专项突破三 滑轮组相关计算 2025年中考物理基础知识分点练（含解析）

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专项突破三 滑轮组相关计算
1.(镇江)如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90 N的货物匀速提升1m.动滑轮的机械效率为90%.不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.求：
(1)上述过程中的有用功W有；
(2)上述过程中拉力所做的功WF；
(3)动滑轮所受的重力G动.
2.(百色)如图所示，工人师傅用滑轮组将重为500 N的物体在30s内匀速提升到6m高的楼上，已知动滑轮重为100 N，不计绳重及摩擦.求：
(1)拉力F;
(2)拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率.(计算结果保留一位小数)
3.(苏州)用如图所示的滑轮组将重为300 N的物体以0.1m /s的速度匀速向上提升10s.
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40 N，人的拉力做功400 J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功.
4.(泰安)如图所示，甲工人用水平推力F申推动重为750 N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率 乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力 为80 N.求:
(1)甲工人做的功；
(2)该滑轮组的机械效率.
5.(青海省卷)某建筑工人用300 N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，如图所示.若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：
(1)动滑轮的重力；
(2)工人做功的功率；
(3)该装置的机械效率.
6.(梧州)如图所示，利用滑轮把重为300 N的物体从斜面底端沿斜面往上匀速拉动10m，物体升高了6m，所用时间为10s，该装置的机械效率为75%，绳子自由端拉力为F，其方向始终与斜面平行，求在此过程中：
(1)拉力做的有用功；
(2)拉力的大小；
(3)拉力的功率.
7.(河北)图甲是一辆起重车的图片.起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为( 起重时汽车轮胎离开地面.图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力 F为5 000 N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示.(不考虑绳重，g取10 N/kg)
求：(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
(2)拉力 F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率.
8. (枣庄)如图所示,工人师傅用150 N的拉力,使重为1 000 N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍.不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦.求：
(1)工人师傅拉力的功率；
(2)动滑轮的重；
(3)若物重增大到2000 N，则滑轮组的机械效率是多少
9.(张家界)党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村.某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦.
(1)一个工人质量为60kg，竖直向上匀速拉动700 N的重物时，绳上拉力为400N，将重物提升2m用时20s，滑轮组的机械效率为多少
(2)在这20s的时间内拉力的功率为多少
(3)该工人能够提升的最重的物体约为多少 kg
(4)请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中.
(5)利用最省力的方式，提升800 N的重物，求绳上拉力的大小.
(6)利用最省力的方式，竖直向上以0.15 m/s的速度匀速拉动绳子，求20s物体上升的距离.
专项突破三 滑轮组相关计算
1. 解:(1)有用功
(2)绳端拉力所做的功
(3)由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2
绳端拉力
动滑轮的重力G动=nF-G=2×50 N-90 N=10 N
2.解：(1)由图可知，承担重物的绳子段数n=3，则由拉力 可得，
(2)拉力做的功W= Fs= Fnh=200 N×3×6m=3600 J拉力的功率
(3)工人所做的有用功W有= Gh=500 N×6m=3000J
滑轮组的机械效率 83.3%
3.解：(1)人对绳的拉力
(2)h= vt=0. 1m/s×10s=1m
克服动滑轮重力所做的功
克服绳重和摩擦所做的额外功
4.解：(1)甲工人做的功
(2)由于货物做匀速直线运动，货物与路面间的摩擦力
滑轮组对货物的拉力F=f=150 N
由图可知，n=3，则该滑轮组的机械效率 100%=62.5%
5.解：(1)由图可知，绳子的有效段数n=3，不计摩擦和绳重，动滑轮的重力
G动=nF-G=3F-G=3×300 N-800 N=100 N
(2)当水泥提高h=4m时，绳子自由端所移动的距离s=3h=3×4m=12m
工人做的总功 W总= Fs=300 N×12m=3600 J
工人做功的功率
(3)工人做的有用功 W有= Gh=800 N×4m=3200 J该装置的机械效率
6.解：(1)拉力做的有用功
(2)由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2
绳子自由端移动的距离
由 得，拉力做的总功
由 W=Fs得，拉力的大小
(3)拉力的功率
7.解：(1)提升货物过程中，起重车对水平地面的压力
支撑脚与地面的总接触面积
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
(2)由图丙可知，货物上升的速度
由图乙可知，承担物重的绳子段数n=3，所以绳端移动的速度
拉力 F的功率
(3)由图丙可知，货物上升的距离s=2.5m，则绳端移动的距离
s绳= ns=3×2. 5m=7. 5m
货物的重力 提升货物过程中滑轮组的机械效率
100%=80%
8.解：(1)由图可知，n=2，绳子自由端移动的速度
v= nv物=2×0.2m/s=0. 4m/s
工人师傅拉力的功率
(2)物体所受地面的摩擦力
f=0.2G=0.2×1 000 N=200 N
由于不计绳重和摩擦，则有
解得G动=2F-f=2×150 N-200 N=100 N
(3)若物重增大到2 000 N，则物体所受地面的摩擦力f'=0.2G'=0.2×2000 N=400 N
滑轮组的机械效率
100%=80%
9.解：(1)由图甲可知，绳子的有效段数n=2
绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m
有用功
总功
滑轮组的机械效率 87.5%
(2)拉力的功率
(3)由 可知，动滑轮的重力
工人在绳子自由端施加的最大拉力
则工人能提升物体的最大重力
则能提升物体的最大质量
(4)如答图所示
(5)由答图可知，此时绳子的有效段数n'=3提升800 N重物时，绳上的拉力
(6)物体上升的距离