滑轮难题资料汇总

中考物理专项 滑轮组专题(二)

1.如图25（甲）所示的装置中，轻质杠杆A B 可绕O 点在竖直平面内转动。3AO = OB,一个边长为20cm 的正方体铜块完全浸没在水中，当在杠杆B 端用细钢丝挂重为112N 的重物G 时，杠杆AB 恰处于水平平衡；若利用此装置提拉一个物块A ，质量为40kg 的小明用力拉住杠杆B 端使杠杆水平平衡，如图25（乙）所示。已知物块A 的体积为40dm 3.若杠杆的质量、细钢丝的质量与摩擦忽略不计（g 取10N/kg,ρ铜 =8.9g/cm 3）.求：

（1）此装置中动滑轮的重G 动；

（2）小明所能吊起物块A 的最大质量mA.

2．某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图27所示。其中D 、E 、G 、H 都是定滑轮，M 是动滑轮，杠杆BC 可绕O 点在竖直平面内转动，OC ∶OB ＝3∶4。杠杆BC 和细绳的质量均忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A ，容器的底面积为300 cm 2。人的质量是70 kg ，通过细绳施加竖直向下的拉力F 1时，地面对他的支持力是N 1，A 以0.6m/s 的速度匀速上升。当杠杆到达水平位置时物体A 总体积的五分之二露出液面，液面下降了50cm ，此时拉力F 1的功率为P 1；人通过细绳施加竖直向下的拉力F 2时，物体A 以0.6m/s 的速度匀速上升。当物体A 完全离开液面时，地面对人的支持力是N 2，拉力F 2的功率为P 2。已知A 的质量为75kg ， N 1∶N 2＝2∶1，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g 取10N/kg 。求：

⑴当物体露出液面为总体积的五分之二时，物体所受的浮力；

⑵动滑轮M 受到的重力G ； ⑶P 1∶P 2的值。

3．如图24所示为一种蓄水箱的放水装置，人站在地面上就可以控制蓄水箱进行放水。AOB 是以O 点为转轴的轻质杠杆，AB 呈水平状态，AO = 120cm ，BO= 40cm 。A 点正下方的Q 是一个重为10N 、横截面积为100cm 2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A 端相连。在水箱右侧的水平地面上，有一质量为60kg 的D M

E G H A C O

图27

O B

人通过滑轮组拉动系在B 点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。若水箱中水深为

30cm ，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F 1，水平地面对人的支持力为N 1，；若水箱中水深为70cm ，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F 2，水平地面对人的支持力为N 2。已知N 1与N 2之比为55：51，盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，g 取10N/kg 。求：

（1）当水箱中水深为70cm 时，盖板上表面所受水的压强。

（2）动滑轮的总重。

4．如图24所示，是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置

可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度，工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的底面积为1.5 m 2，涂料和工具质量为10 kg ，当工人用200 N 的力竖直向下拉绳子时，工作台对地面的压强为200 P a ；工人用力F 1竖直向下拉绳子使自己匀速上升至某一高度进行粉刷工作，此时该装置机械效率为1；粉刷工作结束后，工人不慎将涂料桶和工具跌落地面，工人用力F 2继续竖直向下拉绳子使自己又匀速上升了2m ，查看一下墙壁情况，此过程该套装置的机械效率为

2。已知1 :2 =28:27(g 取10 N/kg ，不计绳重及摩擦)。求： (1) 动滑轮和工作台的总重

(2) F 1和F 2的比值

5．物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中，用三个滑轮（每个滑轮受到的重力均为0.6N ）和四个相同的浮筒

B 设计了如图26所示装置。当浮筒B 和表示沉船的物体A 浸没在水中匀速上升时，测得绳子自由端的拉力为F 1，滑轮组的机械效率 1＝80%。浮筒B 和物体A 完全出水后，绳子自由端的拉力为F 2。已知F 1＝8

3F 2，四图24

个相同的浮筒排出水后的总重是动滑轮重的

3

4倍，浮筒B 排出水后产生的浮力 是其自重的5倍。不计绳重、轴摩擦和水的阻力。

求：⑴浮筒B 和物体A 完全出水后，滑轮组匀速

提升重物A 的机械效率η2；

⑵物体A 的密度ρA 。

6.某工人通过如图24所示装置提升重物，甲、乙为定滑轮（质量不计），丙为动滑轮，连接杠杆的绳子、人手中的绳子都竖直。当工人对绳子施加竖直的拉力F 1时，工人对水平地面的压力为200N ，杠杆刚好在水平位置平衡，重物对水平地面的压强为0.2×104p a 。已知重物的底面积为0.5m 2，AO=4BO ，工人的质量70kg ，动滑轮的质量10kg ，（不计绳重、滑轮与轴的摩擦、杠杆的重力，g 取10N/kg ）求：

（1）F 1为多少牛？ （2）重物的重力为多少牛？

7．图25是某建筑的二楼顶上的蓄水箱及放水装置，蓄水箱长3m ，宽2m ，高1m ，楼房每层高3m 。其水箱上端右侧安装了一个以O 点为转轴，长为50cm 的轻质杠杆AB ，O 点距A 端40cm 。A 点正下方的Q 是一个恰好能堵住出水口的重5N 、横截面积100cm 2、厚5cm 的盖板，它通过细绳与杠杆的A 端相连。在水箱右侧水平地面上有一质量为54.4kg 的人通过滑轮组拉动系在B 点的绳子，从而控制水箱中的水从出水口流出。当水箱中蓄满水时，人用F 1的力拉绳端，盖板恰能被拉起，此时人对水平地面的压强为p 1；当水箱中的水深为60cm 时，人用F 2的力拉绳端，

盖板也恰好被拉起，此时人对水平地面的压强为p 2，且p 1：p 2=11：12。（绳重及滑轮与轴之间的摩擦及进水管直径忽略不计，g 取10N/kg ）求：

（1）若这些水是用水泵从深2m 的井中抽上来的，要求一次蓄满水的时间不能超过10min ，则水泵的功率至少多大？

（2）动滑轮的总重G 0；

（3）当水箱中蓄满水时，地面对人的支持力N 1。

8．为了将放置在水平地面上重G=100 N 的重物提升到高处。小明设计了图28（甲）所示的滑轮组装置。当小明用

图28（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时，重物的速度和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图28（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m 2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。（已知小明的质量为60kg,每只鞋与地面的有效接触面积为200cm 2）求：

（1）在2~3s 内，拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率η；

（2）在1~2s 内，拉力F 所做的功W ；

（3）在0~1s 内，小明对地面的压强1p 与重物对地面的压强2p 的差值p ∆多大。

9．某科技小组设计的提升重物的装置如图23甲所示。图中水平杆CD 与竖直杆EH 、DI 组合成支架固定在水平地

面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮P 和动滑轮Q （动滑轮P 和动滑轮Q 的质量相等）以及安装在水平杆CD 上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F 1匀速竖直提升物体A 的过程中，物体A 的速度为υ1，滑轮组的机械效率为ηA 。小亮以拉力F 2匀速竖直提升物体B 的过程中，物体B 的速度为υ2，滑轮组的机械效率为ηB 。拉力F 1、F 2做的功随时间变化的图像分别如图23乙中①、②所示。已知：υ1=4υ2，物体A 进水管 图25

C O A B Q 图28

甲 乙 丙 丁 F G