2020-2021中考物理滑轮组的力问题综合题汇编含答案

1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N,不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦，则(g取10N/kg)()A.作用在绳端的拉力F为6NB.在1s内拉力F做功1.2JC.在1s内拉力F的功率是0.4WD.水平桌面对物体A的摩擦力是2N【答案】B【解析】【分析】【详解】A.绳子上的力是相等的，因为弹簧测力计的示数是2N,所以，作用在绳端的拉力F为2N.故A错误；B.根据图示可知，滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体A在1s内通过的距离为s=vt=0.2m/sx1s=0.2m绳子自由端

2、移动的距离为s=3s'=3X0.2m=0.6m在1s内拉力F做功为W=Fs=2NX0.6m=1.2J故B正确;C.在1s内拉力F的功率为1.2J1s1.2W故C错误;D.由图可知，承担摩擦力的绳子股数是3,物体做匀速直线运动，则所以f=6N故D错误。故选Bo2.如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），其中甲装置为滑轮，它的优点是可以,若相同时间内，拉力Fi、F2做相同的功，则拉力Fi、F2做功时白功率PiP2,重物被竖直提升的高度h甲h乙（最后两空均选填“小于”、“等于”或“大于”）.【答案】定可以改变用力的方向等于等于【解析】【分析】【详解】1由图

3、示可知，甲是定滑轮；2甲装置中物体向上运动，拉力的方向是向下，所以甲滑轮可以改变用力方向；3相同时间内，拉力Fi、F2做相同的功，根据P=W可知，拉力Fi、F2做功时的功率P1等于P2；4用滑轮甲、乙匀速提升两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），它们都是克服物体的重力做功，即W=Gh,因为拉力Fi、F2做的功相同，所以重物被竖直提升的高度相同，h甲等于h乙.3 .工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计。则：（I）若某次运送建材的质量为40kg,滑轮组的机械效率是。动滑轮的重力是No（2）若工人在imin

4、内将建材匀速竖直向上提升i2m,作用在绳上的拉力为500N时，拉力的功率是W,运送建材的重力是N,此时的机械效率是。【答案】50%40020060060%.【解析】【分析】【详解】(1)1建材质量为40kg,其重力为由图乙得，当建材重力为2此时机械效率Gmg=40kg10N/kg=400N400N时，滑轮组机械效率为50%。400400+G动=50%解得G动=400N。(2)3滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，与动滑轮相连的绳子有两段，则该滑轮组可以省一半的力，建材向上提升了12m,则绳子段移动的距离为24m,拉力功率WFs500N24m=200Wtt60s4滑轮组省一半的力，所以G才+G动

5、=2F解得G材=600N。5此时的机械效率为G#600=60%G材G动600+4004 .如图所示，在力F作用下使重200N的物体在水平面上做匀速直线运动，当F=30N时,物体受到的摩擦力N(不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦)；当物体移动4m时，绳子自由端移动的距离m。777777777777【答案】608【解析】【详解】1由图知道，使用动滑轮时,是：m。【答案】B504n=2,由于不计滑轮重力和摩擦，所以，绳子自由端的拉力即物体受到的摩擦力是:f=2F=2X30N=60N2由于n=2,所以，当物体移动4m时，绳子自由端移动的距离是:s=2s物=2X4m=8mt5 .如图所示为家用手摇晾衣架，它

6、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FN,绕进旋轮上的绳子长度是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G200Nn450N3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】6 .一工人利用如图所示的滑轮组提起重物，当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的机械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦，则动滑轮重No【答案】100【解析】【分析】【详解】因不计

7、绳重和摩擦,由题意可知，效率G物G物G动=60%则动滑轮的重力为G动旦国二黑-150"10次故动滑轮的重力为100N。7.如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，动滑轮重力为为8N时，它恰好能匀速下降。2NO当B物体重力3(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NoF大小应为(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No【答案】M510【解析】【详解】1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：2F=Gm+Gb2N8N5N2A受力平衡，所以摩擦力f=F=5N。3A向左匀速运动

8、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】2040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PWFsFv算出拉力F的功率；影响摩擦力tt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

9、拉物体的力为F2F210N20N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fF20N2由图知有2段绳子拉着物体，则有v绳2V物22m/s4m/s则拉力F的功率为pFv绳10N4m/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. （1）如图甲所示，图中的装置相当于一个（填一种简单机械的名称）.甲(2)如图乙所示，使用此简单机械的主要目的

10、是乙(3)如图丙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了能自动回头的魔罐“，当将"魔罐在水平地面上滚出后，还能自动滚回来，这说明丙【答案】滑轮组省力机械能之间可以相互转化【解析】【详解】(1)1由图甲可知，绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的作用，用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢，说明使用该滑轮组可以省力；(2)2图乙是过盘山公路，盘山公路相当于斜面，山高一定，盘山公路相当于增大了斜面长度，因为在斜面高一定时，斜面越长越省力，所以人们修建盘山公路的目的是为了省力；(3)3魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能

