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1、浙教版九年级上册第三章第四节简单机械-滑轮【同步练习-解析】一、选择题1.甲乙两个滑轮组如下图,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们在相同时间内分别将重物G/、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,以下说法正确的选项是()Z/ZZZZZ ZZ/Z/ZZA.假设G=G2,那么拉力做的总功相同B.假设G1=G2,那么甲机械效率大于乙机械效率C.假设耳=与,那么拉力做功的功率相同D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变【答案】B【解析】AB.甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以假设把物体提升相同的高 度,乙滑轮组做的额外功多。假设G尸G2,把物体提升相同的高度,那么根据

2、卬=6力可知, 甲、乙所做的有用功相同,总功等于有用功和额外功之和,所以乙滑轮组的总功较大,由 二兽可知甲的机械效率大于乙的机械效率,故A错误,B正确;%C.相同时间内提升相同的高度,由口 = 士可知物体上升的速度相同,图甲中滑轮组的动滑 t轮绕3段绳,图乙中滑轮组的动滑轮绕4段绳,那么甲、乙绳子自由端的速度分别为v /=3v, v ,=4u假设F/ = F2,由2二所可知乙图中拉力做功的功率较大,故C错误;D.用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功 在总功中的比值发生变化,即机械效率变化,所以D错误。A.该装置可简化看成由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

3、,那么属于动滑轮的是滚轮AB.重物上升3m,绳子自由端下降12mC.整个过程中,小明所做功的是2700JD.该过程中,小明做功的功率为127.5W【答案】D【解析】A.提升物体时,A的轴固定不动,属于定滑轮;B和物体一起移动,属于动滑轮,故A 错误;B.由图知,=5,拉力端移动距离5=5/z=5x3m=15m故B错误;CD.重物重力G=mg=SOkgx 10N/kg=800N小明对重物做的功W 尸 G/z=800Nx3m=2400J动滑轮B的重力G轮g=5kgx 10N/kg=50N额外功为W 折G 轮/z=50Nx3m=150J不计绳重和摩擦,整个过程中,小明做的功W卡W 疗 W朽2400J

4、+150J=2550J那么功率为p=Hk=2550J=1275Wt 20s故C错误,D正确。14.物体A在拉力作用下沿同水平面匀速运动了一段距离s,如下图,试比拟拉力、F2,及拉力所做的功”、卬2的大小。(滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦不计)A.耳=叱=%A.耳=叱=%B.耳=$2,叱=叱吗1 - 4-叱吗1 - 4-叱居二 4-D.【答案】B【解析】物体A在两种情况下的摩擦力/相等,上图滑轮是动滑轮,以下图滑轮的轴固定不动,可以 看做是特殊使用的定滑轮。那么月=3人6=2/故/2=4B,即耳由卬=打知道,拉力所做的功分别是W=Fix2s=fx2s = fsW2=F2 x - s = 2fx -

5、 s = fs22即叱=叱,故B正确。.如下图,货物G重280N,动滑轮重20N,为使杠杆平衡,那么竖直向上的力尸的大 小为(杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计)()A. 100NB. 200NC. 3OOND. 400N【答案】B【解析】物体和动滑轮由2段绳子承当,杠杆A端的力9=g(G+G 动)=-x(280N+20N)=150N2设杠杆的一个小格是I,根据杠杆平衡条件得FAxOA FxOB150Nx4/=Fx3/解得 F=200No.如下图,用10N的水平拉力尸拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平 地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。假设不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩

6、 擦,那么以下说法中正确的有()A. B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.4m/sC.绳子拉物体A的功率为1WD,在运动过程中假设将拉力厂增大,弹簧测力计的示数也将增大【答案】C【解析】A.B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由 平衡条件得:B受到的摩擦力户方 =3N,方向水平向右,故A错误。B.物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为O.lm/s,故B错误。C.由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为尸的一半,是5N,功率为w FsP = = = Fv = 5NxO.2m/s = lWt t故C正确。D.测力计对B的拉力与A

