2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)：滑輪、輪軸和斜面 強(qiáng)化練習(xí)

第二講滑輪、輪軸和斜面強(qiáng)化練習(xí)

一、選擇題

1.如圖所示裝置中，均勻木棒AB的A端固定在較鏈上，懸線一端繞過一固定定滑輪，另一端用線套套在木棒

上使棒保持水平?，F(xiàn)使線套逐漸向右移動，但始終使木棒保持水平，則懸線上的拉力T（棒和懸線足夠長）

（）

A.逐漸變小

B.逐漸變大一丁

C.先逐漸變大，后又逐漸變小.一1>B

D.先逐漸變小，后又逐漸變大

2.利用如圖所示裝置將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m,高是2m,拉力F

為25N,則該裝置的機(jī)械效率為（）

A.40%B.50%

C.80%D.100%

3.一個質(zhì)量為70kg的工人，用如圖所示的裝置（包括滑輪組及裝石板的托板）提升石板。已知托板胡

重200N,每塊石板重100N,滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，當(dāng)工人在4s內(nèi)勻速提升10塊石板升I

高2m時，此裝置的機(jī)械效率為80%。那么,該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，下列有關(guān)里

說法錯誤的是（取g=10N/kg）（）

A.該工人提升10塊石板升高2m做的額外功一定是500J

B.該工人在4s內(nèi)提升10塊石板升高2m的有用功率一定是500W

C.此裝置動滑輪的質(zhì)量是5kg

D.此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)到82.1%（結(jié)果保留1位小數(shù)）

4.如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉著物體B,此時物體B保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用豎

直向下2N的力Fi拉重為1N的物體A時，能使物體B以0.6m/s的速度勻速向右運(yùn)動，若只用水平向左的力F

2拉物體B時，能使物體A以0.3m/s的速度勻速上升，不計滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦。下列判斷正確的是

A.物體B受到的摩擦力為6N

B.拉力F2大小為10N

C.拉力F2的功率為1.2W

D.拉力Fi的功率為0.4W

5.如圖所示，A物體受到的重力是100N,在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直

線運(yùn)動。已知拉力.F=5N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,則下列說法不正確的是（）

A.拉力F的功率是1W|F

B.2s內(nèi)繩子自由端移動的距離是1.2m卜售

C.5s內(nèi)拉力F所做功的大小是15J圾

D.物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N

6.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨

時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。

（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計算結(jié)果正確的是（）

B.ls~2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J

C.2s~3s內(nèi)，拉力F的功率是100W

D.2s~3s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率是62.5%

7.如圖所示，滑輪組在拉力Fi的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動，滑

輪組的機(jī)械效率為80%，物體A勻速運(yùn)動時受的阻力為56N拉力F］的功率為Pi。若滑輪組在拉力F2的作用

下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動，拉力F2的功率為P2。滑輪自重和繩重忽略不計,則

下列說法正確的是（）

A.Ft=168N,Pi=225"

B.F2=210N,Pz=35W

C.F2=3F1,P1=P2

D.F±=3F2,P1=3P2

8.如圖所示，用24N的水平拉力F拉滑輪，可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速

運(yùn)動。物體B重10N,彈簧測力計的示數(shù)為5N且不變。若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和軸摩擦，則下列

A.地面受到的摩擦力為5N

B.滑輪移動的速度為0.4m/s

C.水平拉力F的功率為4.8W

D在2s內(nèi)繩子對物體A所做的功為4.8J

二、填空題

9.下圖中的動滑輪組，兩個連在一起的定滑輪同軸轉(zhuǎn)動，繩在滑輪上不發(fā)生打滑。設(shè)拉力為F,物重為G,大

定滑輪半徑為R，小定滑輪半徑為r,則該裝置的機(jī)械效率為。

10.如圖A、B所示，平靜的湖面上有兩艘小船，繩的一端拴在甲船上，繞過乙船上的滑輪，站在船上或岸上

的人用100N的力拉繩子的自由端。如果A、B圖中甲船在20s內(nèi)向右勻速移動了10m,同時乙船向左移動了4

m,則A、B圖中人拉繩子的功率分別為W與W。

11.如圖所示，一均勻薄板0A的質(zhì)量不計，可繞0端在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，板正中間放一質(zhì)量為m的

