备战中考物理提高题专题复习滑轮组的省力问题练习题附详细答案

1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.如图所示，水平拉力 Fi （6N）将物体（G=9N）沿直线匀速拉动 si的距离，做功 Wi, 借助滑轮组，F2使物体在同一水平面上匀速直线运动同样的距离 si, F2所拉绳端的上升距 离为瓯，做功为W2,则（）A. W2一定小于WiB. S2一定小于siC. F2一定大于G/3D. F2一定大于 Fi/3【答案】D【解析】【分析】【详解】水平拉力Fi将物体沿直线匀速拉动做功：Wi Fj借助滑轮组，使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离，拉绳端的上升距离为S2,做功：W2 F2s2 ；A .做功W2 W, W动，故A错误；B.有3股绳子承担S2 3sl，故B

2、错误；-1 -CD. F2 一 G轮 F1 ,故C错反，D正确。 3故选D。2 .如图所示，物体 A重100N,沿水平方向匀速拉动物体前进时，若物体 A与地面间摩擦 力f=60N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，则绳端的拉力F是 N,当绳子自由端向左移动3米时，物体 A向左移动 m。【答案】20 1【解析】【分析】由图中滑轮组可知，n=3,由于不计绳重、摩擦及滑轮重，根据滑轮组的省力公式1 一一一，一，一，一 rF - f得到拉力大小；根据绳子自由端移动的距离与物体运动的距离的对应关系得到物 3体运动的距离。【详解】n=3,因不计绳重、摩擦及滑轮重，则绳端的拉1由图可知，与动滑轮相连的绳子段数是

3、力60N 20NF 132物体运动的距离为3m /1m本题考查滑轮组省力公式的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳 子段数的判断。3 .如图所示，用滑轮组将重 120N的物体匀速提升2m,拉力为50N,不计滑轮与轴之间 的摩擦及绳重，动滑轮重为 N,额外功为 ,滑轮组的机械效率为 。【答案】30 60 80%【解析】【分析】【详解】1由图知，n=3,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力1 F= （G+G 动）3则动滑轮的重力G 动=3F G= 3X50NP 120N=30N2拉力做的有用功拉力端移动的距离拉力做的总功额外功3滑轮组的机械效率W 有用=Gh= 120NX 2m=

4、240Js=3h=3X 2m= 6m亚总=5» 50NX 6m= 300JW 额=W 总-W 有用=300J-240J=60JWT用W息240J300J=80%4 .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、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 F N,绕进旋轮上的绳子长度是m o【答案】B 50 41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G 200Nn 450N3

5、承重绳为4股，所以绕进旋轮上的绳子长度是S=4h=4X1m=4m【点睛】5 .如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为6N,则物体受到地面的摩擦力大小为No 一段时间内物体沿水平方向移动了 5m,拉力F做功 Jo【解析】【分析】【详解】1由图可知，n=2,弹簧测力计的示数为 6N,则拉力为6N,摩擦力f=2x 6N=12N摩擦力为12N。2拉力移动的距离s' =2s=2 5m=10m拉力做的功W=Fs=6N x 10m=60J拉力做的功为60J。6 .小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做

6、实验情况如图 所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论。(1)由(a) (b)两图。(2)由(c) ( b)两图。【答案】使用动滑轮匀速(竖直)提物体，省力但是不能改变用力的方向。使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体，物体越轻，拉力越小。【解析】【详解】1由图可知比较(a)、(b)两图提起物体一样重，(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计 示数，所以：使用动滑轮可以省力，动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以不能改变用力方向；(2)2比较图(b)与(c)可得：使用动滑轮匀速提升不重物时，物体重力越轻，所用的拉力越小，越省力。7 .如图所示，物体 A在水平桌面上，

7、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 No(3)若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动，则这个力F大小应为N。【答案】M 5 10【解析】 【详解】2F =Gm+Gb2N 8N 5N1由于M随物体移动而发生位置变化，所以 M是动滑轮。 2A对B的拉力为F,动滑轮M和B受力分析可知中：FA受力平衡，所以摩擦力 f=F=5N。 3A向左匀速运动时，受力平衡：F 左=f+F=5N+5N=10N。8 .如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的