7、对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,假设拉力增大,由于 B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,仍为3N,故D错误。17.如下图,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及摩擦。用图甲绕法匀速提升重900N的物体时,机械效率为90%,以下判断正确的选项是()甲 乙A.拉力F1的大小为450NB.用图乙绕法匀速提升300N重物时,机械效率为75%C.滑轮组中的动滑轮相当于一个省距离的杠杆D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,尸2做功少【答案】B【解析】A.甲滑轮组的片2,机械效率为W行用二G.二.叫F、s叫那么拉力Fi的大小为= 900N=50()n叼 2 x 0.9故A错

8、误。B.由甲可知,动滑轮重为6动=-G =2x500N-900N = 100N乙滑轮组的=3,用图乙绕法匀速提升300N重物时,机械效率为30N =75%30N =75%G2+G幼 300N + 100N故B正确。C.滑轮组中的动滑轮省力,相当于一个省力的杠杆,故C错误。D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,即有用功相同,由机械效率计算式可知,重物、动滑轮相同时机械效率相同,故两个滑轮组拉力做功也相同,故D错误。18. 一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如下图的装置进行升降。吊 篮的质量为机/,建筑材料的质量为22,人对绳子的拉力为F,吊篮在拉力的作用下匀速上升了人 不计绳

9、重和轮与轴的摩擦。以下表述正确的选项是()A.有用功为根/g,动滑轮上升的距离为/zB.额外功为根/g/z,动滑轮重为2广加2gC.有用功为机2g/2,滑轮组的机械效率为竽 2FD.总功为3b,人拉绳子移动的距离为3人【答案】C【解析】由图可知作用在动滑轮上的绳子有2段。A.有用功为W有后G物h=m2gh动滑轮上升的距离和吊篮上升的高度相等,所以动滑轮上升的距离为人 故A错误;B.不计绳重和轮与轴的摩擦,额外功包括克服动滑轮和吊篮重力做的功,如g/z是克服吊 篮重力做的功,绳子自由端的拉力F y (G /Gi+G 动)动滑轮的重力G=2F-G 协Gi= 2F-mig-m2g故B错误;C.总功为

10、W 总=Fs=Fx2h=2 Fh滑轮组的机械效率为% _ 径g = m2g, - W总 2Fh IF故C正确;D.作用在动滑轮上的绳子有2段,绳子拉下的长度是2%,故D错误。19.如下图,吊篮的重力为400N,动滑轮总重力为50N,定滑轮总重力为40N,人的重 力为600N,不计绳重与摩擦,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力()B. 220NA. 218NC. 210ND. 236N【答案】C【解析】将人、吊篮、动滑轮看作一个整体,由于他们处于静止状态,受力平衡.那么人的拉力F = -x (400N + 50N + 600N) = 21 ON520.小李用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物

11、体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如下图,假设不计绳重和摩擦,他做的功至少为()100JB. 200JC. 300JD. 500J【答案】B【解析】滑轮右端的绳子原长为3m,大伟从定滑轮正下方沿水平方向移动4m,那么移动后绳长为L = a/32 +42m = 5m,所以绳子自由端移动的距离s 5m-3m=2m , 那么物体被提高的高度为 h=s=2m,滑轮为定滑轮,不省力,假设不计绳重和摩擦,他至少做的功卬m = W有用=G/z = 100N x 2m=200J o21.如下图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小 为30No假设物体和地面之间的摩擦力大小为30N

12、,那么A处的拉力大小和滑轮组的机械效 率分别为()A. 30N、 50% B. 30N、 70% C. 60N、 50% D. 60N、 70%【答案】A【解析】物体在水平地面上做匀速运动,那么此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,物体受到的摩擦力为户30N,所以A处的拉力大小为后声30N由图可知,由2段绳子与动滑轮相连,那么绳子自由端移动的距离产2s物,而F=30N,户30N该滑轮组的机械效率为%=区= 人物=工=3N =50%唯 Fs厂 x2s 物 2F 2x30N22.如下图,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平

13、向左的力用 使物体B以O.lm/s的速度匀速上升(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)。那么以下说法中正确的选项是()A.产的大小为30N2s内拉力尸所做的功是12JA物体滑动时受到的摩擦力为20ND.当物体B以O.lm/s上升时,物体A向左运动速度为0.2m/s【答案】B【解析】AC.由图知,=3,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,A受到的摩擦力等于B对A的拉力,即f=-G = -x30N = 10N拉33拉动A向左运动时,A受力如图一li 加 故拉力尸为F=f+F 折 10N+10N=20N故AC错误;B. 2s内B上升的高度/?= v/=0.1 m/sx2s=0.2m

