培优滑轮组的省力问题辅导专题训练详细

1、一、初中物理滑轮组的省力问题1小明在实验室内试试用四种简单机械匀速提高同一物体（不计机械自重和摩擦），如图所示，此中所用动力最小的是（）ABCD【答案】D【分析】【剖析】【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦；A图中为斜面，由功的原理可得F14mG2m解得F10.5G；1B图中为滑轮组，经过动滑轮绳索段数n3，因此F2G；3C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则F32G；D图中是杠杆，设杆与水平面的夹角为，则有F44cosG1cos1解得F4G。4由此可知动力最小的是D。应选D。2用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。若用此动滑轮将重200N的物体以0.2

2、m/s速度匀速上涨时，拉力功率为_W。较前一次提高物体，该滑轮的机械效率_（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】44变大【分析】【详解】依据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上涨，对于动滑轮，绳索挪动的速度v=20.2m/s=0.4m/s绳重与摩擦不计，则拉力1F=(G物+G动)2即160N=(100N+G动)2解得G动=20N，用此动滑轮将重200N的物体时，拉力1F=(200N+20N)=110N2拉力功率为P=Fv=110N0.4m/s=44W拉力功率为44W。较前一次提高物体，物体的质量增添，重力增大，实用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样实用功在总功中所占的比

3、率增大，滑轮组的机械效率将增大。3以下图，不计滑轮重及摩擦，物体A、B均重为20牛。当使劲F2匀速提高物体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F和F所做的功相等,物体A、B挪动的距离之比是_，当绳索自由端12上涨1米时，力F2所做的功为_焦。【答案】静止101:110【分析】【详解】以滑轮的轴为参照物，物体B相对与参照物的地点没有改变，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=120N=10N223因为使用任何机械都不可以省功，当F1和F2所做的功相等，物体A.B重力相同，挪动的距离相同，故距离之比

4、是1:1。当绳索自由端上涨1米时，力F2所做的功为：W=Fs=10N1m=10J。4用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高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_J。（不计绳重和摩擦）【答案】8020【分析】【剖析】使用动滑轮，担当物重的绳索股数n=2，绳索尾端挪动的距离s=2h，实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；依据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高动滑轮做的功W额G轮h，知道提高的高度，能够求出动滑轮重

5、；再利用F1G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，依据WGh求出实用功，利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，担当物重的绳索股数n=2，物体被提高的高度h=1m，拉力挪动距离snh21m2m实用功为W有Gh8N1m8J拉力做的总功为W总Fs5N2m10J滑轮组的机械效率W有100%8J100%80%W总10J依据W总W有W额可知，额外功为W额W总W有10J8J2J不计绳重和摩擦，依据W额G轮h可知，动滑轮的重力G动W额2J2Nh1m不计绳重和摩擦，则有F1G动G物2N18N10N2拉力做的总功W总Fs10N2m20J5小夏利用以下图的

6、滑轮组将重为280N的物体匀速提起。已知他自己所受的重力为500N，双脚与地面的总接触面积为400cm2，动滑轮所受的重力为120N，若不计绳重和摩擦，小夏对地面的压强为_Pa。【答案】7500【分析】【剖析】【详解】小夏对绳索的拉力为F1(GG动)1(280N120N)200N22小夏遇到绳索的拉力F拉、重力G、地面的支持力F支，因为小夏静止，小夏遇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因为力的作用是互相的，则小夏对地面的压力F压F支300N受力面积S400cm20.04m2小夏对地面的压强F压300N7500Pap0.04m2S6以下图的滑轮组（不计

7、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，则物体遇到地面的摩擦力大小为_N。一段时间内物体沿水平方向挪动了5m，拉力F做功_J。【答案】1260【分析】【剖析】【详解】由图可知，n=2，弹簧测力计的示数为6N，则拉力为6N，摩擦力f=26N=12N摩擦力为12N。拉力挪动的距离s=2s=25m=10m拉力做的功W=Fs=6N10m=60J拉力做的功为60J。7以下图，不计绳索、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰巧以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体遇到水平面的摩擦力为_N，拉力F的

8、功率为_W；将拉力F增大为20N时，物体遇到水平面的摩擦力将_（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。【答案】2040不变【分析】【剖析】使用动滑轮能够省一半力；物体匀速运动，受均衡力，均衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳索段数判断出绳索的速度；WFs依据PFv算出拉力F的功率；影响摩擦力tt的要素：压力和接触面的粗拙程度。【详解】因为使用动滑轮能够省一半力，因此拉物体的力为F2F210N20N物体做匀速直线运动，处于均衡状态，拉力和摩擦力一对均衡力，大小相等，则fF20N由图知有2段绳索拉着物体，则有v绳2v物22m/s4m/s则拉力F的功率为Fv绳10N4m/s=40W将拉力F增大为20N

9、时，物体对水平面的压力和接触面的粗拙程度都不变，因此遇到水平面的摩擦力不变。【点睛】此题考察了动滑轮的使用、均衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的要素等知识，要切记影响滑动摩擦力的两个要素，当两个要素都不变时，摩擦力的大小不变，与其余要素没关。8小李用以下图的装置提高货物。已知货物重G物=720N，在t=5s内货物被匀速竖直提升了h=1m，小李一直静止在地面上，而且对绳索自由端的拉力F=400N且竖直向下。求在此过程中：(1)动滑轮对货物做的实用功；(2)拉力F所做的总功；(3)拉力F做功的功率；(4)使用该装置提高货物时的机械效率。【答案】(1)720J；(2)800J；(3)160W；(