8、物体时，物体恰好以 v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面 的摩擦力为 N,拉力F的功率为 W;将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将 (选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。【答案】20 40不变【解析】【分析】使用动滑轮可以省一半力；物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度；根据P ： 岸 Fv算出拉力F的功率；影响摩擦力的因素：压力和接触面的粗糙程度。【详解】1因为使用动滑轮可以省一半力，所以拉物体的力为F 2F 2 10N 20N物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和摩擦力一对平衡力，大小相等，则f F 20N

9、2由图知有2段绳子拉着物体，则有v绳 2V物 2 2m/s 4m/s则拉力F的功率为p Fv 绳 10N 4m/s=40W3将拉力F增大为20N时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水 平面的摩擦力不变。【点睛】本题考查了动滑轮的使用、平衡条件的应用、功率的计算、影响摩擦力的因素等知识，要 牢记影响滑动摩擦力的两个因素，当两个因素都不变时，摩擦力的大小不变，与其它因素 无关。9 .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 Wo较前一次提升物体，该 滑轮的机械效率 （选填“变

10、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=2 0.2m/s=0.4m/s绳重与摩擦不计，则拉力1F = （G 物+G 动）2即60N= 1（100N+ G 动）解得G动=20N,用此动滑轮将重 200N的物体时，拉力F'=；（200N+20N）=110N拉力功率为P=F' v=110N 0.4m/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。10.

11、如图所示，用F1的力将物体B匀速提升h,若借助滑轮组用 F2的力把物体B匀速提升 相同高度。下列说法确的是（）iQA.使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的两倍B. F1 一定大于F2C.滑轮组的机械效率为F2D. F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【分析】【详解】A.动滑轮与3股绳接触，故n=3,使用滑轮组过程中，绳子移动距离是物体的上升高度的 三倍，故A错误；B.由于匚G G动Fi G动F2=33故如果动滑轮很重，则 Fi不一定大于F2,故B错误；C.滑轮组的机械效率为於100%空空WnF2h 3F2h故C错误；D. Fi做功的功率为R = F1vF2做功的功率为

12、P2 nF2v （Fi G 动）v可知，F2做功的功率比Fi做功的功率大，故 D正确。故选D。ii.使用一个动滑轮匀速提升一个物体时，若分别沿如图所示的方向用力Fi、F2和F3,则这三个力的大小关系是：C. F3>F2>F1 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】B. F1>F2>F3D. F2>F3>F1固定绳子的一端与动滑轮接触的地方为支点，各力臂如下:可知Fl的力臂为直径，力臂最大，F2的力臂较大，F3的力臂最小，由杠杆平衡条件知，当阻力与阻力的力臂的积固定时，力臂越大，力越小.故三个力的关系为：Fi<F2<F3.故选C.12.如图所示，

13、甲滑轮组中滑轮的质量均为m,乙滑轮组中滑轮的质量均为0.5m,用甲、h,绳子自由端的拉力乙滑轮组分别使重力均为G的重物在相同时间内匀速上升相同高度分别为Fi、F2o不计绳重和摩擦， 则下列判断正确的是（B.拉力F1的功率小于F2的功率C.拉力F1做的功小于拉力 F2做的功D.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图知，图甲、图乙滑轮组，n=3,因为不计绳重和滑轮轴处摩擦，所以Fi=- (G+G 甲尸-(G+mg), F2=- (G+G 乙尸-(G+0.5mg)3333故Fi> F2,故A错误；BC.重物在相同时间内匀速上升相同高度h,则拉力移动距

14、离 s相同，拉力做功Wi= Fis, W2=F2s故Wi> W2,因为做功时间相同，所以拉力F1的功率大于F2的功率，故BC错误；D.甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同，6甲> G乙，则甲滑轮组做的额外功多，故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率，故 D正确。故选D。13 .用一动滑轮将重物匀速提升2 m,人对绳子的自由端所用力是 40 N,不计滑轮重和摩擦，则物重和提升重物所做的功分别是A. 80N, 80JB. 80N, 160J C. 40N, 160J" D. 40N, 80J【答案】B【解析】【分析】【详解】动滑轮省一半力，多费一倍的距离，所以物体的重为：G

15、2F 2 40N 80N ;由h 2m得s 2h 2 2m 4m,提升重物所做的功：W Fs 40N 4m 160J. 故选B.14 .如图水平桌面上的物体 A重100N,物体B重40N,此时物体 B恰能匀速下降；当用 一水平向左的力 F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中，若不计动滑轮和绳的重 力，不计绳与滑轮及滑轮轴间的摩擦，则下列说法正确的是()A. B上升了 2mB.拉力F的功率为20WC.物体A与桌面间的滑动摩擦力为 40ND.吊着B物体的绳子所做的功为 40J【答案】B【解析】【分析】【详解】A.滑轮组的动滑轮绕 2段绳，当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m

