第5章 簡單機(jī)械與功 2滑輪（解析版）

寧波科學(xué)九上培優(yōu)題庫第5章簡單機(jī)械與功2滑輪一、單選題（共28題；共56分）1.把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在圖所示的滑輪組下而，不計繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后(

)?A.

A上升

B.

A下降

C.

B均靜止

D.

無法判斷【答案】B【解析】B所在的滑輪為動滑輪，動滑輪省一半的力，A所在的滑輪為定滑輪，定滑輪不省力；A與B質(zhì)量相等，重力相等，將B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升；故選B。掌握動滑輪、定滑輪的特點(diǎn)。2.如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯誤的是（

）A.

繩端移動速度為0.2m/s

B.

彈簧測力計讀數(shù)為9N

C.

物體A和地面之間有摩擦力

D.

如果增大F2，物體A可能向左運(yùn)動【答案】D【解析】（1）根據(jù)v=nvB計算計算繩子端移動的速度；

（2）對定滑輪進(jìn)行受力分析，根據(jù)F拉=nF2計算測力計的示數(shù)；

（3）對物體A進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識分析它是否受到靜摩擦力；

（4）根據(jù)影響滑動摩擦力的因素判斷它是否發(fā)生改變即可。

根據(jù)圖片可知，動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有2段，那么繩端移動的速度：v=nvB=2×0.1m/s=0.2m/s，故A正確不合題意；

定滑輪上連接的繩子有3段，那么測力計的示數(shù)F拉=nF2=3×3N=9N，故B正確不合題意；

物體B在A上做勻速直線運(yùn)動，那么它受到的拉力和摩擦力相互平衡，即摩擦力f=2F2=2×3N=6N；物體A受到水平向右的拉力F1=4N，水平向左的B施加的摩擦力6N，二者的合力為：6N-4N=2N，且方向向左。根據(jù)二力平衡的知識可知，此時物體A肯定受到地面的靜摩擦力為2N，方向向右，故C正確不合題意；

增大F2，物體B對物體A的壓力和接觸面的粗糙程度保持不變，因此二者之間的摩擦力保持不變，物體A不可能向左運(yùn)動，故D錯誤符合題意。

故選D。

3.（2017·臺州）小柯用圖中提升重為400牛的物體，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是（

）A.

兩個滑輪均為定滑輪

B.

人將繩子拉過1米，物體也上升1米

C.

物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200牛

D.

使用該裝置不能省力，但能改變力的方向【答案】C【解析】此滑輪組是由一個定滑輪和一個動滑輪組成的，根據(jù)圖中繞線可知能省力也能改變力的方向，但會比較費(fèi)距離。A．兩個滑輪均為定滑輪，和物體一起上升的滑輪為動滑輪，A錯誤；B．人將繩子拉過1米，物體也上升1米，滑輪組省力但費(fèi)距離，當(dāng)人拉過1米時，物體上升只有0.5米，B錯誤；C．物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200牛，此滑輪組能省12的力，F(xiàn)=1D．使用該裝置不能省力，但能改變力的方向，此滑輪組即能省力又能改變力的方向，D錯誤。故選C4.（2017九下·樂清模擬）如圖所示，圓柱形物體高2米，底面積200厘米2，密度為2.5′103千克/米3，某人在河岸邊通過圖示滑輪裝置(滑輪、繩子質(zhì)量和摩擦均不計)將該物體從水中以0.2米/秒的速度勻速拉起，水面高度始終不變，人手中繩子能承受的最大拉力為400牛，g取10牛/千克，從圓柱體剛露出水面到繩子斷了經(jīng)歷的時間是(

)A.

5秒

B.

6秒

C.

7秒

D.

8秒【答案】A【解析】繩子被拉斷時物體所受浮力等于重力減去繩子的最大拉力，根據(jù)浮力公式進(jìn)一步求出繩子被拉斷時物物體浸入水中的長度，從而求出物體從剛漏出水面之后上升的高度，再利用速度公式求出繩子被拉斷所用的時間。由題意知滑輪、繩子質(zhì)量和摩擦均不計，所以滑輪組對圓柱體的拉力F拉=2F

當(dāng)繩中拉力達(dá)到400N時，繩子恰好被拉斷，設(shè)此時圓柱體上表面露出水面高度為H露

，對圓柱體受力分析可得：F浮+F拉=G，有

ρ水gV排+2F=

ρ圓柱體gV圓柱體

即：

ρ水gS（H圓柱體-H露）+2F=

ρ圓柱體gSH圓柱體

代入數(shù)值，得：

1×103kg/m3×10N/kgx0.02m2×（2m-H）+2×400N=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.02m2x2m

解得：H=1m

所以從圓柱體剛露出水面到繩子斷了物體被提升高度h=2m-1m=1m

所需的時間t=sv=1mA.

拉力F的大小為8N

B.

拉力F的功率是14W

C.

拉力F做的功是60J

D.

物體A在F作用下向左運(yùn)動時，滑輪B以1m/s的速度勻速上升【答案】B【解析】（1）物體B勻速下滑，根據(jù)F拉=12G+G動計算作用在物體A上繩子的拉力；物體A向右做勻速運(yùn)動，因此A的摩擦力與繩子拉力相互平衡，即f=F拉；當(dāng)物體A向左做勻速直線運(yùn)動時，根據(jù)F=F拉+f計算拉力F；

（2）已知拉力F和速度根據(jù)公式P=Fv計算功率；

（3）已知功率和時間根據(jù)W=Pt計算拉力做的功；

（4）已知繩子自由端的速度根據(jù)v'=12v計算動滑輪上升的速度。

A.動滑輪上有2段繩子承擔(dān)重力，那么繩子上的拉力為：F拉=126.工人們?yōu)榱税徇\(yùn)一個笨重的機(jī)器進(jìn)入廠房，他們設(shè)計了如圖所示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的橫截面）。其中最省力的方案是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】C【解析】在以上四種情況中，BCD都將物體與地面之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，減小了物體與地面之間的摩擦力，而A沒有，選項A不合題意；在B中使用的是定滑輪，只能改變力的方向不能省力，其所用力的大小與D是一樣的．都等于物體與地面之間的滾動摩擦力；在C中使用的是動滑輪，動滑輪能夠省一半的力，所以，此時的拉力等于物體與地面之間滾動摩擦力的一半．所以此時所用的力最小，即最省力；綜上分析，故選C。動滑輪的實(shí)質(zhì)是一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿，而定滑輪實(shí)質(zhì)是一個等臂杠桿。7.同一物體沿相同水平地面被勻速移動，如圖所示，拉力分別為F甲、F乙、F丙，不記滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則(

)A.

F甲＜F乙＜F丙

B.

F甲＞F乙＞F丙

C.

F甲＞F乙=F丙

D.

F甲=F乙＞F丙【答案】B【解析】甲的拉力等于物體所受的摩擦力，F(xiàn)甲=f，乙的拉力等于摩擦力的一半，，丙的拉力等于摩擦力的，，所以F甲＞F乙＞F丙；故選B。關(guān)鍵是知道動滑輪和定滑輪的工作特點(diǎn)，重點(diǎn)是會分析動滑輪上的繩子段數(shù)，還要知道影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度。8.（2019·臺州模擬）如圖所示，光滑水平地面上有一塊足夠長的木板，在木板的右端固定著一個滑輪(不計滑輪自重及軸心的摩擦)，木板上面放置一個小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計。在繩端5牛的水平拉力F的作用下，木板向右勻速運(yùn)動了0.2米。下列分析正確的是（

）A.

