簡單機(jī)械-滑輪與機(jī)械效率（練習(xí)）

浙教版九年級上冊第三章第四節(jié)

簡單機(jī)械滑輪與機(jī)械效率

【同步練習(xí)解析】

一、選擇題

1.（2023?浙江臺(tái)州中考真題）某同學(xué)研究滑輪的作用，用重為0.2牛的滑輪，把2牛的鉤碼勻速提升1米。

在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，拉力尸做的功為（）

B.1.1焦C.2.2焦D.4.4焦

【答案】C

【解析】由圖可知,使用的是動(dòng)滑輪，繞繩子的段數(shù)〃=2,不計(jì)繩重和摩擦，拉力

F=1(G+GQ=*(2N+0.2N)=1.IN

拉力端移動(dòng)的距離,s=2?=2xlm=2m

拉力做的功W=￡s=l.lNx2m=2.2J

2.（2023?浙江寧波中考真題）如圖所示，小寧用豎直向上的拉力廠提升物體，使物體在2s內(nèi)勻速上升了0.1m。

己知物體重為IN,動(dòng)滑輪重為0.25N,不計(jì)繩重和摩擦。這一過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（）

\\\\\\\\

F

A.繩子自由端移動(dòng)速度為0.05m/sB.拉力廠的大小為0.625N

C.拉力尸做功為0.125JD.該滑輪的機(jī)械效率為80%

【答案】A

s0.1m八”,

【解析】A.由題意可知，繩子的股數(shù)為2股，物體上升的速度為-=-------=0.05m/s

2s

故繩子自由端移動(dòng)速度為v=2v=2x0.05m/s=0.lm/s

故A錯(cuò)誤，符合題意；

1NtO2N

B.拉力”的大小為F=^~^=-=o.625N

n2

故B正確，不符合題意；

C.拉力尸做功為IV=Fs=0.625Nx2x0.1m=0.125J

故C正確，不符合題意；

D.該滑輪的機(jī)械效率為"需=￥=等="=）NT。%

%FsFnhnF2xO.625N

故D正確，不符合題意。

故選Ao

3.（2023?浙江--模）如圖所示，工人用180N的拉力產(chǎn)使重10C0N的物體以lm/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),

已知物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.3倍。下列說法正確的是（）

A.繩子自由端移動(dòng)的速度是3m/sB.物體受到的拉力為360N

C.在2秒內(nèi)拉力做的功為360JD.滑輪組的機(jī)械效率為83.3%

【答案】D

【解析】A.由題圖可知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)為“=2,則繩子自由端移動(dòng)的速度是%=〃%=2xlm/s=2m/s

故A錯(cuò)誤；

B.物體受到水平地面的摩擦力為/=0.3G溝=0.3xl000N=300N

由于物體是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，則物體受到的拉力

為心于=300N

故B錯(cuò)誤：

C.根據(jù)W=Fs=Fvt

可得，在2秒內(nèi)拉力做的功，即息功為％=Es=/%f=180Nx2m/sx2s=720J

故C錯(cuò)誤：

D.在2秒內(nèi)，拉力對物體做的有用功為匕,=尸拉s物=/1y/=300Nxlm/sx2s=600J

根據(jù)葉a可得，滑輪組的機(jī)械效率為x100%=^x100%83.3%

%720」

故D正確。

4.（2023?浙江寧波模擬）小濱同學(xué)用如圖滑輪組提起一個(gè)重物，已知重物重力為G,小濱重尢為500N,不

計(jì)繩重及繩與滑輪之間的摩擦。以下說法正確的是（）

A.若不計(jì)滑輪重力，小濱可以提起的重物最大重力不超過500N

B.若小濱將繩子豎直向下拉動(dòng)2m,則重物可以提升4m

C.若G=600N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為75%,則動(dòng)滑輪的重力為200N

