重庆市中考物理总复习测试A卷附答案 第7讲 简单机械 第二节 滑轮 滑轮组.docx

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重庆市中考物理总复习测试A卷附答案第7讲简单机械第二节滑轮滑轮组

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100N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.100NB.60NC.50ND.40N

2.（2017大渡口区二诊）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（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300N

C.绳子自由端拉力F的功率为70W

D.提升重物的过程中所做额外功为200J

3.（2017永川区指标到校）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为80kg的箱子，绳自由端施加的拉力为500N，箱子被匀速竖直提升了3m，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.2400J　62.5%B.3000J　80%

C.3000J　53.3%D.1500J　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＝η2B.F1＜F2，η1＝η2

C.F1＜F2，η1＞η2D.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96N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m，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0.3m/s

B.拉力克服物体重力做功的功率为24W

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120W

6.（2017六盘水）如图所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.1m/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（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.20N　2WB.20N　6W

C.60N　2WD.30N　6W

7.（2017陕西）如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，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3×104J

C.拉力的功率为660W

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4N，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

1m

1m

1.5m

2.5m

耗时

1s

1s

1s

1s

A.物体在CD区间运动的平均速度为2m/s

B.物体在BO区间运动时物体受到水平向左4N摩擦力

C.物体在OC区间运动过程中，拉力F做的功为3J

D.物体在BO区间运动过程中，拉力F做功的功率为1W

二、填空题

9.（2017南岸区二诊）利用如图所示的装置，在10s内将重为90N的物体匀速提升1m，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50N．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20N的水平拉力F作用下，使重200N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0.3m/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600N的拉力使重1140N的物体在10s内匀速上升了2m，小明的爸爸拉绳做功的功率为________W．体重为450N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15m，物体重G＝5.94×103N，汽车重G车＝1.8×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.2×103N，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3m/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＝

×100N＝50N，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＝2×2m＝4m；由于不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F＝

（G＋G动）＝

（600N＋100N）＝350N，B错误；拉力做的总功W总＝Fs＝350N×4m＝1400J，则绳子自由端拉力F的功率P＝

＝

＝140W，C错误；有用功W有＝Gh＝600N×2m＝1200J，则滑轮组的机械效率η＝

×100%＝

×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＝1400J－1200J＝200J，D正确．故选D.

3.B　【解析】箱子受到的重力：

G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N；由图可知，n＝2，绳端移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m，工人做的总功：

W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，有用功：

W有＝Gh＝800N×3m＝2400J，滑轮组的机械效率：

η＝

×100%＝

×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＝

可知，F1＞F2；由η＝

×100%＝

×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5s时间内物体上升的距离h＝

＝

＝1m，则物体上升的速度v＝

＝

＝0.2m/s，A错误；拉力克服物体重力所做的功W有＝Gh＝96N×1m＝96J，则其功率P＝

＝

＝19.2W，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＝40N×3m＝120J，D错误；该滑轮组的机械效率η＝

×100%＝

×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＝60N，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＝

F拉＝

×60N＝20N；水平拉力的功率：

P＝

＝

＝Fv＝Fnv物＝20N×3×0.1m/s＝6W．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＝5000N×6m＝3×104J，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＝3×6m＝18m，所以总功是W总＝Fs＝2200N×18m＝39600J，因此拉力的功率是P＝

＝

＝1980W，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＝

＝

＝2.5m/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

F＝

×4N＝2N，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2N，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1.5m，而动滑轮移动的距离为

×1.5m＝0.75m，所以拉力F做的功为W＝Fs＝4N×0.75m＝3J，C项正确；物体在BO区间运动时，拉力F做的功为W＝Fs′＝4N×

×1m＝2J，功率为P＝

＝

＝2W，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＝

＝

×100%＝

×100%＝

×100%可得：

拉力F＝

＝

＝40N；绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×1m＝3m；则拉力做的功W总＝Fs＝40N×3m＝120J，拉力的功率P拉＝

＝

＝12W；不计绳重和摩擦，由F＝

（G＋G动）可得，G动＝3F－G＝3×40N－90N＝30N；由Fmax＝

（Gmax＋G动）可得，提升的最大物重Gmax＝3×50N－G动＝150N－30N＝120N；此时滑轮组的机械效率η′＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝80%.

10.60　18　【解析】由图可知，由三段绳子承重，故F＝

则f＝3F＝60N；P＝Fv＝20N×3×0.3m/s＝18W.

11.240　300　【解析】由图可以看出物重由两段绳子承担，物体上升2m，则绳子自由端通过的距离为s＝nh＝2×2m＝4m，则小明爸爸做的功是W＝Fs＝600N×4m＝2400J，其功率为P＝

＝

＝240W；由F＝

可得，600N＝

，解得G动＝60N，体重为450N的小明拉动绳子时，作用在绳子上的最大的拉力为450N，则动滑轮和物体承受的最大拉力为900W，则物体受到向上的拉力为900N－60N＝840N，物体对水平地面的压力为1140N－840N＝300N.

12.

（1）匀速　

（2）2.4　83.3%　（3）所提物体的重力（4）不变

【解析】

（1）根据二力平衡可知，只有沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；

（2）从题图丙中可知弹簧测力计的示数为2.4N；第3次实验中滑轮组的机械效率为η＝

×100%＝

＝

×100%≈83.3%；（3）分析对比3次实验数据可知，同一滑轮组的机械效率主要与所提物体的重力有关，且提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高；（4）使用滑轮组提升物体时，若不计摩擦及绳重，则仅需克服动滑轮的重力做额外功，滑轮组的机械效率可以表示为η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%，由该公式可知，滑轮组的机械效率与它的绕绳方式无关，所以上述实验中换一种绕绳方法，滑轮组的机械效率是不变的．

13.解：

（1）n＝3，s＝nh＝3h＝3×15m＝45m

汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功

W＝Fs＝2.2×103N×45m＝9.9×104J

（2）滑轮组的机械效率

η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝90%

（3）v物＝

v＝

×3m/s＝1m/s

由v＝

得，将物体由井底拉至井口需要的时间

t物＝

＝

＝15s

（4）牵引力

F牵＝F＋f＝F＋0.1G车＝2.2×103N＋0.1×1.8×104N＝4×103N

牵引力做功的功率

P＝

＝

＝F牵v＝4×103N×3m/s＝1.2×104W