小木塊受到的摩擦力為20牛

B.

彈簧測力計的示數(shù)為10牛

C.

該過程拉力做功為4焦

D.

小木塊相對地面做勻速直線運(yùn)動【答案】B【解析】（1）木板做勻速直線運(yùn)動，它受到的木塊施加的摩擦力與動滑輪上的拉力是平衡力，根據(jù)f=nF計算摩擦力即可；

（2）木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，它受到彈簧測力計的拉力與摩擦力是平衡力，即F拉=f；

（3）首先根據(jù)s=ns'計算出拉力移動的距離，然后根據(jù)W=Fs計算拉力做的功；

（4）如果小木塊相對于地面位置發(fā)生變化，它就是運(yùn)動的；否則它就是靜止的。

A.當(dāng)木板做勻速直線運(yùn)動時，它受到平衡力，那么它受到小木塊施加的摩擦力為：f=nF=2×5N=10N，故A錯誤；

B.木塊受到木板的摩擦力與木板受到木塊的摩擦力是相互作用力，二者相等。當(dāng)木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)時，它受到的摩擦力與測力計的拉力平衡，即F拉=f=10N，故B正確；

C.拉力移動的距離為：s=ns'=2×0.2m=0.4m；

拉力做的功為：W=Fs=5N×0.4m=2J，故C錯誤；

D.小木塊相對于地面位置沒有發(fā)生變化，因此它是靜止的，故D錯誤。

故選B。9.（2019·蒼南模擬）如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時物體A對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯誤的是（

）A.

F2的功率為0.6W

B.

如果增大F2，物體A可能向左運(yùn)動

C.

物體A和地面之間有摩擦力

D.

彈簧測力計讀數(shù)為9N【答案】B【解析】（1）首先判斷動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)v=nv'計算拉力F2的速度，最后根據(jù)P2=F2v計算功率即可；

（2）物體B和A之間只有摩擦力，如果增大F2能夠增大摩擦力，那么物體A就可能向左運(yùn)動；

（3）首先以動滑輪為受力對象，分析物體B受到的摩擦力，也就知道A受到B的摩擦力的大?。蝗缓髮ξ矬wA進(jìn)行受力分析，確定是否受到地面的摩擦力；

（4）以定滑輪為對象進(jìn)行分析，根據(jù)二力平衡計算測力計的示數(shù)。

A.動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有2段，那么拉力F2移動的速度為：v=nv'=2×0.1m/s=0.2m/s；

拉力F2的功率為：P2=F2v=3N×0.2m/s=0.6m/s，故A正確不合題意；

B.物體A現(xiàn)在處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的是平衡力。當(dāng)拉力F2增大時，只會增大物體B的運(yùn)動速度，而無法改變對A的摩擦力，因此物體A不會向左運(yùn)動，故B錯誤符合題意；

C.動滑輪做勻速直線運(yùn)動，那么物體B對它的拉力F=2F2=2×3N=6N；

因?yàn)槲矬wB處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以物體A對B的摩擦力fA.

滑輪移動的速度為0.4m/s

B.

繩子拉物體A的功率為2W

C.

B受到的摩擦力為3N，方向水平向左

D.

在運(yùn)動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)仍為3N【答案】D【解析】自由端的拉力作用在動滑輪上，這時費(fèi)力省距離。

（1）已知物體的運(yùn)動速度根據(jù)公式v=12v'計算滑輪移動的速度；

（2）首先根據(jù)公式F'=12F計算出物體A受到的拉力，然后根據(jù)P'=F'v'計算繩子拉物體A的功率；

（3）根據(jù)二力平衡的知識解答；

（4）根據(jù)影響滑動摩擦力的兩個因素的變化解答。

A.由圖可知，F(xiàn)作用在動滑輪上，所以動滑輪移動的速度是繩端移動速度的12，

因?yàn)槲矬wA的移動速度為0.2m/s，

所以動滑輪的移動速度為v=12×v'=12×0.2m/s=0.1m/s，故A錯誤；

B.由圖可知，滑輪為動滑輪，由于動滑輪上有2段繩子，

所以物體A受到的拉力F'與拉力F的關(guān)系為：2F'=F;11.（2019·寧波模擬）如圖所示裝置，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉住物體B，此時物體B保持靜止。小明用豎直向下大小為2N的力F1拉重為1N物體A時，物體B以0.6m/s的速度水平勻速向右運(yùn)動；小明只用水平向左的拉力F2拉物體B時，物體A以0.3m/s的速度勻速上升。不計輪重、繩重和軸摩擦，則下列判斷正確的是（

）A.

物體B受到的滑動摩擦力大小為6N

B.

水平向左拉物體B時，拉力F2的大小為10N

C.

水平向左拉物體B時，拉力F2功率為1.2W

D.

用力F1豎直向下拉物體A時，拉力F1的功率為0.4W【答案】C【解析】（1）動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有3段，根據(jù)F=3×(GA+F1)計算出物體B對動滑輪的拉力；物體B處于平衡狀態(tài)，那么動滑輪對的拉力F'=f，據(jù)此求出B受到的摩擦力；

（2）當(dāng)B向左勻速直線運(yùn)動時，它處于平衡狀態(tài)，動滑輪上繩子的拉力F''=3×GA；那么物體B它受到的向左的拉力F2、向右的摩擦力f和向右的動滑輪上的拉力F''，即F2=f+F''。

（3）首先根據(jù)v=13v'計算物體B運(yùn)動的速度，然后根據(jù)P2=F2v計算功率；

（4）根據(jù)P1=F1v計算功率。

A.動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有3段，動滑輪對物體B的拉力為：F=3×(GA+F1)=3×（2N+1N）=9N；物體B處于平衡狀態(tài)，那么動滑輪對的拉力F'=f=9N，故A錯誤；

B.當(dāng)B向左勻速直線運(yùn)動時，它處于平衡狀態(tài)，動滑輪上繩子的拉力F''=3×GA=3×1N=3N；

那么物體B它受到的向左的拉力F2=f+F''=9N+3N=12N，故B錯誤；

C.水平向左拉物體B時的速度為：v=13v'=13×0.3m/s=0.1m/s；

拉力F2的功率為：P2=F2v=12N×0.1m/s=1.2W，故C正確；

D.用力F112.如圖所示，當(dāng)水平拉力F＝50N時，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動。已知物體重為200N，所受地面的摩擦力為80N，假如在5s時間內(nèi)，物體水平移動了0.6m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中（

）A.

拉力F做功為30JB.

物體重力做功為120J

C.

拉力F做功的功率為12WD.

