2020-2021物理滑轮组的省力问题的专项培优易错难题练习题附详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，甲滑轮组中滑轮的质量均为m，乙滑轮组中滑轮的质量均为0.5m，用甲、乙滑轮组分别使重力均为G的重物在相同时间内匀速上升相同高度h，绳子自由端的拉力分别为F1、F2。不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）A．拉力B．拉力C．拉力F1小于F2F1的功率小于F2的功率F1做的功小于拉力F2做的功D．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由图知，图甲、图乙滑轮组，n=3，因为不计绳重和滑轮轴处摩擦，所以11(G+G甲121(G+G乙)=1F=)=(G+mg

2、)，F=3(G+0.5mg)333故F1>F2，故A错误；BC．重物在相同时间内匀速上升相同高度h，则拉力移动距离s相同，拉力做功W1=F1s，W2=F2s故W121的功率大于2的功率，故BC错误；>W，因为做功时间相同，所以拉力FFD．甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同，G甲>G乙，则甲滑轮组做的额外功多，故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率，故D正确。故选D。2．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛。当用力F2匀速提升物体B时，以滑轮的轴为参照物，物体B是______的（选填“静上”或“运动”），此时力F2大

3、小为_______牛。若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是_______，当绳子自由端上升1米时，力F2所做的功为________焦。【答案】静止101:110【解析】【详解】[1]以滑轮的轴为参照物，物体B相对与参照物的位置没有改变，是静止的；[2]B物体使用的是动滑轮，能省一半力，不计滑轮的重和摩擦，拉力：F2=1G=1×20N=10N22[3]因为使用任何机械都不能省功，当F1和F2所做的功相等，物体A.B重力相同，移动的距离相同，故距离之比是1:1。[4]当绳子自由端上升1米时，力F2

4、所做的功为：W=Fs=10N1m=10J。3．用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为____%；用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时，所做的总功是_______J。（不计绳重和摩擦）【答案】8020【解析】【分析】使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子末端移动的距离s=2h，有用功就是将物体提升对物体做的功（W有Gh），拉力F做的功为总功（W总Fs），再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率；根据W总W有W额求出额外功，不计绳重和摩擦，使用动滑轮做的额外功就是

5、提升动滑轮做的功W额G轮h，知道提升的高度，可以求出动滑轮重；再利用F1G物求拉力大小，知道s=2hG轮，利用功的公式求拉力做的功（总n功）大小，根据WGh求出有用功，利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。【详解】[1]使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n=2，物体被提升的高度h=1m，拉力移动距离snh21m2m有用功为W有Gh8N1m8J拉力做的总功为W总Fs5N2m10J滑轮组的机械效率W有100%8J100%80%W总10J[2]根据W总W有W额可知，额外功为W额W总W有10J8J2J不计绳重和摩擦，根据W额G轮h可知，动滑

6、轮的重力G动W额2Jh2N1m不计绳重和摩擦，则有F1G动G物2N18N10N2拉力做的总功W总Fs10N2m20J4．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”）。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，

7、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：n1F甲=（G物+G轮），F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]

8、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==100%≈83.3%。W总W有用GhG动hGG动100N20N5．如图所示，物体A重100N，沿水平方向匀速拉动物体前进时，若物体A与地面间摩擦力f=60N，不计