备战中考物理综合题专练∶滑轮组的省力问题及详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（）A．甲、乙的拉力之比是2∶3B．甲、乙的机械效率之比是1∶1C．甲、乙拉力的功率之比是3∶2D．甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1【答案】B【解析】【分析】【详解】A．不计绳重及摩擦，拉力F1G物G轮n由图知，n甲=2，n乙=3，所以绳端的拉力分别为1F甲G物G轮1F乙G物G轮3则甲乙拉力之比∶1G轮∶1∶F甲F乙G物G物G轮=3223故A错误；D．将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，则提升物体的速度相同，

2、由图知，n甲=2，n乙=3，所以甲、乙绳的自由端速度分别为v甲=2vv乙=3v所以，甲、乙绳的自由端速度之比v甲∶v乙=2v∶3v=2∶3故D错误；C．由PFv可得，甲、乙拉力的功率之比甲乙F甲v甲32P:PF乙v乙21:13故C错误；B．不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G轮h、W有=G物hW有可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由可得W总两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比甲:乙=1:1故B正确。故选B。2．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，分

3、别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度，若不计绳子与滑轮的摩檫，__________装置更省力（选填“甲”或“乙”）。甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率（选填“高于”、“低于”或“等于”）。甲图中若钩码总重100N，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升的高度为__________m，滑轮组的机械效率为__________。【答案】甲等于283.3%【解析】【详解】[1]不计摩擦，拉力F=1（G物+G轮），n甲=3，n乙=2，绳子受的拉力：nF甲=1（G物+G

4、轮），3F乙=1（G物+G轮），2∴F甲F乙，甲更省力；[2]动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，故利用滑轮组做的W有用有用功相同、额外功相同，总功相同，据η=可知，滑轮组的机械效率相同，即：η甲W总=η乙；[3]如甲图，泥桶由3股绳子承担，则n=3，s=3h，s=6m，泥桶上升的高度为：11h=s=6m=2m；33[4]不计摩擦及绳重，则滑轮组的机械效率为：W有用W有用=Gh=G100Nη==W额GhG动hG=100%≈83.3%。W总W有用G动100N20N3．如图所示，在水平拉力F的作用下，重为

5、300N的物体恰能在水平桌面上以0.lm/s的速度做匀速直线运动，此时物体与桌面的摩擦力大小为擦），则拉力F=_________N及其功率P=_______W。60N（不计绳重、动滑轮重及摩【答案】206【解析】【详解】[1]由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，不计绳重、动滑轮重及摩擦，则绳端的拉力：F=1f=1×60N=20N；33[2]绳子自由端移动的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W。4．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物

6、体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N，则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。一段时间内物体沿水平方向移动了5m，拉力F做功_____J。【答案】1260【解析】【分析】【详解】[1]由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力f=2×6N=12N摩擦力为12N。[2]拉力移动的距离s′=2s=25m=10m拉力做的功W=Fs=6N×10m=60J拉力做的功为60J。5．一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的机械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮

7、重________N。【答案】100【解析】【分析】【详解】因不计绳重和摩擦，由题意可知，效率G物=60%G物G动则动滑轮的重力为G物150NG动=-G物=-150N=100N故动滑轮的重力为100N。6．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为________N。若5s内坠砣串下降了40cm，则输电线A端向左移动速度是________m/s。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热

8、胀冷缩）【答案】11040.04【解析】【分析】【详解】[1]20个坠砣的总重力G=mg=25kg×20×10N/kg=5000N由图知