2020-2021中考物理滑轮组的省力问题的综合热点考点难点附答案解析

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

2、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f21g g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=f2 v 绳 =150n0.06m/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%gh g轮 h400n 50n故 d

3、 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。【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；2b 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=10n223 因为使用任何机械都不能省功，当f 1 和 f2所做的功相等，物

4、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 f 2 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：f1f13n 1nn32 物体的速度：v物1 v绳10.3m / s0.1m/

5、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 如图所示，用滑轮组提重力为140n 的物体，当拉力为 50n 时，物体对地面的压力刚好为 0n。若重物与地面的接触面积-2 2，不计绳重和摩擦，每个滑轮质量相同，绳对s=210 m滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。若拉力f 为 40n，则定滑轮对天花板的拉力为_n，重物对地面的压强为_ pa。3【答案】 901.510【解析】【分析】【详解】12 滑轮组的动滑轮绕3 段绳，不计绳重和摩擦，当拉力为50n 时，物体对地面的压力刚好为 0n，拉力的大小11(g+g动 )f =

6、3动滑轮的重力g 动 =3f1-g=3 50n-140n=10n每个滑轮质量相同，定滑轮的重力等于动滑轮的重力为10n，对定滑轮受力分析，受到重力、下方两段绳子的拉力，天花板的拉力，根据平衡条件得到f 天 =g 定 +2f=10n+2 40n=90n由力的作用相互性可知，定滑轮对天花板的拉力是90n。拉力 f 为 40n 时，滑轮组的动滑轮对物体的拉力f2=3f- g 动 =340n-10n=110n地面对物体的支持力f 支=g-f2=140n-110n=30n由力的作用相互性可知物体对地面的压力f 压= f 支 =30n物体对地面的压强f压30n3p=2 10-2m2 =1.5 10pas5

7、 如图所示，在力f 作用下使重200 n的物体在水平面上做匀速直线运动，当f=30n 时，物体受到的摩擦力_ n（不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦）；当物体移动4m时，绳子自由端移动的距离_m 。【答案】 608【解析】【详解】1 由图知道，使用动滑轮时， n=2，由于不计滑轮重力和摩擦，所以，绳子自由端的拉力是：f 1 f ，2即物体受到的摩擦力是：f=2f=2 30n=60n；2 由于 n=2，所以，当物体移动 4m 时，绳子自由端移动的距离是： s=2s 物=24m=8m。6 如图所示，在水平拉力f 的作用下，重为300 n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

8、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】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= 1 f= 1 60n=20n ；332 绳子自由端移动的速度为：v 绳 =3v 物 =30.1m/s=0.3m/s ；则拉力 f 的功率为：p=fv 绳=20n 0.3m/s=6w 。7 一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150n 时，滑轮组的机械效率为 60%。若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重_n。【答案】 100【解析】【分析】【详解】因不计绳重和摩擦，由题意

9、可知，效率g物=60%g物g动则动滑轮的重力为g物150ng动 =-g物 =-150n=100n故动滑轮的重力为100n。8 高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20 个相同的坠砣，每个坠砣质量为25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线a 端受到的拉力大小为_n。若 5s 内坠砣串下降了 40cm，则输电线a 端向左移动速度是_m/s 。（ g 取 10n/kg ，不考虑钢绳的热胀冷缩）【答案】 1104 0.04【解析】【分析】【详解】120 个坠砣的总重力g=mg=25kg 20 10n/kg=5000n由图

10、知，使用的滑轮组承担a 端拉力的绳子股数n 2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得g 1 fa2则输电线 a 端受到的拉力大小fa=2g 2 5000n=1 410n2 图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h 2sa，则输电线a 端向左移动的距离sa1 h140cm=20cm=0.2m22a 端向左移动速度sa0.2mv0.04m/st5s9 某同学用如图所示滑轮组将重为300n 的物体以0.2m/s 的速度匀速向上拉动，拉力为125n（不计绳重及摩擦），则动滑轮重_n， 5s 内人拉绳子做的功是_j。【答案】 75375【解析】【分析】【详解】1 看图可知动滑轮上

