2024年中考物理題型專(zhuān)題難點(diǎn)（全國(guó)）專(zhuān)題35 滑輪（組）機(jī)械效率綜合難題填空題（教師版）

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專(zhuān)題專(zhuān)題35滑輪（組）機(jī)械效率綜合難題填空題1．小彬用如圖所示滑輪組把重400N的貨物勻速提升2m，若不計(jì)繩重和摩擦，所用的拉力是250N．此過(guò)程中繩端移動(dòng)的距離為m，滑輪組的機(jī)械效率是?！敬鸢浮?；80%?！窘馕觥浚?）由圖知，n＝2，繩端移動(dòng)的距離：s＝2h＝2×2m＝4m；（2）滑輪組的機(jī)械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%；2.（2023湖南郴州）如圖所示，物體重10N，每個(gè)滑輪重1N，在F=2.5N的拉力作用下，物體上升了1m，則拉力做的有用功是______J，克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功為_(kāi)____J?！敬鸢浮?03【解析】該滑輪組克服物體重力做有用功，所做有用功物體上升1m，則從下數(shù)的第一個(gè)動(dòng)滑輪也上升h1=1m，其右側(cè)繩端上升2m；從下數(shù)的第二個(gè)動(dòng)滑輪上升h2=2m，其右側(cè)繩端上升4m；從下數(shù)的第三個(gè)動(dòng)滑輪上升h3=4m，其右側(cè)繩端上升8m，即繩子自由端移動(dòng)的距離s=8m，拉力做的總功克服動(dòng)滑輪重力做的額外功則克服繩重及滑輪與繩子之間的摩擦所做的額外功3.人在繩子自由端用拉力F通過(guò)圖甲所示的滑輪組，將重900N的物體勻速提升6m，用時(shí)15s，則所做的有用功為_(kāi)____J，拉力做的功W隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示（忽略繩重和摩擦），滑輪組的機(jī)械效率是_____?！敬鸢浮?40090%【解析】從圖乙中可看出15s時(shí)總功為6000J，便可求出機(jī)械效率。所做的有用功為從圖乙中可看出15s時(shí)總功為6000J4.如圖所示，在不計(jì)繩重和摩擦情況下，用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向勻速拉起重為6N的物體，物體上升0.4m所用時(shí)間為4s。此過(guò)程中拉力的功率為_(kāi)_____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____?！敬鸢浮?.7283.3%【解析】由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞3段繩，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2.4N，拉力做的總功W總=Fs=F×3h=2.4N×3×0.4m=2.88J拉力的功率P==0.72W有用功W有=Gh=6N×0.4m=2.4J滑輪組的機(jī)械效率5.某小區(qū)正在進(jìn)行改造施工。工人用如圖所示的滑輪組將750N的沙子勻速提升了10m，用時(shí)100s。若工人所用的拉力為400N，則拉力的功率為W，滑輪組的機(jī)械效率為。使用該滑輪組既能又能改變力的方向。使用滑輪組（選填“能”或“不能”）省功。【答案】120；62.5%；省力；不能。【解析】（1）由圖可知，重物由3段繩子承擔(dān)，已知沙子上升高度h＝10m，則繩子自由端移動(dòng)距離s＝3h＝3×10m＝30m，總功W總＝Fs＝400N×30m＝12000J，拉力的功率P＝＝＝120W；（2）有用功W有用＝Gh＝750N×10m＝7500J，滑輪組的機(jī)械效率η＝×100%＝×100%＝62.5%；（3）（4）使用該滑輪組既能省力又可以改變力的方向，使用任何機(jī)械都不省功，故使用滑輪組不能省功。6.（2023山東泰安）用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將200N的重物勻速提升3m，滑輪組的機(jī)械效率為80%，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F的功率為_(kāi)________W?！敬鸢浮?5【解析】由題意知解得拉力F做的功W總=750J。根據(jù)得，拉力F的功率為7.如圖所示，物體的重力是1600N，圖中拉力F是1000N，物體在10s內(nèi)上升了5m，物體的運(yùn)動(dòng)速度是______m/s，該滑輪組的機(jī)械效率是______?！敬鸢浮?.580%【解析】物體運(yùn)動(dòng)的速度為由圖可知n=2，由機(jī)械效率的計(jì)算公式可知，滑輪組的機(jī)械效率為8.如圖所示，是安裝在某種塔式起重機(jī)吊臂一側(cè)的滑輪組，某次勻速起吊的物體時(shí)，上升，用時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是，則所做有用功是_______J，總功是______J，拉力F的功率是________W。（g?。敬鸢浮?