11、，当动能为零时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能。魔罐来回滚动，说明了机械能是可以相互转化的。10 .如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（）【答案】C3GA.由图像可知11=12,由杠杆平衡条件Fl1F2I2可得F1=G,故正确，不符合题意;1B.由图像可知滑轮组n=3,则F2-G,故正确，不符合题意;3C.由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则F32G,故错误，符合题意;rL1八-，D.不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh即F4-G,故正确，不符2合

12、题意。故选Co11 .如图所示两个物体A和B,质量分别为M和m（已知M>m,用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上.若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）A.天花板对滑轮的拉力大小为（M+mgB.绳子对物体A的拉力为（M-m）gC.地面又物体A的支持力为MgD.绳子对天花板的拉力为2mg【答案】D【解析】【详解】B.由图可知该滑轮为定滑轮，因物体B静止，则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg,所以绳子对物体A的拉力为mg,故B错误；A.滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，所以由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的

13、拉力大小为2mg,故A错误；D.根据相互作用力可知，滑轮对天花板的拉力大小也为2mg,即绳子对天花板的拉力为2mg,故D正确；C.物体A受三个力的共同作用，向下的重力GMg、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N;由于物体A处于静止状态，所以物体A所受的三个力的合力为0,即FNG所以，地面对物体A的支持力的大小为NGFMgmg（Mm）g故C错误。故选D。12 .如图所示，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、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h,绳子自由端的拉力分别为Fi、F2O不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）A.拉力Fi

14、小于F2B.拉力Fi的功率小于F2的功率C.拉力Fi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，

15、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。i3.如图所示，工人师傅用250N的力F将重为400N的物体在20s内匀速提升2m,若不计绳重和摩擦，以下说法错误的是：()A.动滑轮重力为i00NB.工人做功的功率为50WC.滑轮组的机械效率为53.3%D.若提升物重变为500N,则拉力F为300N【答案】C【解析】【详解】A,由图知n=2,不计绳重和摩擦，拉力：i-F=-GG动；2则动滑轮的重力：G动=2FG=2250N-400N=i00N；故A正确，不符合题意；s=2h=22m=4m；B.绳自由端移动的距离：W=Fs=250N4m=i000J拉力做的功：的功率:工人做功的功率

16、即为拉力FcW息i000J,P=50W；t20s故B正确，不符合题意;C.拉力做的有用功:W=Gh=400N2m=800J；滑轮组的机械效率:WW心、100%=-800J-100%=80%；1000J故C错误，符合题意；D.若提升物重变为G=500N,则拉力为：1 _1F=G+G动=-500N+100N=300N；2 2故D正确，不符合题意。14.物体做匀速直线运动，拉力F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力是（）A.60NB.120NC.20ND.180N【答案】D【解析】【分析】，一，八，一，、，一一，一，1分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的

17、自重，根据F-f得n到物体受到的摩擦力。【详解】由图可知，动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力f3F360N180N故选Do【点睛】本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。15.如图，某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升100N的重物（不计摩擦和装置的自重）。下列说法正确的是（）A.可以把A、B简化看成动滑轮B.人将绳拉过1m时，物体也上升1mC.物体匀速上升时，人对绳的拉力为20ND.利用该装置不能省力，但能改变力的方向【答案】C【解析

18、】【分析】【详解】A.由图知道，提升物体时，A的轴固定不动，即属于定滑轮；而B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错误；B.由图知道，A、B组成的是滑轮组，且n=5,所以，拉力端移动距离s=5h当人将绳拉过1m时，物体上升的高度h=0.2m,故B错误；C.不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力1-1F1-G-100N20N55故C正确；D.由以上分析及图示知道，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D错误。故选C。16 .利用质量相等的滑轮，组装成如图所示的两种方式，将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是（）f匕A.甲图中绳自由端移动距离较小B.乙图中绳自由端作用力较小C.两种方

19、式所做的额外功相等D.增大提升高度，机械效率都会变大【答案】C【解析】【详解】A.若物体升高高度为h,则拉力移动的距离为御2h,电2h,则s甲s乙。故A错误；B.甲中：2F甲=6动+6,乙中：2F乙=6动G,所以F甲二5乙。故B错误；C.甲中：w甲额二G动h,乙中：W乙额二G动h,所以W甲额=w额。故C正确；D.机械效率公式：WGhGhG=,W总FsFnhnF所以机械效率跟物体升高的高度无关。故D错误。17 .用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是)【解析】【分析】【详解】不计绳子、滑轮的重力及摩擦，提起的是同一物体G;1-A.此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即FG;2B.此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即FG;1C.此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有3股，则FG;3，一，1八D.此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子有2股，则F-Go2由以上可知：在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是C故选Co18.在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示，若不为（）A.300N0.1m/s考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F和其移动速度的大小B. 150N0.1m/sD.30N0.2