3.4 简单机械（滑轮）专题练习（含答案）

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滑轮专题练习
一、选择题
1．图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到地面的摩擦力是2N B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.4m/s D．拉力F做功功率为2W
3．如图甲所示，重为120N的物块在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知该物块在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析正确的是(　　)
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙壁受到滑轮组的拉力大小为16N
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力 F为5N
D．在10s内， 拉力 F做功的功率为1.2W
4．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N（不 计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（　　）
A．70N B．100N C．105N D．110N
5．高速铁路的输电线无论冬夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为100N，若某段时间内坠砣串缓慢下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B．坠坨对钢绳的拉力做功1200J
C．输电线P端向左移动了40cm
D．输电线P端受到的拉力大小为6×103N
6．如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同高度（不计滑轮和绳的自重及摩擦），所用的拉力分别是F甲和F乙，拉力的功率分别是P甲和P乙。则（　　）
A．F甲＞F乙 B．F甲=F乙 C．P甲＞P乙 D．P甲＜P乙
7．如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体A在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3（不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦），则它们的大小关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是 (　　)
A． B．
C． D．
9． 下图的简单机械中，忽略机械自重和摩擦，当提起相同重物时，不能省力的是(　　)
A． B．
C． D．
10． 在实验中，某同学用滑轮把重为1牛的钩码以0.1米/秒的速度匀速提升1米，在不计摩擦的情况下，以下说法正确的是（）
A．该滑轮为动滑轮 B．钩码上升的高度为0.5米
C．拉力F的大小为0.5牛 D．该同学做功的功率为0.1瓦
11．如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且动滑轮的重力小于物体重力，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．三个装置所做的有用功为
B．绳子自由端移动的速度关系为
C．绳子自由端的拉力大小为
D．三个装置的机械效率为
12．如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，一直弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（　　）
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛 B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦 D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
二、填空题
13． 如图所示， 物体A 重为200N， C D滑轮重均为30N。物体B 重为120N，它恰好能拉着A 向右匀速运动。现用水平向左的拉力 F作用于物体A 上，使物体B在5s 内匀速上升了0.8m，则：(不计绳重和摩擦)
（1） 图中 D为 (填“定”或“动”)滑轮， C在此次提升重物过程中的作用是　 　。
（2）拉力F的大小为　 　N，拉力F的功率为　 　W
14．如图所示，A、B两个滑轮组成的滑轮组中，　 　（选填“A”或“B”）是动滑轮，在不考虑滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦时，以的速度匀速拉动物体，物体与桌面的摩擦力是60N，则绳子自由端移动的速度为　 　m/s，拉力F为　 　N。
15．用如图甲所示的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力为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　 　（填“A”或“B”），动滑轮重为　 　N。
16．舞台剧演出时常用威亚控制演员升降。如图甲所示，是一个定点提升式威亚系统，图乙是威亚系统中滑轮组的简易示意图。已知演员质量为50千克，动滑轮质量为10千克。(不计钢丝绳质量、滑轮与绳子之间摩擦)
（1）图乙中A、B两个滑轮中属于动滑轮的是　 　(填字母)。
（2）为使演员匀速上升，升降电机要提供的拉力为　 　N。
（3）一次演出中，演员位置升高了2米，则升降电机的拉力做功为　 　J。
17．台风将小区绿化带里的树吹倒了，小明将绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，慢慢将吹倒的树扶正 (如图)。
（1）图中甲树相当于　 　(选填“定”或“动”)滑轮；
（2）若不计绳重和摩擦，甲树受到300N 的拉力，则小明对绳子的拉力至少为　 　N。
18．如题图，重100N的物体，以0.1米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力是20N，此时滑轮组机械效率为80%，则物体A受到的滑动摩擦力是　 　N，10秒内绳子自由端通过的距离是　 　米，作用在绳子自由端的拉力F做功的功率为　 　W（不计滑轮及绳重，但绳与滑轮间的摩擦不可忽略）
三、综合题
19． 如图所示，甲和乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，但它们又有不同点。请回答：
（1）　 　滑轮组能改变用力的方向，而　 　滑轮组不能改变用力的方向。
（2）甲滑轮组有　 　段绳子承担物重，乙滑轮组有　 　段绳子承担物重，　 　滑轮组更省力些。(不计滑轮重、绳重和摩擦)
（3）如果都使物体上升高度h，那么甲滑轮组的绳子自由端向下移动　 　，乙滑轮组的绳子自由端向上移动　 　。
20．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，其优点是既可以省力又可以　 　。已知每件货物重100N，每次运送的量不同，图乙记录了匀速提升货物的整个过程中拉力 F随货物重力增加而变化的图象，由图可知动滑轮重为　 　牛。当滑轮组运送400牛重的货物上升6米高时，拉力 F所做的功是　 　焦。 (不考虑绳重和摩擦)
21．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为，用时。求：
（1）所做的有用功；
（2）工人所用拉力的功率；
（3）动滑轮的机械效率。
22．装修没有电梯的房屋时工人常用滑轮组提升沙石等材料。如图所示，用滑轮组匀速提起质量为1000 N的材料，拉力大小为400 N，材料在20s内向上移动了2m，不计绳重和摩擦。
（1）工人拉绳的速度是 　 　m/s。
（2）拉力做功的功率是　 　W。
（3）若工人的体重为500 N，绳子可承受的拉力最大为800 N，则该工人利用这个滑轮组最大能匀速提升物重为多少的物体 (写出计算过程)
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】B
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】A
7．【答案】C
8．【答案】A
9．【答案】D
10．【答案】D
11．【答案】A
12．【答案】C
13．【答案】（1）动；改变力的方向
（2）150；48
14．【答案】B；0.3；20
15．【答案】A；40
16．【答案】（1）B
（2）300
（3）1200
17．【答案】（1）动
（2）150
18．【答案】32；2；4
19．【答案】（1）甲；乙
（2）2；3；乙
（3）2h；3h
20．【答案】改变力的方向；，可知，动滑轮的重力为100N。；
21．【答案】（1）解：根据题意可知，工人做的有用功。
（2）解：根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
则动滑轮绳端移动的距离为；
则拉力做的总功；
所以拉力F的功率。
（3）解：动滑轮的机械效率。
22．【答案】（1）0.3
（2）120
（3）解：动滑轮的重力：
最大拉力
最大物重
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