备战中考物理滑轮组的省力问题综合题.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体，使其在5s内匀速上升2m，动滑轮的重为10N，不计绳重及摩擦，下列计算正确的是（）A．拉力F为50NB．绳子自由端移动的距离为6mC．此时滑轮组的机械效率为90.9%D．拉力的功率为40W【答案】C【解析】【详解】A．由图知，通过动滑轮的绳子段数n=2，不计绳重及摩擦，则拉力：1F（G物G动）（100N10N）=55N，2选项不符合题意；B．绳端移动的距离：s2h22m4m，选项不符合题意；C．所做的有用功：WGh100N2m=200J，有物拉力做的总功：WFs55N4m=220J，总

2、滑轮组的机械效率：W100%=200J100%90.9%，有用W220J总选项符合题意；D．由C可知，拉力做的功：W总=220J，拉力的功率：W220JP=44W，t5s选项不符合题意。故选C。2．用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时，拉力功率为_____W。较前一次提升物体，该滑轮的机械效率_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】44变大【解析】【详解】[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度v=20.2m/s=0.

3、4m/s绳重与摩擦不计，则拉力1F=(G物+G动)2即160N=(100N+G动)2解得G动=20N，用此动滑轮将重200N的物体时，拉力1F′=(200N+20N)=110N2拉力功率为P=F′v=110N0.4m/s=44W拉力功率为44W。[2]较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将增大。3．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

4、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

5、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=1.5×10PaS4．如图所示为家用手摇晾衣架，它是我们生活中经常使用的简单机械，其中A、B两滑轮中属于动滑轮的是_____；若衣服和晾衣架的总重力为200N，晾衣架上升的高度为1m，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力_____m。F_____N，绕进旋

6、轮上的绳子长度是【答案】B504【解析】【分析】【详解】[1]使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，由图可知B为动滑轮；[2]由图可知承重绳为4股，衣服和晾衣架的总重力为200N，所以绳子的拉力G200NF50Nn4[3]承重绳为4股，所以绕进旋轮上的绳子长度是S=4h=4×1m=4m【点睛】5．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力F的功率为________W；将拉力F增大为20N时，物体受到水平

7、面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。【答案】2040不变【解析】【分析】使用动滑轮可以省一半力；物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度；WFs根据PFv算出拉力F的功率；影响摩擦力tt的因素：压力和接触面的粗糙程度。【详解】[1]因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为F2F210N20N物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则fF20N[2]由图知有2段绳子拉着物体，则有v绳2v物22m/s4m/s则拉力F的功率为pFv绳10N4m/s=40W[3

8、]将拉力F增大为20N时，物体对水平面的压力和接触面