中考物理分類匯編 滑輪與滑輪組專題.doc

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專題分類：滑輪與滑輪組專題 1.（xx臨沂）小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提起140N的水桶，動(dòng)滑輪重20N（不計(jì)繩重和摩擦），小明拉繩子的動(dòng)力為　80　N；如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，提起時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率　變大?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）。 解：由圖可知，該滑輪為動(dòng)滑輪，有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪， 不計(jì)繩重和摩擦，則拉繩子的動(dòng)力：F=（G+G動(dòng)）=（140N+20N）=80N； 使用同一滑輪組，在提升高度相同時(shí)，所做的額外功不變，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在總功中所占的比例變大，機(jī)械效率會(huì)變大。 故答案為：80；變大。 2.（xx邵陽(yáng)）如圖題圖所示，重10N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了2 s，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 4 N，物體A所受重力做的功為_(kāi)____J。 【答案】0 【解析】分析：由圖知，與動(dòng)滑輪相連的有兩段繩子，則n=2，依據(jù)做功的兩個(gè)條件，首先判斷重力是否做功，然后利用功的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。 解答：由圖知，與動(dòng)滑輪相連的有兩段繩子，則n=2，重力為10N的物體，在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，雖然有力，也有距離，但在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)的距離，所以重力沒(méi)做功。 故答案為：0 3.（xx衡陽(yáng)）如圖所示，用滑輪組提起一個(gè)重為7N的物體，在拉力F＝4N的作用下，10s內(nèi)物體滑豎直方向勻速升高了2m不計(jì)繩重和摩擦，可知拉力F的功率為_(kāi)__W，此滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______。 【答案】 (1). 1.6 (2). 87.5% 【解析】解V物＝＝0.2m/s,因?yàn)閚＝2所以V繩＝2V物＝0.4m/s,拉力的功率P＝FV＝4N, 滑輪組的機(jī)械效率為＝87.5%. 4.（xx日照）如圖所示，工人用150N的拉力通過(guò)滑輪組吊起質(zhì)量為20kg的箱子。若箱子被勻速豎直提升了2m，不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg，則（　?。? A．箱子的重力勢(shì)能增大 B．動(dòng)滑輪的重力為100 N C．工人施加的拉力做的功為300 J D．滑輪組的機(jī)械效率為66.7% 解：A、箱子被勻速提升，高度增加，質(zhì)量不變，重力勢(shì)能增加，故A正確； B、箱子受到的重力： G=mg=20kg10N/kg=200N； 由圖可知，n=2，則由F=（G+G動(dòng)）可得動(dòng)滑輪的重力： G動(dòng)=nF﹣G=2150N﹣200N=100N；故B正確； C、由圖可知，n=2， 繩端移動(dòng)的距離s=nh=22m=4m， 工人做的總功： W總=Fs=150N4m=600J；故C錯(cuò)誤； D、有用功： W有=Gh=200N2m=400J 滑輪組的機(jī)械效率： η==≈66.7%．故D正確。 故選：ABD。 5.（xx威海）如圖為吊裝工具示意圖，物體M為重5000N的配重，杠桿AB的支點(diǎn)為O，OA：OB=1：2，每個(gè)滑輪重100N．當(dāng)重為700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動(dòng)繩子時(shí)，工人對(duì)地面的壓力為　400　N，物體M對(duì)地面的壓力為　4500　N．（杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì)） 解： （1）人受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F、豎直向上的支持力F支， 由力的平衡條件可得：F+F支=G， 則F支=G﹣F=700N﹣300N=400N， 因?yàn)榈孛鎸?duì)人的支持力和人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等， 所以工人對(duì)地面的壓力：F壓=F支=400N； （2）定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、杠桿對(duì)定滑輪向上的拉力， 由力的平衡條件可得：FA′=3F+G定=3300N+100N=1000N； 杠桿對(duì)定滑輪的拉力和定滑輪對(duì)杠桿的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，即FA=F′A=1000N； 根據(jù)杠桿的平衡條件：FAOA=FBOB，且OA：OB=1：2， 所以：FB===500N； 因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的， 所以杠桿對(duì)物體M的拉力等于物體M對(duì)杠桿的拉力，即FB′=FB=500N； 物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力， 則物體M受到的支持力為：FM支持=GM﹣FB′=5000N﹣500N=4500N， 因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的， 所以物體M對(duì)地面的壓力：FM壓=FM支持=4500N。 