2018中考物理分类汇编 滑轮与滑轮组专题含答案

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2018中考物理分类汇编 滑轮与滑轮组专题含答案

专题分类:滑轮与滑轮组专题

1.(2018临沂)小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为80N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,

不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=(G+G

)=(140N+20N)=80N;

使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。

故答案为:80;变大。

2.(2018邵阳)如图题图所示,重10N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4 m/s的速度匀速运动了2s,弹簧测力计的示数为4N,物体A所受重力做的功为_____J。

【答案】0

【解析】分析:由图知,与动滑轮相连的有两段绳子,则n=2,依据做功的两个条件,首先判断重力是否做功,然后利用功的计算公式进行计算。

解答:由图知,与动滑轮相连的有两段绳子,则n=2,重力为10N的物体,在水平面上做匀速直线运动,虽然有力,也有距离,但在重力的方向上没有移动的距离,所以重力没做功。故答案为:0

3.(2018衡阳)如图所示,用滑轮组提起一个重为7N的物体,在拉力F=4N的作用下,10s 内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦,可知拉力F的功率为___W,此滑轮组的机械效率为_______。

【答案】

(1). 1.6 (2). 87.5%

【解析】解 V 物= =0.2m/s,因为 n =2 所以 V 绳=2V 物=0.4m/s,拉力的功率 P =FV =

4N

, 滑轮组的机械效率为

=87.5%.

4.(2018 日照)如图所示,工人用 150N 的拉力通过滑轮组吊起质量为 20kg 的箱子。若箱

子被匀速竖直提升了 2m ,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,则(

A .箱子的重力势能增大

B .动滑轮的重力为 100 N

C .工人施加的拉力做的功为 300 J

D .滑轮组的机械效率为 66.7%

解:A 、箱子被匀速提升,高度增加,质量不变,重力势能增加,故 A 正确;

B 、箱子受到的重力:

G=mg=20kg ×10N/kg=200N ;

由图可知,n=2,则由 F= (G+G 动)可得动滑轮的重力:

G 动=nF ﹣G=2×150N ﹣200N=100N ;故 B 正确;

C 、由图可知,n=2,

绳端移动的距离 s=nh=2×2m=4m ,

工人做的总功:

W 总=Fs=150N ×4m=600J ;故 C 错误;

D 、有用功:

W

=Gh=200N×2m=400J

滑轮组的机械效率:

η==≈66.7%.故D正确。

故选:ABD。

5.(2018威海)如图为吊装工具示意图,物体M为重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,OA:OB=1:2,每个滑轮重100N.当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为400N,物体M对地面的压力为4500N.杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)

解:

(1)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

由力的平衡条件可得:F+F

=G,

则F

=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

=F

=400N;

(2)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

A

′=3F+G

=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

F

A

=F′

A

=1000N;

根据杠杆的平衡条件:F

A

×OA=F

B

×OB,且OA:OB=1:2,

所以:F

B

===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F

B

′=F

B

=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:F

M支持

=G

M

﹣F

B

′=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:F

M压

=F

M支持

=4500N。

故答案为:400;4500。

6.(2018?泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:

(1)物体提升的高度是 5.0cm,拉力是2N,该滑轮组的机械效率η=75%;(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率变小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

解:(1)测力计B位置匀速提升到B'位置,测力计上升的高度为:s=15.0cm;由图可知,有3段绳子拉着动滑轮,则物体上的高度为:h=s=×15.0cm=5.0cm;

由图可知,测力计的示数为2N;

该动滑轮的机械效率:η====75%;

(3)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,此时有用功不变,克服动滑轮重力所做的额外功变大,故机械效率变小。

故答案为:(1)5.0;2;75%;(2)变小。

7.(2018?聊城)考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3.如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104N.在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρ

g=10N/kg)求:

=1.0×103kg/m,

(1)石像受到的浮力。

(2)石像的重力。

(3)石像的密度。

(4)若将石像提升了 3m ,石像受到水的压强减少了多少?

解:(1)石像受到的浮力:

F 浮=

G 排=ρ

gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg ×2m 3=2×104N ;

(2)不计摩擦和滑轮重力,根据 F= (G ﹣F 浮)可得石像的重力:

G=2F+F 浮=2×1.6×104N+2×104N=5.2×104N ;

(3)石像的质量:

m= =

=5.2×103kg ;

石像的密度:

ρ = =

=2.6×103kg/m 3;

(4)石像减少的水的压强

P =ρ △g h=1×103kg/m 3×10N/kg ×3m=3×104Pa ;

答:(1)石像受到的浮力是 2×104N ;

(2)石像的重力 5.2×104N ;

(3)石像的密度是 2.6×103kg/m 3;

(4)若将石像提升了 3m ,石像受到水的压强减少了 3×104Pa 。

8.(2018 滨州)如图所示,重 400N 的物体在 30N 的水平拉力 F 的作用下,以 0.1m/s 的速

度沿水平地面向左匀速直线运动了 10s ,滑轮组的机械效率为 80%,则在此过程中,下列

说法正确的是( )

A .绳子自由端移动的距离为 3m

B .有用功为 400J

C .拉力 F 的功率为 9W

D .物体与地面间的滑动摩擦力为 72N

解析:A 、由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s 绳=3s 物=3v 物 t=3×0.1m/s ×10s=3m ,

故 A 正确;B 、拉力做功为:W 总=Fs 绳=30N ×3m=90J ,有用功:W 有=η W 总=80%×90J=72J ,

故 B 错误;C 、拉力做功的功率:P=

= =9W ,故 C 正确;D 、有用功 W 有=fs 物,拉

力做的总功 W 总=Fs 绳,由 η =

=

=

=

得,物体与地面间的滑动摩擦力:

f=η ×3F=80%×3×30N=72N ,故 D 正确。故选 ACD 。

9.(2018 潍坊)如图所示,用一滑轮组在 5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m ,不

计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。下列说法正确的是

A. 物体上升的速度是 2.5m/s

B. 拉力 F 大小为 100N

C. 拉力 F 的功率为 80W

D. 拉力 F 的功率为 40W

【答案】BC

【解析】在 5s 内将一重为 200N 的物体向上匀速提起 2m ,则物体上升速度

v=s/t=2m/5s=0.4m/s ,故 A 错误;承担动滑轮及物重的绳子的股数 n=2,所以

,故 B 正确;绳子的速度 v 绳=2v 物=2×0.4m/s=0.8m/s,拉力 F 的功

率:P=Fv 绳=100N×0.8m/s=80W,故 C 正确,D 错误;故应选 BC 。

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