14、2s内拉力/移动的距离s=3/z=3x0.2m=0.6m2s内拉力方所做的功W=20Nx0.6mn2J故B正确;D.由图知I, =3,当物体B以O.lm/s上升时,物体A移动的速度vA=3 vB=3xO.l m/s=0.3m/s故D错误。.如下图,湖水中有两艘小船,绳子的一端拴在甲船上,乙船上固定着滑轮,绳子绕 过滑轮,站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动 了 10m,同时乙船向左匀速移动了 4m,那么人对绳子的力做功的功率是()甲 1 I 龄乙 一- 7A. 50WB. 100WC. 140WD. 70W【答案】C【解析】甲船向右移动了 10m,乙船向左

15、移动了 4m,以甲为参照物乙向左移动了10m+4m=14m有两段绳子拉乙船,故绳子自由端总共移动5-14mx2=28m故人拉绳子的功率= 140W= 140Wn W 100Nx28mp ,- t 20s.在图所示的装置中,A、B是动滑轮,C是定滑轮,D是轮轴,D的轮半径R=6厘 米,轴半径r=2厘米,物重G=500牛顿,每个动滑轮重P=30牛顿。如果不计绳重和摩 擦。各段绳的方向保持相平行。那么:为把重物提起,作用在轮上的动力尸至少要大于多少牛顿()少牛顿()A. 45B. 75C. 90D. 135【答案】B【解析】动滑轮上的绳子有4股,那么在动滑轮上绳子的拉力 G +2P 500N + 2

16、x30N4=140N,44那么在轮轴所需的动力最小r 2cmF = F*、=xl40N46.7NR 扣 6cm二、填空题.如下图,物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。假设在A上再施加一个水 平向左、大小为100N的拉力/(图中未画出),那么物体A向左做匀速直线运动,此时物 体A与桌面之间的摩擦力 No物体B的重力是No (不计绳重,轮重和摩【答案】 5025【解析】物体A在物体B的重力作用下向右做匀速直线运动时,A受到的摩擦力等于动滑轮对A 的拉力,即f=F动当物体A向左做匀速直线运动时,受到向左的拉力尺 向右的摩擦力/和尸动,即F=f+F 动 因尸F动所以F=2于 即100N=解得户/

17、250N动滑轮上有2段绳子承当拉力,滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计, 那么动滑轮上受到的拉力和物体B的重力的关系为F 沪 2GB那么七=:x50N=25N.如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力厂的作用下,货物被匀速竖直提升。绳 重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求(1)编号为 (选填“”或“”)的曲线能反映此滑轮组的机械效率随货物所受重 力G伪的变化关系。(2)除通过改变G殄提高械效率外,提高该滑轮组的械效率的具体方法还有:o(3)动滑轮的重力为 牛。【答案】 减小动滑轮的重力(或减小动滑轮质量)1002.为便于研究,某健身器材中训练拉力局部的机械结构可简化为如下图的滑轮组。假设不计摩擦,以

18、下有关分析正确的选项是()o配重A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等C.沿方向1与2匀速拉动配重提升相同高度,拉力所做的功相等D.用该装置提升更重的物体,机械效率不变【答案】C【解析】A.由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,动滑轮能够省力,但不能改变力 的方向;定滑轮不能省力,可以改变力的方向,故A错误;B.该滑轮组中=2,由s=2可知,拉力移动距离等于配重上升高度的二倍,故B错误; C.如下图,绳子最后绕过的是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆,沿方向1与2匀速拉 动配重,动力臂都等于定滑轮的半径,所以两次的拉力相等,假设不计摩擦,均等于 1(G

19、+G2),故 c 正确;D.用该装置提升更重的物体,有用功变大,额外功不变,那么有用功与总功的比值变大, 机械效率变大,故D错误。3.如下图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。假设拉力的大小为产, 物体和地面之间的摩擦力大为为7 , A点的拉力为心那么以下关于此滑轮组的机械效率的表 达正确的选项是()FA. -xlOO%2FB. xlOO%3FC xlOO%2FD. xlOO%2F【解析】(1)物体越重,那么有用功越多,那么机械效率越大,故曲线符合题意。(2)提高滑轮组的机械效率还可以采取减少额外功的方法,例如:减小动滑轮的重力。(3)根据图中曲线可知,当物体重力为100N的时候,