×1043.75×1042.5×103【解析】物體的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N滑輪組所做有用功W有=Gh=6000N×5m=3×104J由得，滑輪組所做總功拉力F的功率9.（2023湖南邵陽(yáng)）如圖所示，用動(dòng)滑輪將物體勻速提升0.2m，繩子自由端的拉力F為6N，則拉力F所做的功為_(kāi)_____J。如果使用該滑輪提升更重的物體，機(jī)械效率會(huì)______（選填“增大”或“減小”）。【答案】2.4增大【解析】如圖示數(shù)，動(dòng)滑輪上有2條繩，故n=2，物體勻速提升0.2m，則繩子自由端移動(dòng)的距離為則拉力F所做的功為如果使用該滑輪提升更重的物體，有用功增大，額外功不變，則有用功占總功的比例增大，根據(jù)可知，使用該滑輪提升更重的物體機(jī)械效率會(huì)增大。10.（2023遼寧錦州）如圖所示，重100N的物體A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)10s，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20N，滑輪組的機(jī)械效率為80%。則拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物體A受到的摩擦力是_________N。（不計(jì)繩重和滑輪重）【答案】40432【解析】不計(jì)繩重和滑輪重，由圖可知滑輪組的動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離s繩=2s物=2v物t=2×01m/s×10s=2m彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20N，拉力就是20N，拉力做功為W總=Fs繩=20N×2m=40J拉力做功的功率由得到物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=η×2F=80%×2×20N=32N11.（2023陜西）某重物的質(zhì)量為80kg，體積為，則該重物的密度為_(kāi)_____，該重物放在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積為，則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)____Pa。工用如圖所示的滑輪組將該重物豎直向上勻速提升5m，用時(shí)50s，此過(guò)程中重物上升的速度是____m/s。若增大提升重物的質(zhì)量，該滑輪組的機(jī)械效率將變_______。（g取10N/kg）【答案】0.1大【解析】由可知，該重物的密度為該重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為重物上升的速度是滑輪組的機(jī)械效率使用同一滑輪組提升的物體時(shí)，產(chǎn)生的額外功相同，當(dāng)提升的物體質(zhì)量增大時(shí)，有用功增多，滑輪組機(jī)械效率增大。12.用圖示的滑輪組將重為的物體豎直向上勻速提升，拉力F的大小為，則該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。【答案】80%【解析】由圖可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子股數(shù)為n=3，則由可知，該滑輪組的機(jī)械效率為13.建筑工地上起重機(jī)把重為的建筑材料勻速提升了，起重機(jī)做的有用功為_(kāi)__________J，若起重機(jī)的機(jī)械效率為45%，做的總功為_(kāi)__________J?！敬鸢浮俊窘馕觥科鹬貦C(jī)做的有用功根據(jù)，則起重機(jī)做的總功14.如圖所示，某同學(xué)把重為1.5N的物體勻速提升10cm，所用的拉力是0.8N，則他做的有用功為_(kāi)_______J，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______?！敬鸢浮?.1562.5%【解析】已知物重，動(dòng)滑輪承重繩的段數(shù)，自由端拉力是，勻速提升高度為有用功為總功為機(jī)械效率為15.如圖，用滑輪組將一重物豎直向上勻速提升2m，所用拉力F=100N，若該過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，則滑輪組對(duì)重物做的有用功為_(kāi)_____J?！敬鸢浮?20【解析】滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m總功 W總=Fs=100N×4m=400J對(duì)重物做的有用功為W有=W總η=400J×80%=320J16.工人師傅用如圖所示滑輪組向樓上運(yùn)送沙子，在30s內(nèi)將45kg的沙子勻速向上豎直拉升了6m，繩子自由端的拉力是300N。這個(gè)過(guò)程中拉力做的功是_____J，此次運(yùn)送沙子，滑輪組的機(jī)械效率是______?！敬鸢浮?60075%【解析】繩子的作用股數(shù)為2，故繩子自由端被拉動(dòng)的距離為這個(gè)過(guò)程中拉力做的功是拉力做的有用功為滑輪組的機(jī)械效率是17.如圖1，從深井中勻速提取泥土，動(dòng)滑輪和筐總重力為30N。