2020-2021备战中考物理 滑轮组的省力问题 培优易错试卷练习(含答案)含答案

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
C.不计摩擦和装置的自重,人对绳的拉力
故C正确;
D.由以上分析及图示知道,利用该装置既能省力,又能改变力的方向,故D错误。
故选C。
13.如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M是重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知长度OA∶OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时( )
14.利用质量相等的滑轮,组装成如图所示的两种方式,将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计,下列分析中正确是( )
A.甲图中绳自由端移动距离较小B.乙图中绳自由端作用力较小
C.两种方式所做的额外功相等D.增大提升高度,机械效率都会变大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.若物体升高高度为h,则拉力移动的距离为 , ,则 。故A错误;
12.如图,某同学旅游时,发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100N的重物(不计摩擦和装置的自重)。下列说法正确的是( )
A.可以把A、B简化看成动滑轮
B.人将绳拉过1m时,物体也上升1m
C.物体匀速上升时,人对绳的拉力为20N
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】
【分析】
【详解】
由图可知,该滑轮是动滑轮,当滑轮在力F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动,重物的速度为:
2×2m/s=4m/s
此时拉力应该是物重的2倍,因此拉力为:
F=2G=2×5N=10N
故选A.
2.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。
A.甲方式F1由150N逐渐变大B.乙方式F2的功率为3W
C.甲乙两种方式都省一半的力D.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:
所以,动力F1的大小始终不变,故A错误;
【详解】
[1]物体移动的速度
则滑轮移动的速度
[2]由力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,而物体B受到A的摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力,大小等于16N,则物体A受到B施加的摩擦力也为16N,方向水平向右。
[3]物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力加上物体A受到B施加的摩擦力,即
滑轮为动滑轮,则水平拉力F为
【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
不计绳重及摩擦,则水平拉力:
[2]物体的速度:
由 得,在2s内物体移动的距离
故2s内物体移动的距离为0.2m。
10.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( )
C.滑轮组的机械效率为
故C错误;
D.F1做功的功率为
F2做功的功率为
可知,F2做功的功率比F1做功的功率大,故D正确。
故选D。
9.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 的物体 匀速拉动,已知绳子自由端速度为 ,物体 受到的摩擦力 ,水平拉力 为_____ ,在 内物体移动的距离为_____ 。
【答案】206
【解析】
【详解】
因为物体在水平桌面上匀速运动,所以物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
从图可知,此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力,不考虑绳的重力和绳的摩擦,绳子自由端的水平拉力为
水平拉力的功率
5.小黄同学用水平力F拉动如图所示装置,使重200N的A物体5s内在水平地面上匀速运动了120cm,物体B重100N(物体B与A始终接触),此过程中A受到地面的摩擦力为24N,弹簧测力计的示数为16N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为___m/s,物体A受到B施加的摩擦力____(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”),水平拉力F大小为____N,水平拉力F的功率为____W。
7.如图所示,物体A在水平桌面上,绳重及摩擦不计,动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时,它恰好能匀速下降。
(1)以上装置中属于动滑轮的是________(填字母)。
(2)物体A所受的摩擦力为________N。
(3)若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F大小应为________N。
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 、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
所以,地面对物体A的支持力的大小为
故C错误。
故选D。
【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:

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=2×4m=8m。
3.如图所示为家用手摇晾衣架,它是我们生活中经常使用的简单机械,其中A、B两滑轮中属于动滑轮的是_____;若衣服和晾衣架的总重力为 ,晾衣架上升的高度为 ,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力 _____ ,绕进旋轮上的绳子长度是_____ 。
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
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

