2019年中考物理重點知識點專項練習 功與滑輪組

上傳人:Sc****h 文檔編號:92635200 上傳時間:2022-05-19 格式:DOC 頁數(shù):9 大?。?.10MB
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1、功與滑輪 題一: 請在圖中畫出滑輪組最省力的繞法。 題二: 用圖所示的滑輪組成滑輪組提升重物,在圖中畫出最省力的滑輪組的繞線。 題三: 某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率,相關數(shù)據(jù)記錄在表中。 實驗 次數(shù) 鉤碼重/N 鉤碼上升的高度/m 繩端的 拉力/N 繩端移動的距離/m 機械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 2 6 0.10 2.5 0.3 3 6 0.15 2.5 (1)實驗中,使用滑輪組提升重物時,應豎直向上__________拉動彈簧測力計; (2)第二次實驗中,2s內(nèi)鉤碼上升的高度為

2、0.1m,則它運動的速度為________m/s; (3)第三次實驗中,繩端移動的距離為_______m,滑輪組的機械效率為________; (4)分析比較第一、二兩次實驗數(shù)據(jù),有用功W1有_______W2有,滑輪組的機械效率η1______η2(兩空均選填“>”“=”或“<”)。由此可知,可采用________的方法來提高滑輪組的機械效率。 題四: 在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中,小明用同一滑輪組進行了三次實驗,實驗數(shù)據(jù)如表: 序號 動滑物重 G動/N 物重 G/N 物體上升的高度 h/m 繩端受到的拉力 F/N 繩端移動的距離s/m 滑輪組的

3、機械效率η/% 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法。 (2)實驗中,沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升,在測量繩端所受的拉力時,彈簧測力計應____________(選填“保持靜止”或“勻速上升”)。 (3)第三次試驗時,測力計示數(shù)如圖乙所示,此時繩端受到的拉力為________N,滑輪組的機械效率為__________%。 (4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知: ①隨著物重的增大,額外

4、功__________(選填“變小”、“不變”或“變大”),原因是_____________________________________________________。 ②要提高同一滑輪組機械效率,可以采取______________________的措施。 題五: 圖示為某健身器械結構示意圖,其中每個小滑輪質(zhì)量為1kg,重物質(zhì)量為20kg。(不計摩擦、空氣阻力和繩子重力。g取10N/kg) (1)圖中滑輪A屬于___________(選填“動滑輪”或“定滑輪”);站在水平地面上的人勻速拉動繩子時,人對地面的壓強比他不拉繩子時要________(選填“大”或“小”); (2)

5、使重物勻速上升時,人對繩子施加的拉力至少是多大? (3)若每分鐘將重物提起15次,每次勻速提起的高度為60cm,求人做功的平均功率。 題六: 健身用的拉力器結構如圖所示,在拉桿處用力往下拉,能把配重提起從而起到鍛煉身體的作用。 (1)該拉力器中滑輪A的作用是________________________。 (2)拉力器的配重是由許多塊金屬塊組成,其中每一塊金屬塊的質(zhì)量為5千克,底面積為250厘米2,求一塊金屬塊對地面的壓強為多少? (3)小明用250牛的拉力向下拉動拉桿,使配重塊勻速升高40厘米,一分鐘小明連續(xù)做了30次,求小明鍛煉時功率為多少? 題七: 如圖所示,不計繩

6、重和摩擦,拉力F是125N,在10s內(nèi)將重物勻速提升2m,此時滑輪組的機械效率是80%,則下列說法正確的是() A.動滑輪重是50N B.物體重是375N C.拉力F的功率是25W D.拉力F做的功是750J 題八: 如圖所示的滑輪組,每個滑輪重50N,用這個滑輪組把質(zhì)量為45kg的重物在2s內(nèi)勻速提升2m,不計繩重和摩擦,下列說法中正確的是() A.作用在繩自由端的拉力F為125N B.在2s內(nèi)拉力的功率為500W C.該套裝置的機械效率為60% D.若所掛物體越重,該滑輪組機械效率越小 題九: 如圖甲所示為小科設計的滑輪組裝置,其中滑塊A置于表面粗糙程度各處相同的水