D.若小濱向右拉動(dòng)繩子，所需的拉力將會(huì)逐漸增大

【答案】C

【解析】A.小濱同學(xué)重500N,他對繩子的最大拉力為500N。有兩根繩子與動(dòng)滑輪接觸，不考慮繩重與摩

擦。則他能夠提起的重物總重（物重與動(dòng)滑輪總重）為G總=2尸=2x500N=1000N

而動(dòng)滑輪的重力為幾?；蛘邘资?，故小濱同學(xué)能夠提起的物重遠(yuǎn)超500N。故A錯(cuò)誤；

B.有兩段繩子與動(dòng)滑輪接觸，繩子自由端移動(dòng)的距離為動(dòng)滑輪上升距離的2倍，所以此時(shí)物體上升的距離

為/?=—s=—xzm=Im

22

故B錯(cuò)誤；

%GhGhG

C.不考慮繩重與摩擦，滑輪組的機(jī)械效率計(jì)算式為WFs；（G+G/2/7G+1

當(dāng)物重G=600N且機(jī)械效率為75%時(shí)，可求出動(dòng)滑輪重為G^=1G=1X600N=200N

故C正確:

D.繩子自由端最后接觸的是定滑輪，定滑輪能改變力的方向，不會(huì)改變力的大小。故向右拉繩子，拉力不

會(huì)增大。故D錯(cuò)誤。

5.（2023?浙江紹興二模）我們經(jīng)常用摩擦力的知識來分析拔河比賽的輸贏情況。如圖，小明和爸爸媽媽通

過一個(gè)滑輪組進(jìn)行拔河比賽。已知爸爸與地面之間的摩擦力最大可達(dá)540牛。為了勝過爸爸，小明能挺住

不動(dòng)，則媽媽與地面間的摩擦力至少應(yīng)達(dá)到（不計(jì)滑輪重、繩重及其摩擦）（）

【答案】C

【解析】因滑輪組處于靜止?fàn)顟B(tài)，在水平方向受到的爸爸的拉力大小等于受到媽媽拉力與小明的拉力大小

之和。因爸爸、媽媽處都于靜止?fàn)顟B(tài)，故爸爸、媽媽受到的地面施加的摩擦力與滑輪組對爸爸、媽媽的拉

力為一對平衡力，大小相等。爸爸與地面之間的摩擦力最大可達(dá)540牛，故滑輪組右端拉爸爸的拉力大小

等于540N,由力的作用是相互的，爸爸拉滑輪組的拉力為540N,不計(jì)滑輪重、繩重及其摩擦，右側(cè)滑輪組

繩子的有效段數(shù)為3,小明的拉力大小為F=1x540N=180N

媽媽拉滑輪組的拉力F都產(chǎn)F的尸=/■改尸=540N180N=360N

滑輪組拉力媽媽的力為360N,根據(jù)二力平衡，則媽媽與地面間的摩擦力至少應(yīng)達(dá)到360N,故ABD不符合

題意,C符合題意。

6.（2022?浙江寧波一模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動(dòng)繩

子自由端，5s內(nèi)使物體力勻速上升1.5m,提升過程中拉力廠的功率為180W。已知物體力重540N,該工

人重700N。不計(jì)繩重和摩擦，下列關(guān)于該過程的說法正確的是（）

A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3m/sB.動(dòng)滑輪重160N

C.該工人對地面的壓力為400ND.工人利用該滑輪組提升物體的最大機(jī)械效率為90%

【答案】C

【伸析】A.由圖可知〃=2,繩子自由端移動(dòng)的距離nh=2x1.5m=3m

繩子a由端移動(dòng)的速度I，j=警=0.6m/s

t5s

故A錯(cuò)誤；

\?0W

B.繩子自由端的拉力F=-p=^^=3（）0N

v0.6m/s

所以動(dòng)滑輪的重力-G=2x300N-540N=60N

故B錯(cuò)誤；

C.此時(shí)工人受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力和支持力，由力的平衡條件可知，工人受到的支持力

戶［=G人一戶=700N-300N=400N

工人對地面的壓力與工人受到的支持力是一對相互作用力，因此工人對地面的壓力F滬F,=400N

故C正確；

D.人通過定滑輪向下拉繩子時(shí)的最大拉力等于人自身的重力，即繩子自由端的最大拉力FA=700N

所以此時(shí)能提升的最大物重6域大=〃/大-G動(dòng)=2x700N-60N=1340N

滑輪組的最大機(jī)械效率&大=器=著=詈需=助7%

故D錯(cuò)誤。

7.（2022?浙江寧波一模）如圖所示，北京冬奧會(huì)升旗所用的旗桿頂部裝有一個(gè)滑輪，這類滑輪的主要特點(diǎn)