該裝置的機(jī)械效率約為60%【答案】C【解析】（1）首先根據(jù)s=ns物計算出水平拉力移動的距離，再根據(jù)W總=Fs計算拉力做的功；

（2）根據(jù)W=Gh計算物體重力做的功；

（3）根據(jù)公式P總=W總t計算拉力做功的功率；

（4）當(dāng)使用滑輪水平拉動物體時，根據(jù)公式η=W有W總=fnF計算機(jī)械效率。

A.水平拉力移動的距離s=ns物=2×0.6m=1.2m，拉力做的功W總=Fs=50N×1.2N=60J，故A錯誤；13.如圖所示，貨物G重280N，動滑輪重20N，為使杠桿平衡，則豎直向上的力F的大小為（杠桿重、繩重、摩擦都忽略不計）（）A.

100N

B.

200N

C.

300N

D.

400N【答案】B【解析】物體和動滑輪由2段繩子承擔(dān)，∴杠桿A的力：；設(shè)杠桿的一個小格是L，根據(jù)杠桿平衡條件得，F(xiàn)A×OA=F×OB，150N×4L=F×3L，∴F=200N；故選B。對于復(fù)合機(jī)械，要從機(jī)械的一端進(jìn)行逐個分析每一個簡單機(jī)械，把復(fù)雜問題簡單化。14.如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（

）A.

0.4J83.3%

B.

0.8J91.7%

C.

0.8J83.3%

D.

0.4J91.7%【答案】C【解析】使用滑輪組提升重物時，根據(jù)W有=Gh計算有用功，根據(jù)W總=Fs計算總功，根據(jù)η=W有W總計算機(jī)械效率，根據(jù)W額=W總-W有計算額外功。

滑輪組做的有用功W有=Gh=10N×0.4m=4J；

總功：W總=Fs=6N×（2×0.4m）=4.8J；

那么額外功：W額=W總-W有=4.8J-4J=0.8J；

滑輪組的機(jī)械效率15.（2019九上·寧波月考）如圖所示，GA=10N，GB=20N，現(xiàn)用一水平向右的力F作用在物體A上，使A向右勻速滑動。已知物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同，摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比，且fFA.

拉力F的大小為18N

B.

彈簧測力計的示數(shù)為10N

C.

B受到A水平向左的摩擦力

D.

B受到地面的摩擦力大小為4N【答案】A【解析】當(dāng)A向右勻速滑動，物體A和B均處于平衡狀態(tài)，分別對AB物體受力分析，利用力的平衡得出力的關(guān)系式，再根據(jù)滑輪組的使用特點(diǎn)和摩擦力與壓力的關(guān)系求出力的大小，最后聯(lián)立即可求出。

當(dāng)A向右勻速滑動，A、B兩物體均處于平衡狀態(tài)；

對A受力分析如下：

根據(jù)物體受力平衡可知：

FA+f1=F

①

FN=GA=10N

②

對B受力分析有：

根據(jù)物體受力平衡可知：

FB=f+f1′

③

FNB=FN′+GB

④

其中FN與FN′、f1與f1′是一對相互作用力，則FN=FN′、f1=f1′；

由于物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同，

所以，f1′=f1=0.2FN=0.2×GA=0.2×10N=2N，

f=0.2FNB=0.2×（FN′+GB）=0.2×（10N+20N）=6N，故D錯誤；

由③得：FB=f+f1′=6N+2N=8N，故B錯誤；

對于滑輪組，則彈簧秤的示數(shù)為FB，由于滑輪組的繩子股數(shù)n=2，則FA=2FB=2×8N=16N，

由①得：F=FA+f1=16N+2N=18N，故A正確；

由圖可知，B相對于A是相左運(yùn)動的，所以B受到A水平向右的摩擦力，故C錯誤。

故選A。16.如圖所示，該裝置由半徑分別為R和r（R>r）且固連在同一軸上的兩個定滑輪和一個動滑輪C組成，設(shè)大小定滑輪的半徑分別為R和r，當(dāng)拉力F拉繩子使大定滑輪轉(zhuǎn)動一周時，大滑輪卷起繩子，同時小定滑輪也轉(zhuǎn)動一周，并放下繩子。不計摩擦.當(dāng)勻速提起重為P的物體時，所用的拉力F是（

）A.

P(R?r)2R

B.

P(R?r)R

【答案】A【解析】分析圖片可知，大定滑輪的轉(zhuǎn)動使重物上升，而小定滑輪的轉(zhuǎn)動使重物下降，二者轉(zhuǎn)動的距離之差就是重物上升的高度；根據(jù)圓的周長公式l=2πR分別計算出二者的周長，然后將它們相減得到的就是重物上升的高度h；由于不計摩擦，所以拉力做的功等于克服重力做的功，據(jù)此列式計算拉力F即可。大定滑輪轉(zhuǎn)動一周，繩子上升l1=2πR．小定滑輪轉(zhuǎn)動一周，繩子下降l2=2πr，則重物上升h=12(l1-l2)=π(R—r)。不計摩擦，F(xiàn)作功完全轉(zhuǎn)化為物體的重力勢能，即F?l1=P??，則17.（2016·縉云）如圖，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計。已知滑動摩擦力f與壓力F壓之間的關(guān)系為f=μF壓，若用一水平向右的力F拉著P使它做勻速運(yùn)動，則F的大小為（

）A.

4μmg

B.

3μmg

C.

2μmg

D.

μmg【答案】A【解析】（1）當(dāng)P向右運(yùn)動時，對于P而言，它受到的向左的阻力是地面給它的摩擦力，Q給它的摩擦力、定滑輪的繩子給它的拉力這三個力的總和。

（2）要使P做勻速運(yùn)動，它受到向右的拉力與向左的阻力相互平衡。

以Q為研究對象，Q與P之間動摩擦因數(shù)是μ，物塊的質(zhì)量都是m，所以Q給P的摩擦力也為f1=μmg；P做勻速運(yùn)動，則Q也做勻速運(yùn)動，由平衡條件可得繩子對Q的拉力為μmg，所以同一條定滑輪上的繩子給P的拉力也為μmg；P與桌面之間的動摩擦因數(shù)是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，地面對P的滑動摩擦力大小f2=2μmg。F=T+f1+f2=μmg+μmg+2μmg=4μmg，A正確。

故答案為：A18.（2019九上·寧波期末）如圖所示是汽車起重機(jī)，其中A，B組成滑輪組（結(jié)構(gòu)如示意圖），C桿伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸。裝在E里的電動機(jī)牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側(cè)增加的支柱，F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車起重機(jī)的敘述中錯誤的是(

)A.

滑輪組中B滑輪用于改變力的方向

B.

當(dāng)C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變小

C.

當(dāng)D桿伸長時力F的力臂將變小

D.

