备战中考物理滑轮组的省力问题综合题及答案.docx

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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：L1O

2、B2L2OA1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100%=Gh400

3、N88.9%W总100%=100%GhG轮h400N50N故D正确．2．小夏利用如图所示的滑轮组将重为280N的物体匀速提起。已知他自身所受的重力为500N，双脚与地面的总接触面积为400cm2，动滑轮所受的重力为120N，若不计绳重和摩擦，小夏对地面的压强为_____Pa。【答案】7500【解析】【分析】【详解】小夏对绳子的拉力为F1(GG动)1(280N120N)200N22小夏受到绳子的拉力F拉、重力G、地面的支持力F支，因为小夏静止，小夏受到的重力等于拉力加上支持力，则地面的支持力F支G人F拉500N200N300N由于力的作用是相互的，则小

4、夏对地面的压力F压F支300N受力面积S400cm20.04m2小夏对地面的压强F压300N7500Pap0.04m2S3．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60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），则拉力F=_________N及其功率P=_______W。【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

5、.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W。4．一名质量为55kg、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在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？【答案】(1)13750Pa；(2)；(3)40W【解析】【分析】【详解】(1)站在地面上时，对地面的压力大小等于自身重力，则对地面的压强为G人mg55kg10N/kg13750PapS0.04m2S

6、(2)因为重物运动方向向上，人在地面上通过上方定滑轮改变力的方向，拉力方向向下，2股绳子与动滑轮接触以省力，故滑轮组的绕线方式如图所示：。(3)有用功为克服重物重力势能做的功，为W有G物h拉力做的总功为拉力的功率与所用时间的乘积，为W总Pt滑轮组的机械效率为=W有100%W总可知W总W有G物hPt则G物h600N1mP20s40Wt0.75答：(1)他站在地面上时对地面的压强是13750Pa；(2)滑轮组的绕线方式见解析；(3)拉力的功率是40W。5．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

7、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G+G动，则动滑轮的重力为：n=3，根据F=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

8、的有用功为1440J；(2)动滑轮的重