物體，一繩(質(zhì)量不計)跨過定滑輪(繩與滑輪摩擦不計)，一端系于A點，另一端系在物體上，平衡時，板水平，繩

左端為豎直，右端與水平方向成30。角，則此時繩對物體m的拉力大小為0

12.重250N的小孩,站在40N的木板上，利用如圖所示的三個滑輪把自己勻速拉起來，如果每個滑輪重10

N，他應(yīng)用力的大小為o

13.如圖所示是我國古代一種水力舂米機(jī)械。水流推動大輪逆時針轉(zhuǎn)動，固定在大輪上的兩個突起P一起隨大

輪轉(zhuǎn)動，而突起P每半周向下擠壓杠桿一次，使石錘A抬起，然后石錘落下，實現(xiàn)舂米。已知石錘重力大小為G,

相關(guān)尺寸如圖所示，不計一切摩擦阻力。石錘A受到的重力相對于O點的力矩為水流沿切線方向?qū)Υ?/p>

輪的沖擊力至少為才能維持這個機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、計算題

14.如圖所示,質(zhì)量為70kg的工人站在岸邊通過一滑輪組打撈一塊沉沒在水池底部的石材，該滑輪組中動滑輪

質(zhì)量為5kg。當(dāng)工人用120N的力拉滑輪組的繩端時，石材仍沉在水底不動。工人繼續(xù)增大拉力將石材拉起，在

整個提升過程中，石材始終以0.2m/s的速度勻速上升。在石材還沒有露出水面之前滑輪組的機(jī)械效率為山，當(dāng)石

材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率為山o在石材脫離水池底部至完全露出水面的過程中，地面對人的支持力

的最大值與最小值之比為29:21。繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計，石材的密度p石=2.5xl03kg/m3,］取g=10N/k

g求

(1)與打撈前相比，當(dāng)人用120N的力拉繩端時，水池底部對石材的支持力變化了多少；

(2)r|i與r|2的比值；

(3)當(dāng)石材完全露出水面以后，人拉繩子的功率。

15.在如圖所示的裝置中，A、B是動滑輪，C是定滑輪,D是輪軸，D的輪半徑R=10厘米，軸半徑r=5厘米，

物重G=5。。牛頓,每個動滑輪重G動=5。牛頓。如果不計繩重和摩擦,各段繩的方向保持相平行,那么：

⑴為把重物提起，作用在輪上的動力F至少要大于多少牛頓?

(2)若把重物提起0.1米，動力F的作用點要移動幾米？

(3)該裝置的機(jī)械效率是多少？

16.如圖所示。R=2r,拉力F為100N,求物重G。

1.D【解析】解如圖所示,G表示桿AB的自重,LoA表示桿的重心到A端的距離，T表示懸線拉力的大小,L

表示作用于桿AB上的懸線拉力對A點的力臂。

把AB視為一根可繞A端轉(zhuǎn)動的杠桿，則由杠桿的平衡條件應(yīng)有：：GxLoA=TxL,

由此得：當(dāng)線套在桿上逐漸向右移動時，拉力T的動力臂L(Li、L2、L3、L,)經(jīng)歷了先逐漸變大后又逐漸變

小的過程，故懸線的拉力T則是逐漸變小后逐漸變大。

故選:D。

2.A【解析】解:有用功勿===Gh=ICONx2m=200力總功=50Nx2x5m=500/;

有用后

w

機(jī)械效率T]=-^―==40%。

忘

故選:A。

3.D【解析】解：A、工人提升10塊石板升高2m做的有用功：W有二G石總h=100Nxl0x2m=2000J;

