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时间:2020-12-12
《2020-2021昆明备战中考物理备考之滑轮组的省力问题压轴突破训练∶培优篇.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为400N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F1、F2始终沿竖直方向;图甲中BO=2AO,图乙中动滑轮重为50N,重物上升速度为0.02m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.甲方式F1由150N逐渐变大C.甲乙两种方式都省一半的力B.乙方式F2的功率为3WD.乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9%【答案】D【解析】【详解】A.由图知道,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力F1的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值是
2、:L1OB2L2OA1所以,动力F1的大小始终不变,故A错误;BC.由于在甲图中,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦及杠杆自重,所以,由杠杆平衡条件知道,动力为阻力的一半,即11F1G400N200N22由图乙知道,承担物重是绳子的段数是n=3,不计绳重和摩擦,则F21GG动1500N+50N150N,22即乙中不是省力一半;所以,绳子的自由端的速度是:v绳=0.02m/s×3=0.06m/s,故乙方式F2的功率是:P=F2v绳=150N×0.06m/s=9W,故BC错误;D.不计绳重和摩擦,乙方式中滑轮组的机械效率是:W有用
3、100%=Gh400N88.9%W总100%=100%GhG轮h400N50N故D正确.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;(
4、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,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,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦,则绳端的拉力F是______N,当绳子自由端向左移动3米时,物体A向左移动______m。【答案】201【解析】【分析】由图中滑轮组可知,n=3,由于不计绳重、摩擦及滑轮重,根据滑轮组的省力公式1Ff得到拉力大小;根据绳子自由端移动的距离与物体运动的距离的对应关系得到物3体运动的距离。【详解】[1]由图可知,与动滑轮相连的绳子段数是n=3,
5、因不计绳重、摩擦及滑轮重,则绳端的拉力F1f160N20N33[2]物体运动的距离为s拉3ms物1m33【点睛】本题考查滑轮组省力公式的应用,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对动滑轮上绳子段数的判断。4.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
6、[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300J5.如图所示的滑轮组,拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动,如果拉力F=20N,绳子拉出了6m,则物体受到的摩擦力为_____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=
7、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。6.一名质量为55kg0.04m2的学生站在水平地面上,要用滑轮组、双脚与地面接触面积为在20s内将600N的重物匀速提升1m。(g=10N/kg)求:(1)他站在地面上时对地面的压强多大?(2)画出滑轮组的绕线方式。(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率多大
8、?【答案】(1)13750Pa;(2);(3)40W【解析】【分析】【详解】(1)站在地面上时,对地面的压力
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