2018中考物理分类汇编_滑轮与滑轮组专题
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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 80 N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”)。
不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力: F= (G+GO =_ ( 140N+20N =80N;
n 2
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 4 N,物体A所受重力做的功为
"777777777777^7
【答案】0
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%该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,
【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 s 2ni 0.4m
【解析】解2物= =0.2m/s,因为n = 2所以V绳=22物=0.4m/s,拉力的功率 N FV= 4N -,滑 t 10s s
轮组的机械效率为 • ' = 87.5%.
Fs F2h 2F 2 x 4N
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( )
8|
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:
n
6动=门卩—G=2X 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、=Fs=150NX 4m=600J;故 C 错误;
D有用功:
W有 =Gh=200NX 2m=400J
滑轮组的机械效率:
n = 1’ = ^ '疋66.7%. 故 D正确。
训总 6°叮
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 400
N,物体M对地面的压力为 4500 N.(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支,
由力的平衡条件可得: F+F支=G,
则 F 支=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压=F支=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: FA' =3F+G定=3X 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 FA=F' A=1000N;
根据杠杆的平衡条件: FAX OA=F X OB且OA OB=1 2,
所以:FB=: =500N;
OB 20A
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 FB' =FB=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: FM支持=G- FB' =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:FM压=FM支持=45002
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 5.0 cm,拉力是 2 N,该滑轮组的机械效率 n = 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= x 15.0cm=5.0cm ;
3 3
由图可知,测力计的示数为 2N;
该动滑轮的机械效率: n =— =-==" ■ =75%
W忌陀 2NX 0.15m
(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 2m.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 x 104N•在没有将石像
提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力, (P水=1.0 X 10 kg/m, g=10N/kg )求:
(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:
— 3 3 3 4
F 浮=6排=p 液 gV排=1 X 10 kg/m x 10N/kg x 2m=2 x 10 N;
(2)不计摩擦和滑轮重力,根据 F」(G- F浮)可得石像的重力:
2
4 4 4 G=2F+F浮=2 x 1.6 x 10 N+2X 10 N=5.2 x 10 N;
(3) 石像的质量:
石像的密度:;G=5. 2X 1 Q4N
7= =5.2 x 103kg; -二二Fl二二三-二二一二二
_Y_二三三二三三p =£='-—• " =2.6 x 103kg/m3;
V 2 m3
(4) 石像减少的水的压强
3 3 4
△ P=p g △ h=1 x 10 kg/m x 10N/kg x 3m=3x 10 Pa;
答: ( 1)石像受到的浮力是 2x 1O4N;
(2) 石像的重力 5.2 x 1O4N;
(3) 石像的密度是 2.6 x 103kg/m3;
(4) 若将石像提升了 3m,石像受到水的压强减少了 3x 1O4Pa。
8. (2018滨州)如图所示,重 4OON的物体在30N的水平拉力F的作用下,以O.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 x 0.1m/s x 10s=3m,故A正确;B
拉力做功为: W总=Fs绳=30NX 3m=90J,有用功: W有 =n 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
t 10s
W育fs物 fs物 f
n祜一+——= --------- =丄得,物体与地面间的滑动摩擦力: f= n x 3F=80%X 3 x 30N=72N 故D正确。
W总Fs绳Fn日物nF
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F = 5 =丄次200N= 100N,故B正确;绳子的速度
2 2
=2X 0.4m/s=0.8m/s,拉力 F 的功率:P=Fv绳=100Nk 0.8m/s=80W 故 C正确,D错误;故应选 v绳=2v物
BCo