第14讲滑轮与滑轮组及其应用（讲义）（原卷版）中考物理一轮复习专题讲义强化训练

备战2022年中考物理一轮复习专题讲义+强化训练（全国通用）第14讲滑轮与滑轮组及其应用TOC\o"12"\h\u知识回顾 1考点一竖直方向的滑轮组 2考点二水平方向滑轮组 3考点三滑轮组强化 5考点四滑轮组连线问题 6考点五滑轮组机械效率实验 7考点六滑轮组与浮力综合 9知识回顾1.动滑轮、定滑轮、滑轮组的比较定滑轮动滑轮滑轮组示意图定义中间的轴的滑轮和重物一起的滑轮定滑轮、动滑轮成滑轮组实质杠杆动力臂为阻力臂倍的杠杆杠杆特点不能但是能改变动力的能省的力，但不能改变动力的方向既能又能改变动力的

动力与阻力及移动距离的关系F1＝F2s＝hF1＝eq\f(1,2)F2s＝2hn段绳子承担总重F＝eq\f(1,n)G，S＝nh2.机械效率1．使用机械时，人们对做的功是总功，机械克服有用阻力做的功是功，克服额外阻力做的功是功，有用功和额外功，叫做总功。2．机械效率：有用功与总功的叫机械效率，公式η＝。它没有，其大小总是(选填“大于”或“小于”)1。3．提高机械效率的方法：影响机械效率的因素有机械自重、摩擦，提高机械效率的方法：①减轻机械使机械更合理轻巧；②经常保养润滑。4．常见几种简单机械的机械效率种类杠杆斜面滑轮图例理想情况(不考虑机械自重及摩擦)η＝1Fs＝G物hη＝1Fs＝G物hη＝1Fs＝Gh非理想情况(考虑机械自重及摩擦)η＜1η＝eq\f(G物h,Fs)η＜1η＝eq\f(G物h,Fs)η＜1η＝eq\f(G物h,Fs)＝eq\f(G物,nF)5．注意：机械效率具有可变性：由公式η＝eq\f(W有,W总)＝eq\f(W有,W有＋W额)可知，使用同一机械，在W额一定时，W有用越大，η也。使用不同的机械，在W有一定时，W额越大，η。考点一竖直方向的滑轮组例1如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为600N的物体，人拉绳的力F为250N（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升1200N的物体时，人的拉力F为（）A．400N B．450N C．500N D．600N练1.1如图，物体中100N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）．ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg．则以下说法正确的是（）A．物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强为650Pa B．物体浸没在水中时受到的浮力25N C．若把物体完全拉出水面后，此时滑轮组的机械效率83.3% D．若把物体完全拉出水面后，此时拉力F′为30N考点二水平方向滑轮组例2．如图甲所示，重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F1作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动，滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图乙所示滑轮组后，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上向右匀速运动0.5m，下列说法不正确的是（）A．物体与地面之间的摩擦力为60N B．拉力F1的功率为24W C．拉力F2的大小为90N D．拉力F2做的功是45J练2.1如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N．若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A．45N、50% B．45N、75% C．60N、50% D．60N、75%练2.2如图，理想情况下（不计绳重、摩擦和滑轮重），拉力F＝6N，物体A在1分钟内匀速前进1m，则（）A．物体所受的摩擦力f为12N B．拉力对物体做的功W为6J C．拉力的功率P为24W D．如考虑摩擦力对机械的作用，F＝6N时物体所受的摩擦力为f＝16N，则此滑轮组的机械效率η约为88.9%练2.3如图所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑轮组把船匀速拉向岸边，人和船相对静止。船受到水的阻力为1200N．不计绳重和滑轮轴摩擦，人拉绳的力为（）A．300N B．400N C．700N D．1700N考点三滑轮组强化例3．如图所示，不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦。物体A重100N，B重20N，当B匀速下降40cm时，A受到桌面的摩擦力和A移动的距离分别是（）A．20N，40cm B．10N，20cm C．10N，80cm D．20N，20cm练3.1如图所示，物体重900N，站在地上的人拉住绳子的一端，使物体匀速上升，若不计摩擦和滑轮的重力，则人的拉力为（）A．400N B．300N C．200N D．150N练3.2如图所示，G1＝20N，台秤示数8N，不计滑轮重，物体G2重（）A．2N B．18N C．28N D．20N3.2 3.3练3.3如图所示，不计绳子的质量和一切摩擦作用，整个系统处于静止平衡状态。重物G1＝100N，每一个滑轮重力均为20N，则下列说法正确的是（）A．b处绳子的拉力为50N B．G2＝280N C．e处绳子的拉力为140N D．G2＝200N例4．吊篮的重力为200N，每个滑轮重力10N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（）A．55N B．200N C．164N D．205N4. 4.1练4.1如图所示，某人重600N，他想坐在吊篮里用滑轮组匀速把自己拉到二楼。已知吊篮和动滑轮重240N（不计绳重及摩擦），则他用的拉力为（）A．280N B．420N C．600N D．