滑轮滑轮组练习题[1]
(完整版)八年级物理——滑轮、滑轮组练习题
(完整版)八年级物理——滑轮、滑轮组练习题
1.滑轮分为定滑轮和动滑轮两种,使用定滑轮不能(),但是可以改变力的方向.
2.下列简单机械中,一定不省力的是()
A杠杆
B滑轮组
C动滑轮
D定滑轮
3.使用滑轮组时,提起重物所用力的大小决定于()
A定滑轮的个数
B动滑轮的个数
C定滑轮和动滑轮的个数
D连接动滑轮绳子的段数
4.使用滑轮组将重2400N的货物匀速提起,不计摩擦及滑轮重力,如果用向下的力600N时,需由()个定滑轮和()个动滑轮组成滑轮组,滑轮组上共有()根绳子承受重力.
5.在不计机械自重和摩擦的情况下,用15N的拉力不能提起重30N物体的简单机械是()
A一个动滑轮
B一个定滑轮
C杠杆
D一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
答案:
1、省力。
2、D.
3、D.
4、1个定滑轮,两个动滑轮,4根。
5、A。
6、两个动滑轮.两个定滑轮,因为是5段绳子,所以从定滑轮开始绕绳。
滑轮组经典习题
滑轮组经典习题一、选择题(共18小题)1、(2009•包头)如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是()A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F做功的功率为0.3WD、该滑轮组的机械效率为83.3%3、如图所示,小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组.他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上,两次吊重物时他拉绳的速度相同.不计摩擦和绳重,下列说法正确的是()A、两次吊物,小明所做的功和功率的多少相同,甲装置的效率高B、两次吊物,小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物,小明所做的功率的大小和效率的高低相同,用甲装置做的功多D、两次吊物,小明所做的功的多少和效率的高低相同,用乙装置时功率大4、(2010•泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是()A、67%B、73%C、83%D、100%5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则()A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2做功的功率大D、F1、F2做功的功率一样大6、用完全相同的A、B两个滑轮组(绳重及摩擦忽略不计),分别提升重为G1和G2的两物体,若G1>G2,它们的机械效率分别为ηA和ηB,则()A、ηA>ηBB、ηA<ηBC、ηA=ηBD、无法判断7、两滑轮组装置如图所示,已知每个滑轮重力都为G0,摩擦和绳重均不计,用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时,甲、乙两滑轮组的机械效率之比是()A、6:7B、7:6C、5:6D、5:710、(2006•大连)如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G物,动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为()A、G物+G动2B、G物2ηC、G物+ηG动ηD、G动2(1﹣η)11、(2011•包头)如图所示,斜面长6m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法正确的是()A、滑轮组的机械效率是40%B、物体重300NC、拉力F做的功是600JD、拉力F的功率是40W12、有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,,则上述两种情况中不正确的是()A、滑轮组的机械效率不相等B、人做的额外功相等C、人做的总功相等D、绳子自由端移动的距离相等14、下列关于机械效率的说法中,正确的是()A、做功多的机械,机械效率一定高B、越省力的机械,机械效率越高C、使用机械的目的是为了提高机械效率D、使用任何机械,它的机械效率都小于115、(2007•无锡)如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则()A、W1=W2,η1=η2B、W1=W2,η1<η2C、W1<W2,η1>η2D、W1>W2,η1<η216、(2011•烟台)在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是()A、η组<η动<η定B、η定<η动<η组C、η动<η定<η组D、η定<η组<η动17、(2010•广西)用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物,所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m.关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是()A、总功是800JB、额外功是100JC、有用功是400JD、机械效率是62.5%二、填空题(共12小题)20、(2008•黄冈)建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图).绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊_________ N 的建筑材料,实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料,且将建筑材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是_________ W,机械效率为_________ .若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将_________ .(“增大”、“减小”或“不变”)22、(2010•黄冈)如图是某商场的自动扶梯.扶梯的部分几何尺寸如图所示,质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速皮匀速上行.则扶梯对他做的功是_________ J,对他做功的功率是_________ W.如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将_________ (填“变大”、“变小”或“不变”).若小华为较快上楼,在扶梯以上述速度上行的同时,他又相对扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行,则他从一楼到达二楼所需的时间为________ s.23、用如图所示的滑轮组提升重1500N的物体,拉力F的大小为400N,若将物体提升0.3m,则拉力做的功为_________ J,该装置的机械效率为_________ .24、(2004•河北)如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率为_________ .若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg的大米,当拉绳子的速度为_________ m/s时,拉力的功率为54W.(取g=10N/kg,绳重与摩擦不计)25、一个质量为70kg的工人,用如图所示的装置(包括滑轮组及装砖的托板)提升一堆砖.已知装砖的托板重200N,每块砖重100N.滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,当工人匀速提升10块砖时,此装置的机械效率为80%.那么,该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中,此装置的机械效率最高可达到_________ .(取g=10N/kg,结果保留1位小数)一、选择题(共18小题)1、解答:解:A、∵用滑轮组提升物体,对物体做的功是有用功.∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J.∴该选项中,所做的有用功为1J,计算结果正确.B、∵不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时,该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担,绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一,则:动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N.∴动滑轮自重0.2N,计算结果不正确.C、∵用滑轮组提升物体,拉力F做的功是总功,则拉力F做功的功率P总=Fst=F•2ℎt=6N×2×0.1m2s=0.6w.∴拉力F做功的功率为0.3W,计算结果不正确.D、∵该滑轮组的机械效率η=G物Fn×100%= 10N6N×2×100%=83.3%.∴该滑轮组的机械效率为83.3%,计算结果正确.本题计算结果正确的有两个:A和D.3、解答:解:(1)小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功,因为物体重力相等,滑轮相同,上升的高度相同,所以两次做功相等;(2)由W=Gh知,两次所做的有用功相等,所以机械效率相等;(3)因为甲图中有3段绳子拉着动滑轮所以F甲=13(G物+G轮);乙图中有2段绳子拉着动滑轮,所以F乙=12(G物+G轮);F甲>F乙,V甲=V乙,根据P=Fv得P甲>P乙.故选D.4、解答:解:由图可知,n=2,s=2h=2×5m=10m,当提升G=800N的重物时,W有用=Gh=800N×5m=4000J,W总=4800J,滑轮组的机械效率:η=W有用W总×100%=4000J4800J×100%=83%.故选C.点评:本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,因条件已给出,难度不大.5、解答:解:甲滑轮组由3段绳子承担物重,所以S1=3h1则η1=G1ℎ1F1s1=G1ℎ1F13ℎ1=G13F1乙滑轮组由2段绳子承担物重,所以S2=2h2则η2=G2ℎ2F2s2=G2ℎ2F22ℎ2=G22F2又因为G1=G2,F1=F2,所以乙滑轮组的效率高.两物体上升速度相同,所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度.根据P=Fv,拉力F相同,所以F1的功率大.故选B.6、解答:解:设将两个物体提升高度均为h,∵使用滑轮组时,绳重及摩擦忽略不计,∴W 额=G 轮h ,当提升的物重变化时,额外功大小不变;﹣﹣﹣﹣﹣﹣① ∵η=W 有用W 总=W 有用W 有用+W 额,∴1η=W 有用+W 额W 有用=1+W 额W 有用,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②∵G 1>G 2,W 有用=Gh ,∴做的有用功:W 1>W 2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③综合分析:ηA>ηB. 故选A .7、解答:解:设物体被提升的高度为h , W 有用=Gh=5G 0h ; ∵摩擦和绳重均不计,∴使用滑轮组时做的额外功就是将动滑轮提升h 做的功,∵甲图有1个动滑轮, ∴使用甲滑轮组时的额外功:W 额=G 轮h=G 0h , 使用甲滑轮组时的总功:W 总=W有用+W 额=5G 0h+G 0h=6G 0h ,使用甲滑轮组时的机械效率:η=W 有W 总=5G 0ℎ6G 0ℎ=56,∵乙图有2个动滑轮, ∴使用乙滑轮组时的额外功:W额′=2G轮h=2G0h,使用乙滑轮组时的总功:W总′=W有用+W 额′=5G0h+2G0h=7G0h,使用乙滑轮组时的机械效率:η′=W′有W′总=5G0ℎ7G0ℎ=57,∴ηη′=56:57=76.故选B.10、解答:解:①不计摩擦和绳重,由两股绳子承担物体和动滑轮的总重,F=12(G物+G动),故A 正确;②设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s=2h,提升重物做的功为有用功:W有=G物h,∵η=W有W总,拉力做的功为总功:W总=W有η=G物ℎη,又∵W总=Fs,∴拉力的大小:F=W总s =G物ℎη2ℎ=G物2η,故B正确;③使用动滑轮做的额外功:W额=G动h, W有=W总﹣W额=Fs ﹣G动h,∵η=W有W总=Fs﹣G动ℎFs,∴拉力的大小:F=G动2(1﹣η),故D正确;根据C中结果反推导,发现η=G物ℎFℎ﹣G动ℎ,不符合机械效率的定义,故C 错. 故选A 、B 、D .11、解答:解:因条件不足,无法计算物体重和机械效率,故A 、B 错.拉力F 移动的距离:s=3s′=3×2m=6m; 拉力F 所做的总功:W 总=Fs=100N×6m=600J,故C 正确;拉力F 做功的功率:P=W t =600J5s=120W ,故D 错;故选C .12、解答:解:A 、不考虑绳重和摩擦,克服动滑轮的重力做的功就是额外功,提起1000N 和2000N 的重物,有用功是不同的,所以滑轮组的机械效率是不相同;B 、用同一滑轮组,动滑轮的重是一样的,克服动滑轮的重做的额外功就是一样的;C 、额外功相等,有用功是不同,所以总功也是不同的;D 、用的是同一个滑轮组,绳子股数是相同的,物体上升的高度都是5m ,所以绳子末端移动的距离都等于物体上升高度的n 倍.故选C . 14、解答:解:机械效率是有用功跟总功的比值,这个比值越大,表明机械效率越高.所以机械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的,而与机械做功多少或是否省力无关,故选项A和B都是错误的.我们使用机械的目的是为了省力或为了省距离,而不是为了提高机械效率,故选项C是错误的.因为使用任何机械都不可避免的要做额外功,所以有用功总是小于总功,机械效率总是小于1,故选项D是正确的.故选D.15、解答:解:因为小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,所以两种情况的有用功相同;当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高.又因乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即W1<W2,η1>η2,所以C选项正确.故选C.16、解答:解:∵匀速提升同一物体到同一高度处,∴三种情况下做的有用功相同,大小都为W有用;∵不计绳子质量和摩擦,∴使用滑轮做的额外功:W额=G轮h,又∵使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组做的额外功:W额1<W 额2<W 额3,∵W 总=W 有用+W 额,∴三种情况下做的总功:W 定<W 动<W 组,∵η=W 有用W 总,∴使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率:η定>动>η组.故选A .17、解答:解:由图知,n=4,则绳的自由端移动的距离s=nh ,物体上升高度:h=s n=2m4=0.5m ,提起货物所做的有用功:W 有用=Gh=1000N×0.5m=500J,故C 错;提起货物所做的总功:W 总=Fs=400N×2m=800J,故A 正确;提起货物所做的额外功:W 额=W 总﹣W有用=800J ﹣500J=300J ,故B 错; 滑轮组的机械效率:η=W 有用W 总=500J 800J=62.5%,故D 正确.故选AD .18、通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效率的是( ) A 、增加动滑轮,减小拉力 B 、改用质量小的动滑轮C、减少提升高度,减少做功D、增加提升重物重力,增大有用功考点:滑轮(组)机械效率的测量实验;功的计算;增大或减小机械效率的方法。