7、平面上,重物B的重力GB可改變(動滑輪重不計)。小科在某次使用該裝置進行實驗時記錄了一些數(shù)據(jù),并繪制成曲線,即重物B的重力GB、滑塊A運動速度v,滑塊A在水平面上通過的距離s隨時間t的變化曲線分別如圖乙、丙、丁所示。若不計繩重及繩與滑輪間的摩擦,跨過滑輪的繩或豎直或水平,A距水平面上的定滑輪、B距水平面均足夠遠。 (1)由圖丙可知,重物B在哪個時間段內(nèi)勻速下降? (2)求出在4~6s內(nèi),水平繩對A的拉力做的功; (3)求出在2~4s內(nèi),重力GB做功的功率; (4)求出在2~4s內(nèi),A受到的摩擦力的大小。 題十: 為了將放置在水平地面上重G=200N,體積為5×10﹣3m3的重

8、物A提升到高處,小芳同學設計了如圖甲所示的滑輪組裝置,當小芳同學用圖乙所示隨時間變化的拉力F豎直向下拉繩時,重物的移動速度v和上升的高度h隨時間變化的關系圖象如圖丙、丁所示,求: (1)在0~2s內(nèi),拉力F做的功W; (2)在2~3s內(nèi),拉力F的功率P; (3)如果重物A浸沒在水中,用同樣的滑輪組勻速提升重物A,拉力F=62.5N,此時滑輪組的機械效率為多少?(不計水對A的阻力,重物A在運動過程中未露出水面,g取10N/kg) 參考答案 題一: 如圖所示。 詳解:由分析可知,動滑輪上承重的繩子段數(shù)越多越省力,根據(jù)題意滑輪組最省力的繞法是繩子股數(shù)最多,即五股繞

9、線的方法。 題二: 如圖所示 詳解:當n為偶數(shù)時,承擔物重的有4段繩子;n為奇數(shù)時,承擔物重的有3段繩子,同時還會有一個動滑輪沒法利用,因此n=4時最省力,根據(jù)“奇動偶定”的原則,將繩子的固定端連在定滑輪上,如上圖所示。 題三: (1)勻速(2)0.05(3)0.4580%(4)<<增加物重 詳解:(1)實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計,以保證彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定; (2)鉤碼運動的速度為:v===0.05m/s; (3)由圖示可知,滑輪組承重繩子有效股數(shù)n=3, 第3次測量中,繩端移動的距離s=nh=3×0.15m=0.45m; 滑輪組的機械效率:η3==×100%=8

10、0%; (4)根據(jù)第1次和第2次數(shù)據(jù)可知,有用功分別為: W有1=G1h1=4N×0.1m=0.4J;W有2=G2h2=6N×0.1m=0.6J; 總功分別為:W總1=F1s1=1.8N×0.3m=0.54J;W總2=F2s2=2.5N×0.3m=0.75J; 機械效率分別為:η1==×100%≈74%;η2==×100%=80%; 兩次所用滑輪組相同,但第二次物重大于第1次物重,機械效率也大于第一次的機械效率,所以可得:使用同一滑輪組,增加物重可以提高滑輪組的機械效率。 題四: (1)如圖(2)勻速上升(3)1.874.1(4)①變大克服摩擦做功更多 ②增加提起的物重或減輕動滑

11、輪重 詳解:(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,動力作用點移動的距離s是鉤碼上升高度h的3倍,說明由三段繩子承擔物重,故滑輪組的繞線情況如圖所示; (2)在緩慢提升物體時,還需克服機械摩擦做功,所以為了測量滑輪組提升物體時的機械效率,需在緩慢勻速提升時讀數(shù); (3)圖中彈簧測力計的分度值為0.2N,所以拉力F=1.8N,第三次試驗時,滑輪組的機械效率為:η==×100%≈74.1%; (4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知: ①滑輪組做的額外功為克服動滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功;隨著物重的增大,動滑輪的重力不變,物重越大,摩擦力越大,所以額外功變大; ②提高滑輪組機械效率可以增大提升的物重、換

12、用輕質(zhì)的動滑輪、減小摩擦等。 題五: (1)動滑輪?。?)410N(3)30.75W 詳解:(1)圖中滑輪A隨物體一塊移動,所以它是動滑輪; 站在水平地面上的人勻速拉動繩子時,根據(jù)力的作用是相互的可知,繩子對人也有一個向上的拉力,所以人對地面的壓力減小,根據(jù)p=可知,在受力面積不變的情況下,壓力減小,壓強也會減小; (2)人對繩子施加的拉力: F=2G物+G動=2m物g+m動g=2×20kg×10N/kg+1kg×10N/kg=410N; (3)拉力移動距離s=h=×0.6m=0.3m, 拉一次做的功:W=Fs=410N×0.3m=123J, 拉15次做的總功:W總=15W=1

