广州培优易错试卷滑轮组的省力问题辅导专题训练.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg，绳子能承受的最大拉力为1200N，不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦，g取10N/kg，则至少需要吊运的次数是（）A．9次B．10次【答案】D【解析】【详解】由题意及图知吊起重物的绳子股数为为：C．11次D．12次n=4，最大拉力F1200N，一次能吊起的大米重力G14F41200N4800N，一次能吊起的大米质量为：G4800Nm1480kg，g10N/kg因为每袋大米的质量是50kg，故一次能吊起的大米袋数为：n1

2、480kg9.6袋，50kg/袋由题意知一次能吊起9袋大米，即n19，则至少需要吊运的次数是：100袋n11.1次，9袋/次至少需要吊运12次。故选D。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f0.1G0.130N3N不计绳重及摩擦，则水平拉

3、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）

4、，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1重；再利用FG轮G物求拉力大小，知道s=2h，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Fs5N2m1

5、0J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，动滑轮的重力G动W额2J2Nh1m不计绳重和摩擦，则有F1G动G物2N18N10N2拉力做的总功W总Fs10N2m20J4．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

6、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，定滑轮对天花板

7、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=-22=1.5×10PaS210m5．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，

8、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[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W有用240Jη＝=80%W总300