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时间:2020-12-12
《中考物理复习滑轮组的省力问题专项易错题.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.一名质量为55kg0.04m2的学生站在水平地面上,要用滑轮组、双脚与地面接触面积为在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(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
2、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%总W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。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_____
3、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小夏对地面的压强F压300N7500Pap0.04m2S3.用如图所示的滑轮组,将重为16N的物体以0.2m/s的速度匀速提升,滑轮组的机械效率为80%,若不计绳重及摩擦,拉力F为__N,拉力的功率为__W,动滑轮的重力为__N.【
4、答案】1044【解析】【分析】【详解】(1)由图知,n=2,则拉力端移动的距离s=2h,滑轮组的机械效率:W有用GhGhGW总FSF2h2F则拉力G16NF10N2280%(2)拉力端移动的速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,拉力做功功率:P=Fv=10N×0.4m/s=4W;(3)不计绳重及摩擦,拉力F1GG动2动滑轮重力:G动=2F﹣G=2×10N﹣16N=4N.4.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度,若不计绳子与滑轮的摩檫,__________装置更省力(选填“甲
5、”或“乙”)。甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”)。甲图中若钩码总重100N,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重,若工人将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升的高度为__________m,滑轮组的机械效率为__________。【答案】甲等于283.3%【解析】【详解】[1]不计摩擦,拉力F=1(G物+G轮),n甲=3,n乙=2,绳子受的拉力:nF甲=1(G物+G轮),3F乙=1(G物+G轮),2∴F甲F乙,甲更省力;[2]动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,故利用滑轮组做的有用功相同、额
6、外功相同,总功相同,据η=W有用η甲可知,滑轮组的机械效率相同,即:W总乙;=η[3]如甲图,泥桶由3股绳子承担,则n=3,s=3h,s=6m,泥桶上升的高度为:116m=2m;h=s=33[4]不计摩擦及绳重,则滑轮组的机械效率为:W有用W有用=Gh=G100Nη==W额GhG动hG=100%≈83.3%。W总W有用G动100N20N5.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=_______
7、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=3×0.1m/s=0.3m/s;则拉力F的功率为:P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W。6.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6N,则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。一段时间内物体沿水平方向移动了5m,拉力
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