2020-2021物理滑轮组的省力问题的专项培优易错难题练习题(含答案)附答案.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、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的若G1功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦），则下列选项中正确的是（）.A．F1F212P1P2B．F1F21=2P1P2C．F1F212P1P2D．F1F212P1P2【答案】B【解析】【详解】CD．不计绳重及摩擦，因为拉力:1F（GG动）nn12，n23，所以绳子受到的拉力分别为：F11G动）（G12F1G动）（G223因为G1G2，故：F1＞F2故CD项错

2、误；AB．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额G轮h，W有用G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由W有100%可知，机械效率相W总同，即：12W又因为所用时间相同，由Pt可知，拉力做功的功率：P1P2故A项错误，B项正确。2．如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦。水平拉力F作用下将重为30N的物体A匀速拉动，已知绳子自由端速度为0.3m/s，物体A受到的摩擦力f0.1G，水平拉力F为_____N，在2s内物体移动的距离为_____m。【答案】10.2【解析】【详解】[1]由图可知，连接动滑轮的绳子股数n=3，由题意知，物体A受到的摩擦力f0.1

3、G0.130N3N不计绳重及摩擦，则水平拉力：F1f13N1Nn3[2]物体的速度：v物1v绳10.1m/sn0.3m/s3由vs得，在2s内物体移动的距离ts物v物t0.1m/s2s0.2m故2s内物体移动的距离为0.2m。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”）。甲图中若钩码总重100N，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工

4、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，故利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，据η=W有用η甲可知，滑轮组的机械效率相同，即：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=

5、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==100%≈83.3%。W总W有用GhG动hGG动100N20N4．如图所示，用滑轮组提重力为140N的物体，当拉力为50N时，物体对地面的压力刚好为0N。若重物与地面的接触面积-22，不计绳重和摩擦，每个滑轮质量相同，绳对S=2×10m滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。若拉力F为40N，则定滑轮对天花板的拉力为_______N，重物对地面的压强为_______Pa。3【答案】901.5×10【解析】【分析】【详解】[1][2]滑轮组的动滑轮绕3段绳，不计绳重和摩擦，当拉力

6、为50N时，物体对地面的压力刚好为0N，拉力的大小11(G+G动)F=3动滑轮的重力G动=3F1-G=3×50N-140N=10N每个滑轮质量相同，定滑轮的重力等于动滑轮的重力为10N，对定滑轮受力分析，受到重力、下方两段绳子的拉力，天花板的拉力，根据平衡条件得到F天=G定+2F=10N+2×40N=90N由力的作用相互性可知，定滑轮对天花板的拉力是90N。拉力F为40N时，滑轮组的动滑轮对物体的拉力F2=3F-G动=3×40N-10N=110N地面对物体的支持力F支=G-F2=140N-110N=30N由力的作用相互性可知物体对地面的压力F压=F支=30N物体对地面的压强

7、F压30N3p=S210-2m2=1.5×10Pa5．如图所示，在水平拉力F的作用下，重为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60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），则拉力F=_________N及其功率P=_______W。【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