滑轮及做功知识点及习题含答案
【物理】物理滑轮组的省力问题的专项培优练习题(含答案)附答案解析
一、初中物理滑轮组的省力问题1．工人利用图甲所示的滑轮组将重为400N的物体向上匀速提起2m，所用拉力为250N．（1）求滑轮组的机械效率；_________（2）如果要用这个滑轮组达到更省力的效果，绳子应该怎样绕，请在图乙中画出绳子的绕法；______（3）用甲乙两个滑轮组把同一物体提升同样高度，不计绳重和摩擦，机械效率的关系是η甲_____η乙（选填“＞”，“=”，“＜”）．【答案】80%；=【解析】【详解】（1）由图甲可知，滑轮组承担重物和动滑轮重的绳子的股数n=2，则拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m，工人做的有用功：W有用=Gh=400N×2m=800J，工人做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J，滑轮组的机械效率：800η100%100%80%1000W JW J=⨯=⨯=有用总；（2）如果要用这个滑轮组达到更省力的效果，绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起，依次绕过上面的定滑轮和下面的动滑轮，如图所示：（3）用甲乙两个滑轮组把同一物体提升同样高度，做的有用功相同；不计绳重和摩擦，做的额外功是提升动滑轮做的功，由题意可知，动滑轮的重力相同，提升动滑轮的高度也相同，由W=Gh 可知做的额外功相同；因为W 总=W 有用+W 额，所以做的总功相同，由η100%W W 有用总=⨯可知两个滑轮组的机械效率相同，即η甲=η乙．2．用一个动滑轮将重为8N 的物体匀速提高1m ，所用竖直向上的拉力为5N ，则动滑轮的机械效率为____%；用此动滑轮将重为18N 物体也提高1m 时，所做的总功是_______J 。
（不计绳重和摩擦）【答案】80 20【解析】【分析】使用动滑轮，承担物重的绳子股数n =2，绳子末端移动的距离s =2h ，有用功就是将物体提升对物体做的功（W Gh =有），拉力F 做的功为总功（W Fs =总），再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率；根据W W W =+总有额求出额外功，不计绳重和摩擦，使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W G h =额轮，知道提升的高度，可以求出动滑轮重；再利用()1F G G n=+轮物求拉力大小，知道s =2h ，利用功的公式求拉力做的功（总功）大小，根据W Gh =求出有用功，利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。
2020-2021中考物理压轴题专题复习—滑轮组的省力问题的综合含答案
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50NB ．绳子自由端移动的距离为6mC ．此时滑轮组的机械效率为90.9%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：物动1（）（100N 10N ）=55N 2F G G =+=⨯+ ，选项不符合题意； B ．绳端移动的距离：2224s h m m ==⨯= ，选项不符合题意； C ．所做的有用功：有物100N 2m=200J W G h ==⨯ ，拉力做的总功：总55N 4m=220J W Fs ==⨯，滑轮组的机械效率：有用总200J100%=100%90.9%220JW W η=⨯⨯≈ ， 选项符合题意；D ．由C 可知，拉力做的功：W 总=220J ，拉力的功率：220J=44W 5sW P t == ， 选项不符合题意。
故选C。
2．用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。
若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时，拉力功率为_____W。
较前一次提升物体，该滑轮的机械效率_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】44 变大【解析】【详解】[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度v=2⨯0.2m/s=0.4m/s绳重与摩擦不计，则拉力F=12(G物+G动)即60N=12(100N+G动)解得G动=20N，用此动滑轮将重200N的物体时，拉力F′=12⨯(200N+20N)=110N拉力功率为P=F′v=110N⨯0.4m/s=44W拉力功率为44W。
[2]较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将增大。
功杠杆滑轮练习题和答案(zqx)
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 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.5W B.50W C.500W D.5000W4、一吊车在2s 将1500N 的货物提高2m 后，在空中停留了3s ，又在5s 沿水平方向将货物移送了10m,则10s 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∶1 6、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。
2021年中考物理微专题练习——滑轮、滑轮组及斜面【附解析版】