圖2是某次拉力做的功W隨繩自由端拉下的長(zhǎng)度s變化的關(guān)系。不計(jì)繩重和摩擦，求：（1）當(dāng)s為10m時(shí)，由圖2可知拉力做了_______J的功，筐和泥土上升了_______m；（2）拉力為_(kāi)______N，筐中泥土的重力是_______N；（3）本次利用該裝置提升泥土的機(jī)械效率_______?！敬鸢浮浚?）12505（2）125220（3）88%【解析】（1）由圖2可知，當(dāng)s為10m時(shí)，拉力做的功為總功為W總=1250J。由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，由s=nh可得，筐和泥土上升的高度為（2）由W總=Fs可得，拉力為因不計(jì)繩重和摩擦，所以，由可得，筐中泥土的重力為G泥土=nF-G動(dòng)滑輪和筐=2×125N-30N=220N（3）拉力做的有用功為W有=G泥土h=220N×5m=1100J則本次利用該裝置提升泥土的機(jī)械效率為18.用如圖所示的滑輪組，分別勻速提升甲、乙兩個(gè)重物。若重物甲被提升的速度為v1，同時(shí)繩子自由端的速度為v2，則v1______v2。以G甲、G乙分別表示甲、乙兩個(gè)重物的重力，若G甲>G乙，且不計(jì)繩重和摩擦，勻速提升甲、乙兩個(gè)重物時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η甲______η乙（以上兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”）?！敬鸢浮啃∮诖笥凇窘馕觥繄D中動(dòng)滑輪上由3根繩子，所以繩子自由端移動(dòng)速度是重物被提升速度的3倍，所以v1小于v2。提高滑輪組的機(jī)械效率的方法就是增加提升物重的重力，重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越大，因G甲>G乙，且不計(jì)繩重和摩擦，勻速提升甲、乙兩個(gè)重物時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η甲大于η乙。19.如圖所示，用12.5N的拉力F，10s內(nèi)把重為20N的木箱勻速提升30cm（不計(jì)繩重及摩擦），則繩子自由端移動(dòng)的速度是________m/s，動(dòng)滑輪重是________N，該滑輪組的機(jī)械效率是________?！敬鸢浮?.06580%【解析】由圖可知，滑輪組承重繩子的股數(shù)n=2，則繩端移動(dòng)的距離為則繩子自由端移動(dòng)的速度是不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)可知，動(dòng)滑輪重是該滑輪組的機(jī)械效率是20.在一次實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，小林用如圖所示滑輪組將重為2.7N的物體勻速提升了20cm用時(shí)2s，繩子自由端彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則小林做的有用功為_(kāi)______J，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)________%?！敬鸢浮?.5475【解析】由題意可知，物體的重力為G=2.7N，物體上升的高度為h=20cm=0.2m故由W=Fs可得，小林做的有用功為W有=Gh=2.7N×0.2m=0.54J由圖中可知，繩子自由端的拉力為F=1.2N，動(dòng)滑輪上有三股繩子承重，故可得滑輪組的機(jī)械效率為21.如圖所示的滑輪組，在拉力F的作用下，物體A以0.1m/s的速度勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)了10s。物體A受到的摩擦力為4.2N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N（不計(jì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)和滑輪重）。則繩子自由端移動(dòng)的距離為_(kāi)_____m，拉力F的功率為_(kāi)_____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。【答案】30.670%【解析】由圖可知，右邊的滑輪為動(dòng)滑輪，承擔(dān)物體A與桌面間摩擦力的繩子股數(shù)是3，所以繩自由端移動(dòng)的速度為v繩=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s繩子自由端移動(dòng)的距離為s=v繩t=0.3m/s×10s=3m作用在繩端的拉力與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，所以繩端的拉力F的大小為2N，拉力F的功率為P=Fv繩=2N×0.3m/s=0.6W當(dāng)A勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，物體A受到的摩擦力為4.2N，所以使用滑輪組的過(guò)程中，做的有用功為W有=fs物=4.2N×0.1m/s×10s=4.2J總功W總=Fs繩=2N×3m=6J滑輪組的機(jī)械效率為22.