態(tài)時才讀數(shù).該同學(xué)的讀數(shù)與實際相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”），測得機械效率（選填“偏高”“偏低”或“不變”），說明滑輪組的機械效率還與有關(guān)；⑶有兩個小組所用的動滑輪重量相同，提升的物體也相同，測的機械效率卻不同.原因可能是繩子與滑輪或滑輪與軸之間的不同，影響了測量結(jié)果.所以，我們在生活中經(jīng)常給各種機械加潤滑油，是為了它的機械效率答案CB【解析】由題圖知，滑輪組由2段繩子承擔物重，可知s=2h=2x2m=4m,故A正確，不符合題意；拉力F做的功W=Fs=100Nx4m=400J,故B錯誤，符合題意；由F=n（G+G動）得，G動=2F—G=2x100N—180N=20N,故c正確,不符合題意；滑輪組的機械效率： n=*x100%=Gx100%=總180Nx2m400Jx100%=90%,故D正確，不符合題意.故選B.IJB【解析】物體勻速運動，可知物體受的拉力和摩擦力是一對平衡力，12

大小相等，即F拉=f=60N,從題圖可知，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，所以繩子自由端的水平拉力為：F=1F=1x603拉3WFs ?N=202水平拉力的功率：P=7=~==Fv=F〃v物=20Nx3x0.1m/s=6W.所以A、C、D錯誤，B正確.故選B.定改變力的方向8016080%【解析】第一個圖中的滑輪是動滑輪，使用動滑輪能省TOC\o"1-5"\h\z一半的力，所以F=2xG=2x160N=80N,第二個圖中的滑輪是定滑輪，使用A2 2、、，一，，— W Gh定滑輪不省力，所以FB=G=160N.此滑輪的機械效率為：〃=而有x100%=F-B YY S總160N_160N160N_160N+40N=80%.x100%=1 x100%=G,Gx100%=5x(G+G)x2h G動2 動6.大于等于【解析】由圖知：甲由兩段繩子承擔物重，所以F甲=1（G物+乙由3段繩子承擔物重，所以J=1（G物+G動）.所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力.而甲乙兩滑輪組的動滑輪和物體的重力相同，所以額外功與有用功大小相等.根據(jù)n=/2rx100%，所以機械效率相等.W十W有額7.40050080%變大【解析】小明做的有用功W=Gh=40Nx10m=TOC\o"1-5"\h\zW 400J400J；總功：W=Fs=25Nx20m=500J；所以機械效率：n=有x100%= 7W 500J總x100%=80%；如果把重100N的一袋糧食勻速提升相同高度，則這個動滑輪的機械效率將變大，因為額外功沒變，而有用功增大，所以機械效率變大.8.20075%【解析】由題圖可知滑輪組對摩擦力的拉力由2段繩子承擔，即n=2,物體A移動s1=5m,則F通過的距離為s=ns1=2x5m=10m,則拉力F做的功為W=Fs=20Nx10m=200J；此過程中摩擦力做的功為W=fs、=有1W 150J30Nx5m=150J,則滑輪組的機械效率為n=節(jié)有'100%=布Jx100%=75%.VV J13