H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大【答案】B【解析】（1）定滑輪不省力不費(fèi)力，但能改變力的方向；動滑輪不能改變力的方向，但能省一半的力；（2）分析C桿伸長時動力臂的變化，從而推斷出D桿處壓力的變化；

（3）D桿伸長時，吊臂與水平面的夾角會增大，利用三角函數(shù)判斷動力臂的長度變化；

（4）當(dāng)起重機(jī)起吊重物時，車對地面的壓力非常大，從這個角度思考分析。A.B滑輪是定滑輪，不省力不費(fèi)力，只能改變力的方向，故A正確不合題意；

B.O點(diǎn)是支點(diǎn)，D桿對吊臂的支持力是動力，F(xiàn)是阻力；當(dāng)C桿伸長時，F(xiàn)的阻力臂L2會變長，根據(jù)杠桿平衡條件F×L2=FD×L1可知，當(dāng)阻力F和動力臂L1不變時，D桿對吊臂的支持力FD會增大，那么吊臂對D桿的壓力也同時增大，故B錯誤符合題意；

C.設(shè)吊臂與水平方向的夾角是θ，根據(jù)三角函數(shù)的知識可知，F(xiàn)的力臂L219.如圖所示，滑輪下掛重400N的物體G，滑輪重20N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的．要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點(diǎn)所加的豎起向上的力F應(yīng)是（杠桿上標(biāo)度的間距相等）（

）A.

210N

B.

280N

C.

420N

D.

240N【答案】B【解析】由于動滑輪能省一半的力，所以，繩子對杠桿的拉力為；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，，所以。

故選B本題是動滑輪和杠桿的綜合應(yīng)用，需要搞清楚杠桿的阻力與動滑輪繩子拉力的關(guān)系。20.（2017九上·樂清月考）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面勻速直線運(yùn)動，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運(yùn)動速度為l米/秒（若不計滑輪與，繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦）。那么在此過程中（

）A.

物體M與地面間的摩擦力為5牛

B.

物體M與地面間的摩擦力為10牛

C.

水平拉力F做功的功率為20瓦

D.

1秒內(nèi)滑輪對物體M做功為10焦【答案】C【解析】（1）物體M在水平面上做勻速直線運(yùn)動，那么它收到的摩擦力就等于動滑輪掛鉤上的拉力；因?yàn)閯踊喴蔡幱谄胶鉅顟B(tài)，所以根據(jù)F拉=2F計算即可；

（2）動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有2段，那么自由端拉力F移動的速度v=2v物，已知拉力和速度根據(jù)公式P=Fv計算功率即可；

（3）首先根據(jù)A.因?yàn)閯踊喸谒矫嫔献鰟蛩僦本€運(yùn)動，所以它的掛鉤上產(chǎn)生的拉力F拉=2F=2×10N=20N；因?yàn)槲矬wM也處于平衡狀態(tài)，所以它受到地面的摩擦力等于動滑輪掛鉤上的拉力，即f=F拉=20N，故A錯誤；

B.根據(jù)A中描述，故B錯誤；

C.動滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有2段，那么自由端拉力F移動的速度v=2v物=2×1m/s=2m/s；

水平拉力F做功的功率為：P=Fv=10N×2m/s=20W，故C正確；

D.1s內(nèi)物體M前進(jìn)的距離：21.（2019·紹興）如圖是上肢力量健身器示意圖。杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB=3BO，配重的重力為120牛。重力為500牛的健身者通過細(xì)繩在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85牛。在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F2時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60牛。已知F1：F2=2：3，杠桿AB和細(xì)繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計。下列說法正確的是（

）A.

配重對地面的壓力為50牛時，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為160牛

B.

配重對地面的壓力為90牛時，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為120牛

C.

健身者在B點(diǎn)施加400牛豎直向下的拉力時，配重對地面的壓力為35牛

D.

配重剛好被勻速拉起時，健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為540牛【答案】C【解析】（1）對配重進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡原理計算出配重繩子上的拉力F；對動滑輪進(jìn)行受力分析，計算出杠桿A點(diǎn)產(chǎn)生的拉力FA；根據(jù)杠桿的平衡條件計算出B點(diǎn)的拉力F1，并且找到B點(diǎn)拉力與配重的重力等之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；用同樣的方法計算出B點(diǎn)的拉力F2，借助F1：F2=2：3計算出動滑輪的重力；

（2）使用上面同樣的方法計算出配重對地面的壓力為50N和90N時，B點(diǎn)施加的向下的拉力；

（3）將FB=400N代入關(guān)系式計算配重對地面的壓力；

（4）配重剛好被拉起，即它對地面的壓力為0，根據(jù)上面的關(guān)系式計算出B點(diǎn)的拉力。

當(dāng)配重在地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)時，它受到的繩子的拉力F為：F=G-FN；

因?yàn)閯踊喩嫌?段繩子承擔(dān)物重，

因此杠桿A點(diǎn)受到的拉力：FA=2F+G動=2×G?FN+G動；

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：FA×OA=FB×OB；

2×G?FN+G動×OA=FB×OB

因?yàn)椋篈B=3BO；

所以：AO=2BO；

那么：2×G?FN+G動×2=FB×1；

即：FB=4×G?FN+2G動；

當(dāng)壓力為85N時，F(xiàn)1=4×120N?85N+2G動；

當(dāng)壓力為60N時，F(xiàn)2=4×120N?60N+2G動；

因?yàn)椋篎1：F2=2：3；

所以：4×120N?85N+2G動：4×120N?60N+2G動=2：3；

A.

F1＞F2，P1＜P2

B.

F1＞F2，P1＞P2

C.

F1＞F2，P1=P2

D.

F1＜F2，P1＜P2【答案】C【解析】（1）在不計繩重和摩擦?xí)r物體升高h(yuǎn)，用定滑輪提升物體時繩子自由端移動的距離為h，若用動滑輪提升物體時，繩子自由端移動的距離為2h，則定滑輪提升物體時，拉力做功為：，動滑輪提升物體時，拉力做功為，因?yàn)?，所?即；（2）又時間相同，且，根據(jù)功率公式可知：．由以上分析得到，ABD錯誤，C正確．故選C．在不計繩重和摩擦?xí)r，力在相等的時間內(nèi)對物體所做的功相等，根據(jù)功率即可比較功率大??；物體升高h(yuǎn)，用定滑輪提升物體時，繩子的自由端移動的距離為h，若用動滑輪提升物體時，繩子的自由端移動的距離為2h，根據(jù)功的公式即可比較拉力的大?。?3.（2019·海曙模擬）某工廠搬運(yùn)貨物用了如圖所示的裝置。已知滑輪組中繩子能承受的最大拉力為500N，定滑輪的質(zhì)量為0.5kg，動滑輪的質(zhì)量為0.6kg，貨箱重為15N，不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦，下列說法正確的是（

）A.

勻速吊起貨物上樓，每次能吊的貨物最多不能超過1469N

B.

使用的定滑輪質(zhì)量越小越省力翻貨箱

C.

工人分別用5m/s和3m/s速度勻速拉升同一貨物，工人做功的功率相同

D.

所吊貨物質(zhì)量為100kg，勻速提升10m，則水平拉力F所做的功為10210J【答案】D【解析】（1）勻速提起貨物時，動滑輪上有三段繩子承擔(dān)重力，可根據(jù)nF=G物+G箱+G動計算能吊起貨物的重力；

（2）定滑輪固定在上面，不隨物體一起運(yùn)動，據(jù)此判斷；

（3）勻速提升同一貨物，自由端的拉力相等，根據(jù)P=Fv判斷工人做功的功率大小；

（4）首先根據(jù)nF=G物+G動計算出自由端的拉力，然后根據(jù)s=nh計算出自由端移動的距離，最后根據(jù)W=Fs計算水平拉力做的功。

A.