如圖是用滑輪組提升建筑材料的示意圖，動(dòng)滑輪質(zhì)量為5kg，建筑材料質(zhì)量為85kg。用拉力F將建筑材料以0.5m/s的速度勻速向上提起（忽略繩重及滑輪摩擦，g=10N/kg）。則拉力大小為_(kāi)____N，拉力功率為_(kāi)______W，該滑輪組在lmin內(nèi)做的有用功為_(kāi)_____J?！敬鸢浮?0045025500【解析】建筑材料的重力為動(dòng)滑輪的重力為對(duì)動(dòng)滑輪受力分析，受豎直向下動(dòng)滑輪的重力，豎直向下重物的重力，豎直向上三根繩子的拉力，所以拉力大小為繩子的速度為由可知，拉力功率為物體在lmin內(nèi)上升的高度為該滑輪組在lmin內(nèi)做的有用功為23.工人師傅用如圖所示的滑輪組將重為400N的貨物勻速提升了1m，動(dòng)滑輪重為100N，不考慮繩重和摩擦，工人師傅做的額外功為_(kāi)______J，該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______?！敬鸢浮?0080%【解析】由題意可知，不考慮繩重和摩擦，則工人師傅做的額外功，就是克服動(dòng)滑輪的重力所做的功，動(dòng)滑輪重為100N，動(dòng)滑輪被勻速提升了1m，根據(jù)公式可知，工人師傅做的額外功工人師傅做的額外功為100J。由題意可知，貨物重為400N，被勻速提升了1m，所做的有用功所做的有用功為400J，則總功該滑輪組的機(jī)械效率該滑輪組的機(jī)械效率為80%。24.（2023四川涼山州）如圖所示，工人用A、B兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組提升重540N的物體，所用的拉力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s。不計(jì)繩重及摩擦，拉力F所做的功為_(kāi)___J，C處天花板受到的拉力為_(kāi)____N；若勻速提升重240N的物體，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____。【答案】1200J460N80%【解析】由題意知，物體上升的高度為由圖可知承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為n=3，則繩端移動(dòng)的距離為由得，提升重540N的物體時(shí)拉力F做的功為因?yàn)椴挥?jì)繩重及摩擦?xí)r所以動(dòng)滑輪重力為根據(jù)題意知，C處天花板受到的拉力為因?yàn)椴挥?jì)繩重及摩擦?xí)r，機(jī)械效率為所以提升重240N物體時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為25.如圖，用滑輪組幫助汽車(chē)脫困時(shí)，滑輪B的作用是______；汽車(chē)被勻速拉動(dòng)時(shí)，作用在繩子上的拉力F為1000N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則汽車(chē)受到的摩擦力為_(kāi)_____N?！敬鸢浮扛淖兞Φ姆较?600【解析】滑輪B工作時(shí)位置不發(fā)生改變，因此該滑輪為定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。汽車(chē)被勻速拉動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，所受的牽引力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等。動(dòng)滑輪上有兩端繩子，則n=2，由滑輪組的機(jī)械效率可得汽車(chē)受到的摩擦力26.如圖所示，用動(dòng)滑輪提起重物。若重物為900N，工人用F=500N的拉力將重物沿豎直方向勻速提升了4m，則拉力所做的功為_(kāi)__________J，此動(dòng)滑輪機(jī)械效率為_(kāi)__________?！敬鸢浮?00090%【解析】由圖可知，動(dòng)滑輪上有兩段繩子拉著重物，因?yàn)槲矬w移動(dòng)的距離為4m，所以繩子移動(dòng)的距離為根據(jù)公式可知拉力所做的功為根據(jù)題意可知，克服重力做的有用功為根據(jù)機(jī)械效率的公式可知，此動(dòng)滑輪機(jī)械效率為27.如圖所示，工人師傅用250N的拉力，使重為2000N的物體以0.2m/s的速度在水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.2倍，動(dòng)滑輪受到的重力為80N，則工人師傅拉力的功率為_(kāi)____W，該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______?！敬鸢浮?0080%【解析】由圖可知，n=2，則繩子自由端移動(dòng)的速度v繩=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s工人師傅拉力功率[2]物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力該滑輪組的機(jī)械效率28.用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體