长沙中考物理培优之滑轮组的省力问题.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．用一动滑轮将重物匀速提升2m，人对绳子的自由端所用力是40N，不计滑轮重和摩擦，则物重和提升重物所做的功分别是A．80N，80JB．80N，160JC．40N，160JD．40N，80J【答案】B【解析】【分析】【详解】动滑轮省一半力，多费一倍的距离，所以物体的重为：G2F240N80N；由h2m得s2h22m4m，提升重物所做的功：WFs40N4m160J．故选B．2．用如图所示的滑轮组，将重为16N的物体以0.2m/s的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为80%，若不计绳重及摩擦，拉力

2、F为__N，拉力的功率为__W，动滑轮的重力为__N．【答案】1044【解析】【分析】【详解】（1）由图知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h，滑轮组的机械效率：W有用GhGhGW总FSF2h2F则拉力G16N10NF280%2（2）拉力端移动的速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，拉力做功功率:P=Fv=10N×0.4m/s=4W；（3）不计绳重及摩擦，拉力F1GG动2动滑轮重力：G动=2F﹣G=2×10N﹣16N=4N．3．如图所示，在力F作用下使重200N的物体在水平面上做匀速直线运动，当F=

3、30N时，物体受到的摩擦力_______N（不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦）；当物体移动4m时，绳子自由端移动的距离_______m。【答案】608【解析】【详解】[1]由图知道，使用动滑轮时，n=2，由于不计滑轮重力和摩擦，所以，绳子自由端的拉力是：F1f，2即物体受到的摩擦力是：f=2F=2×30N=60N；[2]由于n=2，所以，当物体移动4m时，绳子自由端移动的距离是：s=2s物=2×4m=8m。4．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

4、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，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n＝2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G1FA2则输电线A端受到的拉力大小A4F=

5、2G＝2×5000N=1×10N[2]图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h＝2sA，则输电线A端向左移动的距离sA1h140cm=20cm=0.2m22A端向左移动速度sA0.2mv0.04m/st5s5．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力F的功率为________W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“

6、减小”或“保持不变”）。【答案】2040不变【解析】【分析】使用动滑轮可以省一半力；物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度；WFs根据PFv算出拉力F的功率；影响摩擦力tt的因素：压力和接触面的粗糙程度。【详解】[1]因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为F2F210N20N物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则fF20N[2]由图知有2段绳子拉着物体，则有v绳2v物22m/s4m/s则拉力F的功率为pFv绳10N4m/s=40W[3]将

7、拉力F增大为20N时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水平面的摩擦力不变。【点睛】本题考查了动滑轮的使用、平衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的因素等知识，要牢记影响滑动摩擦力的两个因素，当两个因素都不变时，摩擦力的大小不变，与其它因素无关。6．小李用如图所示的装置提升货物。已知货物重G物=720N，在t=5s内货物被匀速竖直提升了h=1m，小李始终静止在地面上，并且对绳子自由端的拉力F=400N且竖直向下。求在此过程中：(1)动滑轮对货物做的有用功；(2)拉力F所做的总功；(3)拉力

8、F做功的功率；(4)使用该装置提升货物时的机械效率η。【答案】(1)720J；(2)800J；(3)160W；(4)90%【解析】【分析】【详解】(1)动滑轮对货物做的有用功就是货物上升克服重力势能做的功，为W有G物h720N1m720J(2)动滑轮与2股绳子接触，故n=2，拉力F所做的总功为W总FsnFh2400N1m800J(3)由功率公