中考物理一轮复习专题：简单机械(滑轮)(含答案)

中考物理一轮复习专题：简单机械（滑轮）
一、选择题
1．学校每周一举行的升旗仪式中，升旗手在国歌声中将国旗升到旗杆顶端（如图所示），下列说法正确的是（）
A．升旗手拉绳子用的力是国旗所受重力的一半B．旗杆顶端的定滑轮用来改变力的方向
C．国旗匀速上升过程中机械能守恒D．滑轮越多滑轮组的机械效率越高
2．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）
A．20N B．25N C．30N D．35N
3．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，匀速提升2个相同的物体，则（）
A．甲较省力且机械效率较高B．乙较省力且机械效率较高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同4．两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，下列判断正确的是（）
A．A是定滑轮，B是动滑轮B．拉力F的功率为2W
5．某人重力为600N，他想坐在吊篮里用滑轮组把吊篮匀速拉上去，如图所示，已知吊篮和货物重240N，不计滑轮重和摩擦，则他所用的力应为（）
A．280N B．80N C．420N D．120N
6．如图所示用滑轮组提升物体。

测得物体重力为3N，滑轮组在1s内将物体匀速提升0.2m，绳子自由端拉力F为2N，不计绳重和轮轴间的摩擦。

关于此过程，下列判断正确的是（）
A．动滑轮重力为0.8N B．滑轮组做的有用功为1.2J
C．滑轮组的机械效率为75% D．绳子自由端移动的速度为1m/s
7．电梯是高层住宅必备的交通工具。

如图所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。

电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反（不计钢丝绳重力和一切摩擦）。

对重的质量为400kg，空轿厢的
若还是小李一人乘该电梯匀速上升，右侧钢丝绳拉力。

（）
A．75kg 大于1650N B．75kg 等于1650N
8．如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N，底面积为200cm2的方形货物。

货箱20s内匀速上升了4m，工人所用拉力F为500N（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（）
A．工人拉绳子的速度为0.2m/s
B．动滑轮的重力为100N
C．设装置的机械效率为80%
D．当滑轮组对货箱的拉力为零时，货箱对水平面的压强为6×103Pa
二、填空题
9．如图所示，旗杆的顶端安装着一个滑轮，用来改变拉力的方向。

在学校的升旗仪式上，升旗手将质量为2.1kg的国旗升高10m做了300J的功，则机械效率为。

(g取10N/kg)
10．如图所示，工人用两个相同滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升3m，用了10s时间。

若单个滑轮重为50N，不计绳重和摩擦，所需拉力F＝N，此过程中滑轮组的机械效率为，拉力F做功的功率为W。

11．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，水平拉力F的功率为W。

12．小明用如图甲所示的装置将物体A匀速提升，绳子B(与A相连)和绳子C能承受的最大拉力分别为100N和50N，动滑轮重力为20N，小明施加的拉力F随时间t变化关系图象如图乙所示，A上升的速度v随时间t变化关系图象如图丙所示。

若不计绳重和摩擦，1−2s内拉力F的功率为W；若在绳子不断裂的情况下，此装置的机械效率η的最大值为。

四、实验探究题
13．同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图甲、乙、丙所示，实验数据记录如表所示。

（1）实验中应沿竖直方向（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）通过比较1、4两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度（选填“有关”或“无关”）；
（3）通过比较两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
（4）分析表中数据可知：第3次实验是用图所示装置来完成的，第3次实验时所做的有用功为J，滑轮组的机械效率是%；
五、计算题
14．如图所示，重为40N的物体A在拉力F的作用下，5s内被匀速提高了0.5m，拉力F做的功随时间变化的图像如图所示。

求：
（1）拉力F的功率？
（2）拉力F大小？
（3）机械效率是多少？
（4）如果不计绳重与摩擦，动滑轮重力是多少？
15．某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重12N的物体匀速提升30cm，所用的拉力为5N，不计绳重及摩擦。

求：
（1）所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算说明此时滑轮组的机械效率如何变化？
16．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图，汽车部分参数如表。

重物以2m/s的速度匀速上升，提升重1200N的物体时，汽车拉绳的力为500N，不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦，g取10N/kg，求：
（1）汽车对水平地面的压强；（2）滑轮组的机械效率；
（3）汽车拉绳的力做功的功率。

参考答案
1．B
2．D
3．C
4．B
5．A
6．C
7．D
8．C
9．定；70%
10．100；75%；60
11．0.12；9.6
12．40；80%
13．（1）匀速
（2）无关
（3）1、2
（4）丙；0.6；75
14．（1）解：由图乙可知，5s内拉力F做的功W总=25J
则拉力的功率P=W总
t =25J
5s
=5W
答：拉力F的功率是5W；
（2）解：由图甲可知，n=2，绳子自由端移动距离s=2h=2×0.5m=1m
作用在绳子上的拉力F=W总
s =25J
1m
=25N
答：拉力F大小是25N；
（3）解：有用功W有用=Gh=40N×0.5m=20J
滑轮组的机械效率η=W
有用
W
总
=20J
25J
×100%=80%
答：机械效率是80%；
（4）解：不计绳重与摩擦，由拉力F=1
2(G+G
动
)
得动滑轮的重力G动=2F−G=2×25N−40N=10N
答：如果不计绳重与摩擦，动滑轮重力是10N。

15．（1）解：将一个重12N的物体匀速提升h=30cm＝0.3m
所做的有用功W有＝Gh＝12N×0.3m＝3.6J
答：所做的有用功为3.6J；
（2）解：由图知，绳子的有效段数n＝3，拉力端移动距离为s＝3h＝3×0.3m＝0.9m 拉力做功为W总＝Fs＝5N×0.9m＝4.5J
滑轮组的机械效率η=W
有
W
总
=3.6J
4.5J
×100%=80%
答：滑轮组的机械效率为80%；
（3）解：不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力F=G动+G
3
动滑轮的重力G动＝3F﹣G＝3×5N﹣12N＝3N
本实验中，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，若用该滑轮组匀速提升4个同
样都是12N的物体，滑轮组的机械效率η=W
有
W
总
=Gh
Gh+G
动
h
=G
G+G
动
=4×12N
4×12N+3N
×100%≈94.1%
故此时滑轮组的效率变大。

答：此时滑轮组的机械效率变大。

16．（1）解：提升重物时，汽车对水平地面的压力F压=G车=m车g=3×103kg×10N/kg=3×104N 受力面积S=1000cm2=0.1m2
汽车对水平地面的压强p=F压
S =3×104N
0.1m2
=3×105Pa
答：提升重物时汽车对水平地面的压强为3×105Pa；
（2）解：由图可知滑轮组绳子的有效股数n=3，滑轮组的机械效率为η=Gh
Fs =Gh
Fnh
=G
nF
=1200N
3×500N
=80%
答：滑轮组的机械效率为80%；
（3）解：汽车的速度v车=nv物=3×2m/s=6m/s
则汽车拉绳的力做功的功率P=W
t =Fs
t
=Fv
车
=500N×6m/s=3000W
答：汽车拉绳的力做功的功率为3000W。