中考物理易错题专题复习-滑轮组的省力问题练习题附答案解析

一、初中物理滑轮组的省力问题 1．体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：

①动滑轮重为200N ②此过程中，工人对绳的拉力做功1000J ③重物匀速上升过程中，它的机械能增大 ④若增大重物A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可能达到90% 关于小明的以上论断（ ） A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①②③正确 D．①②③④都正确

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 由题意物体所受的重力 80kg10N/kg=800NGmg物物

物体上升的高度1mh，此时滑轮组做的有用功为 =h800N1m800JWG物有

根据机械效率公式=100%=80%WW有总有，总功为 800J===1000J80%WW有

总

而=WWW总额有有 ==1000J800J=200JWWW额总有

又因为=WGh额动可得 200J=200N1mWGh额

动

①②均正确。 机械能是动能和势能的总和，当重物匀速上升过程中，动能不变，势能增加，它的机械能增大，③正确。 若要滑轮组的机械效率达到90%，由效率公式有 =100%90%1(gg)33WmghWmmh有物总物动＝

化解可得当=9mm物动时，滑轮组的效率能到达90%，则若增大重物A的质量，用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率能达到90%，④错误。 故选C。

2．(1)如图甲所示，图中的装置相当于一个_______(填一种简单机械的名称)．

(2)如图乙所示，使用此简单机械的主要目的是_______．

(3)如图丙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了能

自动回头的“魔罐”，当将”魔罐“在水平地面上滚出后，还能自动滚回来，这说 明_______． 【答案】滑轮组 省力 机械能之间可以相互转化

【解析】 【详解】 (1)[1]由图甲可知，绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的作用，用较小的力就可以使作用

有较大力的两根木棍靠拢，说明使用该滑轮组可以省力； (2)[2]图乙是过盘山公路，盘山公路相当于斜面，山高一定，盘山公路相当于增大了斜面长

度，因为在斜面高一定时，斜面越长越省力，所以人们修建盘山公路的目的是为了省力； (3)[3]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势

能，当动能为零时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。魔罐来回滚动，说明了机械能是可以相互转化的。

3．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（WGh有），拉力F做的功为总功（WFs总），再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率；根据WWW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WGh额轮，知道提升的高度，可以求出动滑轮

重；再利用1FGGn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WGh求出有用功，利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。 【详解】 [1]使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n=2，物体被提升的高度h=1m，拉力移动距离

21m2msnh 有用功为 8N1m8JWGh有

拉力做的总功为 5N2m10JWFs总

滑轮组的机械效率

8J100%100%80%10JWW有

总 [2]根据WWW总有额可知，额外功为

10J8J2JWWW额总有 不计绳重和摩擦，根据WGh额轮可知，动滑轮的重力 2J2N1mWGh额

动

不计绳重和摩擦，则有 

1

2N18N10N2FGG动物

拉力做的总功 10N2m20JWFs总

4．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 cm2 ，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

280N120N200N11(22FGG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 500N200N300NFGF人支拉

由于力的作用是相互的，则小夏对地面的压力 300NFF压支

受力面积 22400cm0.04mS

小夏对地面的压强 2300N7500Pa0.04mFpS压

5．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_______。

【答案】50% 400 200 600 60%. 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]建材质量为40kg，其重力为

=40kg10N/kg=400NGmg

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

400===50%400+GGGG动动

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 500N24m==200W60sWFsPtt

[4]滑轮组省一半的力，所以

+=2GGF动材

解得=600NG材。 [5]此时的机械效率为 600===60%

600+400GGG材

动材

6．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m，弹簧测力

计的示数为_____N。（不计滑轮重、绳重和摩擦）

【答案】60 2 40 【解析】 【详解】 [1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M与地面间的摩擦力

f=nF=3×20N=60N 物体受到的摩擦力为60N。 [2]物体移动的距离

116m=2m33=ss物绳

物体前进了2m。 [3]弹簧测力计与定滑轮相连，定滑轮上有两股绳子，因此弹簧测力计的示数为

F弹＝2F＝20N×2＝40N 弹簧测力计的示数为40N。

7．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C时，滑轮_______可以看作等臂杠杆（选填“A"或“B”）.若物体C重为50牛，滑轮重力不计，则力F2的大小为___________牛.

【答案】A 25 【解析】 【详解】 [1]由图可知，A滑轮是定滑轮，所以滑轮A是等臂杠杆。 [2]滑轮B是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N。

8．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。

（1）以上装置中属于动滑轮的是________（填字母）。 （2）物体A所受的摩擦力为________N。 （3）若用一个水平向左的力F拉物体A，使其向左匀速运动，则这个力F大小应为________N。

【答案】M 5 10

【解析】 【详解】 [1]由于M随物体移动而发生位置变化，所以M是动滑轮。

[2]A对B的拉力为F，动滑轮M和B受力分析可知中：

2F=GM+GB

2N8N5N2F

A受力平衡，所以摩擦力f=F=5N。

[3]A向左匀速运动时，受力平衡：

F左=f+F=5N+5N=10N。

9．某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为125N（不计绳重及摩擦），则动滑轮重_____N，5s内人拉绳子做的功是_____J。

【答案】75 375 【解析】 【分析】 【详解】 [1]看图可知动滑轮上绕过的绳子股数n=3。根据滑轮组受力关系