是（）

A.省力B.改變力的方向C.省距離D.省功

【答案】B

【解析】根據(jù)圖片可知，旗桿頂部的滑輪固定不動(dòng)，為定滑輪，它的特點(diǎn)是不改變力的大小，而只能改變

力的方向，故B符合題意，ACD不符合題意。

故選Bo

8.（2022?舟山一模）如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等，且繩重和摩擦不計(jì)。用它們分

別將質(zhì)量相同的重物勻速提升相同高度，若拉力均豎直向上，兩裝置中，卜列四個(gè)科學(xué)量不相同的是（)

〃//，〃〃〃〃I

f

甲乙

A.額外功B.有用功C.機(jī)械效率D.拉力大小

【答案】D

【解析】A.繩重和摩擦不計(jì)，所以克服動(dòng)滑輪所做的功就是額外功，由〃"G動(dòng)?？芍?，由于每個(gè)滑輪的

質(zhì)量均相等且被提升相同高度，所以兩裝置中，額外功相同，故A不符合題意；

B.物體的質(zhì)量，由G=/〃g可知物體的重力相等，上升的高度相等，由力尸G/?可知，有用功相等，故B不

符合題意；

C.有用功和額外功相等，總功等于有用功和額外功之和，所以總功相等，機(jī)械效率等于有用功和總功的比

值，所以機(jī)械效率相等，故C不符合題意；

D.繩重和摩擦不計(jì)，物體的重力相等，動(dòng)滑輪的重力相等，由圖可知，甲圖中動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)是2段,

乙圖中動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)是3段，由/=」（G+G動(dòng)）可知拉力大小不同，故D符合題意。

n

故選D。

9.（2022?浙江寧波二模）如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等且繩重和摩擦不計(jì)。用它們

分別將重力為200N和100N的重物勻速提升相同高度，若拉力均豎直向上，兩裝置中，相同的是（）

A.拉力大小B.有用功C.額外功D.機(jī)械效率

【答案】C

【解析】A.甲圖中拉力為“=[G總=：（G乙+G動(dòng)）=g（200N+G動(dòng)）

乙圖中拉力為總,=；（G乙+G動(dòng)）=!（10（）N+%）

即兩個(gè)拉力不相等，故A不合題意；

B.由沙戶GA知道，兩個(gè)物體上升相同的高度時(shí)，甲物體的重力大，則甲中做的有用功多，故B不合題意;

C.由^動(dòng)心動(dòng)滑輪的重力和上升的高度都相等知道，做的額外功相等，故C符合題意；

%_1

D.由于W息%+%]+區(qū)

%

所以，當(dāng)額外功相等時(shí)，有用功越大，則機(jī)械效率越高。因?yàn)榧椎挠杏霉Υ笥谝?，所以甲的機(jī)械效率大于

乙，故D不合題意。

10.（2022?浙江麗水一模）如圖所示，用10N的水平拉力/拉滑輪，使足夠長的物體A以0.4m/s的速度在

水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N。卜.列說法正確的是（不計(jì)滑輪、彈簧測力計(jì)、繩重及滑輪

摩擦）（）

A.地面對A的摩擦力為3N

B.繩子拉物體A的功率為2W

C.物體B受到的摩擦力為3N,方向水平向左

D.在運(yùn)動(dòng)過程中若將拉力廠增大到12N,彈簧測力計(jì)的示數(shù)也增大

【答案】B

【解析】AC.測力計(jì)對B的拉力與A對B的摩擦力是一對平衡力，這兩個(gè)力大小相等，彈簧測力計(jì)示數(shù)為

3N,所以A對B的摩擦力為3N,方向水平向右；由于物體間力的左右是相互的，則B對A的摩擦力為3N,

方向水平向左，對A受力分析，A受到水平向右的繩子的拉力、水平向左的B對A的摩擦力、水平向左的

地面對A的摩擦力，/作用在動(dòng)滑輪上，對滑輪的拉力為10N,則拉動(dòng)A的力為5N,所以地面對A的摩擦

力為/=5N3N=2N

故AC錯(cuò)誤；

WFs

B.繩子拉物體A的功率為yn=—=—=Fv=5Nx0.4m/s=2W

tt

故B正確；

D.在運(yùn)動(dòng)過程中若將拉力/增大，但是AB間的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則AB間的摩擦力不

