有关滑轮组的计算问题(功)
2020-2021中考物理综合题专题复习【滑轮组的省力问题】专题解析附答案
一、初中物理滑轮组的省力问题1．用一动滑轮将重物匀速提升2 m ，人对绳子的自由端所用力是40 N ，不计滑轮重和摩擦，则物重和提升重物所做的功分别是A ．80N ，80JB ．80N ，160JC ．40N ，160JD ．40N ，80J【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】动滑轮省一半力，多费一倍的距离，所以物体的重为：2240N 80N G F ==⨯=；由2m h =得222m 4m s h ==⨯=，提升重物所做的功：40N 4m 160J W Fs ==⨯=． 故选B ．2．小夏利用如图所示的滑轮组将重为280 N 的物体匀速提起。
已知他自身所受的重力为500 N ，双脚与地面的总接触面积为400 cm 2 ，动滑轮所受的重力为120 N ，若不计绳重和摩擦，小夏对地面的压强为_____Pa 。
【答案】7500 【解析】 【分析】 【详解】小夏对绳子的拉力为280N 120N 200N 11(22F G G =++⨯==动())小夏受到绳子的拉力F 拉、重力G 、地面的支持力F 支，因为小夏静止，小夏受到的重力等于拉力加上支持力，则地面的支持力500N 200N 300N F G F =-=-=人支拉由于力的作用是相互的，则小夏对地面的压力300N F F ==压支受力面积22400cm 0.04m S ==小夏对地面的压强2300N 7500Pa 0.04m F p S ===压3．如图所示为家用手摇晾衣架，它是我们生活中经常使用的简单机械，其中A 、B 两滑轮中属于动滑轮的是_____；若衣服和晾衣架的总重力为200N ，晾衣架上升的高度为1m ，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F =_____N ，绕进旋轮上的绳子长度是_____m 。
【答案】B 50 4 【解析】 【分析】 【详解】[1]使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，由图可知B 为动滑轮； [2]由图可知承重绳为4股，衣服和晾衣架的总重力为200N ，所以绳子的拉力200N50N n 4G F === [3]承重绳为4股，所以绕进旋轮上的绳子长度是S =4h =4×1m=4m 【点睛】4．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力 F 的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6N ， 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。
机械效率的计算(滑轮组)
功 、 功 率 、 机 械 效 率 的 计 算
跟踪练习
（ 滑 轮 组 竖 直 提 升 ）
1、一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某 同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块 没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为 25N，求石块在上升过程中： （1）石块受到的浮力为多少？ （2）绳的自由端拉力做功为多少？ （3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）
功 、 功 率 、 机 械 效 率 的 计 算
（ 滑 轮 组 竖 直 提 升 ）
2、在图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳 的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：（1）当提起 400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮 组的机械效率；（2）若绳子能承受的最大拉力是 200N时， 滑轮组最大的机械效率。
功 、 功 率 、 机 械 效 率 的 计 算
2、用如图所示滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。
（ 滑 轮 组 竖 直 提 升 ）
（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时 滑轮组的机械效率； （2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m 时，绳端拉力做功的功率。
功 、 功 率 、 机 械 效 率 的 计 算
功 、 功 率 、 机 械 效 率 的 计 算
四、巩固练习
（ 滑 轮 组 竖 直 提 升 ）
1、小红同学用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。 若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数 是 N；若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示 数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是 ；当动滑 轮总重超过 N时，使用该滑轮组提该小车不再 省力。(不考虑摩擦和绳重)
二、知识储备
（ 滑 轮 组 竖 直 提 升 ）
专题10 与滑轮(组)相关计算类题解答技巧-决战2019中考物理题型解答策略学案(原卷版)
【决战中考·】物理题型解答策略专题十 与滑轮（组）相关计算类题解答技巧1.概述：与滑轮（组）相关计算题是常考题型，占有的分值比例较高，故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。
2.与滑轮（组）有关的考题主要分为三个方面：（1）力的问题；（2）动力移动距离问题；（3）效率问题。
（1）力的问题：可以省力，也可以改变力的方向。
使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即物G nF 1=（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）；如果不忽略动滑轮的重量则：()滑物G G nF +=1。
（2）动力移动距离问题：动力移动距离和重物移动的距离h 的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n 段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍，即S=nh 。
（n 表示承担物重绳子的段数）（3）效率问题：机械效率的计算题是中考的常考题型，同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧，准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。
机械效率计算公式：%100⨯=总有用W W η。