初二物理滑轮练习题及答案
初二物理滑轮练习题及答案滑轮是物理学中常见的简单机械装置,它被广泛应用于各种类型的机械系统中。
为了帮助初二物理学习者更好地理解和掌握滑轮的原理和应用,本文将提供一些滑轮练习题及其答案。
通过完成这些练习题,你将能够加深对滑轮原理的理解,并巩固所学的知识。
练习题1:1. 一个滑轮组由5个滑轮组成,其中每个滑轮的半径均为10厘米。
如果你用力拉住最后一个滑轮向上拉5米,那么物体将移动多高?答案:滑轮的运动原理是通过改变力的方向来减小拉力的大小,从而实现减小所需的力的效果。
在这个问题中,每个滑轮改变力向上的方向一次,所以力的大小将分别是:10N、5N、2.5N、1.25N、0.625N。
根据力的公式F=ma,其中a是加速度,m是物体的质量,可以得到物体的加速度是0.625N/5Kg=0.125m/s²。
根据运动学公式,物体的运动距离可以通过运动时间和初始速度计算得出。
在这个问题中,初始速度是0,所以运动距离等于0.5*a*t²=0.125*5²=1.25米。
练习题2:2. 如果一个滑轮组由3个滑轮组成,且滑轮的半径分别为5厘米、10厘米和15厘米,物体的质量为10千克。
如果你用力拉住最后一个滑轮向上拉5米,物体的加速度是多少?答案:类似于上一个问题,我们可以通过力的计算来获得滑轮组的总加速度。
在这个问题中,每个滑轮改变力向上的方向一次,所以力的大小将分别是:5N、2.5N、1.6667N。
根据力度公式F=ma,可以求得滑轮组的总加速度是(5+2.5+1.6667)/10=0.6667m/s²。
练习题3:3. 如果一个滑轮组由2个滑轮组成,物体的质量为5千克,滑轮的半径分别为10厘米和20厘米。
如果你用力拉住最后一个滑轮向上拉5米,滑轮的角加速度是多少?答案:滑轮的角加速度用α表示,可以通过计算得到。
在这个问题中,每个滑轮改变作用在物体上的力的方向一次,所以力的大小将分别是:10N、5N。
滑轮组练习题(含详细答案)
滑轮组练习题(资评)1.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A,使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m.若A所受地面的摩擦力f=600N,所用拉力F=250N则此过程中()A.做的有用功为4500J B.拉力F的功率为1200WC.该装置的机械效率为80% D.重力做的功为1200J2.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3WB.B物体的质量为2.7kgC.B物体上升的速度是0.1m/sD.B物体运动1s则物体克服重力做3J功3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知()A.物重是27N,物体的速度是0.4m/sB.物重是18N,物体的速度是0.6m/sC.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为J ,拉力的功率为W,此滑轮组的机械效率为.5.如图所示的A、B两个滑轮,A是滑轮,B是滑轮,物体重力为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F为N,绳子的自由端移动m.6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为N.7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=,F2=.8.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200N D .滑轮组的机械效率是75%9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.1m/s C.绳子拉物体A的功率为2W D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N10.用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A 沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:(1)物体A克服摩擦力做功是多少?(2)此滑轮组的机械效率是多少?(3)绳自由端移动的速度为多少?11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?12.小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼,共用时间120s.求:(1)小宇对这袋米做的功;(2)小宇对这袋米做功的功率.13.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处,它的电动机所做的功是1.2×105 J,(g取10N/kg).请计算:(1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少?14.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N.(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,l0s内货车牵引力做的功;(3)当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.15.如图所示,水平地面上放着物体A和B,且m A:m B=9:7.B与地面的接触面积为1.4×103 cm2,对地面的压强为2500Pa.用滑轮组匀速提升A物体时,滑轮组的机械效率是90%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)求:(1)B的质量;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率;(3)用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时,人的拉力的功率多大.16.利用如如图所示的装置,把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后,再提升了5m,共用时间10s.动滑轮重为20N (不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都是匀速)求:(1)在整个过程中拉力F的功率(注:在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变).(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是多少?(g=10N/kg)17.一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变.求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;(2)行驶过程中小轿车的功率;(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?18.用一根绳子和两个滑轮,组成拉力向下的滑轮组,若每个滑轮重60N,最多能提起的重物为140N.求:(1)画出滑轮组的设计图?(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是多大?(3)此滑轮组机械效率是多大?(4)若1s内将此物体竖直提起0.2m,拉力功率是多大?19.用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组,若每个滑轮重100N,绳的最大承受力为200N.求:(1)画出滑轮组的装配图;(2)用此滑轮组最多能提起多重的物体?20.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N,则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功;(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?参考答案与试题解析1.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A,使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m.若A所受地面的摩擦力f=600N,所用拉力F=250N则此过程中()A.做的有用功为4500J B.拉力F的功率为1200WC.该装置的机械效率为80% D.重力做的功为1200J【解答】解:A、f=600N,s=6m,W有用=fs=600N×6m=3600J,故A错;B、由图可知,拉力移动的距离s′和物体移动的距离s的关系:s′=3s=3×6m=18m,拉力F的功率:P====1500W,故B错;C、装置的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=80%,故C正确;D、物体在重力的方向上没有移动距离,故重力没有做功,故D错.故选C.【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算,本题关键:知道克服摩擦力做的功为有用功.2.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3WB.B物体的质量为2.7kgC.B物体上升的速度是0.1m/sD.B物体运动1s则物体克服重力做3J功【解答】解:A、拉力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W,故A正确;B、物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F=f+F绳,F绳=F ﹣f=10N﹣1N=9N,由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,则物体B的重力G B=nF绳=3×9N=27N,由于G B=m B g,则B的质量m B ===2.7kg,故B正确;C、B物体上升的速度v B ===0.1m/s,故C正确;D、1s内物体B上升的距离h=v B t=0.1m/s×1s=0.1m,物体B克服重力做的功W=m B gh=2.7kg×10N/kg×0.1m=2.7J,故D错误;本题选错误的,故选:D.【点评】本题是一道力学综合计算题,应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题.3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知()A.物重是27N,物体的速度是0.4m/sB.物重是18N,物体的速度是0.6m/sC.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s【解答】解:本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N;物体移动的速度:v==0.4m/s.故选C.【点评】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为0J,拉力的功率为15W,此滑轮组的机械效率为80%.【解答】解:(1)重力为800N的物体,在水平面上匀速前进6m,虽然有力,也有距离,但F⊥S,所以没做功,即A 的重力做功为0J .(2)因重物有3段绳子承担,故s=3h=3×6m=18m,W=Fs=25N×18m=450J,拉力的功率P===15W,(3)克服滑动摩擦力做的有用功为:W′=fs=60N×6m=360J.滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.故答案为:0;15;80%.【点评】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数n的判断.5.如图所示的A、B两个滑轮,A是定滑轮,B是动滑轮,物体重力为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F 为30N,绳子的自由端移动9m.