重庆市2018年中考物理总复习第7讲简单机械第二节滑轮滑轮组测试1496
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第7讲 简单机械
第二节 滑轮 滑轮组
(建议答题时间：30分钟)
一、选择题
1. (2017湘西)如图是小李使用动滑轮匀速提升100 N货物的示意图(动滑轮重、绳重及摩擦不计)，小李用的力F应为 ( )
第1题图
A. 100 N B. 60 N C. 50 N D. 40 N
2. (2017大渡口区二诊)如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600 N的物体在 10 s 内匀速提升了2 m，已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦)，则提升重物的过程中正确的是
( )
第2题图
A. 滑轮组的机械效率是60%
B. 绳子自由端拉力F大小为300 N
C. 绳子自由端拉力F的功率为70 W
D. 提升重物的过程中所做额外功为200 J
3. (2017永川区指标到校)如图所示，工人用滑轮组吊起质量为80 kg的箱子，绳自由端施加的拉力为500 N，箱子被匀速竖直提升了3 m，不计绳重和摩擦，则工人做的功和滑轮组的机械效率分别是 (
)
第3题图
A. 2 400 J 62.5% B. 3 000 J 80%
C. 3 000 J 53.3% D. 1 500 J 62.5%
4. (2017通辽)某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 ( )
第4题图
A. F1＞F2，η1＝η2 B. F1＜F2，η1＝η2
C. F1＜F2，η1＞η2 D. F1＞F2，η1＜η2
5. (2017南岸区指标到校)如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为96 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3 m，滑轮组工作时的拉力F
与绳自由端移动距离s的关系如图乙所示．下列说法正确的是
(
)
第5题图
A. 物体上升的速度为0.3 m/s
B. 拉力克服物体重力做功的功率为24 W
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 图乙中阴影部分面积表示拉力的功率为120 W
6. (2017六盘水)如图所示，在水平拉力F的作用下，使重300 N的物体在水平桌面上以0.1
m/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60 N(不计绳重、动滑轮重及摩擦)，F及其功率的大小分别为 (
)
第6题图
A. 20 N 2 W B. 20 N 6 W
C. 60 N 2 W D. 30 N 6 W
7. (2017陕西)如图所示，某工地用滑轮组将重为5 000 N的货物匀速提升6 m，所用时间为20 s，在绳的末端所用拉力为2 200 N，下列说法错误．．的是 ( )
第7题图
A. M处滑轮的作用是改变力的方向
B. 提升货物过程中的有用功是3×104 J
C. 拉力的功率为660 W
D. 若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大
8. (2017随州)如图，水平地面ABOCD，以O点为界，AO段是一种材质，OD段是另一种材质．细线一端系在物体上，绕过轻质滑轮，另一端系在墙上，拉滑轮的水平力F恒为4 N，物体经A点开始计时，此后各段路程及耗时见下表．以下说法正确的是
(
)
第8题图
区间 AB BO OC CD
距离 1 m 1 m 1.5 m 2.5 m
耗时 1 s 1 s 1 s 1 s
A. 物体在CD区间运动的平均速度为2 m/s
B. 物体在BO区间运动时物体受到水平向左4 N摩擦力
C. 物体在OC区间运动过程中，拉力F做的功为3 J
D. 物体在BO区间运动过程中，拉力F做功的功率为1 W
二、填空题
9. (2017南岸区二诊)利用如图所示的装置，在10 s内将重为90 N的物体匀速提升1 m，不计绳重和摩擦，若整个装置的机械效率为75%，则拉力的功率为________W；若绳子能承受的最大拉力为50 N．此装置的机械效率最大可提高到________%.
第9题图
10. (2017巴南区指标到校)如图所示，在20 N的水平拉力F作用下，使重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的滑动摩擦力为______N; 若物体的速度为0.3 m/s，则拉力F的功率为____W.
第10题图
11. (2017巴蜀一模)如图所示，小明的爸爸用600 N的拉力使重1 140 N的物体在10 s内匀速上升了2 m，小明的爸爸拉绳做功的功率为________W．体重为450 N的小明也用此滑轮组来提升同一物体，但物体没有被拉动，则物体对水平地面的最小压力为________N．(不计摩擦及绳重)
第11题图
三、实验探究题
12. (2016聊城)在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下：
第12题图
实验
次数 钩码所受的重
力G/N 提升高度h/m 拉力
F/N 绳端移动的距离s/m 机械效
率η
1 2 0.05 1.0 0.15 66.7%
2 4 0.05 1.7 0.15 78.4%
3 6 0.05 ① 0.15 ②
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计，使钩码升高．
(2)表格中编号①处数据应为________，编号②处数据应为________．
(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与________________
有关．
(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
四、论述计算题
13. (2017育才一诊)如图所示，在一次野外救援行动中，救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口．已知井深15 m，物体重G＝5.94×103 N，汽车重G车＝1.8×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：
(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
(2)滑轮组的机械效率为多少？
(3)若汽车运动的速度为3 m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？
(4)汽车牵引力为多少？牵引力做功时的功率为多少？
第13题图
答 案
1. C 【解析】在不计动滑轮重、绳重以及摩擦的条件下，使用动滑轮可以省一半的力，所
以拉力F＝12×100 N＝50 N，故选C.