2021年中考物理微专题练习——滑轮、滑轮组及斜面一、选择题1.如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则A. F1较大B. F3较大C. F1、F2、F3的大小不能确定D. 将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等2.使用以下简单机械时，用20N的拉力不能．．提起重30N物体的是A. 一个动滑轮B. 一个定滑轮C. 杠杆D. 斜面3.某人用100N的力提起了350N的重物，那么他可能使用了A. 一个定滑轮B. 一个动滑轮C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组D. 一个杠杆4.如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（）A. 水管上的水龙头B. 大门上的门把手C. 自行车的脚踏板D. 旗杆顶的定滑轮5.利用如图机械，提升同一重物G ，（不计机械本身的重力和摩擦），所需拉力F 最大的是（ ）A. B. C.D.6.如图所示的各种情况中，用同样大小的力F 将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（ ）A. B. C.D.7.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是A. B. C.D.8.某人到健身房进行健身活动，用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能．使用时，若绳A处固定不动，手在B处用力F B拉绳，使重物G匀速上升；若绳B处固定不动，腿在A处用力F A拉绳，使重物G匀速上升．（不考虑绳重和摩擦）下列说法正确的是A. F A＝F BB. F A＞F BC. F A＜F BD. 条件不足，无法确定9.如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则下列说法不正确的是（）A. F1：F2：F3=2：4：1B. F1：F2：F3=2：1：4C. s1：s2：s3=2：4：1D. v1：v2：v3=2：4：110.如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左作匀速直线运动，则（）A．F＝30N B．F＝20N C．F＝10N D．F＝5N11.利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（）A．70N B．100N C．105N D．110N二、填空题1.指出图中所列工具分别属于那种简单机械，剪刀________；扳手______；钻头________．2. 一个箱子需要从地面搬到汽车上．小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运．两种方法克服箱子的重力做的功是________，但小雪的方法会________．3.如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功J。
第11章机械与功 动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 专题练习(含答案)
动滑轮绳端拉力及移动距离的计算专题练习1．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A 相对于地面静止，物体B 以0.1m/s 的速度在物体A 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。
下列说法错误的是（）A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9NC．地面对物体A 的摩擦力为2N D．如果增大F2，物体A 可能向左运动2．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为A．50J B．25J C．100J D．200J3．用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起（动滑轮、绳重和摩擦忽略不计），所用拉力为（）A．120N B．60N C．240N D．30N4．如图所示，在水平面上的物体重200N，与水平面的滑动摩擦力的大小是48N，当用图示装置水平匀速拉动物体时，F=20N，若绳子自由端移动的速度为0.6m/s，则（）A．滑轮组的机械效率是80%B．绳子与滑轮间的摩擦力大小是4NC．物体的速度大小是0.3m/s D．动滑轮重4N5．如图所示，用不同的机械匀速提升同一物体时，最省力的是（不计机械自重和摩擦）（）A．B．C．D．6．某师傅用滑轮或滑轮组将同一个木箱沿同一水平地面匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），说法正确的是（）丙A．F甲最大B．F乙最大C．F丙最大D．一样大7．下图为“测滑轮组机械效率”的实验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）．下列说法错误的是（）A．弹簧测力计的拉力是2.4N B．物体上升的速度为0.05m/sC．弹簧测力计拉力的功率为0.12W D．滑轮组的机械效率约83.3％8．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，己知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)含答案
【分析】
【详解】
小夏对绳子的拉力为
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
由于力的作用是相互的，则小夏对地面的压力
受力面积
小夏对地面的压强
3．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度，若不计绳子与滑轮的摩檫，__________装置更省力（选填“甲”或“乙”）。甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率（选填“高于”、“低于”或“等于”）。甲图中若钩码总重100N，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升的高度为__________m，滑轮组的机械效率为__________。
【详解】
(1)[1]对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有4股和5股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有5股绕线的方法拉力方向向上；有4股绕线的方法拉力方向向下，根据题意可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定，如图所示：