13、5×123J=1845J, 拉力的功率P===30.75W。 題六: (1)改變力的方向(2)2×103Pa(3)50W 詳解:(1)該拉力器中滑輪A是定滑輪,因為有定滑輪所以能改變力的方向,向上提重物通過定滑輪改變力方向,向下拉繩子即可把重物提上去。 (2)F=G=mg=5kg×10N/kg=50N,S=250cm2=2.5×10﹣2m2, 壓強為;p===2×103Pa; (3)拉動拉桿一次做功W=Fs=250N×0.4m=100J, 則做了30次所做的功W總=W×30=100J×30=3000J, ∴功率P===50W。 題七: D 詳解:由圖知,s=3h=3×2m=

14、6m, 拉力做功:W總=Fs=125N×6m=750J,故D正確; 拉力做功功率:P===75W,故C錯; ∵η=,∴W有=W總×η=750J×80%=600J, ∵W有=Gh,∴提升的物體重:G===300N,故B錯; ∵W總=W有+W額,∴W額=W總﹣W有=750J﹣600J=150J, 又∵不計繩重和摩擦,W額=G輪h,∴動滑輪重:G輪===75N,故A錯。故選D。 題八: B 詳解:物體受到的重力為G=mg=45kg×10N/kg=450N; 由圖知:承擔物重的繩子有3段,作用在繩子自由端的拉力為 F=(G+G動)=×(450N+50N)≈167N,故A錯誤; 在

15、2s內(nèi)拉力的功率:P====500W,故B正確; 滑輪組的機械效率: η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%,故C錯誤; 不計繩重和摩擦,動滑輪重力一定,滑輪組提起的物重越大,有用功越多,但額外功不變,所以機械效率越高,故D錯誤。故選B。 題九: (1)4~6s(2)600J(3)250W(4)15N 詳解:(1)根據(jù)圖丙可知,在4~6s內(nèi),重物B勻速下降; (2)根據(jù)圖乙可知,在4~6s內(nèi),GB=30N,A和B均做勻速運動,A向左滑行的距離:s=vt=20m/s×(6s﹣4s)=40m, A受水平繩的拉力:F=(GB+G)=×30N=15N, 水平繩對

16、A的拉力做的功:W=Fs=15N×40m=600J; (3)根據(jù)圖乙可知,在2~4s內(nèi),重力GB=50N;根據(jù)圖丁可知,A向左滑行的距離s′=20m,B下降的距離h=s′=×20m=10m, WGB′=GB′h′=50N×10m=500J,功率:P===250W。 (4)在4~6s內(nèi),物體A做勻速直線運動,由二力的平衡條件:f=F=15N 因為物體A與接觸面的粗糙程度、壓力的大小均不變,因此A在2~4s內(nèi)所受滑動摩擦力大小不變,即A在2~4s內(nèi)所受滑動摩擦力大小也為15N。 題十: (1)202.5J(2)360W(3)80% 詳解:(1)由圖丁可知,在0~1s內(nèi),物體在拉力的方向

17、上沒有移動距離,所以做功為零;在1~2s內(nèi),拉力F1=90N,重物上升高度h1=0.75m, 因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)(承擔物重的繩子股數(shù))n=3, 拉力F的作用點下降的距離s1=3h1=3×0.75m=2.25m, 拉力做的功:W=F1s1=90N×2.25m=202.5J; (2)由圖可知在2~3s內(nèi),重物做勻速運動,v=1.50m/s,拉力F2=80N, 所以拉力F的作用點下降的速度v′=3v=3×1.50m/s=4.5m/s, 由P==Fv可得,拉力做功功率:P=F2v′=80N×4.5m/s=360W; (3)如果重物A浸沒在水中,重物A所受浮力: F?。溅阉甮V排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3=50N, 此時滑輪組提升的重力:G′=G﹣F?。?00N﹣50N=150N, 根據(jù)η===可得, 此時滑輪組的機械效率:η===80%。 9

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