【解答】解:由图可知,A滑轮的轴固定不动,A是定滑轮;B滑轮的轴随物体一起运动,B 是动滑轮;由图知,滑轮组承担拉力绳子的有效股数n=3,∵不考虑滑轮摩擦和重力,∴水平拉力:F===30N;绳子自由端移动的距离:s=ns物体=3×3m=9m.故答案为:定;动;30;9.【点评】本题考查了滑轮组的力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.注意滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为120N.【解答】解:从图可知,有三段绳子在拉物体,∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一,即F=f,∴摩擦力f=3F=3×40N=120N.故答案为:120.【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=20N,F2=20N.【解答】解:从图可知,上图是一个动滑轮,有两段绳子在拉物体;下图是一滑轮组拉物体,也是两段绳子拉物体,∴水平拉力F为摩擦力f的二分之一,即F1=f=×40N=20N;F2=f=×40N=20N.故答案为:20N;20N.【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一.本题中滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.8.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200ND.滑轮组的机械效率是75%【解答】解:(1)金属块的体积:V===0.02m3,∵金属块完全浸没,∴金属块受到的浮力:F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N,故C正确;(2)对金属块受力分析可知:受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G,∴金属块受到的重力与浮力不是平衡力,故A不正确;(3)∵物体匀速上升,∴F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=56kg×10N/kg﹣200N=360N;拉力F的有用功:W有=F拉h=360N×0.5m=180J,故B不正确;(4)由滑轮组可知绳子的有效股数n=2,∴滑轮组绳子的拉力:F=(F拉+G动)=(360N+120N)=240N,拉力做的总功:W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J,∴滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75%,故D正确.故选CD.【点评】本题涉及到的知识点较多,如体积和浮力的计算、机械效率的计算,有用功、总功的理解和运用等,综合性较强,有一定的难度;要特别注意物体不仅受重力和拉力,还要受水给它的浮力.9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.1m/sC.绳子拉物体A的功率为2WD.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N【解答】解:A、B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误;B、由图可知,F作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B正确;C、由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,P===Fv=5N ×0.2m/s=1W,故C错误;D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到12N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确.故选BD.【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系.10.用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:(1)物体A克服摩擦力做功是多少?(2)此滑轮组的机械效率是多少?(3)绳自由端移动的速度为多少?【解答】解:(1)由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2,则绳子自由端移动的距离:s=ns物=2×4m=8m,由W=Fs可得,拉力:F===400N,由于下方为定滑轮,物体A沿水平方向匀速前进,处于平衡状态,可知:2F=G动+f,则摩擦力:f=2F﹣G动=2×400N﹣80N=720N,物体克服摩擦力做功:W有=fs物=720N×4m=2880J;(2)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=90%;(3)绳子自由端移动速度:v===0.4m/s.答:(1)物体A克服摩擦力做功2880J;(2)此滑轮组的机械效率是90%;(3)绳自由端移动的速度为0.4m/s.【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算,知识点多,注意计算题的格式和单位的统一,属于较难的题.11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?【解答】解:(1)由p=可得,A对地面的压力:F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N,因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:G A=F=420N,物体A的质量:m A ===42kg;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η=====84%,解得G轮=80N,动滑轮的质量:m===8kg;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:h=vt=0.2m/s×5s=1m,由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F=(G A+G轮)=(420N+80N)=250N,人拉力做的功:W总=Fs=250N×2m=500J.答:(1)物体A的质量为42kg,动滑轮的质量为8kg;(2)在5s的时间内,人拉力做的功是500J.【点评】本题为力学综合题,考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用,本题关键有二:一是不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η===;二是不计绳重和摩擦,拉力F=(G A+G轮).12.小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼,共用时间120s.求:(1)小宇对这袋米做的功;(2)小宇对这袋米做功的功率.【解答】解:(1)小宇对这袋米做的功:W=Fs=Gh=100N×12m=1.2×103J;(2)小宇对这袋米做功的功率:P===10W.答:(1)小宇对这袋米做的功1.2×103J;(2)小宇对这袋米做功的功率为10W.【点评】此题主要考查的是学生对重力、功和功率计算公式的理解和掌握,分清楚小宇做的功和小宇对米做的功是解决此题的关键.13.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处,它的电动机所做的功是1.2×105 J,(g取10N/kg).请计算:(1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少?【解答】解:(1)m=0.8t=800kg;物体的重力G=mg=800kg×10N/kg=8000N;起重机提升重物做功W有用=Gh=8000N×6m=4.8×104J;(2)起重机提升重物的功率P===4000W;(3)起重机的机械效率是η===40%.答:(1)提升货物所做的有用功是4.8×104J;(2)电动机的功率是4000W;(3)起重机的机械效率是40%.【点评】本题主要考查功率和机械效率的计算,解答本题的关键是能够对物体进行正确的受力分析,并分清什么是有用功功率,什么是总功功率14.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N.(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,l0s内货车牵引力做的功;(3)当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.【解答】解:(l)由题意知:f=0.1G=0.1×2.5×l04N=2.5×l03N;(2)v=36km/h=10m/s由v=可知,s=vt=10m/s×10s=100m因为货车匀速行驶,所以拉力与阻力是平衡力,则F=f=2.5×l03N;动力做的功:W=Fs=2.5×l03N×100m=2.5×105J(3)由P==Fv得:F拉===3.24×103N;因为匀速运动,所以F拉=f1=0.1G总所以G总===3.24×104NG货=G总﹣G车=3.24×l04N﹣2.5×l04N=7.4×l03N.答:(1)货车空载行驶时所受的阻力为2.5×l03N;(2)lOs内货车牵引力做的功2.5×105J;(3)货车最多可装载7.4×l03N的货物.【点评】本题主要考查了二力平衡条件的应用、速度的计算及功和功率的计算,是力学的综合题目,在分析时,要高清各力之间的关系.15.如图所示,水平地面上放着物体A和B,且m A:m B=9:7.B与地面的接触面积为1.4×103 cm2,对地面的压强为2500Pa.用滑轮组匀速提升A物体时,滑轮组的机械效率是90%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)求:(1)B的质量;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率;(3)用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时,人的拉力的功率多大.【解答】解:(1)由p=得,G=F=pS=2500Pa×1.4×103×10﹣4m2=350N则mB===35kg(2)m A:m B=9:7,mB=35kg,所以mA=45kg则G A=m A g=45kg×10N/kg=450N;η===则G动=﹣G A =﹣450N=50N则ηB =×100%=×100%=87.5%(3)由图知,滑轮组由2段绳子承担物重,v物=0.1m/s,所以v绳=2v物=0.2m/s F=(G A+G动)=×(450N+50N)=250N则P=Fv绳=250N×0.2m/s=50W.答:(1)B的质量是35kg;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率是87.5%;(3)人的拉力的功率是50W.【点评】此题考查了滑轮组的省力特点、压强公式的应用,重力的计算、机械效率及功率的计算,关键是正确对滑轮组进行受力分析,得出动滑轮的重力.16.利用如如图所示的装置,把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后,再提升了5m,共用时间10s.动滑轮重为20N (不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都是匀速)求:(1)在整个过程中拉力F的功率(注:在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变).(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是多少?(g=10N/kg)【解答】解:(1)在离开水面前,石块受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N,薄石块的重力:G石=m石g=ρ石v石g=3×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=30N,设动滑轮下端所受的拉力F1,F1=G石﹣F浮=30N﹣10N=20N,设离开水面前绳子自由端的拉力为F2,F2=(F1+G轮)=(20N+20N)=20N,离开水面后,绳子自由端的拉力:F3=(G石+G轮)=(30N+20N)=25N,绳子自由端拉力F所做的总功:W总=F2×s1+F3×s2=20N×4m+25N×10m=330J;故功率为:P===33W,(2)石块离开水面后:h2=5m,s2=2h2=2×5m=10m,W有用=G石h2=30N×5m=150J,W总=F3s2=25N×10m=250J,动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=60%.答:(1)在整个过程中拉力F的功率为33W;(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是60%.【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、功的公式、功率的公式、机械效率公式、阿基米德原理的掌握和运用,知识点多、综合性强,属于难题.17.一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变.求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;(2)行驶过程中小轿车的功率;(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?【解答】解:(1)轿车沿水平方向做匀速直线运动,则F=F阻=1200N,小轿车牵引力所做的功:W=Fs=1200N×300m=3.6×105J;(2)∵v=,∴小轿车在水平路面匀速行驶的时间:t===20s,小轿车的功率:P===1.8×104W,(3)由P===Fv,∵P1=P2,∴F1v1=F2v2,即v2====10m/s.答:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功为3.6×105J;(2)行驶过程中小轿车的功率为1.8×104W;(3)其行驶速度应为10m/s.【点评】此题主要考查的是学生对速度、重力、功和功率计算公式的理解和掌握,难度不大,属于中档题.18.用一根绳子和两个滑轮,组成拉力向下的滑轮组,若每个滑轮重60N,最多能提起的重物为140N.求:(1)画出滑轮组的设计图?(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是多大?(3)此滑轮组机械效率是多大?(4)若1s内将此物体竖直提起0.2m,拉力功率是多大?【解答】解:(1)用一根绳子和两个滑轮,组成的滑轮组拉力向下,绳子先绕在定滑轮上,然后绕过动滑轮,如图所示:(2)已知最多能提起的重物为140N和每个滑轮重60N,则每段绳子能承受的最大拉力F=(G+G动)=(140N+60N)=100N.重物由两端绳子承担;则绳子能承受的最大拉力是200N;(3)该滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%==70%;(4)1s内将此物体竖直提起0.2m,则拉力移动的距离s=2h=2×0.2m=0.4m,拉力做功W=Fs=100N×0.4m=40J,拉力功率P===40W.答:(1)见上图;(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是200N;(3)此滑轮组机械效率是70%;(4)拉力功率是40W.【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,基础性题目.19.用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组,若每个滑轮重100N,绳的最大承受力为200N.求:(1)画出滑轮组的装配图;(2)用此滑轮组最多能提起多重的物体?【解答】解:(1)从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有5段绳子承担物重,这就是最省力的绕法.如图所示:(2)F=(G+G动),拉力最大,则物重最重,则物体最重的重力G=5F﹣G动=5×200N﹣100N=900N;故的答案为:(1)如图所示:;(2)用此滑轮组最多能提起900N重的物体.【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点,滑轮组的最省力绕法中注意绳子股数的确定方法.基础性题目.20.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N,则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.【解答】解:滑轮组的机械效率η====80%.拉力F运动的距离S1=3S物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m,所以10s内拉力做的功是W=FS1=50N×6m=300J.答:滑轮组的机械效率为80%,10s内拉力做的功是300J.【点评】本题考查机械效率和距离以及做功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析动滑轮上绳子的段数,还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离.21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功;(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?【解答】解:(1)h=3m×5=15m,∴S=3h=3×15m=45m,∴t===150s.答:小明所用的时间为150s.(2)拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J,拉力的功率P===108W.答:拉力的功率为108W.(3)W有=Gh=900N×15m=13500J,∴W额外=W总﹣W有=16200J﹣13500J=2700J.答:所做的额外功为2700J.(4)因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,故η越小.【点评】本题考查了功率和额外功、机械效率的理解.正确理解物体上升的高度是解题的关键.。
滑轮组练习题
滑轮组练习题滑轮组是物理学中常见的力学原理应用之一。
通过使用滑轮组,可以改变力的方向和大小,从而使得工作更加容易进行。
为了帮助大家更好地理解滑轮组的应用和原理,下面将介绍一些基础的滑轮组练习题。
练习题一:力的方向变化问题描述:小明需要用一个滑轮组将一箱重物从地面上抬起来。
如果箱子的重力为100 N,滑轮组包含了两个滑轮,求小明需要施加的力的大小和方向。
解答:首先,我们需要知道滑轮组可以改变力的方向,但是力的大小不会改变。
因此,小明需要施加的力的大小依然是100 N。
由于滑轮组包含了两个滑轮,根据滑轮组的原理,力的方向改变了两次。
因此,小明需要施加的力的方向与箱子的方向相反。
练习题二:力的大小变化问题描述:小华使用一个滑轮组将一箱重物从地面上抬起来。
如果箱子的重力为100 N,滑轮组包含了三个滑轮,求小华需要施加的力的大小和方向。
解答:与练习题一类似,滑轮组使用后可以改变力的方向,但是力的大小不会改变。
因此,小华需要施加的力的大小依然是100 N。
滑轮组包含了三个滑轮,根据滑轮组的原理,力的方向改变了三次。
因此,小华需要施加的力的方向与箱子的方向相反。
练习题三:力的大小与滑轮数量的关系问题描述:现在有一个滑轮组,其中包含了4个滑轮。
如果力的方向不变,滑轮组可以将施加的力减小到原来的1/4,那么滑轮组可以减小到多少个滑轮?解答:根据题目描述,力的大小减小到原来的1/4,滑轮组可以将施加的力减小到1/4。
根据滑轮组的原理,力的大小与滑轮数量成反比,因此,滑轮组可以减小到4个滑轮的1/4,即1个滑轮。
练习题四:滑轮组的复杂应用问题描述:小王需要将一个物体从地面上抬到一个高处,但是有一堵墙挡住了他的去路。
小王只能通过滑轮组来完成这个任务。
请问,他需要如何利用滑轮组才能够成功完成任务?解答:小王可以将滑轮组安装在墙上,使得物体的位置与他所在的位置处于同一直线上。
然后,他可以利用滑轮组改变力的方向,并适当调整滑轮组的数量,将施加的力的方向垂直于地面,使得物体能够顺利抬升到预定的高处。
滑轮组练习题及答案
滑轮习题1.旗杆顶上装有滑轮,升旗时可以省力. ( )2.滑轮是变形的杠杆,所以使用滑轮不一定省力。
( )3.使用动滑轮可以省一半力,也能省一半距离。
( )4.使用一个定滑轮、一个动滑轮组成的滑轮组,最多只能省一半力。
( )5.又省力又省距离的滑轮是没有的。
( )1.图1中A 是____滑轮.利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向____(选填“上”、“下").如果A 重2牛,要提起50牛的物体,至少要用____牛的拉力。
若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动____米。
2.如图2所示,重物G 重40牛,若不计摩擦,匀速提起重物所用拉力为22牛,则动滑轮的重力是____牛,钩子1受到绳子的拉力为____牛,钩子2受到重物G 的拉力为____牛。
3.如图3所示,木块在桌面上匀速滑动,拉力F 为2牛,木块所受摩擦力为____4.如图7所示,使用动滑轮提起重物G 时,拉力F=____G (不计滑轮重和摩擦)。
若用斜向上的力拉绳子,所需拉力F '____F (选填“>”、“=”或“<”)。
5.如图8所示的滑轮组,不计滑轮重和摩擦,则F 1=____G ,F 2=____G 。
6。
下图中,甲物体重6N ,乙物体重10N ,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为__________N,物体乙所受的合力为__________N.7.如图表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G 的相同重物,在A 端所用的拉力分别为F 1=__________,F 1=_________,F 1=_________,不计滑轮本身的重和摩擦.8. 如图所示,绳子与滑轮重不计,物体处于静止状态,如果M 1=5kg ,那么M 2应等于__________ kg 。
1、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面).其中最省力的方案是( )F F F 3 M M2、使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )3、用图5所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是()4、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则A、F甲<F乙、<F丙B、F甲>F乙、>F丙C、F甲>F乙、=F丙D、F甲=F乙、>F丙5、如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重力为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力( )A.218N B.220N C.210N D.236N6、装置处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,G1∶G2为:( )A、1∶2 ;B、1∶1 ;C、2∶1 ;D、3∶1.7、使用定滑轮提升重物,当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时( )A 。
初二滑轮的练习题
初二滑轮的练习题滑轮作为一种简单机械装置,广泛应用于生活和工作中。
它具有的优点如运动平稳、力气节省等成为了它被广泛使用的原因。
为了更好地理解和应用滑轮,下面将介绍一些初二滑轮的练习题,以帮助大家加深对滑轮的理解和运用。
练习题一:滑轮组的力矩计算问题描述:有一个由5个滑轮组成的滑轮组,在滑轮上悬挂着一个质量为100kg的物体。
已知每个滑轮的半径均为10cm,求悬挂物体所受的力矩。
解答:首先要知道,力矩的计算公式为力矩=力的大小 * 力臂的长度。
在滑轮组中,力臂的长度为滑轮半径的长度。
所以这个问题可以通过计算每个滑轮产生的力矩,并将它们相加来解决。
每个滑轮产生的力矩为力乘以力臂的长度,力的大小等于物体的质量乘以重力加速度,即100kg * 9.8m/s² = 980N。
力臂的长度等于滑轮半径的长度,即0.1m。
因为滑轮组由5个滑轮组成,所以将每个滑轮产生的力矩相加即可,即 5 * 980N * 0.1m = 490N·m。
所以悬挂物体所受的力矩为490N·m。
练习题二:滑轮组的力比计算问题描述:有一个滑轮组,由4个滑轮组成,第一个滑轮的半径为10cm,第二个滑轮的半径为5cm,第三个滑轮的半径为8cm,第四个滑轮的半径为6cm。
已知第一个滑轮需要施加20N的力才能保持平衡,求第四个滑轮上的力。
解答:根据滑轮组的力比计算公式,力比 = 输出力 / 输入力 = (滑轮组的输出力) / (滑轮组的输入力)。
滑轮组的输入力即为第一个滑轮上施加的力,即20N。
滑轮组的输出力即为第四个滑轮上的力,我们设为F4。
根据力比的计算公式,力比 = 输出力 / 输入力,我们可以将其改写为输出力 = 输入力 * 力比。
通过观察滑轮组的结构,可以发现第四个滑轮与第一个滑轮相连,它们转动的方向相同。
因此它们的转速一致。
根据这个观察,我们可以得到滑轮组的力比为:力比 = F4 / 20N = 1。
将力比代入力比的计算公式,我们可以得到 F4 = 20N * 1 = 20N。
滑轮组练习题及答案
滑轮习题1.旗杆顶上装有滑轮,升旗时能够省力。
()2.滑轮是变形的杠杆,因此使用滑轮不必定省力。
()3.使用动滑轮能够省一半力,也能省一半距离。
()4.使用一个定滑轮、一个动滑轮构成的滑轮组,最多只好省一半力。
()5.又省力又省距离的滑轮是没有的。
()1.图 1 中 A 是 ____滑轮。
利用这样的装置把物体举高,使劲的方向应向____(选填“上”、“下”)。
假如 A 重 2 牛,要提起50 牛的物体,起码要用____牛的拉力。
若要使物体上涨2米,应将绳的自由端拉动____米。
2.如图 2所示,重物 G 重 40 牛,若不计摩擦,匀速提起重物所用拉力为22 牛,则动滑轮的重力是 ____牛,钩子 1 遇到绳索的拉力为____牛,钩子 2 遇到重物 G 的拉力为 ____牛。
3.如图 3所示,木块在桌面上匀速滑动,拉力 F 为 2 牛,木块所受摩擦力为____4.如图 7所示,使用动滑轮提起重物G 时,拉力 F=____G(不计滑轮重和摩擦)。
若用斜向上的力拉绳索,所需拉力F' ____F(选填“>”、“=”或“<”)。
5.如图 8 所示的滑轮组,不计滑轮重和摩擦,则F1= ____G, F2=____G。
6.以下图中 ,甲物体重 6N,乙物体重 10N,弹簧测力计及摩擦均不计 ,则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为 __________N,物体乙所受的协力为 __________N。
7.如图表示三种不一样的滑轮组,用它们提起重为G 的同样重物,在 A 端所用的拉力分别为 F1=__________, F1=_________, F1=_________,不计滑轮自己的重和摩擦。
F3F2F1M M8. 以下图,绳索与滑轮重不计,物体处于静止状态,假如M1=5kg,那么M2应等于__________ kg。
1、工人们为了搬运一个粗笨的机器进入厂房,他们设计了如图 1 所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排搁置的圆形钢管的横截面)。
人教版物理八年级滑轮精选试卷练习(含答案)1