2. D 【解析】由题图可知，承担重物重力绳子的段数n＝2，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2 m＝4 m；由于不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F＝1n(G＋G动)＝12(600 N＋100 N)＝350 N，B错误；拉力做的总功W总＝Fs＝350 N×4 m＝1 400 J，则绳子自由端拉力F的功率P＝W总t＝1 400 J10 s＝140 W，C错误；有用功W有＝Gh＝600 N×2 m＝1 200 J，则滑轮组的机械效率η＝W有W总×100%＝1 200 J1 400 J×100%≈85.7%，A错误；提升重物的过程中所做额外功W额＝W总－W有＝1 400 J－1 200 J＝200 J，D正确．故选D.
3. B 【解析】箱子受到的重力：G＝mg＝80 kg×10 N/kg＝800 N；由图可知，n＝2，绳端移动的距离s＝nh＝2×3 m＝6 m，工人做的总功：W总＝Fs＝500 N×6 m＝3 000 J，有用功：W有＝Gh＝800 N×3 m＝2 400 J，滑轮组的机械效率：η＝W有W总×100%＝2 400 J3 000 J×100%＝80%.故选B.
4. A 【解析】由图可知，甲滑轮组承担物重的绳子为2股，乙滑轮组承担物重的绳子为3股，不计摩擦和绳重，在滑轮重G动和物重G相同时，由F＝G＋G动n可知，F1＞F2；由η＝W有W有＋W额×100%＝GG＋G动×100%可知，两个滑轮组的机械效率相同．故选A.
5. C 【解析】由题图甲可知，承担物体重力绳子的段数n＝3；则在5 s时间内物体上升的距离h＝sn＝3 m3＝1 m，则物体上升的速度v＝ht＝1 m5 s＝0.2 m/s，A错误；拉力克服物体重力所做的功W有＝Gh＝96 N×1 m＝96 J，则其功率P＝W有t＝96 J5 s＝19.2 W，B错误；由题图乙可知，纵坐标表示滑轮组工作时的拉力，横坐标表示绳自由端移动的距离，则阴影部分的面积表示拉力做的总功，即W总＝Fs＝40 N×3 m＝120 J，D错误；该滑轮组的机械效率η＝W有W总×100%＝96 J120 J×100%＝80%，C正确．故选C.
6. B 【解析】物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F拉＝f＝60 N，从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，不考虑绳的重力和绳的摩擦，所以绳子自由端的水平拉力为：F＝13F拉＝13×60 N＝20 N；水平拉力的功率：P＝Wt＝
Fst＝Fv＝Fnv物＝20 N×3×0.1 m/s＝6 W．故选B.
7. C 【解析】M处的滑轮固定不动，是定滑轮，其作用是改变力的方向，A正确；提升货物过程中的有用功是W有用＝Gh＝5 000 N×6 m＝3×104 J，B正确；滑轮组由三股绳子承重，绳子自由端通过的距离是s＝nh＝3×6 m＝18 m，所以总功是W总＝Fs＝2 200 N×18 m＝39 600 J，因此拉力的功率是P＝Wt＝39 600 J20 s＝1 980 W，C错误；在其他条件不变时，货物重力增大，有用功增大，而提升动滑轮所做额外功不变，所以有用功在总功中所占比例增大，因此机械效率增大，D正确．故选C.
8. C 【解析】物体在CD间运动的平均速度为v＝st＝2.5 m1 s＝2.5 m/s，A项错误；物体在AB、BO区间做匀速直线运动，此时绳子上的拉力为12F＝12×4 N＝2 N，由于物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力与绳子的拉力是一对平衡力，大小也是2 N，方向水平向左，B项错误；物体在OC区间运动时，物体移动的距离为1.5 m，而动滑轮移动的距离为12×1.5 m＝0.75 m，所以拉力F做的功为W＝Fs＝4 N×0.75 m＝3 J，C项正确；物体在BO区间运动时，拉力F做的功为W＝Fs′＝4 N×12×1 m＝2 J，功率为P＝Wt＝2 J1 s＝2 W，D项错误．故选C.
9. 12 80 【解析】 由图可知：承担物体重力绳子的段数n＝3；由η＝W有W总×100%＝GhFs×100%＝GhF×3h×100%＝G3F×100%可得：拉力F＝G3η＝90 N3×75%＝40 N；绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×1 m＝3 m；则拉力做的功W总＝Fs＝40 N×3 m＝120 J，拉力的功率P拉＝W总t＝120 J10 s＝12 W；不计绳重和摩擦，由F＝13(G＋G动)可得，G动＝3F－G＝3×40 N－90 N＝30 N；由Fmax＝13(Gmax＋G动)可得，提升的最大物重Gmax＝3×50 N－G动＝150 N－30 N＝120 N；此时滑轮组的机械效率η′＝W有用′W总′×100%＝GmaxhFmaxs×100%＝Gmax3Fmax×100%＝120 N3×50 N×100%＝80%.
