中考物理二轮滑轮组的省力问题专项培优附详细答案

1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.物体做匀速直线运动，拉力F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是（）A. 60NB.120NC. 20ND.180N【答案】D【解析】【分析】1分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据F1f得n到物体受到的摩擦力。【详解】由图可知，动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力f 3F 3 60N180N故选D。【点睛】本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。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F?匀速提升物体B时，以滑轮的轴为

2、参照物，物体B是_ 的（选填 静上”或运动”），此时力 冋大小为_牛。若Fi和F2所做的功相等，物体A、B移动的距离之比是 上升1米时，力【答案】静止10 1:1 10【解析】【详解】_，当绳子自由端隹。八1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;2 B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：F2G = -X20N=10N2 23因为使用任何机械都不能省功，当Fi和F2所做的功相等，物体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F2所做的功为：W=Fs=10N 1m=10J。3用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高

3、1m，所用竖直向上的拉力为5N,则动滑轮的机械效率为 _%;用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时，所做的总功是 _Jo（不计绳重和摩擦）【答案】80 20【解析】【分析】使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2,绳子末端移动的距离s=2h,有用功就是将物体提 升对物体做的功（W有Gh），拉力F做的功为总功（W总Fs），再利用机械效率的 公式求出动滑轮的机械效率；根据W总W有W额求出额外功，不计绳重和摩擦，使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功G轮h，知道提升的高度，可以求出动滑轮1重；再利用F G轮G物求拉力大小，知道s=2h,利用功的公式求拉力做的功（总n功）大小，根据W Gh求出有用功，利

4、用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。【详解】1使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n=2，物体被提升的高度h=1m，拉力移动距离s nh 21m 2m有用功为W有Gh8N 1m 8J拉力做的总功为W总总、Fs5N 2m 10J滑轮组的机械效率W100%8J100% 80%W总10J2根据叫WwW额可知，额外功为空2N1mW额W总W有10J 8J2J不计绳重和摩擦，根据W额G轮h可知，动滑轮的重力2N 18N10N不计绳重和摩擦，则有W总F s 10N 2m 20J4小夏利用如图所示的滑轮组将重为280 N的物体匀速提起。已知他自身所受的重力为500 N,双脚与地面的总接触面积为400 cm2，动滑

5、轮所受的重力为120 N，若不计绳重和摩擦，小夏对地面的压强为 _Pa。【解析】【分析】【详解】小夏对绳子的拉力为1 1F (G G动)(280N 120N) 200N小夏受到绳子的拉力F拉、重力G、地面的支持力F支，因为小夏静止，小夏受到的重力等 于拉力加上支持力，则地面的支持力F支G人F拉500N200N300N由于力的作用是相互的，则小夏对地面的压力F压F支300N受力面积S 400cm20.04m2小夏对地面的压强拉力做的总功300N0.04m27500Pa【答案】75005.如图所示，用滑轮组将重120N的物体匀速提升2m,拉力为50N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，动滑轮重为 _N

6、,额外功为 _ ，滑轮组的机械效率为 _。【答案】30 60 80%【解析】【分析】【详解】1由图知，n=3,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力1F=（G+G动）3G动=3F-G=3X50NF120N=30NW有用=Gh=120NX 2m=240Js=3h=3x2n=6mW总=Fs=50NX 6m=300JW额=W总-W有用=300J-240J=60J6.一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 械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重 _No【答案】100n=W有用w总总、240J300J=80%则动滑轮的重力2拉力做的有用功拉力端移动的距离拉力做的总功额外功3滑轮组

7、的机械效率150N时，滑轮组的机G旦心=i50N-i50N=i00N7.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GG2，所用竖直向上的拉力分别为Fi和F2，拉力做功的功率分别为Pi和F2，两装置的机械效率分别为 中正确的是（）.【答案】【解析】【详解】CD不计绳重及摩擦，因为拉力-（Gn3，所以绳子受到的拉力分别为:【解析】【分析】【详解】因不计绳重和摩擦,由题意可知，效率=60%G物G动则动滑轮的重力为故动滑轮的重力为100N。2（忽略绳重和摩擦），则下列选项A.FiP2B.FiF2 i=2R12C. FiPiP2D.FiF2i2

8、P112Fi丄 （Gi2G动）F2（G23G动）同，即:&如图所示，甲滑轮组中滑轮的质量均为m,乙滑轮组中滑轮的质量均为0.5m，用甲、 乙滑轮组分别使重力均为G的重物在相同时间内匀速上升相同高度h，绳子自由端的拉力 分别为Fi、F2。不计绳重和摩擦， 则下列判断正确的是（）A.拉力Fi小于F2B.拉力Fi的功率小于F2的功率C.拉力Fi做的功小于拉力F2做的功D.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图知，图甲、图乙滑轮组，n=3,因为不计绳重和滑轮轴处摩擦，所以iiiiFi= （G+G甲）= （G+mg）,F2= （G+G乙）= （G+0.

