培优滑轮组的省力问题辅导专题训练附详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（）A．甲、乙的拉力之比是2∶3B．甲、乙的机械效率之比是1∶1C．甲、乙拉力的功率之比是3∶2D．甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1【答案】B【解析】【分析】【详解】A．不计绳重及摩擦，拉力F1G物G轮n由图知，n甲=2，n乙=3，所以绳端的拉力分别为1F甲G物G轮1F乙G物G轮3则甲乙拉力之比∶1G轮∶1∶F甲F乙G物G物G轮=3223故A错误；D．将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，则提升物体的速度相同，由

2、图知，n甲=2，n乙=3，所以甲、乙绳的自由端速度分别为v甲=2vv乙=3v所以，甲、乙绳的自由端速度之比v甲∶v乙=2v∶3v=2∶3故D错误；C．由PFv可得，甲、乙拉力的功率之比甲乙F甲v甲32P:PF乙v乙21:13故C错误；B．不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，由W额=G轮h、W有=G物hW有可知，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则拉力做的总功相同，由可得W总两滑轮组的机械效率相同，即甲、乙的机械效率之比甲:乙=1:1故B正确。故选B。2．如图所示，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛。当用力F2匀速提升物体

3、B时，以滑轮的轴为参照物，物体B是______的（选填“静上”或“运动”），此时力F2大小为_______牛。若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是_______，当绳子自由端上升1米时，力F2所做的功为________焦。【答案】静止101:110【解析】【详解】[1]以滑轮的轴为参照物，物体B相对与参照物的位置没有改变，是静止的；[2]B物体使用的是动滑轮，能省一半力，不计滑轮的重和摩擦，拉力：F2=1G=1×20N=10N22[3]因为使用任何机械都不能省功，当F1和F2所做的功相等，物体A.B重力相同，移动的距离相同，故距离之

4、比是1:1。[4]当绳子自由端上升1米时，力F2所做的功为：W=Fs=10N1m=10J。3．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，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

5、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η＝W有用240J=80%W总300J4．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擦），则拉力F=_________N及其功率P=_______W。60N（不计绳重、动滑轮重及摩【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

6、的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W。5．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，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为_________N。一段时间内物体沿水平方6N，则物体受到地面的摩擦力大小为向移动了5m，拉力F做功_____J。【答案】1260【解析】【分析】【详解】[1]由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力f=2×6N=12N摩擦力为12N。[2]拉力移动的距离s′=2s=25m=10m拉力做的功W=F

7、s=6N×10m=60J拉力做的功为60J。6．小黄同学用水平力运动了120cm，物体F拉动如图所示装置，使重200N的A物体B重100N（物体B与A始终接触），此过程中5s内在水平地面上匀速A受到地面的摩擦力为24N，弹簧测力计的示数为16N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为___m/s，物体A受到B施加的摩擦力____（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F大小为____N，水平拉力F的功率为____W。【答案】0.12水平向右809.6【解析】【分析】滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等

8、于物体移动速度的二分之一；根据力的作用的相互性得出物体A受到B施加的摩擦力的大小及方向；物体A受到向左的拉力等于地面对A的