1）竖直方向提升物体：FS Gh =η（h 为物体提升高度，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。
2）水平方向拉动物体：FSfl =η（f 为摩擦力，l 为物体移动距离，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。
3.斜面的机械效率：FSGh =η(h 为斜面高，S 为斜面长，G 为物重，F 为沿斜面对物体的拉力)。
技巧一：简化法简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。
这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
【例题展示】例题1（•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N ，小强用6N 的拉力F 通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体，物体沿竖直方向上升0.4m ．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）。
初中物理滑轮组经典习题25道(含详细标准答案)
（滑轮组经典习题30道答案与评分标准一、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%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．总D、∵该滑轮组的机械效率η=物．∴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（）求出机械效率；最后根据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。
滑轮计算题
滑轮计算题（一）斜面上的机械效率的计算题：1、物体G所受到的重力大小为40N，若将该物体放在斜面上，用平行于斜面的拉力F使物体沿斜面匀速向上移动5m，此时拉力F的大小为25N，求：（1） 此斜面的机械效率；（2）斜面对物体的摩擦力。
2、如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端，斜面的长是5m，高是2m，拉力F=50N，则：（1）该装置的机械效率是多少？（2）重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功？（二）滑轮组的机械效率计算题：3、工人使用如图所示的滑轮组提升物体A，已知A受到的重力为1275N，拉动绳端使物体A在5s内上升5m，拉力F的功率为1.5kw，若忽略绳子的重力和滑轮的摩擦，求：（1）拉力F做的总功；（2）有用功的功率；（3）滑轮组的机械效率。
4、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至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。
(己知每层楼高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?5、用下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。
（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）此滑轮组中动滑轮的重力多大？（3）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端的拉力做功的功率是多少？克服重力做功的功率是多少？该滑轮组的机械效率又是多少？6、如图所示的滑轮组吊起重960N的物体，人站在地面上用力F往下拉绳，拉力F=400N时，物体以0.2m/s的速度匀速上升（不计绳重和一切摩擦）．求：（1）拉力F做功的功率为多大，有用功的功率多大？（2）此时滑轮组的机械效率为多大？（3）若绳能承受的最大拉力为600N，此装置最多能匀速提起多重的物体？7、某工人只用动滑轮提起重180N的物体，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计，在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升，求：（1）拉力F；（2）动滑轮的机械效率；（3）拉力做功的功率及重力做功的功率。
滑轮及做功知识点及习题(含答案)
滑轮及做功滑轮、滑轮组滑轮定义种类特点实质图例作用周边有槽，可以绕着装在框子里的轴转动的小轮定滑轮轴固定不动，轮绕轴心转动等臂杠杆能改变施力的方向动滑轮轮随物体一起移动动力臂为阻力臂二倍的杠杆能省一半力滑轮组动滑轮和定滑轮组合在一起既能省力，也能改变施力的方向机械功1. 功条件〔1〕作用在物体上的力；〔2〕物体在力的方向上通过的距离。
不做功〔1〕有力无距离；〔2〕有距离无力；〔3〕力和距离垂直。
公式W=Fs单位焦耳，1J= 1N·m【说明】对功的单位的认识：把两个鸡蛋举高1m，做的功大约是1J；一个中学生爬高2m，对自己做的功大约是1000J。
【注意】应用功的公式时注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。
②公式中的s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③功的单位“焦”〔牛·米= 焦〕，不要与力及力臂的乘积〔牛·米，不能写成“焦”〕单位搞混。
【易错点】物体有三种情况不做功：即物体受力但没有移动〔搬物未搬动〕；物体未受力而凭惯性运动〔足球被踢在空中飞行的过程中〕；力与距离的方向垂直〔水平匀速行驶的汽车对车上的人没有做功〕。
2. 功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。
【说明】①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
〔六〕机械效率 1. 几个概念：定义公式有用功 对人们有用的功W 有用＝Gh W 总－W 额 额外功 并非我们需要但又不得不做的功 W 额= W 总－W 有用 总功 有用功加额外功或动力所做的功 W 总=W 有用＋W 额=Fs 机械 效率有用功和总功的比值η=W 有用 W 总×100% 【注意】〔1〕有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1；〔2〕机械效率是个没有单位的物理量。
滑轮及做功知识点及习题(含答案)
Word 资料
定义
.
公式
有用 对人们有用的功
功
W 有用＝Gh W 总－W 额
额外 并非我们需 要 但又 W 额= W 总－
功 不得不做的功
W 有用
有 用 功 加 额 外 功 或 W 总=W 有用＋
总功
动力所做的功
W 额=Fs
机械 有用功和总功的比 η=
W有用 W总
效率 值
×100%
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 800J B、额外功是 100J C、有用功是 400J D、机 械效率是 62.5%
Word 资料
.
