2022年 中考物理總復(fù)習(xí)專題系列之有關(guān)滑輪組的基礎(chǔ)問題.（Word版含答案）

1、2021-2022年人教版物理下冊中考總復(fù)習(xí)專題系列有關(guān)滑輪組的基礎(chǔ)問題一、常規(guī)滑輪1體重為600N的小明用如圖甲所示的滑輪組提升物體；已知被提升的物體重為850N，小明用拉力F將物體以0.4m/s的速度勻速提升到8m的高度，拉力做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示；不計繩重和摩擦，求：（1）滑輪組所做的有用功；（2）小明對繩的拉力F；（3）動滑輪的重力；（4）若想提高該滑輪組的機械效率，則可以采取的措施有哪些？（寫出一種即可）2在九年級物理拓展課上，李博同學(xué)模擬某建筑工地上塔吊的工作情景，設(shè)計了如圖所示的滑輪組來提升裝修材料，若他用250N的拉力在10s內(nèi)將420N的材料提升了10m，(不計

2、繩重和摩擦，g= 10N/kg)。求：(1)拉力的功率是多少？ (2)提升420N材料時，此滑輪組的機械效率是多少？  (3)若繩子能承受的最大拉力為400N時，此滑輪組的機械效率最大可提高到多少？ 3如圖邊長為a=10cm，密度=8g/cm 3的立方體A放置于水平地面靜止，一個體重為500N的人借助滑輪組用F1=20N的力，沒有拉動物體，此時物體對地面的壓強p=2000Pa。（不計繩重和摩擦）求：(1)正方體A的重力GA？(2)該同學(xué)至少用多大的拉力才能拉動物體勻速運動？(3)若用該裝置在空氣中勻速提升密度為5g/cm 3的物體B時，人對地面的壓強p1

3、與在空氣中提升物體A時人對地面的壓強p2比值p1p2=65，求將物體B完全浸沒于水中時滑輪組的機械效率？4為了將放置在水平地面上重為100N的重物提升到高處，小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的滑輪組組裝。當(dāng)小明用圖乙所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖丙和丁所示。若重物與地面的接觸面積S=5×10-2m2，不計摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。求：（1）在23s內(nèi)，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率；（2）在12s內(nèi)，拉力F做的功；（3）若繩子能承受的最大拉力是1500N，小明同學(xué)重為500N，他站在地面向下拉繩子使物體勻速上

4、升，最大能提升多重的物體？二、僅物體水平5如圖所示，質(zhì)量為60kg的人，用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向1s勻速運動10cm，已知運動中物體A受到地面的摩擦阻力為物體重力的0.3倍，動滑輪重50N，不計繩重、滑輪間的摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上。求：（1）繩子自由端運動的速度。（2）人對地面的壓力。（3）此滑輪組機械效率。6如圖所示，一個小電動機通過滑輪組勻速拉動物體在水平面上運動。物體質(zhì)量為3kg，受到地面的摩擦阻力為其所受重力的0.1倍。若滑輪組對物體所做的功為30

5、J，滑輪組自由端移動的速度為0.6m/s，滑輪組的機械效率為50%，小電動機的效率為80%，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦力。（g取10N/kg）求：(1)物體受到的地面的摩擦力和物體運動的水平距離；(2)電動機對繩子的拉力；(3)電動機消耗的電能及其電功率。三、裝置水平7用如圖所示的機械拉著重500N的物體在水平地面上勻速運動，物體受到的摩擦力為120N，繩子末端的水平拉力為50N，若物體運動的速度為0.2m/s，求：（1）10s內(nèi)拉力做的功；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機械效率。8工人師傅利用如圖甲所示的滑輪組搬運石材。質(zhì)量為的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做勻速直線運動，

6、其路程隨時間變化的圖象如圖乙所示。石材在水平方向上受到的阻力為石材重的0.1倍，滑輪組的機械效率為75%，滑輪組和繩子的自重不計。（）求：(1)石材受到的阻力；(2)在石材移動過程中，工人做的有用功；(3)在石材移動過程中，工人作用在繩子自由端的拉力F。第 7 頁 共 20 頁參考答案1（1）6800J；（2）500N；（3）150N；（4）增大提升的物體重力【詳解】解：（1）滑輪組提升重物所做的有用功（2）物體上升時間由圖乙可知，此時拉力做的總功是8000J，由圖甲可知，n2，則繩子自由端移動的距離由可得，小明對繩的拉力（3）不計繩重和摩擦，拉力，則動滑輪的重力（4）不計繩重和摩擦，由使用原

