2018年江苏省十三大市中考物理分类汇编--杠杆、滑轮(含答案解析)

2018年江苏省十三大市中考物理真题分类汇编
杠杆、滑轮汇编（含答案解析）
1．（2018•常州）小明用如图所示的滑轮组提升300N重物，在绳子自由端施加的拉力为125N，4s内重物匀速上升2m，不计绳重和轮、轴间摩擦．则( )
A．绳子自由端移动的距离为4 m B．动滑轮重50N
C．拉力做功的功率为150W D．此过程滑轮组的机械效率为80%
【答案】:选择D
【解析】：
A项，图中动滑轮上有3段绳子分担动滑轮和物体的总重力。

绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍，物体上升，则绳子自由端移动的距离是，故A项错误。

B项，三根绳子对动滑轮向上的拉力总和为物体的重力加上动滑轮的重力，则动滑轮的重力为，故B项错误。

C项，拉力所做的总功为，则拉力做功的功率为
，故C项错误。

D项，克服物体重力所做的有用功为，则滑轮组的机械效率为，
综上所述，本题正确答案为D。

【点评】本题主要考查滑轮组的功、功率及机械效率的计算。

2．（2018•淮安）如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为lmin，则工人做的有用功是J，工人做功的功率是W，动滑轮的机械效率是。

【答案】：2400；50；80%。

【解析】
=Gh=400N×6m=2400J；
（1）有用功：W
有用
（2）由图知n=2，则拉力端移动距离：s=2h=2×6m=12m，
=Fs=250N×12m=3000J，
拉力做的总功：W
总
工人做功的功率：
P===50W；
（3）动滑轮的机械效率：
η=×100%=×100%=80%。

故答案为：2400；50；80%。

【点评】：此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，弄清楚s和h之间的关系是解决此题的关键。

3．（2018•连云港）如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。

如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（）
A．F1＜F2B．F1＞F2C．F2＜G D．F1=G
【答案】：选：B
【分析】：由题知，O为支点，当阻力、阻力臂不变时，由杠杆的平衡条件知：动力和动力臂的乘积一定，当动力臂较大时，动力将较小；动力臂较小时，动力将较大。

因此先判断出
F1、F2的力臂大小，即可判断出两力的大小关系从而比较出F1、F2与G的关系。

【解答】：
AB、设动力臂为L2，杠杆长为L（即阻力臂为L）；
由图可知，F2与杠杆垂直，因此其力臂为最长的动力臂，由杠杆平衡条件可知F2为最小的动力，则F1＞F2，故A错误，B正确；
CD、用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时，
由杠杆平衡条件可得：F2•L2=G•L，
由图知L2＜L，
所以F2＞G；故C错误；
因为F1＞F2，F2＞G，
所以F1＞F2＞G，故D错误。

【点评】：本题重点考查力臂的作图，只要能把力臂作出，则由杠杆平衡条件即可求解。

4．（2018•南京）用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m，拉力F为50N．此过程中有用功为J，总功为J，滑轮组机械效率为，根据已知条件，以下四个物理量：①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率，还能求出的有和（选填序号）
【答案】：：170；200；85%；①；③。

【分析】：（1）利用W=Gh求拉力做的有用功；
（2）由图可知，n=2，拉力端移动的距离s=2h，利用W=Fs求拉力做的总功；
（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）①使用滑轮组提升重物时，由于动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度；
②不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮）；
③额外功等于总功减去有用功；
④拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。

【解答】：
（1）拉力做的有用功：W有=Gh=85N×2m=170J；
（2）由图可知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力做的总功：W总=Fs=50N×4m=200J；
（3）滑轮组的机械效率：
η==×100%=75%；
（4）①因为动滑轮和物体一起运动，动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，大小为2m；②不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮），据此可求动滑轮重力，但题目没有提高“不计摩擦和绳重”这个条件，无法计算动滑轮的重力；
③额外功等于总功减去有用功，W额=W总﹣W有用=200J﹣170J=30J；
④因为不知道做功时间，所以无法计算拉力的功率。

可见，还能求出的有①、③。

【点评】：本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键是明确有用功、总功的含义，注意：不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮）。

5．（2018•南通）小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：
（1）实验中应竖直向上拉动弹簧测力计，绳端移动距离为m．
（2）第3次实验的机械效率为%．
（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是；小华所用动滑轮的重一定小于N．
【答案】：（1）匀速0.3 （2）80 （3）增加物重1
【解析】：
（1）实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，动滑轮由三段绳子吊着，物体升高0.1米，
则绳端移动的距离是0.3米，
====80%;
（2）第3次实验的机械效率η=有
总
（3）分析试验次数1、2、3，被提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高，故可以通过增加物重的方法提高机械效率，当物体越重，对滑轮的压力越大，摩擦越大，所以第一次
=3×1N－2N=1N.
实验受到摩擦力的影响最小，此时动滑轮重力为G=nF－
物
【点评】：本题考查的是探究滑轮组的机械效率，解题的关键是：一要知道改变机械效率的方法（增大提升物体的重量、减少摩擦机械重），二要知道承担物重的绳子的股数。

6．（2018•苏州）水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速
拉到顶端，如图所示已知平行于斜面的拉力为120N，物体移动的距离为2m，升高1m。