11、绕过的绳子股数n=3。根据滑轮组受力关系g物 +g动fn得300n+g动125n3解得 g动75n。2 绳子末端移动距离snhnv物 t30.2m/s5s3m5s 内人拉绳子做的功wfs125n3m375j10 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.若 g1 g2 ，所用竖直向上的拉力分别为f1 和 f2 ，拉力做功的功率分别为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 f1f212 p1p2b f1f21 = 2 p1p2c f1f212 p1p2d f1f212 p1

12、p2【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：1f1（ g1g动）21f2（ g2g动）3因为 g1g2 ，故：f1f2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。11 在水平桌面上放一个重300n的物体，物体与桌面的摩擦力为60n，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物

13、体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力f 和其移动速度的大小为（）a300n 0.1m/sb150n 0.1m/sc 60n 0.2m/sd 30n 0.2m/s【答案】 d【解析】【分析】【详解】由于物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力；滑轮组是由两根绳子承担动滑轮，所以绳子末端拉力11ff60n=30n22有两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2 倍，故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2 倍，即v=0.1m/s 2=0.2m/s故选 d 。12 用如图所示的滑轮或滑轮组，将同一物体匀速提高（）h，最省力的是（滑轮重不计）abcd【答案】

14、d【解析】【分析】【详解】a 图中滑轮是定滑轮，拉力f=g；b 图中滑轮是动滑轮，拉力f1 g ；2c 图中滑轮组的动滑轮绕2 段绳，拉力 f1 g ；2d图中滑轮组的动滑轮绕3 段绳，拉力 f1g ；3所以最省力的是d 中滑轮组。故选 d。13 质量是6kg 的物体a 放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2n，不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦，则（g 取10n/kg ）（）a作用在绳端的拉力f 为 6nb在 1s 内拉力 f 做功 1.2jc在 1s 内拉力 f 的功率是0.4wd水平桌面对物体a 的摩擦力是2n【答案

15、】 b【解析】【分析】【详解】a绳子上的力是相等的，因为弹簧测力计的示数是2n，所以，作用在绳端的拉力f 为2n故 a 错误；b根据图示可知，滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体a 在 1s 内通过的距离为s=vt=0.2m/s 1s=0.2m绳子自由端移动的距离为s=3s =3 0.2m=0.6m在 1s 内拉力 f 做功为w=fs=2n 0.6m=1.2j故 b 正确；c在 1s 内拉力 f 的功率为w1.2jp1.2wt1s故 c 错误；d由图可知，承担摩擦力的绳子股数是3，物体做匀速直线运动，则ff3所以f=6n故 d 错误。故选 b。14 小明用如图的滑轮组提升重为100n 的物体，使其在

16、5s 内匀速上升2m ，动滑轮的重为 10n，不计绳重及摩擦，下列计算正确的是（）a拉力 f 为 50nb绳子自由端移动的距离为6mc此时滑轮组的机械效率为90.9%d拉力的功率为40w【答案】 c【解析】【详解】a由图知，通过动滑轮的绳子段数n=2，不计绳重及摩擦，则拉力：1f（g物g动）（100n10n）=55n ，2选项不符合题意；b绳端移动的距离：s2h22m4m ，选项不符合题意；c所做的有用功：w g h 100n 2m=200j，有 物拉力做的总功：wfs55n4m=220j，总滑轮组的机械效率：w100%=200j100%90.9% ，有用w总220j选项符合题意；d由 c可知

17、，拉力做的功：w 总 =220j，拉力的功率：w220jp=44w，t 5s选项不符合题意。故选 c。15 如图所示的甲、乙两滑轮组，所用滑轮的规格相同，用它们将相同的重物g 匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，以下说法正确的是a甲滑轮组所用拉力较大b甲滑轮组拉力做的功较多c两滑轮组拉力做功的功率一定相等d两个滑轮组的机械效率一定相等【答案】 d【解析】【分析】【详解】a不计绳重及摩擦，因为拉力 f=（ g 物 +g 轮 ） /n ，且 n 甲 =3，n 乙=2，所以，绳子受的拉力：f 甲=（ g 物 +g 轮 ） /3，f 乙=（ g 物 +g 轮 ） /2，即 f 甲 f 乙 ，故 a 错