變，且物體B仍然靜止，由二力平衡條件可知，測力計(jì)的示數(shù)不變，仍為3N,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

11.（2021?浙江嘉興二模）如圖，當(dāng)B物體重1牛時(shí)，AB均靜止不動(dòng)。后將AB對調(diào)，B物體向右加速運(yùn)動(dòng)

（滑輪、繩重及繩與滑輪的摩擦不計(jì)）。針對前靜止、后加速運(yùn)動(dòng)的分析卜.列說法錯(cuò)誤的是（）

B

A.靜止時(shí)，A受力平衡B.靜止時(shí)，滑槍組對A的拉力等于繩子對B的拉力

C.加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB的慣性仍保持不變D.加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，B受到滑輪組的拉力可能比靜止時(shí)小

【答案】B

【解析】A.當(dāng)A靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，故A正確，不符合題意;

B.由圖可知，滑輪組繩子股數(shù)為3,則滑輪組對A的拉力等于繩子對B的拉力的3倍，故B錯(cuò)誤，符合題意;

C.慣性是物質(zhì)的一種屬性，慣性大小只和物體的質(zhì)量有關(guān)，AB物質(zhì)質(zhì)量不變，則慣性不變，故C正確，不

符合題意；

D.AB靜止不動(dòng)時(shí)，B受平衡力，滑輪組對B的拉力等于Gs。后將AB對調(diào)，B物體向右加速運(yùn)動(dòng)，則B此時(shí)

受非平衡力。B受到向右的拉力和向左的摩擦力，拉力為3G/，由于不知道G/和Gs的大小關(guān)系，所以B受

到滑輪組的拉力可能比靜止時(shí)小，故D正確，不符合題意。

故選Bo

12.（2021?浙江寧波一模）為便于研究，某健身器材中訓(xùn)練拉力部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示的滑輪組。

若不計(jì)摩擦，下列有關(guān)分析正確的是（）

A.兩個(gè)滑輪在裝置中起的作汨相同

B.拉力向下移動(dòng)的速度與配重上升的速度大小相等

C.沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重提升相同高度，拉力所做的功相等

D.用該裝置提升更重的物體，機(jī)械效率不變

【答案】C

【解析】A.由圖可知，該裝置由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成，動(dòng)滑輪能夠省力，但不能改變力的方向；

定滑輪不能省力，可以改變力的方向，故A錯(cuò)誤；

B.該滑輪組中〃=2,由s=2〃可知，拉力移動(dòng)距離等于配重上升高度的二倍，故B錯(cuò)誤；

C.如圖所示，繩子最后繞過的是定滑輪，定滑輪相當(dāng)于等祥杠對，沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重，動(dòng)力再都

