2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优 易错 难题)及详细答案

  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)。
D.水平桌面对物体A的摩擦力是2N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.绳子上的力是相等的,因为弹簧测力计的示数是2N,所以,作用在绳端的拉力F为2N.故A错误;
B.根据图示可知,滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体A在1s内通过的距离为
s′=vt=0.2m/s×1s=0.2m
绳子自由端移动的距离为
s=3s′=3×0.2m=0.6m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]建材质量为40kg,其重力为
由图乙得,当建材重力为400N时,滑轮组机械效率为50%。
[2]此时机械效率
解得G动=400N。
(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,与动滑轮相连的绳子有两段,则该滑轮组可以省一半的力,建材向上提升了12m,则绳子段移动的距离为24m,拉力功率
C.5s内木板B静止,绳子拉力对木板B做的功为0J,C错误;
D.5s内木块A移动了0.5m,则拉力拉着滑轮移动了0.25m,拉力F的功率为
D正确。
故选D。
12.用同一滑轮按如图所示甲、乙两种方式匀速提升重均为10N的A、B两物体,在相同时间内提升相同的高度;已知滑轮重1N,绳重和滑轮摩擦力不计。则下列说法中正确的是( )
A.手的拉力F乙=10N
B.利用乙种方式做的有用功比较多
C.甲种方式的机械效率大于乙种方式
D.手的拉力F甲做功的功率比F乙做功的功率大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.乙滑轮是动滑轮,绳重和摩擦不计,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,
F乙= (G+G动)= ×(10N+1N)=5.5N
【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
5.一工人利用如图所示的滑轮组提起重物,当被提起重物的重力是150N时,滑轮组的机械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦,则动滑轮重________N。
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
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。
B.地面对木板B的摩擦力为4N
C.5s内绳子拉力对木板B做的功为2J
D.拉力F的功率为0.5W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.滑轮组的机械效率为80%,根据公式 可算出绳子上的力为
木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,根据二力平衡,摩擦力等于绳子上的力,为4N,A错误;
B.木板B静止,受力平衡,对其受力分析,受到绳子的拉力为5N,方向向右,还受到木块A的摩擦力为4N,方向向左,因此地面给木板B的摩擦力大小为1N,方向向左,B错误;
v甲∶v乙=2v∶3v=2∶3
故D错误;
C.由 可得,甲、乙拉力的功率之比
故C错误;
B.不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由W额=G轮h、W有=G物h可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则拉力做的总功相同,由 可得两滑轮组的机械效率相同,即甲、乙的机械效率之比
故B正确。
故选B。
由于力的作用是相互的,则小夏对地面的压力
受力面积
小夏对地面的压强
10.用如图所示的滑轮或滑轮组,将同一物体匀速提高h,最省力的是(滑轮重不计)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.图中滑轮是定滑轮,拉力F=G;
B.图中滑轮是动滑轮,拉力 ;
C.图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,拉力 ;
在1s内拉力F做功为
W=Fs=2N×0.6m=1.2J
故B正确;
C.在1s内拉力F的功率为
故C错误;
D.由图可知,承担摩擦力的绳子股数是3,物体做匀速直线运动,则
所以
f=6N
故D错误。
故选B。
2.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则:
16.如图,水平桌面上的物体A重100N,物体B重40N,此时物体B恰能匀速下降;当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,若不计动滑轮和绳的重力,不计绳与滑轮及滑轮轴间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.B上升了2mB.拉力F的功率为20W
(1)若某次运送建材的质量为40kg,滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。
(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m,作用在绳上的拉力为500N时,拉力的功率是_______W,运送建材的重力是_______N,此时的机械效率是_______。
【答案】50%40020060060%.
故选C。
13.用一动滑轮将重物匀速提升2 m,人对绳子的自由端所用力是40 N,不计滑轮重和摩擦,则物重和提升重物所做的功分别是
A.80N,80J B.80N,160J C.40N,160J D.40N,80J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
动滑轮省一半力,多费一倍的距离,所以物体的重为: ;由 得 ,提升重物所做的功: .