人教版物理八年级滑轮精选试卷练习(含答案) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下A.F1<F2,P1=P2B.F1>F2,P1>P2C.F1=F2,P1=P2D.F1<F2,P1<P2【来源】2018年山东省淄博市中考物理试卷【答案】A2.人直接用F1的拉力匀速提升重物,所做的功是W1;若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2,所做的功是W2()A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W1【来源】2014年初中毕业升学考试(广东广州卷)物理(带解析)【答案】C3.简单机械在我们的生活中应用很广泛,下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中不省力的是A.B.C.D.【来源】2015年初中毕业升学考试(黑龙江龙东地区卷)物理(带解析)【答案】C4.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【来源】江苏省苏州市高新区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题【答案】C5.A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示,把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)()A.1个B.2个C.3个D.4个【来源】广东省2018年中考物理试题【答案】B6.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;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。
初二下册物理滑轮组练习题
初二下册物理滑轮组练习题滑轮组是物理学中一个重要的概念,它在解决力学问题和分析机械结构时起到了关键作用。
通过滑轮组的练习题,我们可以更好地理解和应用滑轮组的原理和公式。
本文将为大家提供一些初二下册物理滑轮组练习题,帮助大家巩固知识,提升解题能力。
练习题一:单滑轮组的力学问题1. 一只重力为10N的物体被挂在一根单滑轮组上,如果滑轮组的机械效率为80%,请问需要多大的力才能使重物保持静止?解析:根据滑轮组的机械效率公式,可以得出如下计算过程:机械效率 = 有用输出功 ÷输入功因此,有用输出功 = 机械效率 ×输入功根据力的平衡关系,有用输出力 = 输入力由此可得,输入功 = 输入力 ×输入距离根据力的平衡关系,输入距离 = 输出距离因此,有用输出力 = 有用输出力 ×输出距离由此可得,输入功 = 有用输出力 ×输出距离带入已知数据,可得:输入功 = 10N × 1m = 10J有用输出功 = 10J根据机械效率公式,有用输出功 = 机械效率 ×输入功代入已知数据,可得:10J = 0.8 ×输入功解得输入功为:12.5J因此,需要12.5N的力才能使重物保持静止。
2. 一个单滑轮组由3个相同的滑轮组成,一个人用力向下拉一根绳子,使滑轮组上的一个重物上升2m,求这个人的拉力是多大。
解析:根据滑轮组的原理和公式,可以计算出绳子的张力和重物的重力之间的关系。
设绳子的张力为T,重物的重力为F,绳子上方的滑轮数量为n,绳子的总弯折角为θ,根据力的平衡关系可得:F = nT又根据滑轮组的工作原理,有:tanθ = 2根据三角函数的定义可得:θ = arctan(2)带入已知数据可得:θ ≈ 63.4°根据力的平衡关系,有:F = nT代入已知数据可得:F = 3T又根据三角函数的关系可得:T = F / (2sin(θ/2))带入已知数据可得:T = F / (2sin(31.7°))通过计算可得:T ≈ 1.13F因此,这个人的拉力是重物的1.13倍。
滑轮组练习题及答案
滑轮组练习题及答案1.旗杆顶部装有滑轮,可以通过滑轮升起旗帜,这样可以减少所需的力量。
2.滑轮是一种变形的杠杆,因此并不总是能够减少所需的力量。
3.使用动力滑轮可以减少一半的力量,并且也可以减少一半的距离。
4.使用一个固定的滑轮和一个动力滑轮组成的滑轮组最多只能减少一半的力量。
5.没有一种既能减少力量又能减少距离的滑轮。
1.图1中A是动力滑轮。
如果要使用这样的装置将物体举起,拉力的方向应该是向上。
如果A重2牛,那么至少需要50牛的拉力才能将50牛的物体举起。
要使物体上升2米,需要拉动绳子的自由端2米。
2.在图2中,重物G的重量为40牛,如果不考虑摩擦,提起重物所需的拉力为22牛。
动力滑轮的重力为18牛,钩子1受到绳子的拉力为22牛,钩子2受到重物G的拉力为40牛。
3.在图3中,木块在桌面上以匀速滑动,拉力F为2牛,木块所受的摩擦力为未知。
4.在图7中,使用动力滑轮提起重物G时,拉力F=20G (不考虑滑轮重量和摩擦)。
如果斜向上拉动绳子,所需拉力F'大于F。
5.在图8所示的滑轮组中,不考虑滑轮重量和摩擦,则F1=2G,F2=4G。
6.在下图中,甲物体的重量为6N,乙物体的重量为10N,弹簧测力计和摩擦力均不考虑,则当甲、乙两个物体静止时,弹簧测力计的读数为4N,物体乙所受的合力为10N。
7.如图所示,有三种不同的滑轮组,用它们提起相同重量的物体G,A端所需的拉力分别为F1=1G,F2=2G,F3=2.5G,不考虑滑轮本身的重量和摩擦。
8.在图中,绳子和滑轮的重量不考虑,物体处于静止状态。
如果M1=5kg,则M2应等于5kg。
1.工人们想要搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了四种方案。
其中最省力的方案是未知的。
2.如图所示的装置可以用来提升物体,既能够减少所需的力量,又能够改变力的方向。
3.使用图5所示的四种机械提起相同重量的物体,不考虑机械自重和摩擦,最省力的是未知的。
4.对于同一物体沿相同水平地面被匀速移动的情况,拉力F甲、F乙和F丙的大小比较未知。
滑轮滑轮组测试卷含答案
简单机械和功第二节 滑 轮要求用时100分钟,满分100分(附加题可作可不作)一、填充题:(每空1分,共18分)1.图1中A 是____滑轮。
利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向____(选填“上”、“下”)。
如果A 重2牛,要提起50牛的物体,至少要用____牛的拉力。
若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动____米。
2.如图2所示,重物G 重40牛,若不计摩擦,匀速提起重物所用拉力为22牛,则动滑轮的重力是____牛,钩子1受到绳子的拉力为____牛,钩子2受到重物G 的拉力为____牛。
3.如图3所示,木块在桌面上匀速滑动,拉力F 为2牛,木块所受摩擦力为___ _4.如图7所示,使用动滑轮提起重物G 时,拉力F=____G (不计滑轮重和摩擦)。
若用斜向上的力拉绳子,所需拉力F '____F (选填“>”、“=”或“<”)。
图95.如图8所示的滑轮组,不计滑轮重和摩擦,则F 1=____G ,F 2=____G 。
6. 如图9,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为__________N ,物体乙所受的合力为__________N 。
7.如图表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G 的相同重物,在A 端所用的拉力分别为F 1=__________,F 1=_________,F 1=_________,不计滑轮本身的重和摩擦。
8. 如图所示,绳子与滑轮重不计,1F 33.如图5所示甲、乙两个装置,已知A 在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛(不考虑绳与滑轮的摩擦)。
要使A 向右匀速滑动,拉力F 甲与F 乙的大小分别为 [ ] A .40牛,20牛 B .20牛,40牛 C .40牛,40牛 D .20牛,20牛4.利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛的物体,最小的拉力是(不计动滑轮重力及摩擦) [ ]A .600牛B .300牛C .200牛D .100牛5.如图9所示,不计滑轮重与摩擦,物体A 质量为2千克,物体B 质量为5千克,体积为103厘米3。
初二滑轮组练习题
初二滑轮组练习题滑轮组是物理学中的一个重要概念,它由多个滑轮组成,可以用来改变力的方向和大小。
对于初二学生来说,掌握滑轮组的原理和应用是非常重要的。
下面是一些初二滑轮组练习题,帮助学生巩固和加深对滑轮组的理解。
练习题1:滑轮组的力的大小和方向1. 如果只有一个滑轮,当我们用50牛的力向下拉,滑轮上的物体会受到多大的力?方向是什么?2. 如果有两个滑轮,第一个滑轮上的物体重10牛,如果要将其向上拉起,需要多大的力?练习题2:滑轮组的力的传递1. 如果有三个滑轮,第一个滑轮上的物体重10牛,第二个滑轮上的物体重15牛,那么第三个滑轮上的物体重多少牛?2. 如果有四个滑轮,第一个滑轮上的物体重10牛,第二个滑轮上的物体重15牛,第三个滑轮上的物体重20牛,那么第四个滑轮上的物体重多少牛?练习题3:滑轮组的力的计算1. 如果有一个滑轮组,上面有3个滑轮,第一个滑轮上的物体重10牛,第二个滑轮上的物体重20牛,第三个滑轮上的物体重30牛,那么我们需要多大的力才能将第三个滑轮上的物体拉起?2. 如果有一个滑轮组,上面有4个滑轮,第一个滑轮上的物体重10牛,第二个滑轮上的物体重15牛,第三个滑轮上的物体重20牛,第四个滑轮上的物体重25牛,那么我们需要多大的力才能将第四个滑轮上的物体拉起?练习题4:滑轮组的应用1. 如果我们需要将一个重50牛的物体向上拉起,且只有一个滑轮,我们需要多大的力?2. 如果我们需要将一个重100牛的物体向上拉起,且有两个滑轮,第一个滑轮上的物体重15牛,我们需要多大的力?思考题:滑轮组的优势1. 为什么使用滑轮组可以减小力的大小?请用你自己的话解释。
2. 滑轮组有哪些实际的应用场景?举例说明。
以上是初二滑轮组练习题,通过这些题目的练习,相信你对滑轮组的原理和应用已经有了更深入的理解。
希望你能够通过这些题目,巩固你的物理知识,提高解决问题的能力。
如果还有其他问题,可以继续向老师请教,不断学习和进步!。
(完整版)初中物理滑轮组练习题
初中物理滑轮组练习题1.如图所示,某工人利用滑轮组提升矿井中重800N的物体A,当他所用的拉力F=500N时,物体A在10s内匀速提升2m。
若不计摩擦和绳重,下列说法中正确的是A.滑轮组的机械效率为85%B.动滑轮的重力为200NC.拉力所做的额外功是1000JD.拉力的功率为200W2.用如图所示滑轮组将质量为48kg的物体以0.3m/s的速度匀速提起,绳子自由端的拉力为200N;若用该滑轮组将重570N的物体匀速提升2m时,不计绳重和滑轮轴摩擦、绳子的伸长,(g=10N/kg),则A.前、后两次滑轮组的机械效率相同B.后一次绳端拉力做的功为1380JC.动滑轮受到的重力是40ND.前一次绳端拉力的功率是144W3.如图所示物体A 重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计。
人对动滑轮的拉力为F,在F 的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速上升2m。
则下列说法正确的是A.拉力F做的功为400 JB.动滑轮对物体做的功为720 JC.拉力F的功率为20WD.拉力F的大小为90N4.小林测滑轮组的机械效率,第一次用滑轮组提升重10N的物体时,机械效率是η1,第二次用完全相同的滑轮组提升重20N的物体时,机械效率是η2;第三次用完全相同的滑轮组提升重10N的物体,物体在上升过程中受到恒定的阻力是10N,此时机械效率是η3。
(不计绳和轮之间的摩擦)则A. η2>η1>η3B. η1<η2=η3C. η1=η2=η3D.以上说法都不对5. 如图所示,使用一个重力为G1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物;不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦,这套滑轮组的机械效率是75%,为了提高滑轮组的机械效率,改用重力为G2的轻质材料的新动滑轮后,再回来提升这个重物,则滑轮组的机械效率可提升到85% 。
则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的倍。
6.如图所示,用两个滑轮分别匀速提升A、B两个物体,拉细绳的力F大小相等,在相同时间内,物体上升的距离也相等,绳重及摩擦不计,滑轮的质量小于物体的质量,甲的有用功为W甲,机械效率为η甲,拉力的功率为P甲;乙的有用功为W乙,机械效率为η乙,拉力的功率为P乙。
滑轮组练习题(含详细答案)