等于定滑輪的半徑，所以兩次的拉力相等，若不計(jì)摩擦，均等于;（G+G,）,故C正確：

D.用該裝置提升更重的物體，有用功變大，額外功不變，則有用功與總功的比值變大，機(jī)械效率變大，故

D錯(cuò)誤。

故選Co

13.（浙江寧波一模）重為200N的物體，利用輕質(zhì)滑輪組在拉力廠為30N的作用下，以0.2m/s的速度在水

平地面上勻速移動(dòng)了5s。不計(jì)輪重、繩重和軸摩擦，則下列判斷正確的是（）

A.物體受到的摩擦力為90NB.拉力尸做的功為30J

C.拉力廠的功率為12WD.拉力廠做的功等于克服物體重力做的功

【答案】C

【解析】由題可知，不計(jì)輪重、繩重和軸摩擦，摩擦力共由兩段繩子共同承擔(dān)著，即〃=2。

A.由圖可知，物體勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力六2x30N=60N

故A錯(cuò)誤；

B.繩端所移動(dòng)的距離s卡八s律2x0.2m/sx5s=2m

拉力F所做的功W=Fs^30Nx2m=60J

故B錯(cuò)誤；

w60J

C.拉力的功率P=—=—=12W

t5s

故C正確：

D.由圖可知，物體在拉力作用下水平移動(dòng)，所以并沒有克服物體重力做功，故D錯(cuò)誤。

14.如圖是建筑工地上起重設(shè)備〃塔吊〃的局部示意圖。某次繞在滑輪組上的鋼絲繩拉力廠為700牛，將重

12co牛的建筑材料吊高了10米。卜列對該過程的說法錯(cuò)誤的是（）

A.下方滑輪為動(dòng)滑輪B.拉力/做功12000焦

C.繩子自由端通過的距離為20米D.該滑輪組的機(jī)械效率為85.7%

【答案】B

【解析】A.滑輪組下面的滑輪跟隨著物體一塊上升，屬于動(dòng)滑輪，故A正確，不符合題意；

BC.滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，則繩子自由端移動(dòng)的距離5=2A=2xl0m=20m

拉力做的功W,^=/^=700Nx20m=14000J

故B錯(cuò)誤，符合題意，C正確，不符合題意;

D.有用功W/y=G/?=1200Nxl0m=12000J

叫12000J__

該滑輪組的機(jī)械效率為20/

%14000J

故D正確，不符合題意。

15.（2022秋?浙江溫州?九年級瑞安市安陽實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個(gè)滑輪

的質(zhì)量均相等且繩子重力和摩擦力不計(jì)。用它們分別將重為200N和300N的重物勻速提升相同的高度，拉

力均豎直向上，則兩裝置中，說法不正確的是（）

A.拉力大?。杭住狄褺.有用功：甲（乙C.額外功：甲〉乙D.機(jī)械效率：甲〈乙

【答案】C

【解析】A.每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等且繩重和摩擦不計(jì)，由圖可知，甲圖繩子承重股數(shù)為〃產(chǎn)2,而乙圖繩

子承重股數(shù)為〃片3,所以甲中拉力大小為用=—（G+%）=3X（200N+%）=3%+100N

乙中拉力大小為F乙=-L（G'+G動(dòng)）=：x（300N+G動(dòng)）=：G動(dòng)+100N

〃乙33

則5戶尸乙，故A正確，不符合題意；

B.克服重力所做的功就是有用功，即郎=G〃，甲做的有用功為W^F200NXA

乙做的有用功為力布=300Nx/p?Wff/fi

故B正確，不符合題意；

C.繩重和摩擦不計(jì)，所以克服動(dòng)滑輪所做的功就是額外功，%QG.4,由于每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等且被提

升相同高度，所以兩裝置中，額外功相同，故c不正確，符合題意；

可知，％R相同，甲裝置所做的有用功較少，所以甲機(jī)械效率較低，故D正確，不符合題意。

故選C。

16.把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在如圖所示滑輪組下面，不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦，放手后（）

A.A上升、B下降B.A下降、B上升C.A、B均上升D.A、B均靜止

【答案】B

【解析】由圖可知，承擔(dān)物體B的物重的繩子股數(shù)〃=2,要將物體B拉起，繩子的拉力為{=9

現(xiàn)在繩子的實(shí)際拉力大小等于物體A的重力，即B=Gi,因?yàn)锳、B的質(zhì)量相等，所以G產(chǎn)所以繩子的

實(shí)際拉力所以放手后A下降，B上升。故ACD不符合題意，B符合題意。

故選Bo

17.如圖所示，三個(gè)滑輪拉同一-物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別在一個(gè)平面上，所使用的

拉力分別為B、B和B，那么有（）

A.Fx>F2>FyB.F\<F[<F3C.F2<FX<F.D.F2>FX>F3

【答案】C

【解析】不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦，假設(shè)物塊與地面的摩擦力為/,第一個(gè)圖中滑輪為定滑輪，

不省力，拉力F\=f

第二個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，省一半的力，拉力

第三個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，但用處作用在動(dòng)滑輪上，費(fèi)2倍的力，所以瑪=2/