動滑輪的重力為：G動=m動g=0.6kg×10N/kg=6N；

勻速吊起貨物上樓，當(dāng)繩子的拉力達(dá)到最大500N時，

每次吊起的貨物最多為：G物=nF-G動-G箱=3×500N-6N-15N=1479N，故A錯誤；

B.定滑輪不隨貨物一起移動，因此它的質(zhì)量不會影響自由端的拉力，故B錯誤；

C.勻速提升同一貨物，自由端的拉力相等，根據(jù)公式P=Fv可知，速度越大，工人做功的功率越大，故C錯誤；

D.所吊貨物的重力為：G=mg=100kg×10N/kg=1000N；

自由端的拉力為：F=G動+G物+G箱n=1000N+6N+15NA.

h

B.

1.5h

C.

2h

D.

2.5h【答案】B【解析】首先根據(jù)ab系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可以求得a球上升h時的速度的大?。?，b球落地，a球的機(jī)械能守恒，從而可以求得a球上升的高度的大?。?/p>

設(shè)a球到達(dá)高度h時兩球的速度v，根據(jù)機(jī)械能守恒：

3mg?=mg?+12（3m+m）v2；

解得：V=g?，

此時繩子恰好放松，a球開始做初速為V=g?的豎直上拋運(yùn)動，

25.（2019九上·義烏期中）如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動。物體B重10N，彈簧測力計的示數(shù)恒為5N（不計滑輪、測力計、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑）。下列說法正確的是（

）A.

物體A受到地面的摩擦力是5N

B.

滑輪移動的速度是0.4m/s

C.

水平拉力F的功率是4.8W

D.

在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J【答案】D【解析】（1）物體B保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的知識計算出AB之間摩擦力的大小；動滑輪上有2段繩子承擔(dān)拉力，根據(jù)F拉=12F計算出作用在物體A上繩子的拉力；最后對A進(jìn)行受力分析，根據(jù)F拉=fAB+f地計算A受到地面的摩擦力；

（2）拉力F作用在動滑輪的軸上，因此是費(fèi)力的，那么它就省距離，根據(jù)v=12v物計算滑輪移動的速度；

（3）已知拉力和速度根據(jù)公式P=Fv計算拉力的功率；

（4）首先根據(jù)s物=v物t計算出A前進(jìn)的距離，然后根據(jù)WA.因?yàn)槲矬wA處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以它受到的A的摩擦力與測力計的示數(shù)平衡，即fAB=F示數(shù)=5N；作用在物體A上繩子的拉力：F拉=12F=12×24N=12N；物體A受到向左的拉力，向右的摩擦力fAB、f地面，那么地面對A的摩擦力：f地面=F拉-fAB=12N-5N=7N，故A錯誤；

B.滑輪移動的速度為：v=12v物=12×0.2m/s=0.1m/s，故B錯誤；

C.水平拉力F的功率是：P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W，故C錯誤；

D.物體A前進(jìn)的距離為：s物=v物26.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是（

）A.

檢驗(yàn)硫酸根離子

B.

探究水的運(yùn)輸部位

C.

組裝省力到1/3的滑輪組

D.

驗(yàn)證酶的專一性【答案】B【解析】本題考查根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)硫酸根離子的存在常用方法是：加入硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀硝酸（排除碳酸根的干擾)沉淀不溶解或者用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)，先加稀鹽酸（排除是碳酸根和銀離子的干擾)，再加BaCl2溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，則說明含硫酸根離子。A選項是想通過Ag+和未知溶液中的SO42-離子反應(yīng)生成微溶的Ag2SO4白色沉淀而達(dá)到目的，而實(shí)際上如果未知溶液中含有Cl-也會與Ag+反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，對結(jié)果會產(chǎn)生干擾，所以A選項錯誤；B選項中植物的莖中含有導(dǎo)管和篩管且水帶運(yùn)輸是從下自上的，只要看莖的截面中那哪一部分被紅墨水染紅，就可以知道水分的運(yùn)輸部位，所以B選項正確；C選項中該滑輪組如果從兩輪中間水平剪開，只有二股繩子與下面的動滑輪相連，所以該滑輪組省二分之一的力，所以C選項錯誤；D選項裝置中的變量是溫度，只能說明酶的活性受溫度的影響，而不能說明酶具有專一性，如果要說明酶具有專一性，實(shí)驗(yàn)的變量應(yīng)該是兩種不同的待分解溶液且溫度應(yīng)該保持相同，所以D選項錯誤。故選B。27.小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組(如圖所示)，分別將同一物體以相同速度提高到相同高度，滑輪組的機(jī)械效率分別為η1、η2，拉力分別為F1、F2，拉力的功率分別為P1、P2，忽略繩重及摩擦，下列關(guān)系正確的是(

)A.

F1＞F2η1＝η2P1＝P2

B.

F1＜F2η1＝η2P1＜P2

C.

F1＞F2η1＝η2P1＞P2

D.

F1＞F2η1＞η2P1＝P2【答案】A【解析】（1）已知滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，不計繩重及摩擦,拉力等于物重和動滑輪重之和的1n,由此判斷拉力的大小關(guān)系;

（2）把相同的重物勻速提升相同的高度,做的有用功相同;利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度,做額外功相同;可知利用滑輪組做的總功相同,再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系;

（3）物體上升的高度相同,所用時間相同,可判斷繩子自由端移動的時間相同,再根據(jù)P＝Wt比較功率的大小。

不計繩重及摩擦,動滑輪重相同，

（1）左圖中二條繩子承擔(dān)物重，右圖中三條繩子承擔(dān)物重，則

F1＝G+G動2，F(xiàn)2＝G+G動3，所以，F(xiàn)1>F2；

（2）因?yàn)閯踊喼叵嗤?提升的物體重和高度相同，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同,總功相同，由η＝W有28.（2019·慈溪模擬）如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計的示數(shù)為3N。若不計滑輪、彈簧測力計和繩的重以及滑輪摩擦，則下列說法正確的是(

)A.

B受到的摩擦力為3N，方向水平向左

B.

滑輪移動的速度為0.4m/s

C.

繩子拉物體A的功率為2W

D.

