培优易错试卷滑轮组的省力问题辅导专题训练含详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.如图所示,物体A在水平桌面上,绳重及摩擦不计,动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时,它恰好能匀速下降。(1)以上装置中属于动滑轮的是________(填字母)。(2)物体A所受的摩擦力为________N。(3)若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F大小应为________N。【答案】M510【解析】【详解】[1]由于M随物体移动而发生位置变化,所以M是动滑轮。[2]A对B的拉力为F,动滑轮M和B受力分析可知中:2F=GM+GB2N8NF5N2A受力平衡,所以摩擦力f=F=5N。[3]A向左匀速运动时,受力平衡:F左

2、=f+F=5N+5N=10N。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,则水平拉力:F11f3N1Nn3[2]物体的速度:v物1v绳10.3m/s0.1m/sn3由vs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、。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),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,可以求出动滑轮重;再利用F

4、1G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Fs5N2m10J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F

5、s10N2m20J4.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500N400cm2,动滑轮所受的重力为120N,若不计绳重和,双脚与地面的总接触面积为摩擦,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,则小夏对地面的压力F压F支300N受力面积S400cm20.04m2小夏对地

6、面的压强F压300N7500Pap0.04m2S5.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-1

7、40N=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=S210-2m2=1.5×10Pa6.工人用图甲所示

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