比較可知，

故C符合題意，ABD不符合題意

18.（2023?浙江一模）小潘同學(xué)家里正在修建樓房，他通過調(diào)查了解到工人利用如圖的裝置，將重力為900N

的物體勻速提升了6m,工人對繩子施加的拉力廠為475N。忽略維重和機(jī)械之間的一切摩擦。卜.列說法中

正確的是（）

①拉力產(chǎn)做功為2850J②動(dòng)滑輪的重力為50N③拉力/做的額外功為600J

④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機(jī)械效率為95%

A.①③B.②④C.①②D.③④

【答案】B

【解析】①由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞繩子的段數(shù)〃=2,拉力端移動(dòng)距離5=?//=2x6m=12m

拉力做功力產(chǎn)八=475Nxl2m=5700J

故①錯(cuò)誤；

②不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，則動(dòng)滑輪的重力G^MFG=2X475N90CN=50N

故②正確；

③拉力做的有用功W片G〃=900Nx6m=5400J

拉力做的額外功

W&W,<?=5700J5400J=300J

故③錯(cuò)誤；

④不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，提升重力為950N的物體，滑輪組的機(jī)械效率

%.Gh_G'950N

=95%

叫叫+4G%+G由G+G功950N+50N

故④正確。

19.如圖所示，繩子通過光滑滑輪懸掛一個(gè)重100N的物體，一個(gè)小孩拉著繩端從環(huán)正下方出發(fā)，沿水平地

面向右走過6m,已知開始時(shí)，繩端與圓環(huán)的距離為8m.則對這一過程中描述正確的是()

A.這個(gè)滑輪可以省距離B.小孩向右運(yùn)動(dòng)過程中，因?yàn)槔Ψ较蜃兓?，所以大小也變?/p>

C.人對物體做功200焦D.如果不計(jì)繩重和摩擦，該定滑輪的機(jī)械效率為80%

【答案】C

【解析】A.圖中滑輪是定滑輪，不能省距離，故A錯(cuò)誤；

B.使用定滑輪不能省力，因此在拉動(dòng)的過程中拉力大小不變，故B錯(cuò)誤；

C.物體上升的距離h=J(6cm)2+(8cm)2-8m=2m

人拉力所做的功^=Es=G/2=lOONx2m=2OOJ

故C正確；

D.如果不計(jì)繩重和摩擦，有用功和總功相等，由產(chǎn)可知定滑輪的機(jī)械效率為100%，故D錯(cuò)誤。

20.圖甲、圖乙是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻

速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的重力均不計(jì)，下列說法正確的是()

A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍

C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率D.如果考慮滑輪重力，圖1裝置的機(jī)械效率比圖2的小

【答案】B

【解析】根據(jù)題意知道，重物重力相同（設(shè)其大小為G）,物體升高的速度相同（設(shè)其大小為

（1）對于圖甲，因?yàn)閮蓚€(gè)都是定滑輪，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，所以產(chǎn)片G

繩子的速度v

拉力功率P，產(chǎn)E甲vttpGv

如果考慮滑輪質(zhì)量，但空氣阻力、摩擦、繩子的質(zhì)量均不計(jì)，該裝置的額外功為0,則〃行100%

（2）對于圖乙，因?yàn)槭且粋€(gè)定滑輪、一個(gè)動(dòng)滑輪，〃=2,空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，所

以屹=獷

繩子的速度vz=2v

拉力功率也=七吐=X2V=G,

如果考慮滑輪質(zhì)量，空氣阻力、摩擦、繩子的質(zhì)量均不計(jì)，該裝置的額外功大于0,則心<100%

由以上分析知道

A.甲的拉力不是乙的拉力的3倍，故A錯(cuò)誤；

B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍，故B正確；

C.因?yàn)榧桌β蔖,/FF,f,vQFGV

乙拉力功率P^=F^=^Gx2v=Gv

所以，甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故C錯(cuò)誤；

D.如果考慮滑輪質(zhì)量，圖甲裝置的機(jī)械效率比圖乙的大，故D錯(cuò)誤。

21.如圖中定滑輪重2N,動(dòng)滑輪重1N。物體A在拉力產(chǎn)=4N的作用下，1s內(nèi)沿豎直方向勻速升高了0.2m,

不計(jì)繩重和軸摩擦，則以下計(jì)算結(jié)果正確的是（）

〃//〃〃〃/

<A

A

A.繩子自由端移動(dòng)速度為O.lm/sB.滑輪組的機(jī)械效率為87.5%

C.天花板對滑輪組的拉力為IOND.滑輪組對物體A做功的功率為1.6W

【答案】B

【解析】A.由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)〃=2,繩子自由端移動(dòng)的距離5=nA=2x0.2m=0.4m

