2020-2021备战中考物理二模试题分类汇编——滑轮组的省力问题综合含详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg，绳子能承受的最大拉力为1200N，不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦，g取10N/kg，则至少需要吊运的次数是（）A．9次B．10次【答案】D【解析】【详解】由题意及图知吊起重物的绳子股数为为：C．11次D．12次n=4，最大拉力F1200N，一次能吊起的大米重力G14F41200N4800N，一次能吊起的大米质量为：G4800Nm1480kg，g10N/kg因为每袋大米的质量是50kg，故一次能吊起的大米袋数为：n1480kg9.6袋，50kg/袋由题意知一次能吊起9袋大米

2、，即n19，则至少需要吊运的次数是：100袋n11.1次，9袋/次至少需要吊运12次。故选D。2．用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时，拉力功率为_____W。较前一次提升物体，该滑轮的机械效率_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】44变大【解析】【详解】[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度v=20.2m/s=0.4m/s绳重与摩擦不计，则拉力1F=(G物+G动)2即160N=(100N+G动)2解得G动=20N，用此动滑轮

3、将重200N的物体时，拉力1F′=(200N+20N)=110N2拉力功率为P=F′v=110N0.4m/s=44W拉力功率为44W。[2]较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将增大。3．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

4、”）。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[1]不计摩擦，拉力F=（G物+G轮），n甲=3，n乙=2，绳子受的拉力：nF甲=1（G物+G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

5、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=G100N%≈83.3%。η==W额==100W总W有用GhG动hGG动100N20N4．一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。5

6、．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体MF=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力_____N，物体前进了_____m，弹簧测力计的示数为_____N。（不计滑轮重、绳重和摩擦）【答案】60240【解析】【详解】[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M与地面间的摩擦力f=nF=3×20N=60N物体受到的摩擦力为60N。[2]物体移动的距离s物1s绳=16m=2m33物体前进了2m。[3]弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为F弹＝2F＝20N×2＝40N弹簧测力计的示数为40N

7、。6．小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况如图所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论。（1）由（a）（b）两图_____________。（2）由（c）（b）两图_____________。【答案】使用动滑轮匀速(竖直)提物体，省力但是不能改变用力的方向。使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体，物体越轻，拉力越小。【解析】【详解】(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一样重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计示数，所以：使用动滑轮可以省力，动滑轮相当于一个动力臂