20、滑轮组的机械效率为50%, 绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,滑轮组的机械效率= 50%= 50%一 %用 _Gh _ G _ 100NT1 W总Gh + G7 G + G动 100N+G动解的GIOON.如下图,滑轮规格相同、重均为60N。工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端,在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦,物体重为 N,工人拉动绳子做功的功率为 Wo此过程中,滑轮组的机械效率为%o【答案】24012080【解析】不计绳重及轮轴间摩擦,根据F= (G+G 动)可得拉力端移动距离拉力厂做功功率G=nF- G动=2xl50N - 60N = 240N5 = 2/z=2x8m

21、= 16mW 忌=氏=150Nx 16m=2400J提升物体做功提升物体做功P=2400J=120W20sW 有=Gh=240Nx8m = 1920J机械效率机械效率%用1920Jr|=-721xlOO%=x 100% = 80%明2400J.如下图,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是尸尹和尸乙,拉力做功的功率分别是尸见和尸乙。假设不计摩擦和绳重,那么:(1)甲图中滑轮相当于一个 (填省力或费力)杠杆;(2)比拟大小:F甲F乙、P甲P乙(填”/或V域=)【答案】费力 【解析】(1)甲:将左侧滑轮和绳子接触的位置看作支点,此时动力臂为滑轮的半径,

22、阻力臂为滑 轮的直径。因为动力臂小于阻力臂,所以为费力杠杆。(2)甲:滑轮受到向下的拉力2个和自己的重力,向上的拉力/尹。根据二力平衡的知 识得到F方G济2G物乙:滑轮受到向下的拉力G4口自身重力G动,向上的两个拉力/乙。根据二力平衡的2F乙=6物+G动2F乙=6物+G动知识得到解得比拟可知f aF乙两个物体上升的速度相同,那么甲中拉力移动的速度为:U,乙中拉力移动的速度为2vo根据公式二八得到,二者的功率之比P 甲:尸乙二(G别2G 物)X v :(* x2匕)=(;物):(G刈G 物)222P产P乙。.如下图,分别用甲、乙两个滑轮将同一个物体G匀速提升相同的高度儿两次拉力之比尹:尸乙二5

23、: 3,那么这两个过程中,有用功之比W用:卬乙=,两个滑轮 的机械效率之比牛/:乙=o【答案】 1 : 16 : 5【解析】物重相同,物体升高高度相同,由=G可知W尹:W 乙二1 : 1 由%Fs 可得Gh . Gh 1 . 11. 1, r)7 -=6:5乙 Fh F乙 x2h 4 2F乙 5 2x3.如下图,用滑轮装置将物体A、B、C静止悬挂,A、B、C所受的重力分别等 于Ga、Gb、Gc,绳的物重不计。(1)如果不计滑轮重力与摩擦,要使整个装置处于平衡,那么Ga二 Geo(2)如果每一个滑轮的重力等于Ga,在不考虑摩擦的情况下Ga:Gb:Gc=【答案】 0.51 : 1 : 5【解析】(

24、1)如下图:以滑轮1和2为研究对象,可以得到Gb Ga以滑轮3和4为研究对象,可以得到Gg4Gb=4xJga=2GaGa=0.5Gc(2)每一个滑轮的重力等于Ga,以滑轮1和2为研究对象,可以得到Gb=;(Ga+Ga 尸 Ga以滑轮3和4为研究对象,可以得到Gc+Ga=2(2G3+Ga)=6GaGc=5GaGa : Gb: Gc=i : 1 : 5三、简答题.如下图,一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口,所用时间为 15s,井深15m,物体重G=7000N,汽车重G疔30000N,汽车匀速拉绳子时的拉力 F=2500N。假设不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦,求:(1)汽车匀速前进的