滑轮组练习题(资评)1.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A,使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m.若A所受地面的摩擦力f=600N,所用拉力F=250N则此过程中()A.做的有用功为4500J B.拉力F的功率为1200WC.该装置的机械效率为80% D.重力做的功为1200J2.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3WB.B物体的质量为2.7kgC.B物体上升的速度是0.1m/sD.B物体运动1s则物体克服重力做3J功3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知()A.物重是27N,物体的速度是0.4m/sB.物重是18N,物体的速度是0.6m/sC.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为J ,拉力的功率为W,此滑轮组的机械效率为.5.如图所示的A、B两个滑轮,A是滑轮,B是滑轮,物体重力为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F为N,绳子的自由端移动m.6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为N.7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=,F2=.8.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200N D .滑轮组的机械效率是75%9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.1m/s C.绳子拉物体A的功率为2W D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N10.用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A 沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:(1)物体A克服摩擦力做功是多少?(2)此滑轮组的机械效率是多少?(3)绳自由端移动的速度为多少?11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?12.小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼,共用时间120s.求:(1)小宇对这袋米做的功;(2)小宇对这袋米做功的功率.13.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处,它的电动机所做的功是1.2×105 J,(g取10N/kg).请计算:(1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少?14.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N.(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,l0s内货车牵引力做的功;(3)当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.15.如图所示,水平地面上放着物体A和B,且m A:m B=9:7.B与地面的接触面积为1.4×103 cm2,对地面的压强为2500Pa.用滑轮组匀速提升A物体时,滑轮组的机械效率是90%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)求:(1)B的质量;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率;(3)用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时,人的拉力的功率多大.16.利用如如图所示的装置,把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后,再提升了5m,共用时间10s.动滑轮重为20N (不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都是匀速)求:(1)在整个过程中拉力F的功率(注:在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变).(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是多少?(g=10N/kg)17.一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变.求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;(2)行驶过程中小轿车的功率;(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?18.用一根绳子和两个滑轮,组成拉力向下的滑轮组,若每个滑轮重60N,最多能提起的重物为140N.求:(1)画出滑轮组的设计图?(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是多大?(3)此滑轮组机械效率是多大?(4)若1s内将此物体竖直提起0.2m,拉力功率是多大?19.用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组,若每个滑轮重100N,绳的最大承受力为200N.求:(1)画出滑轮组的装配图;(2)用此滑轮组最多能提起多重的物体?20.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N,则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功;(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?参考答案与试题解析1.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A,使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m.若A所受地面的摩擦力f=600N,所用拉力F=250N则此过程中()A.做的有用功为4500J B.拉力F的功率为1200WC.该装置的机械效率为80% D.重力做的功为1200J【解答】解:A、f=600N,s=6m,W有用=fs=600N×6m=3600J,故A错;B、由图可知,拉力移动的距离s′和物体移动的距离s的关系:s′=3s=3×6m=18m,拉力F的功率:P====1500W,故B错;C、装置的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=80%,故C正确;D、物体在重力的方向上没有移动距离,故重力没有做功,故D错.故选C.【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算,本题关键:知道克服摩擦力做的功为有用功.2.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3WB.B物体的质量为2.7kgC.B物体上升的速度是0.1m/sD.B物体运动1s则物体克服重力做3J功【解答】解:A、拉力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W,故A正确;B、物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F=f+F绳,F绳=F ﹣f=10N﹣1N=9N,由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,则物体B的重力G B=nF绳=3×9N=27N,由于G B=m B g,则B的质量m B ===2.7kg,故B正确;C、B物体上升的速度v B ===0.1m/s,故C正确;D、1s内物体B上升的距离h=v B t=0.1m/s×1s=0.1m,物体B克服重力做的功W=m B gh=2.7kg×10N/kg×0.1m=2.7J,故D错误;本题选错误的,故选:D.【点评】本题是一道力学综合计算题,应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题.3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知()A.物重是27N,物体的速度是0.4m/sB.物重是18N,物体的速度是0.6m/sC.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s【解答】解:本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N;物体移动的速度:v==0.4m/s.故选C.【点评】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为0J,拉力的功率为15W,此滑轮组的机械效率为80%.【解答】解:(1)重力为800N的物体,在水平面上匀速前进6m,虽然有力,也有距离,但F⊥S,所以没做功,即A 的重力做功为0J .(2)因重物有3段绳子承担,故s=3h=3×6m=18m,W=Fs=25N×18m=450J,拉力的功率P===15W,(3)克服滑动摩擦力做的有用功为:W′=fs=60N×6m=360J.滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.故答案为:0;15;80%.【点评】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数n的判断.5.如图所示的A、B两个滑轮,A是定滑轮,B是动滑轮,物体重力为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F 为30N,绳子的自由端移动9m.【解答】解:由图可知,A滑轮的轴固定不动,A是定滑轮;B滑轮的轴随物体一起运动,B 是动滑轮;由图知,滑轮组承担拉力绳子的有效股数n=3,∵不考虑滑轮摩擦和重力,∴水平拉力:F===30N;绳子自由端移动的距离:s=ns物体=3×3m=9m.故答案为:定;动;30;9.【点评】本题考查了滑轮组的力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.注意滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为120N.【解答】解:从图可知,有三段绳子在拉物体,∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一,即F=f,∴摩擦力f=3F=3×40N=120N.故答案为:120.【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=20N,F2=20N.【解答】解:从图可知,上图是一个动滑轮,有两段绳子在拉物体;下图是一滑轮组拉物体,也是两段绳子拉物体,∴水平拉力F为摩擦力f的二分之一,即F1=f=×40N=20N;F2=f=×40N=20N.故答案为:20N;20N.【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一.本题中滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.8.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200ND.滑轮组的机械效率是75%【解答】解:(1)金属块的体积:V===0.02m3,∵金属块完全浸没,∴金属块受到的浮力:F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N,故C正确;(2)对金属块受力分析可知:受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G,∴金属块受到的重力与浮力不是平衡力,故A不正确;(3)∵物体匀速上升,∴F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=56kg×10N/kg﹣200N=360N;拉力F的有用功:W有=F拉h=360N×0.5m=180J,故B不正确;(4)由滑轮组可知绳子的有效股数n=2,∴滑轮组绳子的拉力:F=(F拉+G动)=(360N+120N)=240N,拉力做的总功:W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J,∴滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75%,故D正确.故选CD.【点评】本题涉及到的知识点较多,如体积和浮力的计算、机械效率的计算,有用功、总功的理解和运用等,综合性较强,有一定的难度;要特别注意物体不仅受重力和拉力,还要受水给它的浮力.9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.1m/sC.绳子拉物体A的功率为2WD.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N【解答】解:A、B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误;B、由图可知,F作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B正确;C、由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,P===Fv=5N ×0.2m/s=1W,故C错误;D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到12N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确.故选BD.【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系.10.用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:(1)物体A克服摩擦力做功是多少?(2)此滑轮组的机械效率是多少?(3)绳自由端移动的速度为多少?【解答】解:(1)由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2,则绳子自由端移动的距离:s=ns物=2×4m=8m,由W=Fs可得,拉力:F===400N,由于下方为定滑轮,物体A沿水平方向匀速前进,处于平衡状态,可知:2F=G动+f,则摩擦力:f=2F﹣G动=2×400N﹣80N=720N,物体克服摩擦力做功:W有=fs物=720N×4m=2880J;(2)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=90%;(3)绳子自由端移动速度:v===0.4m/s.答:(1)物体A克服摩擦力做功2880J;(2)此滑轮组的机械效率是90%;(3)绳自由端移动的速度为0.4m/s.