240N练4.2如图所示，吊篮重400N，动滑轮的总重为50N，定滑轮重40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时，人需用力（）A．218N B．220N C．210N D．236N考点四滑轮组连线问题在图中画出拉动汽车时最省力的绳子绕法。练5.1如图所示，人站在地面上，通过这个滑轮组把重物G提升到楼上，请你画出这个滑轮组最省力的绕线方法。练5.2如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，请在图上画出小男孩拉车的绕线方法。考点五滑轮组机械效率实验例6．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图甲、乙滑轮组进行测量，测得数据如表。实验次数动滑轮重G动/N物重G/N钩码上升高度h/m动力F/N动力作用点移动距离s/m滑轮组的机械效率η/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.3①40.540.12.00.366.75140.1②0.550（1）如表中数据中有一组采用的滑轮组与其他不同，这组数据是第次实验的结果，相对应的滑轮组是（填“甲”或“乙”）。（2）实验中应沿竖直方向向上拉动弹簧测力计。才能正确读数。（3）根据表格数据可知：①处数据应为；编号②数据应为N。（4）小明分析数据得出了以下结论，请你判断正确的结论是（不定项选择）。A．由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关B．由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关C．由表中第4、5组数据可知，机械越省力，它的机械效率越高（5）小明最后用甲滑轮组又测了一组数据：G＝5N；h＝0.1m；F＝1.6N；s＝0.3m，结果发现竟然机械效率算出来超过了100%，请问导致小明犯错原因最可能是。练6.1小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：物理量实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。（2）第1次实验测得的机械效率为。（3）分析表中数据可知：第2次实验是用图做的。（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率。（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度（选填“有关”或“无关”）。考点六滑轮组与浮力综合例7．小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A（其密度为ρA）从一溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸没在液面下，上表面距液面的距离为h时开始计时，如图甲所示，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度v匀速上升，提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图乙所示，已知金属块A被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，h＝1m，（假设溶液池足够大，金属块被提出液面前后液面高度不变，不计绳重及摩擦）（）A．金属块A的重力为1360N B．动滑轮的总重为100N C．金属块A的密度5.44×103kg/m3 D．液体的密度3.125×103kg/m3练7.1如图，物体A重120N，物体B的体积是1dm3，此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动；若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升，需要对A施加100N水平向左的拉力，不计摩擦、绳重及滑轮重，则此时作用在物体B上拉力功率W；物体B密度kg/m3。练7.2小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A从某溶液池内匀速提出液面，当金属块A浸没在液面下，上表面距液面的距离为h时开始计时，如图甲，计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度匀速上升，提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图乙。已知金属块A被提出液面后，滑轮组的机械效率为80%，h＝0.25m，（假设溶液池足够大，金属块被提出液面前后液面高度不变，不计绳重及摩擦，）。求：（1）金属块A的重力；（2）动滑轮的总重；（3）正方体A的体积；（4）溶液的密度。练7.3如图1，科考人员在一底面积为4m2的圆柱形深井底部（井底水平，井中水的质量不变），发现一贵重圆柱体金属物体（物体未与井底紧密接触）。现用图2的装置将其打捞上来，若牵引车以0.1m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，牵引车对绳的拉力的功率随时间变化如图3．（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦）求：（1）物体离开水面后，在空中时牵引车对绳子的拉力；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体未被打捞时对井底的压强。练7.4最近，重庆电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。纪录片中，实验人员开着轿车从高处落入滚滚的长江，并在门窗闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗璃逃生，惊心动魄。为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起轿车。现重庆一中初二小赵同学对此很感兴趣并对此设计了如图所