北京中考物理滑轮真题整理
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(16年中考压轴题)42.图34是用动滑轮运送建筑材料A 的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重800N 的建筑材料A 在50s 的时间里,匀速竖直上升了10m 。在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A 所做的有用功为W 有,卷扬机对绳子的拉力F 做功的功率为200W 。绳重可忽略不计。 求:(1)有用功W 有;(2)动滑轮匀速提升建筑材料A 的机械效率η。
42.示例: 解:(1)W 有=Gh =800N ⨯10m=8000J
(2)η=
总有W W = t P W 总有=s
50W 2008000J ⨯=80
(15年中考)19. 如图8所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着
质量为m 1的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为m 2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是 A .木块匀速运动的过程中,木块的机械能越来越大 B .木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力都不做功
C .钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
D .钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为m 2g C D
(15年中考)40.实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细
绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个,滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计。请选用上述实验器材证明:动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。 (1)写出实验步骤; (2)画出实验数据记录表格。 40.
① 用已调零的弹簧测力计测出动滑轮的重力分别为G 1、G 2,如图先用
重力为G 1的动滑轮组装实验器材,用弹簧测力计拉住细绳端,竖
图8
木块
直向上匀速缓慢拉动,使质量为m 的钩码匀速上移一段距离,读出弹簧测力计的示数为F 1,用刻度尺测出绳端移动距离s 和钩码移动距离h ,记录G 1、F 1、m 、s 、h 在实验记录表格中。
② 换用另一个重力为G 2的动滑轮组装实验器材,钩码质量m 不变,仿照步骤①再做一
次,记录G 1、F 1、m 、s 、h 在实验记录表格中。 ③ 利用公式η=
W 有W 总
=
GhFs
=
mghFs
分别计算两次滑轮组的机械效率 G 动/N m/kg F/N s/m h/m W 总/J W 有/J η
(15年中考压轴)45.用如图24所示的滑轮组提升物体A ,在匀速竖直提升物体A 的
过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F 为400N ,物体A 上升的速度υA 为0.1m/s ,滑轮组的机械效率η为90%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦。 求:(1)拉力F 做功的功率P ; (2)物体A 所受的重力G A ; (3)动滑轮所受的重力G 动。 45. 解: (1)
=24000.2/80A P Fv F v N m s W =⨯=⨯=绳
(2)
90%2G F η=
=,90%800G N
=,解得720G N = (3)
2F G G =+动,800720N N G =+动
解得:80G N =动
卷扬机
F
图24
A
G
2F
G 动
38.(7分)(2014•北京,压轴题)用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为η1;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为η2.已知:G1﹣
G2=30N,η2﹣η1=5%,=,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10﹣2m3,g取10N/kg,
绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计.
求:
(1)物体M1受到的浮力F浮;
(2)拉力F1与F2之比;
(3)物体M1受到的重力G.
考点:浮力大小的计算;滑轮(组)的机械效率.
专题:浮力;功、功率、机械效率.
分析:(1)根据阿基米德原理求解物体M
受到的浮力F浮;
1
(2)知道功率的大小,可求出功继而求出拉力的大小,也可根据P===Fv,求出拉力大小,再得出拉力F1与F2之比;
(3)对物体受力分析,得出力的关系,在由机械效率公式联立解出物体M1受到的重力G.
解答:解:(1)根据F
=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=400N;
浮
(2)P===Fυ
P1=F1υ绳=2 F1υ
P2=F2υ绳=2 F2υ
==①
(3)在匀速提升水中物体M1的过程中,以动滑轮A和物体M1为研究对象,受力分析如左图所示;
在匀速提升水中物体M2的过程中,以动滑轮B和物体M2为研究对象,受力分析如右
图所示.
由图可知:
2F1+F浮=G+G1②
2F2+F浮=G+G2③
G1﹣G2=30N ④
由②③④得:F1﹣F2=15N ⑤
由①⑤解得:F1=240N F2=225N
η=
η2﹣η1=5%
﹣=5%
﹣=5%
解得:G=760N;
答:(1)物体M1受到的浮力F浮为400N;
(2)拉力F1与F2之比为16:15;
(3)物体M1受到的重力G为760N.
点评:此题是简单机械、浮力、功率、机械效率综合计算题,难度较大,能够分析出物体在水中的受力情况是解决此题的关键.
(13年中考)14.图7是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中
的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N,连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m,底面积为20.02m,密度为33 4.5 10 kg/ m。在绳端拉力F作用下,圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min,在这个过程中,拉力F的功率为160W,滑轮组的机械效率为,钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N / kg。下列选项中正确的是
A.压强p的最小值为15000Pa
B.拉力T的大小为2700N W wW. x kB 1.c Om
C.拉力F的大小为640N
D.滑轮组的机械效率为90%
A