【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算,知识点多,注意计算题的格式和单位的统一,属于较难的题.11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?【解答】解:(1)由p=可得,A对地面的压力:F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N,因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:G A=F=420N,物体A的质量:m A ===42kg;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η=====84%,解得G轮=80N,动滑轮的质量:m===8kg;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:h=vt=0.2m/s×5s=1m,由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F=(G A+G轮)=(420N+80N)=250N,人拉力做的功:W总=Fs=250N×2m=500J.答:(1)物体A的质量为42kg,动滑轮的质量为8kg;(2)在5s的时间内,人拉力做的功是500J.【点评】本题为力学综合题,考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用,本题关键有二:一是不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η===;二是不计绳重和摩擦,拉力F=(G A+G轮).12.小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼,共用时间120s.求:(1)小宇对这袋米做的功;(2)小宇对这袋米做功的功率.【解答】解:(1)小宇对这袋米做的功:W=Fs=Gh=100N×12m=1.2×103J;(2)小宇对这袋米做功的功率:P===10W.答:(1)小宇对这袋米做的功1.2×103J;(2)小宇对这袋米做功的功率为10W.【点评】此题主要考查的是学生对重力、功和功率计算公式的理解和掌握,分清楚小宇做的功和小宇对米做的功是解决此题的关键.13.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处,它的电动机所做的功是1.2×105 J,(g取10N/kg).请计算:(1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少?【解答】解:(1)m=0.8t=800kg;物体的重力G=mg=800kg×10N/kg=8000N;起重机提升重物做功W有用=Gh=8000N×6m=4.8×104J;(2)起重机提升重物的功率P===4000W;(3)起重机的机械效率是η===40%.答:(1)提升货物所做的有用功是4.8×104J;(2)电动机的功率是4000W;(3)起重机的机械效率是40%.【点评】本题主要考查功率和机械效率的计算,解答本题的关键是能够对物体进行正确的受力分析,并分清什么是有用功功率,什么是总功功率14.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N.(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,l0s内货车牵引力做的功;(3)当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.【解答】解:(l)由题意知:f=0.1G=0.1×2.5×l04N=2.5×l03N;(2)v=36km/h=10m/s由v=可知,s=vt=10m/s×10s=100m因为货车匀速行驶,所以拉力与阻力是平衡力,则F=f=2.5×l03N;动力做的功:W=Fs=2.5×l03N×100m=2.5×105J(3)由P==Fv得:F拉===3.24×103N;因为匀速运动,所以F拉=f1=0.1G总所以G总===3.24×104NG货=G总﹣G车=3.24×l04N﹣2.5×l04N=7.4×l03N.答:(1)货车空载行驶时所受的阻力为2.5×l03N;(2)lOs内货车牵引力做的功2.5×105J;(3)货车最多可装载7.4×l03N的货物.【点评】本题主要考查了二力平衡条件的应用、速度的计算及功和功率的计算,是力学的综合题目,在分析时,要高清各力之间的关系.15.如图所示,水平地面上放着物体A和B,且m A:m B=9:7.B与地面的接触面积为1.4×103 cm2,对地面的压强为2500Pa.用滑轮组匀速提升A物体时,滑轮组的机械效率是90%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)求:(1)B的质量;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率;(3)用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时,人的拉力的功率多大.【解答】解:(1)由p=得,G=F=pS=2500Pa×1.4×103×10﹣4m2=350N则mB===35kg(2)m A:m B=9:7,mB=35kg,所以mA=45kg则G A=m A g=45kg×10N/kg=450N;η===则G动=﹣G A =﹣450N=50N则ηB =×100%=×100%=87.5%(3)由图知,滑轮组由2段绳子承担物重,v物=0.1m/s,所以v绳=2v物=0.2m/s F=(G A+G动)=×(450N+50N)=250N则P=Fv绳=250N×0.2m/s=50W.答:(1)B的质量是35kg;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率是87.5%;(3)人的拉力的功率是50W.【点评】此题考查了滑轮组的省力特点、压强公式的应用,重力的计算、机械效率及功率的计算,关键是正确对滑轮组进行受力分析,得出动滑轮的重力.16.利用如如图所示的装置,把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后,再提升了5m,共用时间10s.动滑轮重为20N (不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都是匀速)求:(1)在整个过程中拉力F的功率(注:在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变).(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是多少?(g=10N/kg)【解答】解:(1)在离开水面前,石块受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N,薄石块的重力:G石=m石g=ρ石v石g=3×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=30N,设动滑轮下端所受的拉力F1,F1=G石﹣F浮=30N﹣10N=20N,设离开水面前绳子自由端的拉力为F2,F2=(F1+G轮)=(20N+20N)=20N,离开水面后,绳子自由端的拉力:F3=(G石+G轮)=(30N+20N)=25N,绳子自由端拉力F所做的总功:W总=F2×s1+F3×s2=20N×4m+25N×10m=330J;故功率为:P===33W,(2)石块离开水面后:h2=5m,s2=2h2=2×5m=10m,W有用=G石h2=30N×5m=150J,W总=F3s2=25N×10m=250J,动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=60%.答:(1)在整个过程中拉力F的功率为33W;(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是60%.【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、功的公式、功率的公式、机械效率公式、阿基米德原理的掌握和运用,知识点多、综合性强,属于难题.17.一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变.求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;(2)行驶过程中小轿车的功率;(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?【解答】解:(1)轿车沿水平方向做匀速直线运动,则F=F阻=1200N,小轿车牵引力所做的功:W=Fs=1200N×300m=3.6×105J;(2)∵v=,∴小轿车在水平路面匀速行驶的时间:t===20s,小轿车的功率:P===1.8×104W,(3)由P===Fv,∵P1=P2,∴F1v1=F2v2,即v2====10m/s.答:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功为3.6×105J;(2)行驶过程中小轿车的功率为1.8×104W;(3)其行驶速度应为10m/s.【点评】此题主要考查的是学生对速度、重力、功和功率计算公式的理解和掌握,难度不大,属于中档题.18.用一根绳子和两个滑轮,组成拉力向下的滑轮组,若每个滑轮重60N,最多能提起的重物为140N.求:(1)画出滑轮组的设计图?(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是多大?(3)此滑轮组机械效率是多大?(4)若1s内将此物体竖直提起0.2m,拉力功率是多大?【解答】解:(1)用一根绳子和两个滑轮,组成的滑轮组拉力向下,绳子先绕在定滑轮上,然后绕过动滑轮,如图所示:(2)已知最多能提起的重物为140N和每个滑轮重60N,则每段绳子能承受的最大拉力F=(G+G动)=(140N+60N)=100N.重物由两端绳子承担;则绳子能承受的最大拉力是200N;(3)该滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%==70%;(4)1s内将此物体竖直提起0.2m,则拉力移动的距离s=2h=2×0.2m=0.4m,拉力做功W=Fs=100N×0.4m=40J,拉力功率P===40W.答:(1)见上图;(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是200N;(3)此滑轮组机械效率是70%;(4)拉力功率是40W.【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,基础性题目.19.用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组,若每个滑轮重100N,绳的最大承受力为200N.求:(1)画出滑轮组的装配图;(2)用此滑轮组最多能提起多重的物体?【解答】解:(1)从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有5段绳子承担物重,这就是最省力的绕法.如图所示:(2)F=(G+G动),拉力最大,则物重最重,则物体最重的重力G=5F﹣G动=5×200N﹣100N=900N;故的答案为:(1)如图所示:;(2)用此滑轮组最多能提起900N重的物体.【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点,滑轮组的最省力绕法中注意绳子股数的确定方法.基础性题目.20.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N,则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.【解答】解:滑轮组的机械效率η====80%.拉力F运动的距离S1=3S物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m,所以10s内拉力做的功是W=FS1=50N×6m=300J.答:滑轮组的机械效率为80%,10s内拉力做的功是300J.【点评】本题考查机械效率和距离以及做功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析动滑轮上绳子的段数,还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离.21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功;(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?【解答】解:(1)h=3m×5=15m,∴S=3h=3×15m=45m,∴t===150s.答:小明所用的时间为150s.(2)拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J,拉力的功率P===108W.答:拉力的功率为108W.(3)W有=Gh=900N×15m=13500J,∴W额外=W总﹣W有=16200J﹣13500J=2700J.答:所做的额外功为2700J.(4)因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,故η越小.【点评】本题考查了功率和额外功、机械效率的理解.正确理解物体上升的高度是解题的关键.。
滑轮组受力分析习题 - 有答案
滑轮组的受力分析习题(一)定滑轮与动滑轮1、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。
对该滑轮的说法,正确的是()A.这是一个动滑轮,可省力B.这是一个定滑轮,可省力C.这是一个动滑轮,可改变力的方向D.这是一个定滑轮,可改变力的方向2、下列各图中利用了动滑轮的是()3、在不计机械自重和摩擦的情况下,能用10N的拉力刚好提起重20N物体的简单机械有( )A.一个动滑轮B.一个定滑轮C.杠杆D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组4、试判定下列各图中的滑轮是定滑轮还是动滑轮。
