2021浙教版科学中考第一轮复习--物理模块（九）：滑轮和滑轮组【word，含答案】

滑轮、滑轮组
定滑轮 动滑轮 滑轮组
图示


实质 等臂杠杆 动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆
F与G的关系(忽略滑轮重及摩擦) F1＝G
F2＝
F3＝
作用 改变力的方向，但不省力 省力但不能改变力的方向 既能省力，又能改变力的方向
s与h的关系 s＝h s＝2h s＝2h
例1.如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N，以下说法不正确的是（?? ）
? A.?绳子自由端移动的距离是10m
? B.?克服摩擦力做的有用功是150J
? C.?滑轮组机械效率为75%
D.?拉力F做功的功率为10W
例2.如图所示，甲滑轮组中动滑轮的总质量为3m，乙滑轮组中动滑轮质量为2m，物体A的质量为2m，物体B的质量为m。在相同的时间内，分别用甲、乙两滑轮组使物体A和B匀速升高相同的高度h，绳子自由端的拉力分别为F1、F2。若不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（?? ）
? A.?拉力F1大于F2
? B.?拉力F1拉动绳子自由端的速度小于F2拉动绳子自由端的速度
? C.?拉力F1的功率小于拉力F2的功率
D.?甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
例3.如图，重600N的物体在50N的水平拉力F的作用下，以0.3m/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，拉力所做的功为是__________J，有用功率为__________W，物体与地面间的滑动摩擦力为__________N。
例4.小乐完成了“测滑轮组机械效率”的实验后，得到下表所示实验数据：
请你对小乐各次的实验数据进行分析、比较，回答下列问题：
（1）小乐所用的实验装置图是________。（选填“甲”或“乙”）
（2）通过小乐的实验可知，影响滑轮组机械效率的因素是________________。（写出一个即可）
（3）在绳重和摩擦都不计的情况下，选择第1次的钩码和动滑轮，用另一图示的绳子绕法来做实验，滑轮组的机械效率是否相同？请通过推导分析。_____________________________。
例5.智能汽车己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，如图是一款质量为2t的智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，将质量为1200kg的物体A以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为1.5×104W，不计绳重和轮与轴的摩擦．（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：
（1）该滑轮组的有用功；
（2）拉力F的大小；
（3）假如在此过程中恰好完全燃烧汽油4g，则该汽车将内能转化为机械能的效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一位小数）
1.用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知G物=300N，体积为6000cm3，物体浸没在水中时5秒上升高度为90cm，当物体完全离开水面后，5秒内上升60cm，已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力），g取10N/kg。则错误的是（?? ）
? A.?当物体在水中上升90cm，绳子自由端上升270cm
? B.?动滑轮重力为60N
C.?出水前，绳子自由端拉力功率18W
D.?出水后，绳子自由端拉力为200N
2.如图各装置中，每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ??）
? A.?使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
? B.?使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C.?使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
? D.?四个简单机械中，丙滑轮组的机械效率最小
3.如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为2N。当B物体重力为8N时，它恰好能匀速下降。
(1)以上装置中属于动滑轮的是__________(填字母)。 ?
(2)物体A所受的摩擦力为__________。
(3)若用一个水平向左的力F拉物体A，使B以2m/s的速度匀上升，则F的功率为__________。
4.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。为了尽快疏通道路，交警只用了30秒的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5吨的故障车匀速拖离了现场。若绳子自由端前进的速度是9米/秒，其拉力F是500牛，故障车行进过程中平均阻力与该车重比值为0.08。求：
（1）故障车在30秒内通过的路程。
（2）30秒拉力F所做的功。?
（3）前进过程中该滑轮组的机械效率。
5.工人用图示装置在10秒内将质量为450千克的货物匀速提升2米，此过程中拉力的功率为120瓦。(g取10牛/千克)求：
(1)拉力做的有用功；
(2)滑轮组的机械效率；
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物时候，额外功占总功的20%，则工人提升货物的重力和拉力分别为多少（不计绳重和摩擦）？
?
6.某建筑工地上，一名工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重(如图所示)。若工人在5s内将泥桶匀速向上提升10m。
求: （1）工人使用滑轮组时做的有用功为多少。
（2）工人拉绳子的拉力的功率是多少。
（3）滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1%）
1.如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是（?? ）
? A.?两钩码上升的速度相等 B.?两滑轮组绳端的拉力相等
? C.?甲滑轮组的总功比乙少 D.?两滑轮组的机械效率相等
2.甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮重力都相同， 用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦和绳重，下列说法正确的是（?? ）
A.?若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率
? B.?若G1=G2，拉力做的总功相同
? C.?若G1=G2，拉力大小相同
? D.?用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
3.在“探究滑轮组的机械效率”时，小金利用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组实验，实验中测得数据真实可靠，见下表：
（1）请根据表中数据，在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）表格中编号①处数据应填___________；
（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与______________无关。
（4）分析表中第1、3、4组数据，你得出的本实验结论是：同一滑轮组匀速提升重物时，机械效率随_____________的增加而增大。
4.利用如图所示的滑轮组，用F=800N的力拉绳子自由端，货物A重3000N，A以0.6m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%，求：
（1）货物A在10s内移动的距离。
（2）该过程中拉力F的功率。?
（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
5.如图所示，用滑轮组拉动重500N的物体，为使物体在水平方向上匀速移动5m，所用拉力F需20N，若滑轮组的机械效率为90%，求：
（1）拉力F做的功；
（2）地面对物体的摩擦力。
参考答案
例1.D
例2.D
例3.450，36，120
例4.（1）乙。（2）动滑轮重力或物体重力。（3）η=W有W总=GhGh+G动h×100%=GG+G动×100%；两次实验中G和G动都相同，故机械效率相同。
例5.（1）W=Gh=12000牛×3米=3.6×104焦?? （2）F=P/V=15000瓦÷3米/秒=5000牛（3）η=W机/W内=45000焦÷184000焦=24.5%
1.C
2.C
3.M 、 5N、40W?
4.90 ??1350000 ??72%
5.(1)W有=Gh=mgh=900J?(2)W总=Pt=1200J ???η1=W有/W总=75%??
(3)W额=W总-W有=300J? ?G轮=W额/h=150N? η2=1-20%=80% ???
80%=G物G物+G轮? ?G物=600N? ? ? F=G物+G物3=250N? ?
6.（1）2200 （2）720 （3）91.7%
1.D
2.A
3.
(1)如图? (2) 66.7? (3)物体上升高度? (4)物重
4.（1）S=Vt=0.6m/s×10s=6m （2）解:n=3，绳子自由端拉力F的速度为V=0.6m/s×3=1.8m/s P=FV=800N×1.8m/s=1440w （3）解法一：η=W有/W总，W总=Pt=FS=14400J，W有=14400J×75%=10800J，重物克服摩擦力的功即有用功，W有=fS物 故f=W有/S物=10800J/6m=1800N 解法二：由η=W有用W总=fsFns=fnF得摩擦力f=nηF=3×75%×800N=1800N
5.（1）300J（2）54N