2020-2021物理滑轮组的省力问题的专项培优练习题(含答案)及答案解析.docx

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1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图所示的滑轮组吊装100袋大米，每袋大米的质量是50kg，绳子能承受的最大拉力为1200N，不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦，g取10N/kg，则至少需要吊运的次数是（）A．9次B．10次【答案】D【解析】【详解】由题意及图知吊起重物的绳子股数为为：C．11次D．12次n=4，最大拉力F1200N，一次能吊起的大米重力G14F41200N4800N，一次能吊起的大米质量为：G4800Nm1480kg，g10N/kg因为每袋大米的质量是50kg，故一次能吊起的大米袋数为：n1480k

2、g9.6袋，50kg/袋由题意知一次能吊起9袋大米，即n19，则至少需要吊运的次数是：100袋n11.1次，9袋/次至少需要吊运12次。故选D。2．用一个动滑轮提起重100N的物体（绳重与摩擦不计），所用拉力60N。若用此动滑轮将重200N的物体以0.2m/s速度匀速上升时，拉力功率为_____W。较前一次提升物体，该滑轮的机械效率_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】44变大【解析】【详解】[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度v=20.2m/s=0.4m/s绳重

3、与摩擦不计，则拉力1F=(G物+G动)2即160N=(100N+G动)2解得G动=20N，用此动滑轮将重200N的物体时，拉力1F′=(200N+20N)=110N2拉力功率为P=F′v=110N0.4m/s=44W拉力功率为44W。[2]较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将增大。3．用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为____%；用此动滑轮将重为18N物体也提

4、高1m时，所做的总功是_______J。（不计绳重和摩擦）【答案】8020【解析】【分析】使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳子末端移动的距离s=2h，有用功就是将物体提升对物体做的功（W有Gh），拉力F做的功为总功（W总Fs），再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率；根据W总W有W额求出额外功，不计绳重和摩擦，使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W额G轮h，知道提升的高度，可以求出动滑轮重；再利用F1G轮G物求拉力大小，知道s=2h，利用功的公式求拉力做的功（总n功）大小，根据WGh求出有用功，利用效率公式求

5、出此时滑轮组的机械效率。【详解】[1]使用动滑轮时，承担物重的绳子股数n=2，物体被提升的高度h=1m，拉力移动距离snh21m2m有用功为W有Gh8N1m8J拉力做的总功为W总Fs5N2m10J滑轮组的机械效率W有100%8J100%80%W总10J[2]根据W总W有W额可知，额外功为W额W总W有10J8J2J不计绳重和摩擦，根据W额G轮h可知，动滑轮的重力G动W额2J2Nh1m不计绳重和摩擦，则有F1G动G物2N18N10N2拉力做的总功W总Fs10N2m20J4．如图所示，在水平拉力F的作用下，重为300N的物体恰

6、能在水平桌面上以0.lm/s的速度做匀速直线运动，此时物体与桌面的摩擦力大小为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），则拉力F=_________N及其功率P=_______W。【答案】206【解析】【详解】[1]由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为3，不计绳重、动滑轮重及摩擦，则绳端的拉力：F=1f=1×60N=20N；33[2]绳子自由端移动的速度为：v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s；则拉力F的功率为：P=Fv绳=20N×0.3m/s=6W。5．如图所示为家用手摇晾衣架，它是我们生活中经常使用的简单机械，其中A

7、、B两滑轮中属于动滑轮的是_____；若衣服和晾衣架的总重力为200N，晾衣架上升的高度为1m，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力_____m。F_____N，绕进旋轮上的绳子长度是【答案】B504【解析】【分析】【详解】[1]使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，由图可知B为动滑轮；[2]由图可知承重绳为4股，衣服和晾衣架的总重力为200N，所以绳子的拉力G200N50NF4n[3]承重绳为4股，所以绕进旋轮上的绳子长度是S=4h=4×1m=4m【点睛】6．如图所示的滑轮组，拉一重100N的物体M在水

8、平地面上做匀速直线运动，如果拉力F=20N，绳子拉出了6m，则物体受到的摩擦力为_____N，物体前进了_____m，弹簧测力计的示数为_____N。（不计滑轮重、绳重和摩擦）【答案】60240【解析】【详解】[1]由图可知：滑轮组上绳子的有效股数n=3，所以物体M与地面间的摩擦力f=nF=3×20N=60N