10、4)90%【分析】【剖析】【详解】(1)动滑轮对货物做的实用功就是货物上涨战胜重力势能做的功，为W有G物h720N1m720J(2)动滑轮与2股绳索接触，故n=2，拉力F所做的总功为W总FsnFh2400N1m800J(3)由功率公式，可知拉力F做功的功率为PW总800J160Wt5s(4)该装置提高货物时的机械效率为W有100%720JW总90%800J答：(1)动滑轮对货物做的实用功为720J；(2)拉力F所做的总功为800J；(3)拉力F做功的功率为160W；(4)使用该装置提高货物时的机械效率为90%。9(1)如图甲所示，图中的装置相当于一个_(填一种简单机械的名称)(2)如图乙所示，

11、使用此简单机械的主要目的是_(3)如图丙所示，橡皮筋两端分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了能自动回头的“”“明_魔罐，当将魔罐在水平川面上滚出后，还可以自动滚回来，这说【答案】滑轮组省力机械能之间能够互相转变【分析】【详解】(1)1由图甲可知，绳索和木棍组合在一同，起到滑轮组的作用，用较小的力就能够使作用有较鼎力的两根木棍聚拢，说明使用该滑轮组能够省力；(2)2图乙是过盘山公路，盘山公路相当于斜面，山高必定，盘山公路相当于增大了斜面长度，因为在斜面高一准时，斜面越长越省力，因此人们修筑盘山公路的目的是为了省力；(3)3魔罐在开始转动的时候，拥有动能，转动的过程中，罐子动能转变

12、为橡皮筋的弹性势能，当动能为零时，弹性势能最大，魔罐开始向回转动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转变为动能。魔罐往返转动，说了然机械能是能够互相转变的。10体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提高1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：动滑轮重为200N此过程中，工人对绳的拉力做功1000J重物匀速上涨过程中，它的机械能增大若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不行能达到90%对于小明的以上论断（）A只有正确B只有正确C只有正确D都正确【答案

13、】C【分析】【剖析】【详解】由题意物体所受的重力G物m物g80kg10N/kg=800N物体上涨的高度h1m，此时滑轮组做的实用功为W有=G物h800N1m800J依据机械效率公式=W有100%=80%有，总功为W总W有800JW总=1000J而W总=W有W额有W额=W总W有=1000J800J=200J又因为W额=G动h可得W额200JG动=200Nh1m均正确。机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上涨过程中，动能不变，势能增添，它的机械能增大，正确。若要滑轮组的机械效率达到90%，由效率公式有W有m物gh=100%190%W总(m物gm动g)3h3化解可适当m物=9m动时，滑轮组的效率能抵

14、达90%，则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率能达到90%，错误。应选C。11用图3甲、乙两种方式匀速提高重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】D【分析】【剖析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，因此拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮能够省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的W有是战胜物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要战胜动滑

15、W有轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，因此联合机械效率公式可知，实用功相W总同时，总功越大的，机械效率越小；因此选D12以下图，物重为G的物体在不一样简单机械中均处于均衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（）AF1GBF21G3CF31G2DF41G2【答案】C【分析】【剖析】【详解】A由图像可知l1=l2，由杠杆均衡条件Fl11F2l2可得F1=G，故正确，不切合题意；1G，故正确，不切合题意；B由图像可知滑轮组n=3，则F23C由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则F32G，故错误，切合题意；D不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，知足FL=Gh，即F41G，故正确，不符2合题意。

16、应选C。13以下图，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高相同高度.若G1G2，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（忽视绳重和摩擦），则以下选项中正确的选项是（）.AF1F212P1P2BF1F21=2P1P2CF1F212P1P2DF1F212P1P2【答案】B【分析】【详解】CD不计绳重及摩擦，因为拉力:1F（GG动）nn12，n23，因此绳索遇到的拉力分别为：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，提高的物体重和高度相同，

17、W额G轮h，W实用G物h，因此利用滑轮组做的实用功相同、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。14建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用以下图的装置分三次运送，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涨相同高度，绳重及摩擦均忽视不计。这三次拉力挨次为F1、F2、F3，拉力做的功为W1、W2、W3，实用功率为P1、P2、P3，机械效率为1、2、3，则（）AF1+F2=F3BW1+W2=W3C1+2=3DP1+P2=P3【答案】D【分

18、析】【剖析】1由图可知，作用在动滑轮上绳索为股；绳重，摩擦不计时，用(G+G动)剖析nW有GhG123之间关系；再依=。经过计算特别值，判断等式能否建立。F,F,FW总G总hG+G动【详解】A由题意得F11(G+G动)=（G+G动）；n2F11）；(2G+G动)=（2n2G+G动11）=1）F(G+G动)+（2(3G+2G动F2221动1动）n2因为(3G+2G动)1(3G+G动）2因此(F1+F2)F3故不切合题意；因为物体高升均为h；WWFhFh(F+F)hW3=F3h；因为(FF)F因此(W1+W2)W3故B不合符题意；C依=W有=GhG，说明滑轮组一准时，物重越大，机械效率越大，即W总G总hG+G动12FF123123CFFFDFFF321231【答案】C【分析】【剖析】【详解】固定绳索的一端与动滑轮接触