(2)[2]钢丝绳端移动的距离
把“潜龙三号”提升20m拉力做的功
【详解】
[1]物体移动的速度
则滑轮移动的速度
[2]由力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物体B受到A的摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力，大小等于16N，则物体A受到B施加的摩擦力也为16N，方向水平向右。
[3]物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力加上物体A受到B施加的摩擦力，即
滑轮为动滑轮，则水平拉力F为
[3]如甲图，泥桶由3股绳子承担，则n=3，s=3h，s=6m，泥桶上升的高度为：
h= s= 6m=2m；
滑轮做功知识点总结
滑轮做功知识点总结1. 滑轮的原理滑轮是一种简单机械，由固定在支架上的轮子和绕轮子旋转的绳索或链条组成。
通过绳索或链条的拉动，可以改变力的方向和大小，从而实现做功或传递力的目的。
2. 滑轮做功的原理滑轮做功的原理是利用绳索或链条来传递力量，改变力的方向和大小。
当一个力作用于绳索或链条上时，绳索或链条会传递这个力到另一个地方，改变外部物体的运动状态或形状，从而完成做功的过程。
3. 滑轮做功的公式滑轮做功的公式为：做功 = 力 × 距离× cosθ其中，力是作用在绳索或链条上的力，距离是绳索或链条传递力的距离，θ是力的方向与传递力的方向之间的夹角。
4. 滑轮做功的分类根据滑轮的用途和工作方式，滑轮做功可以分为静止滑轮和动态滑轮。
静止滑轮是不会改变力的方向和大小的滑轮，其作用是改变力的方向，使力更方便地施加在物体上，从而实现做功的目的。
动态滑轮是可以改变力的方向和大小的滑轮，其作用是根据需要改变力的大小和方向，使力更有效地施加在物体上，从而实现做功的目的。
5. 滑轮做功的应用滑轮做功在生活中有着广泛的应用，例如：(1) 提起物体：利用滑轮来提起重物，减小施加力的大小；(2) 勒马车：利用滑轮做功原理，可更方便地将马车提起；(3) 升降货物：在工业生产中，使用多个滑轮来提起或降低重物；(4) 水井提水：利用滑轮做功的原理，可以更方便地提取井水；(5) 吊运各类物品：如使用吊车或吊具，可以较轻易地将物品吊运到指定位置。
6. 滑轮做功的优势和劣势滑轮做功的优势在于可以改变力的方向和大小，使力更方便地施加在物体上，从而减小了施加力的大小，提高了施加力的效率。
另外，滑轮做功还能够通过绳索或链条来传递力量，使得力更容易传递到指定位置。
然而，滑轮做功的劣势在于，由于绳索或链条的摩擦力和弯曲所带来的能量损失，可能会使得力的传递效率较低。
7. 滑轮做功的注意事项在使用滑轮做功时，需要注意以下几点：(1) 选择合适的滑轮：要根据物体的重量和大小来选择合适的滑轮，以便更好地施加力和实现做功的目的；(2) 绳索或链条的材质和长度：要选择合适材质和长度的绳索或链条，以保证力的传递效率，并且避免绳索或链条损坏；(3) 摩擦力的影响：需要注意绳索或链条传递力的过程中，摩擦力会对力的传递效率产生影响，要尽量减小摩擦力的影响；(4) 安全问题：在施加力和提起或降低物体时，需要注意安全问题，避免发生意外事故。
2020中考复习 物理知识点专项练习——专题十二：简单机械(解析版)
2020中考复习物理知识点专项练习——专题十二：简单机械考点一：滑轮1.如图所示，小新分别用定滑轮、动滑轮来匀速提升重物．已知小新的体重为500N，手臂能发挥的最大的拉力为600N，滑轮重和摩擦均忽略不计．若以图甲的方式提升一个重物，最多可提升重物的质量为 kg；若以图乙的方式提升一个重物，最多可提升重物的重力为 N．（g取10N/kg）2.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起6m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为________N；机械效率是________(结果保留一位小数)．3.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是2.4×104J，起重机提升重物所做的有用功是________J，起重机的机械效率是________．(g＝10N/kg)4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_______乙所用的拉力；甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率.（均选填“大于”、“等于”或“小于”）．5.如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力F最大的是( )6.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是A. F甲＜F乙η甲=η乙B. F甲＞F乙η甲＞η乙C. Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙D. Ｗ甲=W乙P甲=P乙7.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用水平拉力F＝250N，在这个过程中( )A. 小强做的有用功为3600JB. 小强所用拉力F的功率为1500WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功8.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？（3）物体A的密度是多少？9. 在测“滑轮组机械效率”的实验中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示)，然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时．瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示)(不计摩擦与绳重)求：(I)动滑轮的重力G．(2)滑轮组的机械效率(3)如果减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会如何变化?10.