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时间:2020-12-12
《2020-2021备战中考物理滑轮组的省力问题的综合热点考点难点含答案.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.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中,甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的是()A.F1η2B.F1F2,η1<η2D.F1>F2,η1=η2【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知,图甲中绳子承担重物的段数为3,图乙中绳子承担重物的段数为2,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力和绳重忽略不计,则它们绳子末端的拉力各自为F11G物G动1G物G动n3F11G物G动1G物G
2、动n2所以F13、由题意知,物体A受到的摩擦力f0.1G0.130N3N不计绳重及摩擦,则水平拉力:F11f3N1Nn3[2]物体的速度:v物1v绳10.3m/s0.1m/sn3s由v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4、距离s=2h,滑轮组的机械效率:W有用GhGhGW总FSF2h2F则拉力G16NF10N2280%(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;(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.4.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5、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=6、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F压30N3p=210-2m2=1.5×10PaS5.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则:(1)若某次运送建材的质量为40kg,滑轮7、组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m,作用在绳上的拉力为500N时,拉力的功率是_______W,运送建材的重力是_______N,此时的机械效率是_______。【答案】50%40020060060%.【解析】【分析】【详解】(1)[1]建材质量为40kg,其重力为Gmg=40kg10N/kg=400N由图乙得,当建材重力为400N时,滑轮组机械效率为50%。[2]此时机械效率G400===50%GG动400+G动解得8、G动=400N。(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,与动滑轮相连的绳子有两段,则该滑轮组可以省一半的力,建材向上提升了12m,则绳子段移动的距离为24m,拉力功率WFs500N24mP==200Wtt60s[4]滑轮组省一半的力,所以G材+G动=2F解得G材=600N。[5]此时的机械效率为G材=600=G动=60%G材600+4006.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
3、由题意知,物体A受到的摩擦力f0.1G0.130N3N不计绳重及摩擦,则水平拉力:F11f3N1Nn3[2]物体的速度:v物1v绳10.3m/s0.1m/sn3s由v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
4、距离s=2h,滑轮组的机械效率:W有用GhGhGW总FSF2h2F则拉力G16NF10N2280%(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;(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.4.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
5、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=
6、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F压30N3p=210-2m2=1.5×10PaS5.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则:(1)若某次运送建材的质量为40kg,滑轮
7、组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m,作用在绳上的拉力为500N时,拉力的功率是_______W,运送建材的重力是_______N,此时的机械效率是_______。【答案】50%40020060060%.【解析】【分析】【详解】(1)[1]建材质量为40kg,其重力为Gmg=40kg10N/kg=400N由图乙得,当建材重力为400N时,滑轮组机械效率为50%。[2]此时机械效率G400===50%GG动400+G动解得
8、G动=400N。(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,与动滑轮相连的绳子有两段,则该滑轮组可以省一半的力,建材向上提升了12m,则绳子段移动的距离为24m,拉力功率WFs500N24mP==200Wtt60s[4]滑轮组省一半的力,所以G材+G动=2F解得G材=600N。[5]此时的机械效率为G材=600=G动=60%G材600+4006.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
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