在運(yùn)動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)仍為3N【答案】D【解析】物體B靜止時，受力平衡，根據(jù)二力平衡條件判斷摩擦力的方向和大??；根據(jù)動滑輪的特點(diǎn)可知滑輪移動的速度和繩子拉物體A的拉力，利用P=Fv求出功率；運(yùn)動過程中，影響滑動摩擦力的因素不變時，滑動摩擦力的大小不變。

A、物體B保持靜止，受到測力計向左的拉力和向右的摩擦力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知f=F=3N，故A錯誤；

B、動力F作用在動滑輪上，所以動滑輪移動的速度是繩端移動速度的二分之一，所以動滑輪的移動速度為0.1m/s，故B錯誤；

C、該滑輪為動滑輪，繩子拉物體A的力為FA=1/2F=5N，其功率為P=Wt=Fst=Fv=5N×0.2m/s=1W，故C錯誤；

D、拉力增大時，由于B和A之間的摩擦力的影響因素不變，所以它們之間的摩擦力不變，彈簧測力計的示數(shù)仍為3N，故D正確。二、填空題（共8題；共17分）29.（2018九上·象山期中）如圖所示，F(xiàn)1=10N，F(xiàn)2=2N，此時物體A向右做勻速直線運(yùn)動速度為0.2m/s，物體B相對于地面靜止（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。則拉力F1的功率為________瓦，A與地面的摩擦為________牛，若F1增大到12牛，則物體B將________（選填“向左，向右，保持靜止”）【答案】2；6；保持靜止【解析】（1）已知拉力F1和它的速度根據(jù)公式P1=F1v1計算它的功率；

（2）動滑輪上有2段繩子，根據(jù)F2=12fB計算出B和A之間摩擦力的大小，然后對A進(jìn)行受力分析，根據(jù)公式F1=fB+f地計算A與地面之間的摩擦力；

（3）根據(jù)影響滑動摩擦力的因素分析B受到摩擦力的大小是否變化。

（1）拉力F1的功率為：P1=F1v1=10N×0.2m/s=2W；

（2）動滑輪上有3段繩子，

根據(jù)公式F2=12fB得到，AB之間摩擦力fB=2F2=2×2N=4N；30.（2019九上·蕭山月考）如圖所示，物體A在物體B的重力作用下做勻速直線運(yùn)動。若在A上再施加一個水平向左、大小為180N的拉力F（圖中未畫出），則物體A向左做勻速直線運(yùn)動，此時物體A與桌面之間的摩擦力為________N，物體B的重力為________N（滑輪與繩間摩擦、繩重和滑輪重均不計）?！敬鸢浮?0；45【解析】根據(jù)物體向左和向右做勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)，利用二力平衡的條件列出等量關(guān)系式，最后聯(lián)立計算即可。當(dāng)物體A水平向右做勻速直線運(yùn)動時，它受到平衡力，

即f=2GB

①；

當(dāng)物體A水平向左做勻速直線運(yùn)動時，它受到平衡力，

即F=f+2GB=180N

②；

①和②聯(lián)立解得：GB=45N，f=90N。31.（2019九上·嘉興期末）生產(chǎn)、生活中常使用各種機(jī)械，正確理解機(jī)械的原理，可以更好的利用機(jī)械。

甲

乙（1）圖甲為一杠桿，雖作用點(diǎn)不同，但F1、F2、F3大小相同，都能使杠桿在水平位置保持平衡。從杠桿平衡條件分析，三個力都要沿圓的切線方向，目的是讓三個力的________相同。（2）如圖乙所示，若滑輪重為4N，重物重為16N，OB=2OA。要使輕質(zhì)杠桿保持平衡，則F=________N。(不計繩重和摩擦)

【答案】（1）力臂

（2）5【解析】（1）力臂是力的用線到支點(diǎn)的距離；圓的切線與半徑垂直；

（2）根據(jù)動滑輪的工作特點(diǎn)及杠桿平衡條件F1（1）力臂是力的用線到支點(diǎn)的距離，圓的切線與半徑垂直，三個力都沿圓的切線方向，目的是讓三個力的力臂相同；

（2）使用動滑輪可以省一半的力，所以作用在A點(diǎn)的力FA＝G輪+G物2＝32.（2018九上·柯橋月考）如圖，不計摩擦和滑輪的重量，物體的重量為1000牛，人體的重量為600牛，當(dāng)物體G勻速升高時,人對地板的壓力是________牛?！敬鸢浮?00【解析】動滑輪上有2段繩子，根據(jù)nF=G物計算出繩子上的拉力，然后再根據(jù)G人=F+F支持計算出地面對人的支持力，最后根據(jù)相互作用力原理計算出人對地面的壓力。

動滑輪上有2段繩子，

那么繩子上的拉力：F=G物n=1000N2=500N；

33.（2019九上·寧波期末）如圖，重100N的物體，以0.1米/秒的速度在水平面上作勻速直線運(yùn)動，作用在繩自由端的拉力是20N，則物體A受到的滑動摩擦力是________N。10秒內(nèi)繩子自由端通過的距離是________米。（不計滑輪及繩重，不計繩與滑輪間的摩擦），拉力F做功的功率為________W?！敬鸢浮?0；2；4【解析】（1）以動滑輪為對象進(jìn)行分析，它受到向左的拉力有3個，向右的拉力1個，根據(jù)F拉=2F計算動滑輪上向右受到的拉力F拉；物體A做勻速直線運(yùn)動，那么它受到的摩擦力與動滑輪的拉力是平衡力，根據(jù)f=F拉計算A受到的摩擦力；

（2）首先根據(jù)v=nv'計算出自由端移動的速度，然后根據(jù)s=vt計算自由端通過的距離；物體A施加給動滑輪的拉力：F拉=2F=2×20N=40N；

物體A受到的滑動摩擦力為：f=F拉=40N；

繩子自由端的移動速度為：v=nv'=2×0.1m/s=0.2m/s；

繩子自由端通過的距離為：s=vt=0.2m/s×10s=2m；

34.小麗同學(xué)用水平力F拉動如圖所示裝置，使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運(yùn)動了80cm，物體B重50N(物體B與A始終接觸)，此過程中地面受到的摩擦力為10N，彈簧測力計的示數(shù)為8N。若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦，則滑輪移動的速度為________m/s，水平拉力F的功率為________W?！敬鸢浮?.1；3.6【解析】（1）滑輪移動的距離與拉力F一致，即根據(jù)s=1ns物計算出滑輪移動的距離，再根據(jù)公式v=st計算它的速度；

（2）首先對A進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡的知識計算出A受到的拉力，再根據(jù)F=nFA計算出拉力F，最后根據(jù)P=Fv計算拉力的功率。

（1）滑輪移動的距離s=1ns物=12×0.8m=0.4m；

滑輪移動的速度v=st=35.（2018九上·金華月考）如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動。物體B重10N，彈簧測力計的示數(shù)恒為5N(不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)。物體A受到地面的摩擦力是________N，水平拉力F的功率是________W?！敬鸢浮?；2.4【解析】（1）物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡計算出AB之間的摩擦力的大小；動滑輪做勻速直線運(yùn)動，那么它受到的也是平衡力，即向左的拉力F等于向右的兩根繩子上的拉力之和，據(jù)此計算出繩子上的拉力F繩；物體A做勻速直線運(yùn)動，那么它受到的向左繩子的拉力等于AB之間摩擦力與A與地面之間摩擦力的和，據(jù)此計算A受到地面的摩擦力；

（2）由于拉力F作用在動滑輪的軸上，因此是費(fèi)力的，那么就省距離，根據(jù)公式v=1nv（1）物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么AB之間的摩擦力fAB=5N；

動滑輪做勻速直線運(yùn)動，那么繩子上的拉力F繩子=1nF=12×24N=12N；

物體A做勻速直線運(yùn)動，那么：F繩子=fAB+36.如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動，彈簧秤B的示數(shù)為10N，則拉力F的大小為________