如图是小涛同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置，他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示：请你分析：（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是________；（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是________；（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮________；（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择________考点二：杠杆1.如图所示，O点为杠杆的支点，则图中线段________是力F的力臂．2.轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB＝3：1，A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用 N的力竖直向下拉．此木杆为___________（填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆．3.如图所示，燕尾夹的臂AB＝BC，用力摁住C 点打开夹子时，可将点_____ 看作支点，燕尾夹可近似看作_____ （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．4.如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起，使用定滑轮可以_______(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力．在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)．5.两个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详．如图所示，大和尚和小和尚两人合挑一大桶水，则小和尚为减轻自己的负担，可以让自己往________移动一点距离或将水桶往________移动一点距离．(两空均选填)“前”或“后”( )是7.如图中属于费力杠杆的是( ) 8.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图．下列有关说法正确的是A. 刀刃很薄可以增大压力B. 铡刀实质上是一种费力杠杆C. 甘蔗放在a点比b点更易被切断D. 手沿1F方向用力比沿2F方向更省力9. 如图所示，杠杆的水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（）A. 两侧钩码同时向外移一格B. 两侧钩码同时向内移一格C. 左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码D. 在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码10.如图所示，杠杆质量不计，每小格长度相等，O为支点，物体A是底面积为0.01m2的长方体．当杠杆右侧挂一个重8N的物体B时，杠杆平衡，此时物体A对水平桌面的压强为300Pa．下列说法正确的是( )A. 物体A受到的重力为7NB. A受到支持力为3NC. 物体B向右移动2小格，杠杆将继续保持平衡D. 物体B向右移动1小格，物体A受到的拉力增大2N11.用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数F为________N；钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，弹簧测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为________%（结果保留一位小数）．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：__________________．（2）钩码从A点改挂在B点后，拉力作用点及拉力方向都不变，此时把相同的钩码匀速提升相同的高度，则所测机械效率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）．12.学习了杠杆知识后，芳芳利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，她所选择的器材有铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等．(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，此时铅笔处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向________(选填“左”或“右”)移动．调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响，在实验测量时还有一个优点，请你写出：______________．(2)调节铅笔水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示．做了几次实验后将数据记录在表中．实验中测得的数据如上表所示，表格中漏填的数据为________N，记录数据后，同桌的小李按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离．”这个结论与杠杆平衡条件________(选填“相符”或“不相符”)．为了进一步完善实验，得出普遍规律，芳芳接下来的做法应该是______(填字母，下同)．A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点(3)如图乙所示，铅笔水平平衡后，芳芳不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙所示)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁所示)，则铅笔________．