中考物理—滑轮组的省力问题的综合压轴题专题复习附详细答案.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率ηG物的关系，改变G物，竖直向与物重上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，最后等于100%B．此滑轮组动滑轮的重力为5NC．当G物=15N时，滑轮组机械效率为η=75%D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变【答案】D【解析】【分析】【详解】A．使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定

2、大于有用功，机械效率一定小于1，即同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，但最终不能等于100%，故A错误；B．由图可知，G物=12N，此时η=80%，则G物hFs且有80%nFG物G动snh代入可得G物12N80%G物G动12NG动故滑轮组动滑轮的重力为G动3N故B错误；C．当G物=15N时，滑轮组机械效率为G物15N83%G物G动15N3N故C错误；D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同；忽略绳重及摩擦时，额外功相同，所以总功相同，滑轮组的机械效

3、率仍不改变，故故选D。D正确。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=0.4m/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

4、，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】【

5、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10.1m/sn0.3m/s3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。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”或“乙”）。甲装置的机械效率___

6、_______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：n1F甲=（G物+G轮），F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W有用有用功相

7、同、额外功相同，总功相同，据η=可知，滑轮组的机械效率相同，即：η甲W总=η乙；[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：11h=s=6m=2m；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==100%≈83.3%。W总W有用GhG动hGG动100N20N5．小黄同学用水平力F拉动如图所示装置，使重200N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了120cm，物体B重100N（物体B与A始终接触），此过程中A受到地面的摩擦力为24N，弹簧测力计的示数为1

8、6N。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