2020-2021备战中考物理培优之滑轮组的省力问题含答案解析.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的若G1功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦），则下列选项中正确的是（）.A．F1F212P1P2B．F1F21=2P1P2C．F1F212P1P2D．F1F212P1P2【答案】B【解析】【详解】CD．不计绳重及摩擦，因为拉力:1F（GG动）nn12，n23，所以绳子受到的拉力分别为：F11G动）（G12F1G动）（G223

2、因为G1G2，故：F1＞F2故CD项错误；AB．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额G轮h，W有用G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由W有100%可知，机械效率相W总同，即：12W又因为所用时间相同，由Pt可知，拉力做功的功率：P1P2故A项错误，B项正确。2．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__________乙装置的机械

3、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、额外功相同，总功相同，据=W有用甲

4、η可知，滑轮组的机械效率相同，即：ηW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：11；h=s=6m=2m33[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100N20N3．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，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___

5、____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=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

6、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=60%=G动600+400G材4．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=_______W。【答案】206【解析】【详解

7、】[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。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F做功_____J。【答案】1260【解析】【分析】【详解】[1]由图

8、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=Fs=6N×10m=60J拉力做的功为60J。6．一