w

由機(jī)械效率公式可得，所做的總功：=3=鬻=2500/。

/E?T]80%

則額外功：W%=勿占一W占用=2500/-2000/=500/,故A正確；

湯啟有用

W

B、工人的有用功率：P=1=等=500W,故B正確；

有用t4s

C、在不計摩擦與繩重時，額外功來自克服托板和動滑輪的總重做的功，

故唳=(G期+G》，

則動滑輪的重力：G一產(chǎn)3=

動h2m

G

此裝置動滑輪的質(zhì)量：m_,=-=蕓%=5kg,故C正確；

動910N/kgu

D、人的質(zhì)量為70kg,則繩端的最大拉力：F=G/=mg=70kgxl0N/kg=700N,

由圖知n=2,在不計摩擦與繩重時，提起的最大總重力:G總=2F=2x700N=1400N,

可裝石板的重為：(G.J=G^-G-G=1400N-200N-50N=l150N.則最多可裝石板的數(shù)量n=黑罌=

I子總排動100N

11.5?11塊，則最多可裝石板的重：=11X100N=1100N。

不計摩擦與繩重，滑輪組可達(dá)到的最大機(jī)械效率：

T]'=-_-——=——?——=81.5%.故D錯誤。

G+G腕威°動1100N+200N+50N人日

故選:D。

4.C【解析】A、當(dāng)B水平勻速向右運(yùn)動時，/=3(%+GQ=3X(2N+IN)=9N,故A錯誤；

B、水平向左拉物體B時，由平衡條件得：&=3GA+/=3GA+/=3XIN+9N=12N,,故B錯誤；

C、水平向左拉物體時，B的移動速度為4=￡=答皿=O.IM/S,拉力F2功率為P2=F2VB=12Nx0.1m/s=l.

2W,故C正確；

D、用力Fi豎直向下拉物體A時，拉力Fi的功率Pi=Fiv=2Nx3xO.6m/s=3.6W,故D錯誤。

故選:C。

5.A【解析】A、拉力的功率

Fns

WFS_曜==3x5NX0.2m/s=3W,故A錯誤：

P=t=tt=7^n]Fv

B、由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：

n=3,則2s內(nèi)繩子自由端移動的距離：

s=3vx2s=3x0.2m/sx2s=1.2m,故B正確；

C、由「=?可得亞=Pt=3Wx5s=15J,I故C正確；

w

D、由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n=3,克服摩擦力做的功為有用功，效率：D=要=4=%

W忘4FnsnF

則anr)F=3x80%x5N=12N,故D正確。

6.由圖乙可知，在0~ls內(nèi)，拉力F=30N,取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動向上的支持力F支,

及三根繩子向上的拉力F作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；

地面對重物的支持力F=G-F'+G_=G-3F..+G=WON-3x30N+G_=G_.+IONA錯誤；由

差動放動動動

圖可知在2~3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動，%=2.50m/s,拉力.F3=40N,

因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)(承擔(dān)物重的繩子股數(shù))"3,

所以拉力F的作用點下降的速度必,=3%=3x2.50m/s=7.5m/s,

拉力做功功率(總功率)：

P忘=尸3%'=40Nx7.5m/s=300憶故C錯誤；滑輪組的機(jī)械效率:

T]=*x100%=x100%=x100%/3.33%,故D錯誤；

息3713

在1~2s內(nèi)，拉力F2=5ON,重物上升高度h2=1.25m

拉力F的作用點下降的距離S2=3%2=3x1.25m=3.75m,

拉力做的功：

W=F2S2=50Nx3.75m=187.57,故B正確。

故選:B。

WF…3’肉

7.V滑輪組的機(jī)械效率：產(chǎn)魯=產(chǎn)

喂尸成。s成

3?尸E

3X56N1

???拉力—=210N,又w1.,=-V

80%放3梯1°o

W%?s

??.P.=—=——=&?u”=&?"=210Nx工x1.5m/s=105W;

