中考物理培优易错难题之滑轮组的省力问题.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

2、向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值是：L1OB2L2OA1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

3、=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%=Gh400N88.9%W总100%=100%GhG轮h400N50N故D正确．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。【

4、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

5、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：F1f13N1Nn3[2]物体的速度：v物1v绳10.3m/s0.1m/sn3s由v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。4．工人用图甲所示的滑轮组运

6、送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。【答案】50%40020060060%.【解析】【分析】【详解】(1)[1]建材质量为40kg，其重力为Gmg

7、=40kg10N/kg=400N由图乙得，当建材重力为400N时，滑轮组机械效率为50%。[2]此时机械效率=G400==50%GG动400+G动解得G动=400N。(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m，则绳子段移动的距离为24m，拉力功率WFs500N24mP==200Wtt60s[4]滑轮组省一半的力，所以G材+G动=2F解得G材=600N。[5]此时的机械效率为G材=600=G动=60%G材600+4005．如图

8、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]绳子自由端移动的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；