9、5mg）3333故Fi F2,故A错误；BC.重物在相同时间内匀速上升相同高度h,则拉力移动距离s相同，拉力做功Wi= Fis,W2=F2S故Wi W2,因为做功时间相同，所以拉力Fi的功率大于F2的功率，故BC错误；D.甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同，G甲 G乙，则甲滑轮组做的额外功多，故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率，故D正确。因为GiG2，故:FiF2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，用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由叫G轮h，W有用G物h，所以利W有W总、100%可知，机械效率相又因为所用时间相同，由P故A项错误，B项正确。1 2W

10、t可知，拉力做功的功率:PiB故选D。9.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看图可知动滑轮上绕过的绳子股数n=3。F得125N解得G75N。2绳子末端移动距离S nh nv物t5s内人拉绳子做的功W Fs 125N 3m 375J10.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 相同的高度，不计绳重与摩擦，以下说法正确的是根据滑轮组受力关系G物+G动n300N+G动33 0.2m/s 5s 3mG匀速提升A

11、.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m，用跨过定滑轮的轻绳相 连，A静止在水平地面上.若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）AA.天花板对滑轮的拉力大小为(M+m gB.绳子对物体A的拉力为(M-m gC.地面对物体A的支持力为MgD.绳子对天花板的拉力为2mg【答案】D【解析】【详解】B.由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B

12、静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg,所以绳子对物体A的拉力为mg,故B错误；A.滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为2mg,故A错误；D.根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg，即绳子对天花板的拉力为2mg，故D正确；C.物体A受三个力的共同作用，向下的重力G Mg、绳子向上的拉力F=mg和地面对物 体A向上的支持力N； 由于物体A处于静止状态， 所以物体A所受的三个力的合力为0，即F N G所以，地面对物体A的支持力的大小为N G F Mg mg(M m)

13、g故C错误。故选D。12.如图所示的滑轮装置，重为5牛的物体挂在绳端，力F作同在滑轮的轴上，滑轮在力F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动.若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小和物体向上运动的速度为A.10牛，4米/秒C. 10牛，2米/秒【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知，该滑轮是动滑轮，当滑轮在力 的速度为：2x2m/s=4m/s此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为：F=2G=2x5N=10N故选A.13.如图，小华用滑轮组匀速提升一个重为900N的物体，人拉绳的力F为350N，不计绳重和摩擦，若用这个滑轮组匀速提升2100N的物体，绳未断裂，人的拉力为（）B.2.5牛，4米/秒D.

14、2.5牛，2米/秒F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动，重物A.650NB.700NC. 750ND.800N【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知，通过动滑轮绳子的段数：n=3,不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力：1F1=（G+G动），3由此可得动滑轮重:G动=3FI-G=3X350N-900N=150N当提起2100N物体时，人的拉力：11F2=（G什G动）=X （2100N+150N）=750N.33故选C.14.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0.1m/s匀速移动时，水平拉力F和其移动速度的大小B.150N 0.1m/sD. 30N 0.

15、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1 1F f 60N=30N2 2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。C. 60N 0.2m/s2倍，故绳子自由端考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以A.300N 0.1m/s15.如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升【解析】【分析】【详解】由图可知，绳子承担重物的段数n为3,提升一个重

16、为600N的物体时，拉绳的力F为250N，根据F1G物G动求出动滑轮的重力为nG动3FG物3250N600N150N当提升一个重为1200N的物体时，人的拉力为F-G物G动11200N150N450Nn3综上所述，ACD项不符合题意，B项符合题意。故选B。16.如图所示，在粗糙水平地面上，用10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了0.5m,滑轮组的机械效率为80%?下列说法正确的是（）A.木块A受到的摩擦力为5NB.地面对木板B的摩擦力为4NC. 5s内绳子拉力对木板B做的功为2JD.拉力F的功率为0.5W【答案】D

17、【解析】【分析】【详解】600N的物体，人拉绳的力F为250N1200N的物体时，人的拉力F为A.400N【答案】BB.450NC. 500ND.600N可知F1的力臂为直径，力臂最大，F2的力臂较大，F3的力臂最小，由杠杆平衡条件知，当阻力与阻A.滑轮组的机械效率为80%，根据公式WW有二绳2s可算出绳子上的力为W总F拉sF拉80% 10N 80%F绳=4N绳22木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，根据二力平衡，摩擦力等于绳子上的力，为4N,A错误；B.木板B静止，受力平衡，对其受力分析，受到绳子的拉力为5N，方向向右，还受到木块A的摩擦力为4N,方向向左，因此地面给木板B的摩擦力大

18、小为1N，方向向左，B错误；C.5s内木板B静止，绳子拉力对木板B做的功为0J, C错误；D. 5s内木块A移动了0.5m，则拉力拉着滑轮移动了0.25m，拉力F的功率为D正确。 故选D。17.使用一个动F1、F2和F3，则C. F3F2Fl【答案】C【解析】【分析】【详解】B.FlF2F3D.F2F3F1固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点，各力臂如下:A.Fl= F2=F3力的力臂的积固定时，力臂越大，力越小.故三个力的关系为：FIF2F3.故选C.18.如图甲所示，重为160N的物体在大小为20N，水平向左的拉力R作用下，沿水平地 面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力

19、F1不变，用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了1m，若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（）A.物体向左运动时，拉力F1的功率Pi=60WB.物体与地面之间的摩擦力f=20NC.物体向右运动时，拉力F2=40ND.物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=80J【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.由图甲可知，绳子承担物体受到的拉力的段数n为2,物体以3m/s的速度做匀速直线运动，在拉力作用下绳子末端的速度为v 2V物2 3m/s 6m/sR Fiv 20N 6m/s 120W故A错误；B.图甲中物体做匀速直线运动，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，而绳子承担力的 段数n为2，所以物

20、体与地面之间的摩擦力f 2F12 20N40N故B错误；C.物体向右运动时，由于物体和地面没有改变，则所受摩擦不变，方向向左，同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为20N,物体右侧的滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2,则有2F22F1f 80N解得F2=40N，故C正确；则物体向左运动时，由FstFV可得拉力FI的功率D.在不计滑轮、 绳的质量和轮与轴间的摩擦时，物体向右运动时，拉力F2所做的功W4 F2S,40N2 1m 80J故D正确。故选CD。19.如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地 面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的