25、距离;(2)动滑轮重力;(3)将物体从井底拉至井口的过程中,滑轮组对重物所做的功;(4)汽车拉绳子时的拉力/的功率。/【答案】(1) 45m; (2) 500N; (3) 1.05xl05J; (4) 7500W【解析】解:(1)由图知n=3汽车匀速前进距离s=3=3x 15m=45m(2)根据3%)r -3可知G动=3 尸一G = 3x2500N-7000N=500N(3)滑轮组对重物所做的功W=Gh= 7000Nxl5m=1.05xl05J(4)汽车拉绳子时的拉力尸的功率P=Fv= 2500Nx包=7500W 15s答:(1)汽车匀速前进的距离为45m;(2)动滑轮重力为500N;(3)滑

26、轮组对重物所做的功为LO5xlO5j;(4)汽车拉绳子时的拉力歹的功率为7500W。.如图甲所示装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N 和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处,施加的拉力歹随时间变化关系如图乙 所示,A上升的速度u随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,gmlON/kgo问: (1)动滑轮的重力为多少?(2)第2s内拉力方的功率为多少?(3)此装置最多能匀速运载多重的货物?【答案】(1) 5N; (2) 40W; (3) 80N【解析】解:(1)由图丙可知,在12s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=10N由图n-2忽略绳重及

27、摩擦,拉力尸= J(Ga+G动),那么动滑轮重力G 赤 2FGa=2x ION-15N=5N(2)由图丙可知,第2s内A上升的速度VA=2m/s拉力端移动速度2ua=2x2m/s=4m/s第2s内拉力方的功率w FvP = = = Fv = 10Nx 4m/s=40W t t(3)忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力兄=;(用+G动”;(用+5N)那么当C处最大拉力为50N时,B处拉力为95N,小于绳子B能承受的最大拉力100N; 当B处最大拉力为100N时,C处拉力为52.5N,大于绳子C能承受的最大拉力50N; 所以要以C处最大拉力为准,此时B处的拉力用= Ga+G /衍 95N此装置最多能匀速运

28、载货物的重力G 数折 Fb-Ga=95N- 15N=80N答:(1)动滑轮的重力为5N。(2)第2s内拉力方的功率为40W。(3)此装置最多能匀速运载80N的货物。.如图甲所示,重为8N的物体A在拉力方的作用下,5s内匀速运动了 0.5m;拉力/做 的功随时间变化的图像如图乙所示。物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力/为 物重G的0.5倍(不计绳重及摩擦),求:(1)拉力/的功率;(2)拉力/大小;(3)动滑轮的重。甲甲乙【答案】(1) 0.5W; (2) 2.5N; (3) IN【解析】解:(1)由图像知,拉力做的功W=2.5J时,所用的时间是5s,所以拉力产的功率为= 05Wn W 2.

29、5Jr 二t 5s(2)绳子拉下的长度为作用在绳子上的拉力为s=2=2x0.5m= 1 m= 2.5N厂 W 2.5JF =s Im(3)物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力户0.5G=0.5x8N=4N物体A做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是平衡力,物体A受到的拉力滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计绳重及摩擦,动滑轮的重力G 行2?Ea=2.5Nx2-4N= 1N答:(1)拉力尸的功率是0.5W;(2)拉力遇大小是2.5N;(3)动滑轮的重是INo.工人用如下图的滑轮组送货物上楼,每次运送量不定。匀速提升货物时,滑轮组的 机械效率()随货物重量变化如图乙所示。(滑轮和钢绳的摩擦力、绳重、箱子重

30、忽略不 计,g取10牛/千克)伍)01:400G/N阳7.(1)箱子底部所能承受的最大压强为2千帕,底面积为0.5平方米,请计算所放货物的最大质量是多少?(2)匀速拉动400牛货物,使其上升2米,请计算拉力所做的功为多少?(3)当滑轮组的机械效率为60%时,计算所运送货物的重力。【答案】(1) 100kg; (2) 1600J; (3) 600N【解析】解:(1)货物重力为G=F=pS=2Q00Pa x 0.5m2= 1000N货物质量为G 1()(X)N=inNT/1 = 100kgg lON/kg -G 1()(X)N=inNT/1 = 100kgg lON/kg -(2)有用功为拉力做功