9.400125【解析】貨物的重力G=mg=20kgx10N/kg=200N,有用功Gh G 皿77Gh G 皿770M100%=斤*100%,故FX2h 2FW有=Gh=200Nx2m=400。由于n=W有x100%=總工人的拉力f=2n=湍=125n.10.2.42090% 【解析】繩子自由端移動的距離s=nh=4x3m=12m,一 s12m . . 繩子自由端移動的速度v=-=亍1=2.4m/s；在不計摩擦和繩子的重力時，F(xiàn)=GJG動g=nF—G=4x500N—1800N=200N,動滑輪的質(zhì)量m=G動n，動 物 動g200N W,…Gh,八八E1800Nx3m=10N/kg=20kg；滑輪組的機械效率n=記用義100%=Fx100%=500Nx4x3m總x100%=90%.11.解：(1)由題圖可以看出物體由3段繩子承擔，則繩子自由端通過的距離s=nh=3x3m=9m，工人做的有用功為：W有=Gh=120Nx3m=360J，總功為W「Fs=50Nx9mW「Fs=50Nx9m=450J；滑輪組的機械效率為n=W獷x100%=360J450Jx100%=80%(3分)G+G(2)物體和動滑輪由3段繩子承擔，不計繩重和摩擦，則由F=物動，即n120N+G / 、50N= 一動，可得G=30N(2分)3動(3)4個相同的物體總重力為4G=4x120N=480N,由(2)知G動=30N,則此時F=動二此時F=動二480N+30N=170N（2分）12.解：（1）物體的重力為G=mg=76kgx10N/kg=760N（2分）⑵因為物體完全浸沒，所以物體受到的浮力:F浮=pgV排=pgV=1.0x103kg/m3x10N/kgx3x10—3m3=30N（1分）掛鉤上的繩子拉力：F繩=G—F浮=760N—30N=730N（2分）s10m⑶拉力F作用的時間為:t=v=0TmS=2°s,由圖乙可知，拉力做功為800014

W Gh 730Nx10mJ,所以滑輪的機械效率為：n=W有x100%=W~x100%=8000nx100%=總 總91.25%（3分）13.解：（1）V=（20cm）3=8000cm3=8x10—3m3m=pV=5x103kg/m3x8x10—3m3=40kg（1分）G=mg=40kgx10N/kg=400N（1分）S=（20cm）2=400cm2=4x10-2m2F400N 、P=R=4x10-2m2=1x104Pa（1分）（2）f=0.3G=0.3x400N=120N（1分）G+f20N+120N=70N（1分）F=動==70N（1分）1n 2s=nsA=2x5m=10m卬總=F1s=70x10m=700J（1分）W700JP==-2—=350W（1分）t乙s⑶W有=F2sA=120Nx5m=600J（2分）Wn=WWn=W有x100%=600J700JX100%^85.7%1分）W_Gh_mgh_80kgx10N/kgx39m.解：（1）P=7=7=7= 2001 =156W（2分）（2）D滑輪組，拉力方向向下且更省力（1分）TOC\o"1-5"\h\zW Gh Gh Gn=有x100%=x100%= x100%=x100%W Fs 4Fh 4F總G80kgx10N/kg 、故F=4= 4x80% =250N（3分）s1m動滑輪上面有兩段繩.解：（1）配重物體移動的速度v=-=yy=0.5m/s,動滑輪上面有兩段繩子，所以手柄移動的速度v子，所以手柄移動的速度v=v=v=0.5x0.5m/s=0.25m/s（2分）動2⑵動滑輪的重力G動=m動g=2kgx10N/kg=20N配重的重力G物=m物g=20kgx10N/kg=200N拉力通過定滑輪作用在動滑輪軸上，所以手柄的拉力F=G動+2G物=42015

N（1分）拉力的功率P=Fv動=420NX0.25m/s=105W（2分）（3）小剛的重力G=mg=60kgx10N/kg=600N,當他站立勻速拉動配重時，他對地面的壓力等于支持力，因為F支+F拉=G,所以F支=G—F拉=600N—420N=180N（1分） rF180N所以他對地面的壓力F=F支=180N,他對地面的壓強p=耳=500x10—4m2=3600Pa（2分）.解：（1）根據(jù)圖像乙可知，長方體A未露出水面時受到的浮力：F浮=G—F1=3x104N—1x104N=2x104N（1分）（2）根據(jù)阿基米德原理可知，當物體浸沒時：F一 2x104N 、V物=V排=P浮=1.0x103kg/m3x10N/kg=2m3（2分）水（3）長方體A的質(zhì)量為m=G=流渡=3x103kg（1分）長方體A的密度為pA=Vm=3':3kg=1.5x103kg/m3（1分）物W GhG （4）長方體A離開水面后，根據(jù)n=獷x100%=Fx100%=Fnx100%可得：

總…一,一一……G 3x104N滑輪圖中承擔物重的繩子股數(shù)n=京=75%x10d川N=4（1分）所以繩端移動的速度vF=nvA=4x0.1m/s=0.4m/s（1