N，物體A與水平桌面的摩擦力大小為________

N?！敬鸢浮?0；10【解析】如圖所示，彈簧測力計B測出了動滑輪上的繩子上的拉力為10N；則物體A受到拉力為10N；又因物體A做勻速直線運(yùn)動，則物體A與水平桌面的摩擦力與物體A受到拉力是一對平衡力，則摩擦力大小也是10N；拉力F=2f=2×10N=20N。物體A勻速運(yùn)動，受到的合力為零，故A物體所受拉力和摩擦力相等；動滑輪上有兩段繩子，拉力F是A所受摩擦力的2倍。三、實(shí)驗(yàn)探究題（共1題；共3分）37.（2019·吳興模擬）在探究動滑輪使用特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，各小組按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個小組的實(shí)驗(yàn)器材都相同（摩擦力可忽略不計）。甲小組按照實(shí)驗(yàn)要求在滑輪上掛上鉤碼，豎直向上拉彈簧測力計，每次都勻速提起鉤碼，如圖（a)所示。乙、丙兩個小組的同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，沒有注意按照要求規(guī)范操作，他們偏離豎直方向斜向上拉彈簧測力計，勻速提起鉤碼，實(shí)驗(yàn)情況分別如圖（b）、（c)所示。各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。表一（甲小組）表二（乙小組）表三（兩小組）實(shí)驗(yàn)序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）實(shí)驗(yàn)序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）實(shí)驗(yàn)序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.3（1）由所學(xué)知識我們知道：若不計繩重和摩擦，使用動滑輪可以省一半的力，根據(jù)以上小組的實(shí)驗(yàn)，請求出他們所用動滑輪的重力為________

N。（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，得出的初步結(jié)論是________。（3）如果家里安裝日光燈，你認(rèn)為更合理的為圖________（填“甲”或“乙”）。

【答案】（1）-0.2

（2）使用動滑輪提起同一個物體時，繩子與豎直方向的夾角越大，所用的拉力也就越大

（3）甲【解析】（1）使用動滑輪時，連接在動滑輪上的繩子平行時，才能省一半的力；選取表一第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)2F=G+G動計算動滑輪的重力；

（2）比較表三和表二中對應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)控制變量法的要求描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論；

（3）根據(jù)（2）中結(jié)論對合理方案進(jìn)行選擇。

（1）根據(jù)表一第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體重力為1N時，彈簧測力計的示數(shù)是0.6N；

那么動滑輪的重力為：G動=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N；

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、4、7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，得出的初步結(jié)論是：使用動滑輪提起同一個物體時，繩子與豎直方向的夾角越大，所用的拉力也就越大；

（3）根據(jù)（2）中結(jié)論可知，繩子與豎直方向的夾角越小，受到的拉越小，日光燈懸掛就越安全，因此應(yīng)該選擇圖甲。

故答案為：（1）0.2；（2）同解析；（3）甲四、解答題（共9題；共113分）38.（2020·富陽模擬）在某建筑工地上，為了搬運(yùn)建筑材料，常常采用如圖所示的簡單機(jī)械。鋼絲繩拉力由電動機(jī)提供，電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，電動機(jī)消耗的電能除了線圈發(fā)熱外，全部用于對鋼絲繩做功。此滑輪組在2分鐘內(nèi)將重為6600牛的建筑材料勻速提升12米，所用的拉力為1760N(鋼絲繩重和摩擦不計)。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率；（2）如果提供動力的電動機(jī)在220V的電壓下正常工作，求此過程中流過電動機(jī)的電流以及電動機(jī)線圈電阻。【答案】（1）η=W有用W總×100%=GnF=66005×1760=75%

（2）W機(jī)＝FS＝1760N×60m＝105600J

W電＝【解析】（1）在使用滑輪組提升重物時，可根據(jù)公式η=W有用W總=GnF計算它的機(jī)械效率；

（2）首先確定承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)s=nh計算出自由端移動的距離，再根據(jù)W機(jī)＝Fs計算出電動機(jī)做的機(jī)械功，接下來根據(jù)公式

W電39.如圖甲為塔式起重機(jī)簡易示意圖，塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝。(動滑輪重、繩重及摩擦均不計，g取10牛/千克)（1）為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機(jī)，配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越________。（2）圖乙為起重機(jī)鋼絲繩穿繩簡化示意圖，滑輪a的作用是________。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104牛，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過多少千克________？（3）若將重為1.2×104牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30米，再沿水平方向移動20米，則此過程中克服貨物重力做功多少焦？（4）若該起升電動機(jī)的效率為90%，將重為1.2×104牛的貨物提升到30米的高度，用時50秒，則該起升電動機(jī)的實(shí)際功率是多少瓦？（5）電動機(jī)通過滑輪組，將質(zhì)量為600千克的零件，以0.4米/秒的速度勻速吊高4米。求：電動機(jī)對零件做的功為多少焦？電動機(jī)的功率至少為多少瓦？(g取10牛/千克)（6）已知橫梁長度為L，零件質(zhì)量為m，電動機(jī)吊著零件從M點(diǎn)出發(fā)并開始計時，以水平速度v勻速運(yùn)動到N點(diǎn)，橫梁對軌道A的壓力F與時間t的關(guān)系式為：F＝________。

【答案】（1）大

（2）改變力的方向；由題意可知該滑輪組承擔(dān)總重的繩子有2段，故G＝2F＝3×104?！?＝6×104牛由G＝mg可得：m＝

（3）解：W＝Fs＝Gh＝1.2×104?！?0米＝3.6×105焦，由于水平移動時，重力方向上沒移動距離，故水平移動過程中重力沒做功

（4）解：有用功W有用＝Gh＝1.2×104?！?0米＝3.6×105焦，總功W總＝W有用η＝3.6×105焦90%＝4×105焦，實(shí)際功率P＝W總t＝4×105焦50秒＝8000瓦

（5）解：電動機(jī)對零件做的功：W＝Gh＝mgh＝600千克×10牛/千克×4米＝2.4×104焦，因橫梁、電動機(jī)、掛鉤、滑輪、鋼索、導(dǎo)線的質(zhì)量以及滑輪上的摩擦均不計，所以，拉力做的功即為克服零件重力所做的功，則電動機(jī)對零件做功的功率：P＝Wt【解析】（1）塔式起重機(jī)其實(shí)就是一個杠桿，貨物的重力相當(dāng)于動力，配重的重力相當(dāng)于阻力；起重臂的長度其實(shí)就是動力臂的長度，根據(jù)杠桿平衡條件判斷；

（2）定滑輪不省力不費(fèi)力，只能改變力的方向；動滑輪上有兩根繩子承擔(dān)重力，所以貨物的重力G=2F，然后根據(jù)公式m=Gg計算貨物的質(zhì)量；

（3）已知物體的重力和上升高度根據(jù)公式W=G?計算克服重力做的功；

（4）首先根據(jù)公式W有用＝G?計算出電動機(jī)做的有用功，然后根據(jù)W總＝W有用η計算出電動機(jī)做的總功，最后利用公式P=W總t計算即可；

（5）首先根據(jù)W＝G?計算出克服零件重力做的功，然后再利用公式P=Wt計算出電動機(jī)的最小功率；

（6）把MN看作一根杠桿，B為支點(diǎn)，A端對橫梁的支持力為動力，零件的重力為阻力（其它重力和摩擦力不計），根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行計算即可。