16、的过程中，A移动的距离为B升高高度的2倍，B上升了1mhB= =0.5m,2故A错误；BC.当A向右做匀速直线运动，A水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对 平衡力，故11f=- Gb=- X 40N=20N22当A向左做匀速直线运动，水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、B对A的拉力，由于滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，因压力不变，接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，所以向右的摩擦力为：f=20N . A向左做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A受到的水平向左的拉力为：F=f+ - Gb=20N+20N=40N ,2WP= 一tFs拉力F的功率为:40N 1m

17、=20W,2s故B正确，C错误;D.绳子拉力对物体 B所做的功为:W=GBhs=40NX 0.5m=20JD错误.15 .如图，小华用滑轮组匀速提升一个重为900N的物体，人拉绳的力 F为350N,不计绳重和摩擦，若用这个滑轮组匀速提升2100N的物体，绳未断裂，人的拉力为（）A. 650NB. 700NC. 750N【答案】C【解析】【分析】【详解】由图可知，通过动滑轮绳子的段数：n=3,不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力：D. 800N1 ,F1= （G+G 动），3由此可得动滑轮重:G 动=3F1-G=3X 350N-900N=150N当提起2100N物体时，人的拉力：_ 11 F2= （G

18、1+G动）=X （2100N+150N） =750N.33故选C.600N的物体，人拉绳的力1200N的物体时，人的拉力F为 250NF为A. 400N【答案】B【解析】【分析】B. 450NC.500ND. 600N【详解】由图可知，绳子承担重物的段数n为3,提升一个重为600N的物体时，拉绳的力,一1 一250N,根据F G物 G动求出动滑轮的重力为n当提升一个重为 1200NG动3F的物体时,G 物 3 250N 600N人的拉力为150N16 .如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为 （不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升450N1G 动-1200N 150N3综上所述，A

19、CD项不符合题意，B项符合题意。故选Bo17 .如图所示，在水平地面上，木箱重 600N,受到的摩擦力为 300N,用力F拉动木箱使它匀速直线运动了 2m （不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是B.拉力F的大小为200ND.绳自由端移动了 1mA.拉力F的大小为100NC.绳自由端移动了 4m【答案】C【解析】 【详解】AB.由图知，n=2,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则拉力1 .1F f 300N 150N2 2故A、B错误；CD.绳子的自由端移动的距离s 2s 2 2m 4m故C正确、D错误。故选Co18.如图所示，在粗糙水平地面上，用 10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑

20、轮重力）木 板B静止，木块 A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了 0.5m,滑轮组的机械效率为 80%?下列说法正确的是（）A.木块A受到的摩擦力为5NB.地面对木板 B的摩擦力为4NC. 5s内绳子拉力对木板 B做的功为2JD.拉力F的功率为0.5W【答案】D【解析】【分析】【详解】W F绳 2sA.滑轮组的机械效率为 80%,根据公式 =-=可算出绳子上的力为W息FesF拉 80% 10N 80% F 绳=4N22木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，根据二力平衡，摩擦力等于绳子上的 力，为4N, A错误；B.木板B静止，受力平衡，对其受力分析，受到绳子的拉力为

21、5N,方向向右，还受到木块A的摩擦力为4N,方向向左，因此地面给木板B的摩擦力大小为1N,方向向左，B错误；C. 5s内木板B静止，绳子拉力对木板 B做的功为0J, C错误；D. 5s内木块A移动了 0.5m,则拉力拉着滑轮移动了0.25m,拉力F的功率为c WFs 10N 0.25m 八，P 0.5Wt t 5sD正确。故选Do19.如图所示，置于水平桌面上的物体A重50N,物体B重30N,动滑轮重10N,物体B在匀速下降了 40cm的过程中，拉动物体 A在水平桌面上匀速移动了一段距离，忽略绳重 及滑轮轴上的摩擦，则下列说法正确的是（）qp底A.物体A移动了 20cmB.绳子拉力对物体 A做的功是8JC.物体A与桌面的滑动摩擦力为 30ND.若对物体A施加一个水平向左的力 F,使物体B可以匀速上升，则力 F的大小为40N 【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则拉力移动的距离为物体上升高度的2倍，物体B下降了 40cm ,则A移动的距离为