求：（1）物块放在水平地面上时对地面的压强；
（2）斜面的机械效率；
（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。

【答案】：
（1）物块放在水平地面上时对地面的压强为5×103Pa；
（2）斜面的机械效率为83.3%；
（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小为20N。

【解析】：
（1）水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块，
对水平面的压力：
F=G=200N，
受力面积为：
S=（0.2m）2=0.04m2；
物块放在水平地面上时对地面的压强：
p===5×103Pa；
（2）斜面的机械效率：
η====×100%≈83.3%；
（3）将物体拉上斜面做的额外功：
W额外=W总﹣W有=240J﹣200J=40J
克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功为额外功，故沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小：
f===20N。

【点评】主要考察的是简单机械斜面的应用，同时对总功、有用功、机械效率的考察也较高同时涉及到压强的知识。

7．（2018•泰州）如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m，已知拉力F为25N，则在这个过程中拉力做的功是J，滑轮组的机械效率是，若匀速提升重为80N的物体，则这个滑轮组的机械效率将（变大/变小/不变）。

【答案】：100；80%；变大。

【解析】：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，
绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m；
则在这个过程中拉力做的功：
W总=Fs=25N×4m=100J；
（2）拉力做的有用功：
W有=Gh=40N×2m=80J，
则滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（3）由η=×100%=×100%=×100%=×100%可知，
滑轮组的机械效率与动滑轮重和物体重有关，动滑轮重力不变，物体重力变大，机械效率将变大。

【点评】：本题考查的是滑轮组机械效率，有用功、额外功、总功的理解，同时要熟悉F和G的关系，h和s的关系。

8．（2018•无锡）用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（）
A.拉力做的额外功是100J
B.动滑轮的重力为50N
C.拉力做的总功是200J
D.绳子末端移动的距离是2m
【答案】：A
【解析】：有用功有 =Gh=200N×1N×1m=200J，由题图知n=3，则绳子末端移动的距离：S=3h=3×1m=3m，故D错误；
拉力做的总功总=Fs=100N×3m=300J，故C错误；
拉力做的额外功额外=总－有=300 J－200J=100 J，故A正确；
不计绳重和滑轮的摩擦，由额外=动h可得，动滑轮的重力动=额外==100N，故B错误。

【点评】：本题考查滑轮组的相关计算，要熟练掌握滑轮组的特点。

9．（2018•宿迁）如图所示，在“探究二力平衡的条件”实验中．
（1）实验中定滑轮的作用是▲；
（2）选择轻质卡片的目的是▲；
（3）用手将卡片转过一个角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上，然后由静止释放卡片，根据▲（选填字母）状态，能够说明这
两个拉力不是一对平衡力．
【答案】：
（1）改变力的方向
（2）卡片的重力可忽略不计
（3）B
【解析】：
（1）实验中定滑轮的作用是改变力的方向。

（2）若卡片的重力远小于钩码的拉力，则卡片的重力可以忽略不计，选择轻质卡片的目的一是消除或者忽略卡片重力对实验的影响。

（3）该同学把卡片转过一个角度，则小卡片受到的两个拉力就不在同一直线上，然后由静止释放卡片，松手瞬间卡片旋转，说明不在同一直线的两个力不能平衡，B正确。

【点评】：熟悉掌握二力平衡的条件和过程原理是关键。

10．（2018•徐州）如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物．使用动滑轮的好处是
________．若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为______；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为________N．
【答案】：(1). 省力(2). 90% (3). 325
【解析】：使用动滑轮时，有两段绳子拉着物体上升，所以好处是可以省力；
物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为
；
根据可得动滑轮的重为：
用该滑轮匀速提升重600N的物体时，工人所用的拉力为：。

【点评】：关键是根据求出动滑轮的重，当然也可以根据第一次的额外功求出动滑轮的重，另外注意求机械效率时常用的两种方法：一是，二是。

11．（2018•扬州）用如图装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为W，该装置的机械效率是%．若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为N。

【答案】：(1). 15(2). 80(3). 20
【解析】：绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m，拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×6m ＝300J，则拉力的功率：P＝＝15W。

拉力做的有用功：W有＝Gh＝80N×3m＝
240J，则该装置的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%。

不计绳重及摩擦，由F ＝（G+G动）可得动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×50N﹣80N＝20N。

【点评】：（1）先根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，然后根据W总＝Fs拉力做的总功，
最后根据P＝求出拉力的功率；
（2）先根据W有＝Gh求出拉力做的有用功，然后利用η＝×100%求出该装置机械效率；
（3）不计绳重及摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力。

12．（2018•镇江）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，物块G重30N，，在B点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，F的大小为______N；保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线所示位置的过程中，拉力大小将______，在转至虚线所示位置时，拉力与物重的大小关系为F______G。

【答案】：15；变大；
【解析】：由杠杆平衡条件得：
，
因为
，
保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至位置时，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大；
保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，在转至位置时，由三角函数可知，动力F的力臂为，
由杠杆平衡条件得：
，
，。

故答案为：15；变大；。

【点评】：从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。

根据杠杆平衡条件动力动力力臂阻力阻力力臂求出F，分析力臂变化可知力的变化。

考查杠杆平衡条件的应用，利用平衡条件公式，分析力臂变化可知力的变化，注意灵活运用。