如图所示。
5、如图,钩码与装水的试管在定滑轮的两边处于静止(不计摩擦、绳重和空气阻力),用手指向上轻弹一下试管底部,试管离开手指后到与定滑轮接触前,试管将()A.向上加速运动B.向上减速运动C.向上匀速运动D.以上说法都不对甲5题图 6题图 7题图6.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出。
比较这两个装置,下列说法正确的是()A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力C.甲安装的是动滑轮,能省力D.乙安装的是动滑轮,能省力7、如下图所示滑轮是______滑轮,若物体重200 牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120 牛,则拉力F=牛.(绳、滑轮重及摩擦不计)8、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为1 F 、2 F 、3 F ,那么,下列关系式中正确的是()第8题图9、如图9所示中,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是() A.F1最大 B.F2最大C.F3最大 D.一样大10、放在水平地面上的物体所受重力为G,系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮,它的另一端受的拉力为F,地面对物体的支持力为N,下面关于这三个力大小的关系正确的是():A.F=G ; B.G=N ; C.F+N=G ; D. F=N.11、如图6所示,物体A 重20N ,滑轮重1N ,绳重不计,弹簧测力计示数为25N B 重 ____N11题 13题图 14题图12、如图所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F 是2N,物体G 重100N,则弹簧测力计的示数是_________N,水平地面受到物体G 的压力是____ _____N .(不计摩擦)13、用下图所示的滑轮组来拉动木箱,木箱的重力为600 牛.若木箱受到240 牛的拉力时将运动,则此时所用的拉力F 应为( )A.80 牛B.120 牛C.240 牛D.600 牛14、如右上图所示的装置中,滑轮重、绳重及摩擦不计,若用力F 拉右边滑轮.则两弹簧测力计A 、B 的读数分别是( ).15、弹簧秤A 和B 及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A 的示数为 ,B 的示数为 。
初中滑轮组经典好题30道(答案详尽)
答案与评分标准一、选择题(共18小题)1、如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是()A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F做功的功率为0.3WD、该滑轮组的机械效率为83.3%考点:滑轮组及其工作特点;功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算。
专题:计算题;比较思想。
分析:(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,工作特点是:可以达到既省力又改变力的作用方向.动滑轮由几段绳子承担,绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍.(2)结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率,然后和所提供的计算结果比较,得出正确的判断.解答:解:A、∵用滑轮组提升物体,对物体做的功是有用功.∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J.∴该选项中,所做的有用功为1J,计算结果正确.B、∵不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时,该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担,绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一,则:动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N.∴动滑轮自重0.2N,计算结果不正确.C、∵用滑轮组提升物体,拉力F做的功是总功,则拉力F做功的功率.∴拉力F做功的功率为0.3W,计算结果不正确.D、∵该滑轮组的机械效率η=.∴该滑轮组的机械效率为83.3%,计算结果正确.本题计算结果正确的有两个:A和D.故选A、D.点评:本题考查滑轮组的工作特点,利用公式逐个计算,然后和选项比较,计算过程注意格式,过程和结果都有单位.2、如图所示,斜面长为3cm,高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中()A、有用功是400J,总功是840JB、有用功是840J,额外功是400JC、总功是12O0J,机械效率是7O%D、有用功是400J,机械效率是7O%考点:功的计算;有用功和额外功;斜面的机械效率。
13D 滑轮及滑轮组70%一般+30%较难——组卷含答案
滑轮及滑轮组专题一、不定项选择题(有1个或1个以上答案正确)1.如图所示,重8N的物体,在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m,动滑轮重2N,不计绳重及摩擦,则下列计算结果正确的是()A.拉力的大小为5NB.绳子自由端移动距离为1.2mC.拉力F的功率为2WD.滑轮组的机械效率为80%2.如图所示,分别用甲、乙两套装置将同一物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙,则下列关系式中正确的是(不计绳重与摩擦,且动滑轮重小于物重)A.F甲>F乙,η甲>η乙 B.F甲<F乙,η甲<η乙C.F甲>F乙,η甲<η乙 D.F甲<F乙,η甲>η乙3.(3分)如图,用此滑轮组在4s内将重力为50N的物体匀速提升2m,绳端拉力为20N,不计摩擦及绳重,下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的速度为1m/s B.动滑轮的重力为10NC.克服物体重力做功为100J D.滑轮组的机械效率为83.3%4.利用图中甲、乙两种装置,将同一重物分别匀速提升同一高度,不计摩擦及绳子的重量,则A.以各自的滑轮为参照物,重物都是静止的B.拉力甲F 一定比拉力乙F 大C.两种装置的机械效率不一样D.两次重物增加的重力势能不一样5.大伟同学用一个距离手3m 高的定滑轮拉住重100N 的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m ,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做多少功( )A .200JB .300JC .400JD .500J6.分别用如图甲、乙两个滑轮组,在相同时间内将相同重物G 匀速提升相同的高度,每个滑轮的重量均相同,不计绳重及摩擦。
下列说法中不正确的是 ( )A. 甲F 做的有用功等于乙F 做的有用功B. 甲F 做的无用功等于乙F 做的无用功C. 甲F 做功的总功等于乙F 做功的总功D. 甲F 做功的功率大于乙F 做功的功率7.如图所示,物体B 放在水平桌面上,物体A 通过滑轮组拉着物体B ,此时物体B 保持静止状态.当用竖直向下2N 的力F 1拉重为1N 的物体A 时,能使物体B 以0.6m/s 的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F 2拉物体B 时,能使物体A 以0.3m/s 速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦.下列判断正确的是( )A .物体B 受到的摩擦力为6N B .拉力F 2大小为10NC .拉力F 2的功率为1.2WD .拉力F 1的功率为0.4W8.如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F 为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力再增加5牛时,下列分析正确的是A .弹簧测力计的示数为20牛B .弹簧测力计的示数为0牛C .木板仍向右做匀速直线运动D .小木块将保持静止9.N 个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等。
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九年级其他简单机械练习题
3.如图13-5-1所示,标出了轮半径和轴半径,物体的质量都相同,则最大拉力是________。
图13-5-1
1.希望中学要安装升旗杆,下列简单机械中,适合安装在旗杆顶端的是()
A.杠杆
B.动滑轮
C.定滑轮
D.斜面
2.如图13-5-2所示,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、
F2、F3,则三个力大小关系是()图13-5-2
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.一样大
3.要用30 N的力刚好提起重40 N的物体,下列简单机械中可以采用的是(不计机械
本身重和摩擦)()
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.杠杆
D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
4.如图13-5-3所示,G=200 N,滑轮重G′=40 N,要使物体能匀速上升2 m,则下列
说法正确的是(不计滑轮的摩擦)()
A.F=440 N,并向上移动4 m
B.F=140 N,并向上移动4 m
C.F=440 N,并向上移动1 m
D.F=480 N,并向上移动1 m 图13-5-3
6.如图13-5-5所示,若拉力F=900 N,物体A重1 500 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动 3 m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是_________N,物体A移动_________m。
图13-5-5 图13-5-6
1.如图13-5-6所示,简单机械均不计摩擦,图B中R=2r,其中最省力的是()
4.如图13-5-9所示,若每个滑轮重均为1 N,在绳的自由端用力将重25 N的物体匀速提起,不计摩擦,则拉力F=________N。
5.使用图13-5-10所示的滑轮,将重200 N的物体M沿水平地面匀速拉动时,物体受到的摩擦力是120 N,则拉力F=________N。
(绳子、滑轮重及摩擦不计)
图13-5-9 图13-5-10
6.如果物体和动滑轮的总重是90 N,用一定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体,所用的力可以是_________N和_________N。
(不计摩擦)
7.如图13-5-11所示四个滑轮组,如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计,重物G的重力为600 N。
要将重物匀速提起,四种情况下拉力F分别为F甲=_________,F乙=_________,F丙=_________,F丁=_________。
图13-5-11
8.如图13-5-12所示,利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。
已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F 乙=F丙=50 N。
则:
图13-5-12
(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是G甲=________N,G乙=________N,G丙=________N。
(2)动滑轮重3 N,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是G甲=________N,G乙=________N,G丙=________N。
(3)当物体被提升2 m时,绳子自由端移动的距离分别是s甲=_______m,s乙=_______m,s丙=________m。
(4)如果物体被提升的速度都是0.2 m/s时,绳子自由端移动的速度分别是:v甲=________m/s,v乙=________m/s,v丙=________m/s。
9.如图13-5-13所示,若加在绳的自由端的拉力F=G/3,试画出绳子的绕法。
10.如图13-5-14所示,当水平拉力F为20 N时,刚好使放在水平地面上的200 N的物体匀速直线运动,求
物体与地面的摩擦力。
图13-5-13
图13-5-14
22.用图中所示的滑轮组,将陷在泥地中的汽车拉出。
若拉力F为900 N,当匀速拉绳前进3 m 时,汽车受到泥地的阻力是多大?汽车前进了多少?(不计机械自身摩擦)
在新农村建设中,为将一批建材运到10m高的施工处,工人利用如图所示的滑轮组提升建材.装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦.试问:
(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少,
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)为加快施工进度,张师傅建议用电动机做动力替代入提升建材.为了安全,改装后每次可吊起四箱建材,建材匀速上升时的速度为0.4m/s.仓库中现有两台电动机,型号分别为“220V 0.8kW”、“220V 3kW”,请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理.。