2024年中考物理复习专题：滑轮（含答案）

2024年中考物理复习专题：滑轮
一、选择题
1．在北京天安门广场，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起．这是因为旗杆顶部有一个滑轮，如图，该滑轮的作用是（　　）
A．增大绳子自由端移动的距离 C．减少拉力做功
B．改变拉力的方向 D．减小拉力
2． 如图所示，滑轮分别在力、、的作用下匀速提升同一物体，这三个力的大小关系是不计绳重及摩擦（　　）
A． B． C． D．
3． 如图所示，用同一个滑轮匀速提起同一重物M，不计滑轮重力和摩擦，其中用力最小的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
4．如图所示，两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦，比较甲、乙装置，正确的是（　　）
A．和大小相等 B．两装置绳子自由端移动距离相等
C．两装置所做有用功不同 D．甲装置和乙装置的机械效率相同
5．用如图所示的滑轮组，将重为5N的物体A匀速提升，已知动滑轮重为1N，不计绳重和摩擦，则作用在绳端竖直向下的拉力F的大小为（　　）
A．6N B．2N C．3.5N D．3N
6．如图所示的滑轮组，用50N的拉力F将重为80N的物体竖直匀速提起，绳子自由端在10s内移动了5m（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为30N B．提升物体所做的有用功为500J
C．绳端拉力的功率为25W D．滑轮组提升物体的机械效率为53.3%
7． 如图所示的滑轮组，不计绳重、滑轮重和摩擦。物体在水平拉力的作用下匀速向右运动，已知，物体运动的速度为，物体受到的摩擦力。下列说法中正确的是（　　）
A．若将增大为，则物体受到的摩擦力增大为
B．物体受到的重力为
C．水平拉力的功率为
D．物体在内克服摩擦力做功
8．如图甲所示，用电动机和滑轮组将一块矿石从水底匀速竖直打捞起来，矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为60W，矿石露出水面后，电动机对绳子拉力的功率80W，矿石上升全过程中，矿石运动的图像如图乙，动滑轮质量为10kg，不计绳重及摩擦，，；下列说法正确的是（　　）
A．矿石浸没时受到的浮力为200N B．矿石在空气中所受重力为500N
C．矿石的密度为 D．矿石露出水面后，滑轮组的机械效率83.3%
二、填空题
9．如图所示，工人要把重力为90N的沙子装在桶里从一楼吊运上二楼，他使用的是　 　滑轮；滑轮和装沙子的桶总重力为10N，不计绳中及摩擦，人对绳子的拉力为　 　N．
10． 如图所示，小北为了把重为的货物提升到高的地方，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物，不计绳重和摩擦，甲、乙两种方式中，　 　 可以省力。若乙方式中滑轮组的机械效率为90%，小北所用拉力为　 　。
11．用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 　 　（选填“A”或“B”），动滑轮重为 　 　N。
12．如图所示，工人用两个相同滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升3m，用了10s时间。若单个滑轮重为50N，不计绳重和摩擦，所需拉力F＝　 　N，此过程中滑轮组的机械效率为 　 　，拉力F做功的功率为 　 　W。
13． 如图所示，用滑轮组拉动重为的物体在水平桌面上匀速直线运动了。已知物体与桌面之间的摩擦力为，则滑轮组对物体所做的功为　 　，拉力的大小为　 　。不计滑轮重、绳重及摩擦
三、实验探究题
14．同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以改变　 　，但不可以　 　；
（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以　 　，但不可以改变　 　；
（3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为　 　，由图可知，利用滑轮组提升重物可以　 　，也可以改变　 　。
15．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实验
次数 物重
G物/N 动滑轮重
G动/N 钩码上升的高度h/m 动力
F/N 动力作用点移动
的距离s/m 滑轮组的机
械效率η/%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 3 0.5 0.1 2 0.3 66.7
4 4 1 0.1 0.5
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法　 　。
（2）在实验中，测量绳端拉力时，应尽量　 　匀速向上拉动弹簧测力计。利用乙图中弹簧测力计的示数，可计算出第4次实验时滑轮组的机械效率为　 　
（3）由表中第　 　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
（4）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和　 　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功　 　J。
四、计算题
16． 一名体重为的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在内将的重物匀速提升不计绳重及摩擦，求：
（1）当这名学生匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是，拉力做的功是多少？
（2）此装置中动滑轮的重力是多少？此时中学生对地面的压力是多少？
（3）若用该滑轮组将的重物匀速提升，此时滑轮组的机械效率是多少？
17．如图所示，动滑轮重 10 N，在 50 N 的拉力 F 作用下，滑轮组 拉着重 100 N 的物体 A 在水平面上以 0.1 m/s 的速度匀速运动 10 s (忽略绳重和滑轮间的摩擦) 。求：(g 取 10 N/kg)
（1）物体 A 受到摩擦力的大小；
（2）拉力 F 做功的功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
18． 某建筑工地用升降机提升货物的示意图如图所示。建筑工人用的拉力，将重的货物匀速提升，所用时间是不计钢丝绳和货箱的重力，不计摩擦。求：
（1）绳子自由端移动的速度。
（2）动滑轮的重力。
（3）滑轮组的机械效率。结果保留到
参考答案
1．B
2．A
3．B
4．D
5．D
6．C
7．B
8．A
9．动；50
10．乙；250
11．A；40
12．100；75%；60
13．30；20
14．（1）力的方向；省力
（2）省力；力的方向
（3）0.8；省力；力的方向
15．（1）
（2）竖直；50%
（3）1、2、3
（4）动滑轮重力；0.15
16．（1）解：学生做的有用功：，
不计绳重及摩擦，根据可知，则拉力做的功为：
答：当这名学生匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是，拉力做的功为
（2）解：由图可知，；
根据可知，拉力；
不计绳重及摩擦，根据可知，动滑轮的重力为：；
中学生站在地面，此时受到重力、拉力和支持力作用，即，
故F，
由于力的作用是相互的，所以
答：此装置中动滑轮的重力为；此时中学生对地面的压力为
（3）解：若用该滑轮组将的重物匀速提升，不计绳重及摩擦，此时滑轮组的机械效率为：。
答：若用该滑轮组将的重物匀速提升，此时滑轮组的机械效率为。
17．（1）解：由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，
由可得，物体受到的拉力：F＇=2F-G动=2×50N-10N=90N，
因物体A受到向左的拉力和向右的摩擦力做匀速直线运动，处于平衡状态，
所以，物体A受到的摩擦力：f=F＇=90N。
（2）解：由v=nv物和可得，拉力的总功率：P=Fv=Fnv物=50N×2×0.1m/s=10W；
（3）解：物体移动的距离：s物=v物t=0.1m/s×10s=1m，绳子自由端移动的距离：s=ns物=2×1m=2m，
拉力F对物体A做的有用功：W有=F＇s物=90N×1m=90J，拉力F做的总功：W总=Fs=50N×2m=100J，
滑轮组的机械效率：。
18．（1）解：由图可知，，
根据可知，绳子自由端移动的速度为：；
答：绳子自由端移动的速度为；
（2）解： 不计钢丝绳和货箱的重力，根据可知，动滑轮的重力为：；
答：动滑轮的重力为；
（3）解： 根据可知，滑轮组的机械效率为：。
答：滑轮组的机械效率为。