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:
A.使用滑轮组过程中,绳子移动距离是物体的上升高度的两倍
B.F1一定大于F2
C.滑轮组的机械效率为
D.F2做功的功率比F1做功的功率大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.动滑轮与3股绳接触,故n=3,使用滑轮组过程中,绳子移动距离是物体的上升高度的三倍,故A错误;
B.由于
故如果动滑轮很重,则F1不一定大于F2,故B错误;
一、初中物理滑轮组的省力问题
1.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B.2.5牛,4米/秒
C.10牛,2米/秒D.2.5牛,2米/秒
【答案】A
【解析】
【答案】M510
【解析】
【详解】
[1]由于M随物体移动而发生位置变化,所以M是动滑轮。
[2]A对Bห้องสมุดไป่ตู้拉力为F,动滑轮M和B受力分析可知中:
2F=GM+GB
A受力平衡,所以摩擦力f=F=5N。
[3]A向左匀速运动时,受力平衡:
F左=f+F=5N+5N=10N。
8.如图所示,用F1的力将物体B匀速提升h,若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度。下列说法确的是()
D.利用该装置不能省力,但能改变力的方向
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图知道,提升物体时,A的轴固定不动,即属于定滑轮;而B和物体一起移动,属于动滑轮,故A错误;
B.由图知道,A、B组成的是滑轮组,且n=5,所以,拉力端移动距离
s=5h
当人将绳拉过1m时,物体上升的高度h=0.2m,故B错误;
FB′=FB=500N
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M受到的支持力为
FM支持=GM−FB′=5000N−500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力
FM压=FM支持=4500N
故B错误;
C.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时,因力的作用是相互的,则绳子对工人会施加竖直向上的拉力,其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件可得F+F支=G,则
A.建筑材料P上升的速度为3m/sB.物体M对地面的压力为5000N
C.工人对地面的压力为400ND.建筑材料P的重力为600N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.物重由2段绳子承担,建筑材料P上升的速度
v= v绳= ×1m/s=0.5m/s
故A错误;
B.定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件可得
P=F2v绳=150N×0.06m/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:
故D正确.
11.如图所示两个物体A和B,质量分别为M和m(已知M>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( )
A.天花板对滑轮的拉力大小为(M+m)g
【答案】B504
【解析】
【分析】
【详解】
[1]使用时,轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮,由图可知B为动滑轮;
[2]由图可知承重绳为4股,衣服和晾衣架的总重力为 ,所以绳子的拉力
[3]承重绳为4股,所以绕进旋轮上的绳子长度是S=4h=4×1m=4m
【点睛】
4.在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面间的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳子重力和轮与轴之间的摩擦,使物体以0.1m/s的速度匀速移动时,水平拉力的大小为_____________N,拉力做功的功率为______________W.
F支=G−F=700N−300N=400N
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力
F压=F支=400N
故C正确;
D.由图可知n=2,且滑轮组摩擦均不计,由F= (G+G动)可得,建筑材料P重
G=2F−G动=2×300N−100N=500N
故D错误。
故选C。
【答案】0.12水平向右809.6
【解析】
【分析】
滑轮为动滑轮,滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一;根据力的作用的相互性得出物体A受到B施加的摩擦力的大小及方向;物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA;而滑轮为动滑轮,滑水平拉力F为F左的2倍,据此计算水平拉力F的大小;然后利用 计算功率。
B.绳子对物体A的拉力为(M-m)g
C.地面对物体A的支持力为Mg
D.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;
FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即
FA=FA′=1000N
根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,且OA:OB=1:2,所以
FB=FA× =1000N× =500N
因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力,即
B.甲中: ,乙中: ,所以 。故B错误;
C.甲中: ,乙中: ,所以 。故C正确;
D.机械效率公式:

所以机械效率跟物体升高的高度无关。故D错误。
15.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.图乙中旗杆顶端装有动滑轮,利用它来升国旗,可以改变力的方向;
[4]水平拉力F的功率
6.如图所示,用力F1和F2分别匀速提起物体C时,滑轮_______可以看作等臂杠杆(选填“A"或“B”).若物体C重为50牛,滑轮重力不计,则力F2的大小为___________牛.
【答案】A25
【解析】
【详解】
[1]由图可知,A滑轮是定滑轮,所以滑轮A是等臂杠杆。
[2]滑轮B是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N。
相关文档
最新文档