31、为W / G/z=400Nx 2m=800J800J=j600j50%(3)当片50%时,机械效率为所以解的所以解的400N5。%= 400N + G轮G 朽400N当片60%时,可得60%二不?=G物+G轮G物+400N所以G祈600N答:(1)所放货物的最大质量是100kg;(2)拉力所做的功为1600J;(3)当滑轮组的机械效率为60%时 计算所运送货物的重力为600N。.如下图,动滑轮的重力为20牛,用该滑轮组提升质量为50千克的物体,使物体以0.2米/秒的速度匀速上升,g取10N/kg(不计轮轴的摩擦)求:人对绳子的拉力方的大小。(2)拉力做功的功率。假设人的体重为500牛,那么物体

32、匀速上升时人对地面的压力为多少牛。【答案】(l)260N; (2)104W; (3)240N【解析】解:(1)由图可知,滑轮组承当重物的绳子股数6物=mg = 50kg xlON/kg = 500N所以拉力产二 ,x(G物+G轮)二工x(500N+20N)=260N物体移动的速度为 =0.2m/s ,绳子自由端移动的速度c 0.2m 八 /u绳=物=2 x= 0.4m / ss拉力的功率P=Fv=260N x0.4m / s = 104W物体匀速上升时,人拉绳子,人受力平衡F拉 + G = GG = G 一 % =500N -260N = 240N% = G =240N答:(1)人对绳子的拉力

33、产的大小为260N;拉力做功的功率为104W;(3)假设人的体重为500N,那么物体匀速上升时人对地面的压力为240No.如下图,物体A的质量加=50kg,在拉力尸的作用下,物体A以2m/s的速度在水 平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、 弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。求:(1)物体A与水平面间摩擦力/的大小。拉力产的大小。(3)物体A运动10s的过程中,拉力厂所做的功。【答案】(l)20N; (2)40N; (3)400J【解析】解:(1)因做匀速直线运动,物体A处于平衡状态,绳子的拉力等于物体A与水平面间摩 擦力力那么尸方声20N(

34、2)由动滑轮的特点可知,作用在动滑轮轴上的拉力等于作用在轮上力的二倍,即尸二竽 2x20N=40N(3)由图可知,=2,所以5 = X5A = x vz = x2m/sxl0s = 10m2 A 22拉力方所做的功W=A=40Nxl0m=400J答:(1)物体A与水平面间摩擦力/为20N;(2)拉力歹为40N;物体A运动10s的过程中,拉力方所做的功是400J。【答案】A【解析】由于物体做匀速直线运动,所以拉力昂和摩擦力一是一对平衡力,即FA=f由图知道,由2段绳子与动滑轮相连,那么s=2s珈 滑轮组的机械效率77 = 51x100%=区 xlOO%=xl00%=/ xl00%=&xl00%W

35、总Fsb x2xs 物2F2F4,使用加图滑轮组,在2s内将重为500N的物体沿水平方向匀速移动0.8m,所用水平拉力F为200N,物体受到水平地面的摩擦力/为物重的0.5倍。在此过程中,说法正确的选项是 ( )A.物体受到的拉力为400NB.绳子自由端移动的速度为0.2m/sC.滑轮组的机械效率为67.5%D.拉力厂的功率为160W【答案】D【解析】A.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力, 那么物体受到的拉力尸行户 0.5G=05x500N=250N故A错误;B.由图知道,几二2,那么绳子自由端移动的距离s 廿ns 行2x0.8m=1.6m绳子自由端沿水

36、平方向移动速度1.6m 八八 , =0.8m/s2s故B错误;W=Fs=200Nx L6m=320JW=Fs=200Nx L6m=320JCD .拉力/做的总功拉力歹的功率2s= 160W有用功w pF 拉s 祈250Nx08m=200J那么滑轮组的机械效率=% x 100%=2I x 100% = 62.5%唯 320J故C错误,D正确。.图示甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等且绳重和摩擦不计。关于两套装置,以下 说法正确的选项是()A.两图中共有2个定滑轮,1个动滑轮B.甲图装置的主要优点能省力,省距离C.假设提升质量相同的物体,耳 , 77甲,7乙D.将相同质量的物体提升相同的高度,两