计算题 1.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，求拉力所做的功及 装置的机械效率。
Word 资料
水做的功是额外功 功是有用功
.
D、吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的
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、使用任机械，它
的机械效率都小于 1
15、（2007•）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=η2 B、W1=W2，η1＜η2 C、W1＜W2，η1＞η2 D、W1 ＞W2，η1＜η2
(完整版)功杠杆滑轮练习题及其答案(zqx)全解
功杠杆滑轮练习题一、选择题1、用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：( )Ａ.a方式做功最少Ｂ.b方式做功最少Ｃ.c方式做功最少Ｄ.三种方式做功一样多2、汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零3、在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。
设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近( )A.5WB.50WC.500WD.5000W4、一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为（）A．300W B．18000W C．1800W D．1500W5、甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的( )A. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1B. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1C. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3D. 做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶16、分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一物体匀速提升到同一高度,其中机械效率最高的是( )A.定滑轮B.动滑轮C.滑轮组D.无法确定7、用同一个滑轮组来测挂不同钩码时的机械效率，下述结论正确的是( )Ａ.钩码较重的一次机械效率较高Ｂ.钩码较轻的一次机械效率较高Ｃ.两次机械效率是一样的Ｄ.机械效率与提升高度有关8、同学们在探究"影响滑轮组机械效率高低的因素"时提出了下列假设（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（4）滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（）A.（1）B.（2）C.（3）D.（4）9、如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两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。
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例三．小马用如图所示的滑轮组抬高重 50N的小车，他把动滑轮提高了20厘米若 不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题： （1）此时弹簧测力计的示数是15N，该滑 轮组的机械效率多大？此时人对滑轮组做 的功是多少？ （2）当滑轮组对物体做的有用功为150J 时，求绳子移动的距离？ （3）求（2）问中的额外功。
（5）
（6）若把所提重物换成9N的物体，他把物体提升了6米，
求滑轮组对物体做的有用功和拉力F对滑轮组做的总功是多少？
机械效率又是多少?
• 例二、如图所示的滑轮组中， 动滑轮的总重是100N（绳的 自重和轮轴间摩擦均不计）。 求： • （1）当提起400N的物体时， 绳自由端拉力F至少应是多 少?若他把物体提升了3米， 求滑轮组的有用功和机械效 率. • （2）当此滑轮组机械效率 为90%时，人对滑轮组做功 1000J，求物体上升距离是 多少？
η= η= η= η=
W有 W总 G物h FS G物 nF G物
G 物 + G动
例一：如图所示的滑轮组，动滑轮重为1牛，一名同学用这个
滑轮组将重为3牛的物体吊起0.5米高，不计绳重及轮 与轴的摩擦，求
（1）大？
（2） （3）
滑轮组对物体做的有用功是多少? (4)拉力F对滑轮组做的总功是多少？ 这时滑轮组的机械效率为多少？
有关滑轮组的计算问题（一）
（竖直使用的滑轮组）
F
G
汤河口中学 王乾
复习目的：
熟悉各个字母（s h n F G物 G动 W有 W总 W额 η ）的含义，通过自 己推导公式和分组讨论找到所有有关滑轮组 的公式
会用推导出的公式解题 会根据题目给的已知条件判断用什么公式解题 最简单最快捷
F
G
n S h F G物 G动 W有 W总 W额 η
• • • • • • • • •
31、用一个定滑轮和一个动滑轮组 装滑轮组有两种绕线方法。聪聪和 明明各选取一种方法做实验。（1） 聪聪采用了如图甲所示的绕线方法 组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的 拉力F将重4.2N的物体匀速提升了 0.1m的距离，则有用功为 J， 此滑轮组的机械效率是 。 （2）明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组， 请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。 （08北京中考）
• 33．图16甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他 用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200g的钩 码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中 的A’位置匀速竖直上升到B’位置，在这个过程中，弹簧 测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图16乙所 示。请你根据小磊做的实验完成下列问题： • （1）弹簧测力计的示数是________N； • （2）钩码上升的距离是________cm。 • （3）拉力F做的功是________J。 (07北京中考)
表示绳子与动滑轮接触的段数 表示绳子移动的距离 表示被提升的重物移动的距离 表示绳子自由端的拉力 表示被提升的重物的重力 表示动滑轮的重力 有用功 总功 额外功
机械效率
回忆学过的公式
S= F = nh G物 + G动
n W有= G物 h W总= FS
W额= G动h
η= W有
W总
机械效率的所有表达式