2020-2021物理滑轮组的省力问题的专项培优易错试卷练习题及详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.质量是6kg的物体A放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为2N,不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦,则(g取10N/kg)()A.作用在绳端的拉力F为6NB.在1s内拉力F做功1.2JC.在1s内拉力F的功率是0.4WD.水平桌面对物体A的摩擦力是2N【答案】B【解析】【分析】【详解】A.绳子上的力是相等的,因为弹簧测力计的示数是2N,所以,作用在绳端的拉力F为2N.故A错误;B.根据图示可知,滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体A在1s内通过

2、的距离为s′=vt=0.2m/s×1s=0.2m绳子自由端移动的距离为s=3s′=3×0.2m=0.6m在1s内拉力F做功为W=Fs=2N×0.6m=1.2J故B正确;C.在1s内拉力F的功率为W1.2JP1.2Wt1s故C错误;D.由图可知,承担摩擦力的绳子股数是3,物体做匀速直线运动,则Ff3所以f=6N故D错误。故选B。2.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×-22为0N。若重物与地面的接触面积S=210m,不计绳重和摩擦,每个滑轮质量相同,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。若拉力

3、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,当拉力为50N时,物体对地面的压力刚好为0N,拉力的大小1F1=(G+G动)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

4、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F压30N3p=S210-2m2=1.5×10Pa3.如图所示,用滑轮组将重120N的物体匀速提升2m,拉力为50N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,动滑轮重为_____N,额外功为_____,滑轮组的机械效率为_____。【答案】306080%【解析】【分析】【详解】[1]由图知,n=3,不计滑轮与轴

5、之间的摩擦及绳重,拉力F=1(G+G动)3则动滑轮的重力G动=3F﹣G=3×50N﹣120N=30N[2]拉力做的有用功W有用=Gh=120N×2m=240J拉力端移动的距离s=3h=3×2m=6m拉力做的总功W总=Fs=50N×6m=300J额外功W额=W总-W有用=300J-240J=60J[3]滑轮组的机械效率η=W有用240J=80%W总300J4.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擦),则拉力F=_________N及其功率

6、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。5.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,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为_________N。一段时间内物体沿水平方6N,则物体受到地面的摩擦力大小为向移动了5m

7、,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。6.体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:①动滑轮重为200N②此过程中,工人对绳的拉力做功1000J③重物匀速

8、上升过程中,它的机械能增大④若增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率不可能达到90%关于小明的以上论断()A.只有①③正确【答案】CB.只有②③正确C.只有①②③正确

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