7、來的滑輪組，動滑輪重力不變，若增大提升的物體重力，可以提高滑輪組的機械效率；若提升同樣的物重，減小動滑輪重力，也可以提高滑輪組的機械效率。答：（1）滑輪組所做的有用功是6800J；（2）小明對繩的拉力為500N；（3）動滑輪的重力是150N；（4）增大提升的物體重力。2(1)750W；(2)56%；(3)72.5%【詳解】(1)由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離為拉力做的功為則施加拉力的功率為(2)有用功為機械效率為(3)由可得，動滑輪的重力由可得，最大物重此滑輪組的最大機械效率答：(1)拉力的功率是750W；(2)提升420N材料時，此滑輪組的機械效率是56%； (3)若繩子能

8、承受的最大拉力為400N時，此滑輪組的機械效率最大可提高到72.5%。3(1)80N；(2)25N；(3)95.2%【詳解】解：(1)物體的體積由可得A的質(zhì)量其重力(2)物體與地面的接觸面積（受力面積）由可得物體A對地面的壓力滑輪組對物體的拉力由圖知，不計繩重和摩擦，拉力，則動滑輪的重力該同學(xué)拉動物體勻速運動時的拉力(3)用該裝置在空氣中勻速提升A時，人對地面的壓力人對地面的壓強設(shè)B的體積為，由可得B的質(zhì)量其重力人施加的拉力在空氣中提升物體B時人對地面的壓力人對地面的壓強由題知，解得B的體積，將物體B完全浸沒于水中時，受到的浮力B的重力不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率答：(1)正方體A的重力為

9、；(2)該同學(xué)至少用的拉力才能拉動物體勻速運動；(3)將物體B完全浸沒于水中時滑輪組的機械效率約為。4（1）100W，83.33%；（2）187.5 J；（3）1480N【詳解】解：（1）在23s內(nèi)，重物做勻速運動，3=2.50 m/s，拉力F3=40 N，拉力F的功率P因為連接動滑輪的繩子有三根，所以拉力F的作用點下降的距離是重物上升高度h3的三倍，滑輪組的機械效率（2）在12s內(nèi)，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1.25 m，在12s內(nèi)，拉力F做的功（3）設(shè)動滑輪重為，動滑輪重為小明重為500N，他對繩子施加的最大拉力為500N，物體的最大重力答：（1）在23s內(nèi)，拉力F的功率P為，

10、及滑輪組的機械效率為83.3%；（2）在12s內(nèi)，拉力F做的功為；（3）小明重為500N，他對繩子施加的最大拉力為500N，物體的最大重力為1480N。5（1）0.2m/s；（2）500N；（3）75%【詳解】解：（1）物體移動速度v物=10cm/s=0.1m/s由圖知，動滑輪股數(shù)為2股，繩子自由端運動速度v=2×v物=2×0.1m/s=0.2m/s（2）物體A受到地面的摩擦阻力f=0.3G物=0.3×500N=150N不計繩重、滑輪間的摩擦，則繩端的拉力F=(G動+f)=×(50N+150N)=100N人對地面的壓力F壓=G人-F=m人g-F=60kg

11、×10N/kg-100N=500N（3）此滑輪組的機械效率=×100%=75%答：（1）繩子自由端運動的速度為0.2m/s；（2）人對地面的壓力為500N；（3）此滑輪組機械效率為75%。6(1)3N，10m；(2)2N；(3)75J，1.5W【詳解】解：(1)物體受到地面的摩擦力f=0.1G=0.1mg=0.1×3kg×10N/kg=3N物體運動的距離(2)滑輪組的機械效率為則電動機對繩子的拉力為(3)整個裝置的機械效率電動機消耗的電能為由于滑輪組自由端移動的速度為0.6m/s，滑輪組有三段繩子承擔(dān)物重，則物體的運動的速度為0.2m/s。對物體做功30

12、J，電動機的工作時間電動機的電功率為答：(1)物體受到的地面的摩擦力為3N，物體運動的水平距離為10m；(2)電動機對繩子的拉力2N；(3)電動機消耗的電能為75J，及其電功率1.5W。7（1）300J；（2）30W；（3）80%【詳解】解：（1）物體10s運動的距離為s=vt=0.2m/s×10s=2m由圖可知，滑輪組承重繩子的根數(shù)n=3則繩子自由端移動的距離為s'=3s=3×2m=6m拉力做的功為W總=Fs'=50N×6m=300J（2）拉力的功率為（3）克服摩擦力做的功為W有用=fs=120N×2m=240J機械效率為=×100%=×100%=80%答：（1）10s內(nèi)拉力做的功為300J；（2）拉力的功率為30W；（3）滑輪組的機械效率為80%。8(1)1.8×103N；(2)7.2×103J；(3)800N【詳解】（1）石材的重力石材的阻力（2）由乙圖知，石材運動的速度為石材移動