1tti或113分3/

同理：滑輪組在拉力F2作用下時，

3'吸3X56N

F=-----=--------=210/V,

乙?7]80%

尸2二尸2?u,〃=F2=21UNx-x0.5m/s=35W,

J放3動23

由此分析可知：F1=/2、Pl=3P2。

故選:B。

8.DA、物體A受到向左的拉力等于地面的摩擦力f地加上B的摩擦力fB,

尸孝=?尸=；*24%=12乂而於=5凡所以/夢=F孝—%=12N—5N=7N,故A不正確；

B、滑輪移動的速度v=^X0.2m/s=0.1m/s,故B錯；

濃2梯2

C、拉力做功功率P=Fv=24NxO.lm/s=2.4W,故C錯；

D、s=vt=0.2m/sx2s=0.4m,對A做功：W=F.s=12NxO.4m=4.8J,故D正確。

二、填空題

9.七口

12FR

解：根據(jù)輪軸受力分析，

可得：FR+F'r=F'R

貝hF=p

R-r

G『+G1

10.解：圖A,甲船向右移動了10m,乙船向左移動了4m,以甲為參照物乙向左移動了10m+4m=14m,有兩段繩子

拉乙船，故繩子自由端總共移動s=14mx2=28m;

故人拉繩子的功率P=y=v=*產(chǎn)=140W;

圖B,如果乙船不動，滑輪為定滑輪，甲船向右移動了10m,則繩子自由端會移動10m；如果甲船不動，乙船動，

則滑輪為動滑輪，乙船向左移動了4m,則繩子自由端會移動8m；現(xiàn)在兩船都動，故繩子自由端總共移動18m;

故人拉繩子的功率P=「「=90W。

故答案為：140;90°

IL解：以m為研究對象，如圖示，O為支點，畫出各個力和力臂：

G=mg

設(shè)OA長度為21,右端與水平方向成30。角，所以Li的長度為1,板正中間放一質(zhì)量為m的物體，故L2的長度

也為1；

因定滑輪不省力，故繩對物體m的拉力大小F等于動力Fi的大小，阻力為重力與拉力的合力，即F2=G-F;

由此根據(jù)杠桿平衡的條件是FiLi=F2L2-.

把各個量帶入即可得：F1=(G-F)1;

解得：F=|G=M。；

故答案為：|m5

12.解：把人、動滑輪、木板看成一個整體，設(shè)人與繩之間拉力為F,貝h

4F=10N+250N+40N

F=75N

故答案為：75N

13.解：以0為支點，石頭重力的力臂為ri,

對于杠桿，根據(jù)力矩平衡條件，有

G「1=PNT2

對于輪軸，運(yùn)用力矩平衡條件，有

F”3=F4

解得F=皿

丁2r4

故答案為：Gq;2G

r2r4

14.解：(1)人用120N的力拉繩端前后對人和動滑輪受力分析如圖1、2、3所示：

圖1圖2圖3

池底部對石材的支持力的變化等于滑輪組下端繩子拉石材的拉力變化：

T=3F-G,=3x120N-50N=310N;

s動

(2)石材浸沒在水中時，對動滑輪受力分析如圖4所示：

圖4圖5

GN行F浮

人拉繩端的力餐

3，

G

其中石材所受浮力Fifj=「水9丫和=詈「水

Y有

石材在空氣中時，受力分析如圖5所示：

,中動

人拉繩端的力

F浮2-3'

設(shè)石材浸沒在水中被拉起時地面對人的最大支持力為Ni,石材在空氣中時地面對人的最小支持力為N2,

圖6圖7

所以對于石材浸沒在水中和在空氣中分別有

放;,

Ga=M+FN1',GA=N2+F

因為F拉J與F拉i大小相等,F拉2與F拉2大小相等，且NI：N2=29:21,

代入數(shù)據(jù)解得：G7=1000/V,FiE=400/V,

石材浸沒在水中時滑輪組的機(jī)械效率

石材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率

■=G--F浮*G;E+G」=

所以72G石+G動-F浮G石

1000N-400N*1°°°N+5°N=63.

1000/V+50-400N1000N65'

(3)人拉繩的功率：P=F*xnv=(G四+G_j乙&=(1000N+50N)x0.2m/s=210W。

放2\悌動)梯

答：(1)與打撈前相比，當(dāng)人用120N的力拉繩端時，水池底部對石材的支持力變化了310N；

(2)①與三的比值為63:65;

(3)當(dāng)石材完全露出水面以后，人拉繩子的功率為210W。

15.解：如圖所示，作用在滑輪組上繩子的拉力為F,作用在輪軸軸上繩子的拉力也是F,作用在輪上的拉力是F。

(1)如圖所示，重物被兩個動滑輪吊著，