A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然水平平衡考点三：斜面1.在山区常见到如图所示的盘山公路．修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械________的原理，这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够________．2.如图，快速发展的南昌为缓解城市交通压力，正在兴建地铁、地铁站台的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡．从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？3.工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：(1)推力做的功；(2)斜面的机械效率．4.“测算简单机械的效率”实验．(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：①将表格中数据补充填写完整_________；②分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大，机械效率越________．(2)请你尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组_______；②设计一个记录此实验数据的表格_______．2020中考复习物理知识点专项练习——专题十二：简单机械参考答案考点一：滑轮1.如图所示，小新分别用定滑轮、动滑轮来匀速提升重物．已知小新的体重为500N，手臂能发挥的最大的拉力为600N，滑轮重和摩擦均忽略不计．若以图甲的方式提升一个重物，最多可提升重物的质量为 kg；若以图乙的方式提升一个重物，最多可提升重物的重力为 N．（g取10N/kg）【答案】50；1200【解析】滑轮重和摩擦均忽略不计，使用定滑轮不省力F=G，使用动滑轮省一半的力F=G；（1）知道人的体重，即人能施加的最大拉力，利用定滑轮拉力和物重的关系求以图甲方式最多可提升的物重；（2）知道手臂所能发挥的最大拉力为600N，利用动滑轮拉力和物重的关系求以图乙方式最多可提升的物重．解：（1）因为人的体重为500N，所以人能施加的最大拉力F=500N．因为滑轮重和摩擦均忽略不计，所以使用定滑轮F=G甲，所以图甲方式最多可提升重：G甲=500N；则m甲===50kg（2）因为手臂所能发挥最大拉力：F′=600N，又因为滑轮重和摩擦均忽略不计，使用动滑轮F′=G乙，所以以图乙方式最多可提升重：G乙=2F′=2×600N=1200N．故答案为50；1200．2.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，其中动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉起6m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为________N；机械效率是________(结果保留一位小数)．【答案】 (1). 2 (2). 80 (3). 91.7%【解析】由图知道，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h，即泥桶上升的高度是：h=s/3=6m/3=2m；手拉绳子的力是：F=（G物+G动）/3=（220N+20N）/3=80N；机械效率是：η=W有用/W总×100%=Gh/Fs×100%=220N×2m/80N ×6m×100%=91.7%3.起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是2.4×104J，起重机提升重物所做的有用功是________J，起重机的机械效率是________．(g＝10N/kg)【答案】 (1). 15000 (2). 62.5%【解析】起重机提升重物所做的有用功是：W有=Gh=mgh=0.5×103 kg×10N/kg×3m=15000J，起重机的机械效率是：η=W有/W电×100%=1.5×104J/2.4×104J×100%=62.5%．4.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_______乙所用的拉力；甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率.（均选填“大于”、“等于”或“小于”）．【答案】 (1). 大于 (2). 等于【解析】由图知：甲由两段绳子承担物重,所以F甲＝12(G物+G动);乙由3段绳子承担物重,所以F乙＝13(G物+G动).所以甲所用的拉力大于乙所用的拉力．而甲乙两滑轮组动滑轮和物体的重力相同,所以额外功与有用功大小相等．根据η＝WW W有有额，所以机械效率相等．5.如图所示是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力F最大的是( )【答案】C【解析】设物体重力为G，A图中为斜面，则F1×4m=G×2m，故动力是：F1=0.5G；B图中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数是3，故动力是：F2 =G/3；C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则动力是：F3 =2G；在D图中设杆与水平面的夹角为α，则F4×4cosα=G×1×cosα，故动力是：F4=0.25G，所以动力最大的是C，故选C．6.利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是A. F甲＜F乙η甲=η乙B. F甲＞F乙η甲＞η乙C. Ｗ甲＞W乙P甲＞P乙D. Ｗ甲=W乙P甲=P乙【答案】AD【解析】由图知道，甲滑轮组绳子的有效股数是n甲=3，乙滑轮组绳子的有效股数n乙=2，因此相同滑轮的质量相等，提升物体的质量相等，故若忽略绳重与摩擦，则所用的拉力由F=（G+G动）/ n知道是F甲＜F乙，故B错误；因为克服物体重力做的功为有用功，且两物体提升相同高度，所以由W有 =Gh知道，两滑轮组做的有用功相等，又因为克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，由W总=（G+G动）h知道，两滑轮组拉力做的总功相等，即W甲 =W乙，故C错误；由η=W有/W总×100%知道，两装置的机械效率关系是η甲=η乙，故A错误；因为提升相同物体到相同高度时的时间相等，所以由P=W总/t知道，拉力做功的功率关系为P甲=P乙，故D正确，故选D．