18、误；b不计绳重及摩擦，拉力做的功：w 甲 =f 甲 s 甲=（ g 物 +g 轮 ） /33h=（ g 物 +g 轮） hw 乙 =f 乙 s 乙=（g 物 +g 轮 ） /22h=（ g 物 +g 轮 ）h ，w 甲=w 乙 ，故 b 错误；c甲、乙两滑轮组提升重物的时间不知道，故无法比较功率，故c 错误；d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，因为=w 有用 /w 总， 滑轮组的机械效率相同，故 d 正确；故答案为 d。16 如图所示，工人师傅用250n 的力 f 将重为 400n 的物体

19、在 20s 内匀速提升2m ，若不计绳重和摩擦，以下说法错误的是：（）a动滑轮重力为100nb工人做功的功率为50wc滑轮组的机械效率为53.3%d若提升物重变为500n，则拉力f 为300n【答案】c【解析】【详解】a 由图知n=2，不计绳重和摩擦，拉力：f =12gg动；则动滑轮的重力：g动 =2 fg =2250n-400n=100n ；故 a 正确，不符合题意；b绳自由端移动的距离：s=2h=22m=4m ；拉力做的功：w总 =fs=250n4m=1000j工人做功的功率即为拉力f 的功率：p= w总 = 1000j =50w ；t20s故 b 正确，不符合题意；c拉力做的有用功：w

20、=gh=400n2m=800j ；滑轮组的机械效率：w有100%= 800j100%=80%；w总1000j故 c 错误，符合题意；d若提升物重变为 g =500n ，则拉力为：f = 1g +g动= 1500n+100n =300n ；22故 d 正确，不符合题意。17 建筑工地上需要将6 块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示的装置分三次运送，第一次运1 块，第二次运2 块，第三次运3 块。每次运送时，砖都以相同的速度匀速上升相同高度，绳重及摩擦均忽略不计。这三次拉力依次为f1、 f2、 f3 ，拉力做的功为 w1、 w2 、w3，有用功率为p1、 p2 、p3，机械效率为1、

21、2、 3，则（）a f1+f2=f3【答案】 d【解析】【分析】b w1+w2=w3c 1+2=3d p1+p2=p31由图可知，作用在动滑轮上绳子为股；绳重，摩擦不计时，用 (g+g动 ) 分析n1 2 3之间关系；再依= w有= ghg。通过计算特殊值，判断等式是否成立。f ,f ,fw总g总 hg+g动【详解】a由题意得11；f(g+g动 )= （ g+g动）n211f (2g+g动 )= （ 2g+g动）；n2 f 11）=1）f(g+g动 )+（2(3g+2g动2g+g动2211）(3g+g动 )=（3g+g动n2因为11）(3g +2 g动 )(3g +g动22所以(f1 +f2

22、)f3故不符合题意；由于物体升高均为h；w w f h f h (f +f )hw3=f3h；因为 (f f )f所以(w1+w2 )w3故 b 不合符题意；c 依 =w有=ghgw总g总h，说明滑轮组一定时，物重越大，机械效率越大，即g+g动1 2 3 ，故c 不合符题意；d由 w 有=gh， p= gh 可知tgh2gh3ghp +p+；12tttp33ght所以 p1+p2=p3，故 d 符合题意。故选 d。【点睛】一个不加条件成立等式，可以用某种情况时不成立来判断它不成立。18 关于图中的简单机械，说法正确的是（）a图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是省力杠杆；b图乙中旗杆顶端

23、装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向；c利用图丙中的滑轮组提升重物，省功但费距离；d利用图丁中的滑轮组提升重物，省力又能改变力方向。【答案】 d【解析】【详解】a剪铁片剪刀使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故a 错误；b图乙中旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向，故b 错误；c使用任何机械都不省功，故c 错误；d利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故d 正确。19 用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（）abcd【答案】 c【解析】【分析】【详解】不计绳子、滑轮的重力及摩擦，提起的是同一物体g；a此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即f1 g ；2b此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即fg ；c此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有3 股，则 f1 g ；3d此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有2 股，则 f1g 。2由以上可知：在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是c。故选 c。20 为了开发和利用深海的资源，我国某科研考察队在远海进行科学实验时，使用母船上的起降设备，将我国最新自主研制的“潜龙三号”无人潜水器，