37、套装置机械效率一样高【答案】D【解析】A.图甲中是动滑轮,图乙中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮,共有1个定滑轮,2个动 滑轮,故A错误;B.甲图装置是动滑轮,主要优点能省力,不能省距离,故B错误;CD.每个滑轮的质量均相等,绳重和摩擦不计,尸2, 2=3,提升质量相同的物体,那么F尸;(G+G幼同=g(G+G劫那么F1F2将相同质量的物体提升相同的高度,由卬二6力可知,有用功相同,使用滑轮组做的额外功 等于提升动滑轮做的功,因为每个滑轮的质量均相等,做的额外功相等,总功等于有用功 加上额外功,总功相同,由广五六可知尸2,故C错误,D正确。%.如下图,在水平拉力歹作用下,使重40N的物体A匀速移

38、动4m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力/做的功为()A. 160JB. 200JC. 20JD. 180J【答案】C【解析】如下图,在拉力作用下,该滑轮会向左运动,所以该滑轮为动滑轮,该滑轮为动滑轮, 那么=2,物体A受到地面的摩擦力户5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩 擦,由于拉力作用在动滑轮的轴上,所以多费一倍的力,省一半的距离,那么动滑轮受到的 拉力F=22x5N=10N物体A在水平方向上匀速移动4m,那么拉力/移动的距离拉力歹做的功W=/MONx2m=20J.如下图,B=4N, B=3N,此时物体A对于地面静止,物体B以。.lm/

39、s的速度在物体 A外表向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩 擦)。以下说法错误的选项是()A.尬的功率为0.6W.如果增大尸2,物体A可能向左运动C.物体A和地面之间有摩擦力D.弹簧测力计读数为9N【答案】B【解析】A.由图可知,水平使用滑轮组,=2,拉力端移动速度v-nv 祈2x0.1 m/s=0.2m/s拉力尸2做功功率拉力尸2做功功率P2汜3Nx0.2m/s=0.6W故A正确,不符合题意;B,如果增大尸2, B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间 的摩擦力不变,A受力不变,仍处于静止状态,故B错误,符合题意;C, A静止,水平方

40、向受到的力是平衡力,B对A向左的摩擦力%=F2=2x3N=6N向右的拉力B=4N,此时向左的摩擦力大于向右的拉力,A不能保存静止状态,所以A受 到地面向右的摩擦力,故C正确,不符合题意;D,不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数尸 =3 b2=3x3N=9N故D正确,不符合题意。8.如下图,质量为10千克的物体A置于粗糙的水平地面上,用两个滑轮按图连接,当 水平拉力尸为20牛时,物体A恰能匀速前进(绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不 计),物体A前进1米所用的时间为10秒。以下说法正确的选项是()/绳子1z /Xz / 、绳子2A.绳子2对墙的拉力为40牛B.

41、假设厂减小,物体A对地面的压强减小C.假设尸增大,物体A受到的摩擦力增大 D.拉力厂的功率为4W【答案】D【解析】A.同一根绳子上的拉力相等,水平拉力尸为20N,所以绳子2对墙的拉力为20N,故A 错误;B.假设尸减小,物体A对地面的压力不变,受力面积不变,由可知物体A对地面的压强不变,故B错误;C.假设尸增大,接触面的粗糙程度不变,压力不变,物体A受到的摩擦力不变,故C错 误;D.滑轮组的动滑轮绕2段绳,物体A的速度s 1m 八,,V-=0.1 m/st 10s拉力尸的功率为wP = =Fv =20Nx2x0.1 m/s=4Wt t故D正确。9.我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢结果。如图,小明和爸爸妈妈通过一个 轻质滑轮组进行拔河比赛。爸爸与地面之间的摩擦力最大可达600牛。为了胜过爸 爸,那么小明所使用的拉力及妈妈与地面间的摩擦力至少应到达(不计滑轮重、绳重及滑轮 组摩擦)()A. 300 牛、600 牛 B. 300 牛、400 牛 C. 200 牛、400 牛 D. 200 牛、600 牛【答案】C【解析】以爸爸的一端为动滑轮,对动滑轮进行受力分析可知,受到水平向右的摩擦力为600N,向左受到三股绳子的拉力,所以每股绳子的拉力为200N,由此可知小明所使用的拉力为200No以妈妈一端的滑轮为动滑轮,对动滑轮进行受力分析可知,受

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