故答案為：400；4500。 6.（xx?泰安）圖甲是某學(xué)習(xí)小組“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的示意圖。用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉動(dòng)繩子自由端，將重為4.5N的物體從A位置提升到A′位置，同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)從圖中的B位置上升到B′位置，在這個(gè)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示。請(qǐng)你根據(jù)他們做的實(shí)驗(yàn)完成下列問(wèn)題： （1）物體提升的高度是　5.0　cm，拉力是　2　N，該滑輪組的機(jī)械效率η=　75%?。? （2）若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)動(dòng)滑輪，改為圖丙所示的裝置，提升同一物體，則滑輪組的機(jī)械效率　變小?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）。 解：（1）測(cè)力計(jì)B位置勻速提升到B位置，測(cè)力計(jì)上升的高度為：s=15.0cm；由圖可知，有3段繩子拉著動(dòng)滑輪，則物體上的高度為：h=s=15.0cm=5.0cm； 由圖可知，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N； 該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η====75%； （3）若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)動(dòng)滑輪，此時(shí)有用功不變，克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功變大，故機(jī)械效率變小。 故答案為：（1）5.0； 2；75%；（2）變小。 7.（xx?聊城）考古工作者在河底發(fā)現(xiàn)了古代的石像，經(jīng)潛水者測(cè)量它的體積約為2m3．如圖所示，在打撈石像的過(guò)程中，考古工作者用動(dòng)滑輪將石像勻速提升，需要豎直向上的拉力F=1.6104N．在沒(méi)有將石像提出水面前，若不計(jì)摩擦和滑輪重力，（ρ水=1.0103kg/m，g=10N/kg）求： （1）石像受到的浮力。 （2）石像的重力。 （3）石像的密度。 （4）若將石像提升了3m，石像受到水的壓強(qiáng)減少了多少？ 解：（1）石像受到的浮力： F浮=G排=ρ液gV排=1103kg/m310N/kg2m3=2104N； （2）不計(jì)摩擦和滑輪重力，根據(jù)F=（G﹣F?。┛傻檬竦闹亓Γ? G=2F+F浮=21.6104N+2104N=5.2104N； （3）石像的質(zhì)量： m===5.2103kg； 石像的密度： ρ===2.6103kg/m3； （4）石像減少的水的壓強(qiáng) △P=ρg△h=1103kg/m310N/kg3m=3104Pa； 答：（1）石像受到的浮力是2104N； （2）石像的重力5.2104N； （3）石像的密度是2.6103kg/m3； （4）若將石像提升了3m，石像受到水的壓強(qiáng)減少了3104Pa。 8.（xx濱州）如圖所示，重400N的物體在30N的水平拉力F的作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（?。? A．繩子自由端移動(dòng)的距離為3m B．有用功為400J C．拉力F的功率為9W D．物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為72N 解析:A、由圖知，n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離：s繩=3s物=3v物t=30.1m/s10s=3m，故A正確；B、拉力做功為：W總=Fs繩=30N3m=90J，有用功：W有=ηW總=80%90J=72J，故B錯(cuò)誤；C、拉力做功的功率：P===9W，故C正確；D、有用功W有=fs物，拉力做的總功W總=Fs繩，由η====得，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力：f=η3F=80%330N=72N，故D正確。故選ACD。 9.（xx濰坊）如圖所示，用一滑輪組在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上勻速提起2m，不計(jì)動(dòng)滑輪及繩自重，忽略摩擦。下列說(shuō)法正確的是 A. 物體上升的速度是2.5m/s B. 拉力F大小為100N C. 拉力F的功率為80W D. 拉力F的功率為40W 【答案】BC 【解析】在5s內(nèi)將一重為200N的物體向上勻速提起2m，則物體上升速度v=s/t=2m/5s=0.4m/s，故A錯(cuò)誤；承擔(dān)動(dòng)滑輪及物重的繩子的股數(shù)n=2，所以F=12G=12200N=100N，故B正確；繩子的速度v繩=2v物=20.4m/s=0.8m/s，拉力F的功率：P=Fv繩=100N0.8m/s=80W，故C正確，D錯(cuò)誤；故應(yīng)選BC。