2018届中考物理分类汇编 滑轮与滑轮组专题
更新时间:2024-04-03 19:01:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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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”)。
解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,
不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=(G+G动)=(140N+20N)=80N;
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2 s,弹簧测力计的示数为 4 N,物体A所受重力做的功为_____J。
【答案】0
【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% 【解析】解V物=4N
=0.2m/s,因为n=2所以V绳=2V物=0.4m/s,拉力的功率P=FV=
=87.5%.
, 滑轮组的机械效率为
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( )
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: G动=nF﹣G=2×150N﹣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总=Fs=150N×4m=600J;故C错误; D、有用功:
.
W有=Gh=200N×2m=400J 滑轮组的机械效率: η=
=
≈66.7%.故D正确。
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=3×300N+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:FA×OA=FB×OB,且OA:OB=1:2, 所以:FB=
=
=500N;
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=GM﹣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=4500N。 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η= 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=×15.0cm=5.0cm; 由图可知,测力计的示数为2N; 该动滑轮的机械效率:η=
=
=
=75%;
(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=1.6×10N.在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρg=10N/kg)求:
4
水
3
=1.0×10kg/m,
3
.
(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: F浮=G排=ρ
液
gV排=1×10kg/m×10N/kg×2m=2×10N;
3334
(2)不计摩擦和滑轮重力,根据F=(G﹣F浮)可得石像的重力: G=2F+F浮=2×1.6×10N+2×10N=5.2×10N; (3)石像的质量: m==
石像的密度: ρ==
=2.6×10kg/m;
3
3
4
4
4
=5.2×10kg;
3
(4)石像减少的水的压强
△P=ρg△h=1×10kg/m×10N/kg×3m=3×10Pa; 答:(1)石像受到的浮力是2×10N; (2)石像的重力5.2×10N; (3)石像的密度是2.6×10kg/m;
(4)若将石像提升了3m,石像受到水的压强减少了3×10Pa。
8.(2018滨州)如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/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( )
4
3
3
4
4
3
3
4
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=3×0.1m/s×10s=3m,故A正确;B、拉力做功为:W总=Fs绳=30N×3m=90J,有用功:W有=ηW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η====得,物体与地面间的滑动摩擦力:
f=η×3F=80%×3×30N=72N,故D正确。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
,故B正确;绳子的速度v绳=2v物=2×0.4m/s=0.8m/s,拉力F的功
率:P=Fv绳=100N×0.8m/s=80W,故C正确,D错误;故应选BC。
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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=3×0.1m/s×10s=3m,故A正确;B、拉力做功为:W总=Fs绳=30N×3m=90J,有用功:W有=ηW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η====得,物体与地面间的滑动摩擦力:
f=η×3F=80%×3×30N=72N,故D正确。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
,故B正确;绳子的速度v绳=2v物=2×0.4m/s=0.8m/s,拉力F的功
率:P=Fv绳=100N×0.8m/s=80W,故C正确,D错误;故应选BC。
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