备战中考物理综合题专练∶滑轮组的省力问题附答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示的滑轮装置，重为5牛的物体挂在绳端，力F作同在滑轮的轴上，滑轮在力的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动．若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小和物体向F上运动的速度为A．10C．10牛，4米/秒牛，2米/秒B．2.5牛，4米/秒D．2.5牛，2米/秒【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知，该滑轮是动滑轮，当滑轮在力的速度为:F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动，重物2×2m/s=4m/s此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为:F=2G=2×5N=10N故选A．2．高速铁路的输电线

2、，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为________N。若5s内坠砣串下降了40cm，则输电线A端向左移动速度是________m/s。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）【答案】11040.04【解析】【分析】【详解】[1]20个坠砣的总重力G=mg=25kg×20×10N/kg=5000N由图知，使用的滑轮组承担A端拉力的绳子股数n＝2，图中

3、坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G1FA2则输电线A端受到的拉力大小FA=2G＝2×5000N=1×410N[2]图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h＝2sA，则输电线A端向左移动的距离sA1h140cm=20cm=0.2m22A端向左移动速度sA0.2mv0.04m/st5s3．如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口.己知物体在10s内被提升了2m，物体所受重力720N，人对绳子水平向右的拉力300N.(不计绳重及摩擦)求：(1)人做的有用功W有用;(2)动滑轮的重力G动;(3)人拉起货

4、物时的机械效率.【答案】(1)1440J；(2)180N；(3)80%。【解析】【详解】(1)物体所受重力720N，被提升了2m，则人做的有用功为：W有用=Gh=720N×2m=1440J；(2)由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=3，根据F=G+G动，则动滑轮的重力为：nG动=nF-G=3×300N-720N=180N；(3)根据=W有用=Gh=Gh=G，W总FsFnhFn人拉起货物时的机械效率为：G720N===80%。Fn300N3答：(1)人做的有用功为1440J；(2)动滑轮的重力为180N；(3)人拉起货物时的机械效

5、率为80%。4．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B．只有②③正确C．只有①②③正确D．①②③④都正确【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意物体所受的重力G物m物g80kg

6、10N/kg=800N物体上升的高度h1m，此时滑轮组做的有用功为W有=G物h800N1m800J根据机械效率公式=W有100%=80%有，总功为W总W有800JW总===1000J80%而W总=W有W额有W额=W总W有=1000J800J=200J又因为W额=G动h可得W额200J200NG动=h1m①②均正确。机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。若要滑轮组的机械效率达到90%，由效率公式有W有＝物=mghW总100%190%m动g)3h(m物g3化解可得当m物=9m动时

7、，滑轮组的效率能到达90%，则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率能达到90%，④错误。故选C。5．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，最后等于100%B．此滑轮组动滑轮的重力为5NC．当G物=15N时，滑轮组机械效率为η=75%D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变【答案】D【解析】【分析】【详解】A．使

8、用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功，机械效率一定小于1，即同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能等于100%，故A错误；B．由图可知，G物=12N，此时η=80%，则G物hFs且有8