7.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f＝600N，小强所用水平拉力F＝250N，在这个过程中( )A. 小强做的有用功为3600JB. 小强所用拉力F的功率为1500WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功【答案】ABC【解析】根据题意知道，A所受地面的摩擦力是：f=600N，移动的距离是：s=6m；故小强做的有用功是：W有用=fs=600N ×6m=3600J，即A正确；由图知道，滑轮组绳子的有效股数是：n=3，则拉力端移动的距离：s′=3s=3×6m=18m，故拉力F的功率是：P=W/t=Fs′/t=250N×18m/3s=1500W，故B正确；该装置的机械效率是：η=W有/W总×100%=fs/Fs′×100%=600N×6m/250N×18m×100%=80%，故C正确；因为物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0，故D错，故选ABC．8.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？（3）物体A的密度是多少？【答案】（1）5N．（2）3N， 4N．（3）2.5×103kg/m3．【解析】（1）由G A=m A g=1kg×10N/kg=10N，由F=G A/2 =10N/2=5N；（2）对滑轮受力分析对A的拉力：F A=2×3N=6N，对A受力分析：F浮=G A-F A=10N-6N=4N；（3）由F浮=ρ水gV排得：V排=F浮/ρ水g=4N/1×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3，浸没：V A=V排=4×10-4m3，ρA=m A/V A＝1kg/4×10−4m3=2．5×103kg/m3；答：（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是5N；（2）物体A受到的浮力是4N；（3）物体A的密度是2．5×103kg/m3。
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滑轮及做功滑轮、滑轮组机械功1. 功【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。
2. 机械效率的公式：机 械 公 式斜 面 η=W 有用 W 总= Gh FL ×100%定滑轮 η=W 有用 W 总=Fs Gh =Gh Fh =GF ×100% 动滑轮 η=W 有用 W 总=Fs Gh =Gh F2h =G 2F ×100% 滑轮组η=W 有用 W 总=Fs Gh =Gh Fnh =G nF×100% 1、（2009?包头）如图1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% 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（ ）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% 3、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）A 、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高B 、两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C 、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D 、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大 4、（2010?泉州）建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N 的重物匀速提高5m ，拉力所做的功为4800J ，则该滑轮组的机械效率是（ ） A 、67% B 、73% C 、83% D 、100%5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F 1和F 2分别把质量相等的重物G 1和G 2提升到相同的高度，则（ ）A 、甲滑轮组的机械效率高B 、乙滑轮组的机械效率高C 、F 2做功的功率大D 、F 1、F 2做功的功率一样大 6、用完全相同的A 、B 两个滑轮组（绳重及摩擦忽略不计），分别提升重为G 1和G 2的两物体，若G 1＞G 2，它们的机械效率分别为ηA 和ηB ，则（ ） A 、ηA ＞ηB B 、ηA ＜ηB C 、ηA =ηB D 、无法判断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、（2007?恩施州）下列关于简单机械的理解，正确的是（）A、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B、吃饭时，筷子是个省力杠杆C、使用杠杆，就是为了省力D、使用定滑轮不省力，但可以省距离11、（2011?包头）如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s 内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A、滑轮组的机械效率是40%B、物体重300NC、拉力F做的功是600JD、拉力F的功率是40W．