（1）塔式起重機(jī)其實(shí)就是一個杠桿，貨物的重力相當(dāng)于動力，配重的重力相當(dāng)于阻力；根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)物體重力不變時，起重臂的長度越大，阻力臂和阻力臂的乘積越大；在阻力臂不變時，只能增大配重的質(zhì)量；

（2）a是定滑輪，作用時改變力的方向；

該滑輪組承擔(dān)總重的繩子有2段，故G=2F=3×104N×2＝6×104N；

由G=mg可得：m=Gg=6×104N10N/kg=6000kg；

（3）克服重力做的功為：W=Fs=G?=1.2×104N×30m=3.6×105J

由于水平移動時，重力方向上沒移動距離，故水平移動過程中重力沒做功；

（4）有用功：W有用＝G?＝1.2×104N×30m＝3.6×105J；

總功：W總＝W有用η=3.6×105J90%（1）安裝在天花板上虛線框內(nèi)的簡單機(jī)械應(yīng)是________。（2）使用一段時間后，對手搖器的轉(zhuǎn)軸添加潤滑劑，目的是________。（3）將掛在晾衣架上重為20牛的衣服升高1.5米，至少對衣服做多少功?（4）由于使用不當(dāng).造成晾衣架右側(cè)鋼絲繩受損，最多只能承受15牛的力，左側(cè)鋼絲繩能正常使用。晾衣架的橫桿上有11個小孔，相鄰兩孔間的距離均為20厘米?，F(xiàn)準(zhǔn)備將重為20牛的一件衣服掛到水平橫桿的小孔進(jìn)行晾曬，通過計算說明掛在哪些編號的小孔，在側(cè)鋼絲繩會斷裂(橫桿、衣架和鋼絲繩等自重不計)?！敬鸢浮浚?）定滑輪

（2）減小摩擦

（3）W=Fs=Gh=20?！?.5米=30焦

（4）晾衣桿可看作是一個杠桿，左側(cè)繩與晾衣桿的交點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，l2為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離根據(jù)杠桿平衡公式：F1×l1=F2×l2可得l2=F1×l掛在9、10、11三個孔上晾曬會損壞晾衣架。【解析】（1）根據(jù)這個簡單機(jī)械的工作特點(diǎn)推斷它的種類；

（2）減小摩擦的方法：①減小壓力；②減小接觸面的粗糙程度；③改變接觸面；③添加潤滑劑；

（3）根據(jù)W=Gh計算對衣服做的功；

（4）可以將晾衣桿看作一個杠桿，左側(cè)繩子與晾衣桿的交點(diǎn)為支點(diǎn)，衣服的重力為阻力，衣服的懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離為阻力臂；右側(cè)繩子的拉力為動力，動力臂就是晾衣桿的長度，根據(jù)杠桿的平衡條件，計算出阻力臂的長度，然后對小孔的位置進(jìn)行定位，從而確定鋼絲繩會斷裂的小孔位置。

（1）根據(jù)圖片可知，安裝在天花板內(nèi)的機(jī)械，應(yīng)該能夠旋轉(zhuǎn)，并且它的位置固定不變，因此應(yīng)該是定滑輪。

（2）使用一段時間后，對手搖器的轉(zhuǎn)軸添加潤滑劑，目的是減小摩擦。

（3）至少對衣服做功：W=Fs=Gh=20N×1.5m=30J；

（4）晾衣桿可看作是一個杠桿，左側(cè)繩與晾衣桿的交點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，l2為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離；

根據(jù)杠桿平衡公式：F1×l1=F2×l2；

可得：

l2=F1×l141.（2019九下·秀洲月考）為了將放置在水平地面上質(zhì)量為10kg的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計了圖（甲）所示的滑輪組裝置。當(dāng)小明用圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度υ和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖（丙）和（?。┧尽Ｈ糁匚锱c地面的接觸面積S=500cm2，不計摩擦和繩重，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。（1）重物放在水平地面上時，地面受到的壓強(qiáng)是多少帕斯卡？（2）1～3秒內(nèi)物體的動能如何變化？________（3）動滑輪的重力為________N（4）在2～3s內(nèi)，拉力F做功的功率是多少？【答案】（1）解：F=G=mg=10kg×10N/kg=100Np=F/S=100N/（500×10-4m2）=2000Pa（2）1～2s內(nèi)動能增加，2～3s內(nèi)動能保持不變（先增大后保持不變）

（3）20N

（4）解：2~3s內(nèi)，自由端繩子移動的速度v=nv'=3×2.50m/s=7.5m/s；

拉力F的功率為：P=Fv=40N×7.5m/s=300W。【解析】（1）水平面上物體對地面的壓力等于它自身的重力，即：F=G；已知壓力和受力面積根據(jù)公式p=FS計算壓強(qiáng)；

（2）當(dāng)質(zhì)量不變時，動能隨速度的變化而變化；分析丙圖，找到1~3s內(nèi)物體速度的變化規(guī)律即可；

（3）根據(jù)丙圖可知，物體在2~3s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動；根據(jù)乙圖可知，這時自由端的拉力是40N；已知自由端的拉力和物體重力根據(jù)公式nF=G+G動計算動滑輪的重力即可；

（4）首先根據(jù)v=nv'計算出2~3s內(nèi)拉力移動的速度，然后根據(jù)公式P=Fv計算拉力的功率。

（1）重物對地面的壓力：F=G=mg=10kg×10N/kg=100N；

重物對地面的壓強(qiáng)：p=FS=100N500×10?4m2=2000Pa；

（2）分析丙圖可知，物體在1~2s內(nèi)速度不斷增大，2~3s內(nèi)速度保持不變，因此物體的動能先增大后保持不變；

（3）物體的重力為：G=mg=10kg×10N/kg=100N；

根據(jù)丙圖可知，物體在2~3s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動；根據(jù)乙圖可知，這時自由端的拉力是40N；

動滑輪上承擔(dān)重力的繩子有3段，42.新農(nóng)村建設(shè)中，某工人利用如圖所示的滑輪組提升重2700N的物體，物體上升了2m，繩子末端的拉力為750N，不計繩重和摩擦力，求：（1）工人做的有用功是多少？（2）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？（3）動滑輪的總重力是多少N？【答案】（1）解：使用滑輪組做的有用功：W有用=Gh=2700N×2m=5400J工人做的有用功是=5400J（2）解：由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，則s=4h，使用滑輪組做的總功：W總=Fs=Fnh=750N×4×2m=6000J，滑輪組的機(jī)械效率：答：該滑輪組的機(jī)械效率是=90%

（3）解：不計繩重和摩擦力，繩子自由端拉力：即：，解得：G動=300N答：動滑輪的總重力是300N【解析】由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，則s=4h．（1）知道提升物體的高度和物重大小，利用W有用=Gh求出使用滑輪組做的有用功；（2）利用s=4h求出繩子自由端移動的距離，知道拉力大小，利用W總=Fs求出總功，再利用求出該滑輪組的機(jī)械效率．（3）不計繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據(jù)?求動滑輪重43.如圖甲所示，正方體A邊長0．2m，作為配重使用，杠桿OE：OF=2：3，某同學(xué)用這個裝置和一個密閉容器D提取水中的圓柱體B，圓柱體B