繩子自由端移動(dòng)速度v=￡=2^L=o.4m/s

tIs

故A錯(cuò)誤；

B.由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)〃=2,根據(jù)拉力b=4（G初+GQ可得，物體的重力

n

G^=nF-G動(dòng)=2x4N-1N=7N

有用功%.=G,仁7Nx0.2m=1.4J

額外功%=Gw/=lNx0.2m=0.2J

總功W.=匕j+^=1,4J+0.2J=1.6J

'=-^-x100%=—x100%?87.5%

滑輪組的機(jī)械效率

%1.6J

故B正確；

C.滑輪組整體受到豎直向上的拉力和豎直向下的重力的繩子自由端的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，由力的平

衡條件可得，天花板對滑輪組的拉力5=G物+G動(dòng)+G定+尸=7N+IN+2N+4N=14N

故C錯(cuò)誤；

D.滑輪組對物體A做功的功率'尊=%=L2=1.4W

故D錯(cuò)誤。故選Bo

22.如圖裝置中，物體A重100N.物體B重I0N,在物體B的作用下，物體A作水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)在物體A上加一個(gè)水平向左的拉力尸，拉力的功率為30w,使物體B勻速上升，則物體B上升3m所用的

時(shí)間為（不計(jì)滑輪與繩子和軸之間的摩擦，不計(jì)繩子重和滑輪重）（）

A—

7Z7777/7

B

【解析】不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦、不計(jì)繩重和滑輪重，滑輪組上承受力的繩子股數(shù)為〃=3,物體A在物體

B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A受到地面的摩擦力為/=%=3GB=3X1ON=3ON

拉動(dòng)A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，A受到向右的拉力不變，摩擦力的方向向右，A受到地面的摩擦力大小不變，對A向左

的拉力為為左=f+3GB=f+瑪*=30N+30N=60N

使物體B勻速上升3m,由于％=3.〃，所以A移動(dòng)的距離為SA=；1%=；x3m=lm

因此拉力尸做功為W=/t、=60Nxlm=60J

所用時(shí)間為t=—=—=2s

P30W

故ACD不符合題意，B符合題意。

23.如圖所示，重為120N的物體A在拉力尸作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的圖像如

圖乙所示。已知物體A在水平方向上受到的阻力為物重的0.1倍，滑輪組機(jī)械效率為80%,滑輪組和繩子的

自重不計(jì)。下列分析計(jì)算正確的是（）

A.10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了4mB.左側(cè)墻受到滑輪組16牛拉力作用

C.在10s內(nèi)，作用在繩子自由端的拉力廠為5牛D.在10s內(nèi)，拉力/做功的功率為1.2W

【答案】C

【解析】A.根據(jù)圖可知，承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)〃=3；根據(jù)圖乙可知，10s內(nèi)物體移動(dòng)了1m,則繩子自由端