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
故A错误;
B.利用两种滑轮都是将G=10N的物体提升相同的高度h,由公式W有用=Gh知,有用功相同,故B错误;
C.甲乙装置所做的有用功相同,用乙装置提重物时,得提起动滑轮所做额外功较多,也就是乙装置的总功较大,由公式η= 知,甲方式的机械效率较高,故C正确;
D.因为乙装置总功较大,并且在相同时间内提升物体,由公式P= 知,乙装置手的拉力做功功率较大,故D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=4500NLeabharlann Baidu
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
9.小夏利用如图所示的滑轮组将重为280 N的物体匀速提起。已知他自身所受的重力为500 N,双脚与地面的总接触面积为400 cm2,动滑轮所受的重力为120 N,若不计绳重和摩擦,小夏对地面的压强为_____Pa。
【答案】7500
【解析】
【分析】
【详解】
小夏对绳子的拉力为
小夏受到绳子的拉力F拉、重力G、地面的支持力F支,因为小夏静止,小夏受到的重力等于拉力加上支持力,则地面的支持力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.不计绳重及摩擦,拉力
由图知,n甲=2,n乙=3,所以绳端的拉力分别为
则甲乙拉力之比
故A错误;
D.将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,则提升物体的速度相同,由图知,n甲=2,n乙=3,所以甲、乙绳的自由端速度分别为
v甲=2v
v乙=3v
所以,甲、乙绳的自由端速度之比
故选B.
14.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】
【分析】
【详解】
【解析】
【详解】
[1]由图可知,与动滑轮相连的绳子段数为3,不计绳重、动滑轮重及摩擦,则绳端的拉力:
F= f= ×60N=20N;
[2]绳子自由端移动的速度为:
v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s;
则拉力F的功率为:
P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W。
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.
故选B。
7.如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力大小错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图像可知l1=l2,由杠杆平衡条件 可得F1=G,故正确,不符合题意;
B.由图像可知滑轮组n=3,则 ,故正确,不符合题意;
C.由图像可知动滑轮动力作用在轴上,则 ,故错误,符合题意;
【答案】100
【解析】
【分析】
【详解】
因不计绳重和摩擦,由题意可知,效率
则动滑轮的重力为
故动滑轮的重力为100N。
6.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中,甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的是( )
A.F1<F2,η1>η2B.F1<F2,η1=η2C.F1>F2,η1<η2D.F1>F2,η1=η2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,图甲中绳子承担重物的段数为3,图乙中绳子承担重物的段数为2,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力和绳重忽略不计,则它们绳子末端的拉力各自为
所以
F1<F2
故CD错误;
绳子末端移动距离与物体上升高度关系
s=nh
滑轮相同,提升重物相同,由
可知
η1=η2
故A错误,B正确。
[4]滑轮组省一半的力,所以
解得 。
[5]此时的机械效率为
3.如图所示,在水平拉力F的作用下,重为300 N的物体恰能在水平桌面上以0.lm/s的速度做匀速直线运动,此时物体与桌面的摩擦力大小为60N(不计绳重、动滑轮重及摩擦),则拉力F=_________N及其功率P=_______W。
【答案】206
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.
15.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( )
一、初中物理滑轮组的省力问题
1.质量是6kg的物体A放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为2N,不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦,则(g取10N/kg)( )
A.作用在绳端的拉力F为6N
B.在1s内拉力F做功1.2J
C.在1s内拉力F的功率是0.4W
D.不计机械自重和摩擦,则斜面为理想斜面,满足FL=Gh,即 ,故正确,不符合题意。
故选C。
8.如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,则()
A.甲、乙的拉力之比是2∶3
B.甲、乙的机械效率之比是1∶1
C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2
D.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1
D.图中滑轮组的动滑轮绕3段绳,拉力 ;
所以最省力的是D中滑轮组。
故选D。
11.如图所示,在粗糙水平地面上,用10N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力)木板B静止,木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,5s内木块A移动了0.5m,滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是( )
A.木块A受到的摩擦力为5N
相关文档
最新文档