12、有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重和摩擦，，则上述两种情况中不正确的是（）A、滑轮组的机械效率不相等B、人做的额外功相等C、人做的总功相等D、绳子自由端移动的距离相等13、从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（）A、用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功B、用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功C、吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功D、吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功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、使用任何机械，它的机械效率都小于115、（2007?无锡）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=η2B、W1=W2，η1＜η2C、W1＜W2，η1＞η2D、W1＞W2，η1＜η217、（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800JB、额外功是100JC、有用功是400JD、机械效率是62.5%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。
2.（2009?长沙）小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f=600N，小强所用拉力F=250N，则拉力F的功率及该装置的机械效率。
30、（2010?重庆）如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重184N，动滑轮重6N，桶重10N，绳重和摩擦均不计．则拉力的大小及此时该装置的机械效率．1.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P总=Fs t =F?2ℎt =6N×2×0.1m2s=0.6w ．∴拉力F 做功的功率为0.3W ，计算结果不正确．D 、∵该滑轮组的机械效率η=G物Fn ×100%=10N6N×2×100%=83.3%． ∴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 ． 2. 解答：解：对木箱做的有用功：W 有=Gh=840N×1m=840J ，利用斜面做的总功：W 总=Fs=400m×3m=1200J ；额外功W 额=W 总﹣W 有用=1200J ﹣840J=360J ，斜面效率：η=W有用W总=840J1200J×100%=70%．故选C ．3. 解答：解：（1）小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功，因为物体重力相等，滑轮相同，上升的高度相同，所以两次做功相等； （2）由W=Gh 知，两次所做的有用功相等，所以机械效率相等；（3）因为甲图中有3段绳子拉着动滑轮所以F 甲=13（G 物+G 轮）；乙图中有2段绳子拉着动滑轮，所以F 乙=12（G 物+G 轮）；F 甲＞F 乙，V 甲=V 乙，根据P=Fv 得P 甲＞P 乙．故选D ． 4.解答：解：由图可知，n=2，s=2h=2×5m=10m ，当提升G=800N 的重物时，W 有用=Gh=800N×5m=4000J ，W 总=4800J ，滑轮组的机械效率：η=W有用W总×100%=4000J4800J×100%=83%．故选C ． 5. 解答：解：甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以S 1=3h 1，则η1=G 1ℎ1F 1s 1=G 1ℎ1F 13ℎ1=G 13F 1乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以S 2=2h 2则η2=G 2ℎ2F 2s 2=G 2ℎ2F 22ℎ2=G 22F 2又因为G 1=G 2，F 1=F 2，所以乙滑轮组的效率高．两物体上升速度相同，所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度．根据P=Fv ，拉力F 相同，所以F1的功率大．故选B ． 6. 解答：解：设将两个物体提升高度均为h ，∵使用滑轮组时，绳重及摩擦忽略不计，∴W 额=G 轮h ， 当提升的物重变化时，额外功大小不变；﹣﹣﹣﹣﹣﹣①∵η=W有用W 总=W有用W有用+W 额，∴1η=W 有用+W 额W 有用=1+W额W有用，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ∵G 1＞G 2，W 有用=Gh ，∴做的有用功：W 1＞W 2，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③综合分析：ηA ＞ηB ．故选A ．点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法，利用好“当绳重及摩擦忽略不计时，W 额=G 轮h”是本题的关键．8. B 9.A 11.C 12.C 13.A 14.D 15.C 17.AD 计算题：1: 解答：解：由图知，h=0.3m ，s=5h=5×0.3m=1.5m ，W 有=Gh=1500N×0.3m=450J ，W 总=Fs=400N×1.5m=600J ，η=W有W总×100%=450J 600J×100%=75%．故答案为：600，75%．2. 解答：解：由图可知，拉力移动的距离s 1和物体移动的距离s 2的关系： s 1=3s 2=3×6m=18m ，拉力F 的功率：P=；装置的机械效率：η==80%．故答案为：1500、80%．3. 解答：解：动滑轮可看做是绳子股数为2的滑轮组．绳重和摩擦均不计，所做的额外功就等于克服动滑轮和桶的重力做的功． 绳子末端的拉力F =12（G 沙+G 动+G 桶）=12×（184N +6N +10N ）=100N使用动滑轮所做的有用功W 有用=G 沙h=184N×2m=368J 使用动滑轮所做的总功W 总=FS=100N×2×2m=400J该装置的机械效率η=W有用W总=368J 400J=92%，故答案为：100；92%．。