移動(dòng)了s-ns*3xlm=3m

故A錯(cuò)誤。

廣―

BC.根據(jù)公式'憶FnsnF

120NxQ.l

得到80%=

3F

解杼F=5N

以定滑輪為受力對象可知，墻壁對它的拉力等于4根繩子產(chǎn)生的拉力之和，即尸妒k4b=5Nx4=20N

墻壁受到滑輪組的拉力與墻壁對滑輪組的拉力為相互作用力，因此左惻墻壁受到滑輪組的拉力為20N,故B

錯(cuò)誤，C正確。

D.10s內(nèi)拉力做的總功j"￡s=5Nx3m=15J

則拉力的功率P=—=7^=L5W

t10s

故D錯(cuò)誤。

二、填空題

24.我國企業(yè)承建的2022年世界杯主場館一一盧塞爾體育場，創(chuàng)下全球最大跨度索網(wǎng)屋面單體建筑等六大

世界之最。

甲乙

（1）索網(wǎng)的主體部分是索鋼，鋼是一種（選填“合金"或"有機(jī)合成"）材料，其中加入了一定量的銘

和銀，是通過改變金屬的來達(dá)到防銹的目的；

（2）在吊索網(wǎng)過程中使用了大量的滑輪裝置，用如圖甲的滑輪組提升重20000牛的物體，拉力F為7000

牛，不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的重力是;物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，則反映繩子自

由端運(yùn)動(dòng)的圖線是（選填"A"或〃B〃）。

【答案】合金化學(xué)性質(zhì)1000NA

【解析】（1）⑴鋼是在鐵中混有少量的碳，所以鋼是含碳量的較低的合金。

⑵在鐵中混合銘和鍥，能改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過改變金屬的化學(xué)性質(zhì)來防銹。

（2）⑶觀察圖甲中的滑輪組，動(dòng)滑輪上有3根繩，則動(dòng)滑輪的重力

G沿=3產(chǎn)-G物=3x7000N-20000N=1000N

⑷由于動(dòng)滑輪上有3根繩，所以相同時(shí)間，繩子端移動(dòng)距離是物體運(yùn)動(dòng)距離的3倍，故反映繩子自由端運(yùn)

動(dòng)的圖線是A.

25.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(dòng)。若在A上再施加一個(gè)水平向左、大小為100N

的拉力F（圖中未畫出），則物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體A與桌面之間的摩擦力No物體

B的重力是No（不計(jì)繩重，輪重和摩擦）

【答案】5025

【解析】⑴⑵物體A在物體B的重力作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A受到的摩擦力等于動(dòng)滑輪對A的拉

力，即六尸功

當(dāng)物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到向左的拉力產(chǎn)、向右的摩擦力/和尸動(dòng)，即F=f+F兩

因卜F動(dòng)

所以F=2f

即100N=2/

解得六/獷50N

動(dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)拉力，滑輪與繩間摩擦、繩重和滑輪.重均不計(jì)，

那么動(dòng)滑輪上受到的拉力和物體B的重力的關(guān)系為F.護(hù)2GB

則G.=^尸力=gx50N=25N

三、簡答題

26.某項(xiàng)目建設(shè)中，工人用如圖所示的裝置將質(zhì)量為70kg的建筑材料勻速提升了6m,用時(shí)10s電動(dòng)機(jī)的輸

出功率恒定為600W,不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg,求：

（1）10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的總功；

（2）繩子的拉力；

（3）滑輪組的機(jī)械效率；

（4）當(dāng)提升120千克建筑材料時(shí)，機(jī)械效率為80%,建筑材料的上升速度是多少？

【答案】(1)6000J；(2)500N；(3)70%；(4)0.4m/s

【解析】解：（1）用時(shí)10s電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定為600W,則電動(dòng)機(jī)輸出的總功jy=P/=600Wxl0s=6000J

（2）建筑材料勻速提升了6m,由圖可知，動(dòng)滑輪上有2股繩子，所以繩子端移動(dòng)距離s=6mx2=12m

LW6000J

故繩子的拉力F=—=--------=500N

s12m

（3）將質(zhì)量為70kg的建筑材料勻速提升了6m,則有用功匕）=6物力==70kgx10N/kgx6m=4200J

滑輪組的機(jī)械效率？=%x100%=x100%=70%

（4）由

當(dāng)提升120千克建筑材料時(shí)'機(jī)械效率為8。％,建筑材料的上升速度"￡=哆\(yùn)黑黑好。，襁

答：（1）10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的總功為6000J；

（2）繩子的拉力為500N；

（3）滑輪組的機(jī)械效率為70%；

（4）當(dāng)提升120千克建筑材料時(shí)，機(jī)械效率為80%,建筑材料的上升速度是0.4m/s。

27.質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變化的圖像如

圖乙，機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)。問：

（1）若工人在lm