2020-2021重庆中考物理易错题专题训练-滑轮组的省力问题练习题

【答案】901.5×103
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]滑轮组的动滑轮绕3段绳，不计绳重和摩擦，当拉力为50N时，物体对地面的压力刚好为0N，拉力的大小
F1= (G+G动)
动滑轮的重力
G动=3F1-G=3×50N-140N=10N
每个滑轮质量相同，定滑轮的重力等于动滑轮的重力为10N，对定滑轮受力分析，受到重力、下方两段绳子的拉力，天花板的拉力，根据平衡条件得到
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由图知道，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力F1的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值是：
所以，动力F1的大小始终不变，故A错误；
BC．由于在甲图中，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦及杠杆自重，所以，由杠杆平衡条件知道，动力为阻力的一半，即
【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： ；由 得 ，提升重物所做的功： ．
故选B．
11．如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为600N的物体，人拉绳的力F为250N（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升1200N的物体时，人的拉力F为（ ）
A．400NB．450NC．500ND．600N
【答案】50%40020060060%.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]建材质量为40kg，其重力为
由图乙得，当建材重力为400N时，滑轮组机械效率为50%。
[2]此时机械效率
解得G动=400N。
(2)[3]滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m，则绳子段移动的距离为24m，拉力功率
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像可知l1=l2，由杠杆平衡条件 可得F1=G，故正确，不符合题意；
B．由图像可知滑轮组n=3，则 ，故正确，不符合题意；
C．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则 ，故错误，符合题意；
D．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即 ，故正确，不符合题意。
F天=G定+2F=10N+2×40N=90N
由力的作用相互性可知，定滑轮对天花板的拉力是90N。
拉力F为40N时，滑轮组的动滑轮对物体的拉力
F2=3F-G动=3×40N-10N=110N
地面对物体的支持力
F支=G-F2=140N-110N=30N
由力的作用相互性可知物体对地面的压力
F压=F支=30N
故选C。
6．如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若 ，所用竖直向上的拉力分别为 和 ，拉力做功的功率分别为 和 ，两装置的机械效率分别为 和 （忽略绳重和摩擦），则下列选项中正确的是（）.
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
【详解】
一、初中物理滑轮组的省力问题
1．小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体，使其在5s内匀速上升2m，动滑轮的重为10N，不计绳重及摩擦，下列计算正确的是（ ）
A．拉力F为50N
B．绳子自由端移动的距离为6m
C．此时滑轮组的机械效率为
D．拉力的功率为40W
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图知，通过动滑轮的绳子段数n=2，不计绳重及摩擦，则拉力：
17．如图，小华用滑轮组匀速提升一个重为900N的物体，人拉绳的力F为350N，不计绳重和摩擦，若用这个滑轮组匀速提升2100N的物体，绳未断裂，人的拉力为（ ）
【答案】静止101:110
【解析】
【详解】
[1]以滑轮的轴为参照物，物体B相对与参照物的位置没有改变，是静止的；
[2]B物体使用的是动滑轮，能省一半力，不计滑轮的重和摩擦，拉力：
F2= G= ×20N=10N
[3]因为使用任何机械都不能省功，当F1和F2所做的功相等，物体A. B重力相同，移动的距离相同，故距离之比是1:1。
CD．不计绳重及摩擦，因为拉力:
， ，所以绳子受到的拉力分别为：
因为 ，故：
故CD项错误；
AB．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同， ， ，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由 可知，机械效率相同，即：
又因为所用时间相同，由 可知，拉力做功的功率：
故A项错误，B项正确。
7．用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg，绳子能承受的最大拉力为1200N，不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦，g取10N/kg，则至少需要吊运的次数是（）
，
选项不符合题意；
B．绳端移动的距离：
，
选项不符合题意；
C．所做的有用功：
，
拉力做的总功：
，
滑轮组的机械效率：
，
选项符合题意；
D．由C可知，拉力做的功：W总=220J，拉力的功率：
，
选项不符合题意。
故选C。
2．如图所示，用滑轮组提重力为140N的物体，当拉力为50N时，物体对地面的压力刚好为0N。若重物与地面的接触面积S=2×10-2m2，不计绳重和摩擦，每个滑轮质量相同，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。若拉力F为40N，则定滑轮对天花板的拉力为_______N，重物对地面的压强为_______Pa。
13．如图所示的滑轮装置，重为5牛的物体挂在绳端，力F作同在滑轮的轴上，滑轮在力F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动．若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小和物体向上运动的速度为
A．10牛，4米/秒B．2.5牛，4米/秒
C．10牛，2米/秒D．2.5牛，2米/秒
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，该滑轮是动滑轮，当滑轮在力F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动，重物的速度为:
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，绳子承担重物的段数n为3，提升一个重为600N的物体时，拉绳的力F为250N，根据 求出动滑轮的重力为
当提升一个重为1200N的物体时，人的拉力为
综上所述，ACD项不符合题意，B项符合题意。
故选B。
12．物体做匀速直线运动，拉力F=60N，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是（ ）
C．两种方式所做的额外功相等D．增大提升高度，机械效率都会变大
【答案】C
【解析】
【详解】
A．若物体升高高度为h，则拉力移动的距离为 ， ，则 。故A错误；
B．甲中： ，乙中： ，所以 。故B错误；
C．甲中： ，乙中： ，所以 。故C正确；
D．机械效率公式：
，
所以机械效率跟物体升高的高度无关。故D错误。
物体对地面的压强
p= =1.5×103Pa
3．工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：
（1）若某次运送建材的质量为40kg，滑轮组的机械效率是_______。动滑轮的重力是_______N。
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升12m，作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是_______W，运送建材的重力是_______N，此时的机械效率是_______。
[1]由图知道，使用动滑轮时，n=2，由于不计滑轮重力和摩擦，所以，绳子自由端的拉力是：
，
即物体受到的摩擦力是：
f=2F=2×30N=60N；
[2]由于n=2，所以，当物体移动4m时，绳子自由端移动的距离是：
s=2s物=2×4m=8m。
5．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（ ）
(3)根据 求出拉力F做的功，根据 求出拉力F的功率；
(4)任何机械效率一定小于100%。
【详解】
A．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离
故A正确，不符合题意；
B．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力
故B错误，符合题意；
C．拉力F做的功
s=5h
当人将绳拉过1m时，物体上升的高度h=0.2m，故B错误；
C．不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力
故C正确；
D．由以上分析及图示知道，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。
故选C。
15．工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法不正确的是（ ）
2×2m/s=4m/s
此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为:
F=2G=2×5N=10N
故选A．
14．如图，某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100N的重物（不计摩擦和装置的自重）。下列说法正确的是（ ）
A．可以把A、B简化看成动滑轮
A．9次B．10次C．11次D．12次
【答案】D
【解析】
【详解】
由题意及图知吊起重物的绳子股数为n=4，最大拉力 ，一次能吊起的大米重力为：
，
一次能吊起的大米质量为：
，
因为每袋大米的质量是50kg，故一次能吊起的大米袋数为：
，
由题意知一次能吊起9袋大米，即
，
则至少需要吊运的次数是：
，
至少需要吊运12次。故选D。
则拉力F的功率
故C正确，不符合题意；
D．该滑轮组克服摩擦做额外功，故该滑轮组的机械效率一定小于100%，故D正确，不符合题意。