20202021西安全国各地中考模拟试卷物理分类滑轮组省力问题综合题汇编

2020-2021西安全国各地中考模拟试卷物理分类：滑轮组的省力问题综合题汇编2020-2021西安全国各地中考模拟试卷物理分类：滑轮组的省力问题综合题汇编16/162020-2021西安全国各地中考模拟试卷物理分类：滑轮组的省力问题综合题汇编一、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的速度做匀速直线运动，弹簧测力计向来保持水平，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C．在1s内拉力F的功率是D．水平桌面对物体A的摩擦力是2N【答案】B【解析】【解析】【详解】A．绳子上的力是相等的，由于弹簧测力计的示数是2N，因此，作用在绳端的拉力F为2N．故A错误；B．依照图示可知，滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体A在1s内经过的距离为s′×绳子自由端搬动的距离为s=3s′=3×在1s内拉力F做功为W=Fs=2N×故B正确；C．在1s内拉力F的功率为WPt1s故C错误；D．由图可知，肩负摩擦力的绳子股数是3，物体做匀速直线运动，则F

f3因此f=6ND错误。应选B。2．以下列图，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，物体碰到的摩擦力_______N（不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦）；当物体搬动4m时，绳子自由端搬动的距离_______m。【答案】608【解析】【详解】由图知道，使用动滑轮时，n=2，由于不计滑轮重力和摩擦，因此，绳子自由端的拉力是：1f，2即物体碰到的摩擦力是：f=2F=2×30N=60N；由于n=2，因此，当物体搬动4m时，绳子自由端搬动的距离是：s=2s物=2×4m=8m。3．以下列图为家用手摇晾衣架，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_____m。

F_____N，绕进旋轮上的绳子长度是【答案】B504【解析】【解析】【详解】[1]使用时，轴随物体一起搬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，因此绳子的拉力G200NF50Nn4[3]承重绳为4股，因此绕进旋轮上的绳子长度是S=4h=4×1m=4m【点睛】4．小盈余用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况以下列图，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，省力但是不能够改变用力的方向。使用同一动滑轮匀速(竖直)提不相同物体，物体越轻，拉力越小。【解析】【详解】(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体相同重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计示数，因此：使用动滑轮能够省力，动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，因此不能够改变用力方向；(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。5．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的优异接触。图为输电线的牵引装置。钢绳经过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣质量为

25kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端碰到的拉力大小为________N。若5s内坠砣串下降了40cm，则输电线A端向左搬动速度是________m/s。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）【答案】1104【解析】【解析】【详解】[1]20个坠砣的总重力G=mg=25kg×20×10N/kg=5000N由图知，使用的滑轮组肩负A端拉力的绳子股数n＝2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得1FA2则输电线A端碰到的拉力大小FA=2G＝2×5000N=1×410N[2]图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度

h＝2sA，则输电线

A端向左搬动的距离11sAh22端向左搬动速度sAvt5s6．以下列图，用相同的滑轮不相同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计。在物体匀速上升过程中，甲、乙两图的拉力及机械效率的关系正确的选项是（）A．F1<F2，η1>η2【答案】B

B．F1<F2

，η1=η2

C．F1>F2，η1<η2

D．F1>F2，η1=η2【解析】【解析】【详解】由图可知，图甲中绳子肩负重物的段数为3，图乙中绳子肩负重物的段数为2，用相同的滑轮不相同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计，则它们绳子尾端的拉力各自为F11G物G动1G物G动n3F11G物G动1G物G动n2因此F1<F2故CD错误；绳子尾端搬动距离与物体上高升度关系s=nh滑轮相同，提升重物相同，由W有100%G物h100%G物h100%G物100%W总Fs1G动nhG物G动G物n可知η1=η2A错误，B正确。应选B。7．小明在实验室内试一试用四种简单机械匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），如图所示，其中所用动力最小的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】【解析】【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦；A图中为斜面，由功的原理可得F1×4m＝G×2m解得F1＝；1B图中为滑轮组，经过动滑轮绳子段数n＝3，因此F2＝G；3C图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则F3＝2G；D图中是杠杆，设杆与水平面的夹角为α，则有F4×4cos＝αG×1×cosα1解得F4＝G。4由此可知动力最小的是D。应选D。8．以下列图，物重为G的物体在不相同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的选项是（）．．A．F1GB．F21G3C．F31G2D．F41G2【答案】C【解析】【解析】【详解】12FlFl1A．由图像可知l=l，由杠杆平衡条件1122可得F=G，故正确，不吻合题意；B．由图像可知滑轮组n=3，则F21G，故正确，不吻合题意；3C．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则F32G，故错误，吻合题意；D．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即F41G，故正确，不符2合题意。应选C。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】依照题意可知，物体以速度匀速上升，对于动滑轮，绳子搬动的速度绳重与摩擦不计，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′拉力功率为44W。较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，适用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样适用功在总功中所占的比率增大，滑轮组的机械效率将增大。10．工人师傅利用以下列图的两种方式，将重均为400N的货物从图示地址向上缓慢提升一段距离．F12BO=2AO，图乙中动滑轮重为50N，重物上升速、F向来沿竖直方向；图甲中度为．不计杠杆重、绳重和摩擦,则以下说法正确的选项是( )A．甲方式F1由150N逐渐变大C．甲乙两种方式都省一半的力

B．乙方式F2的功率为3WD．乙方式中滑轮组的机械效率约为

88.9%【答案】

D【解析】【详解】A．由图知道，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值是：

F1的方向也是竖直向下的，在提升L1

OB

2L2

OA

1因此，动力F1的大小向来不变，故A错误；BC．由于在甲图中，OB=2OA，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦及杠杆自重，所以，由杠杆平衡条件知道，动力为阻力的一半，即F11G1400N200N22由图乙知道，肩负物重是绳子的段数是n=3，不计绳重和摩擦，则F21GG动1500N+50N150N，22即乙中不是省力一半；因此，绳子的自由端的速度是：v绳×，故乙方式F2的功率是：P=F2v绳=150N×，故BC错误；D．不计绳重和摩擦，乙方式中滑轮组的机械效率是：W适用Gh400N88.9%100%=100%=100%W总GhG轮h400N50N故D正确．11．以下列图两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用超出定滑轮的轻绳相连，A静止在水平川面上．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+m）gB．绳子对物体A的拉力为（M-m）gC．地面对物体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的重力mg，因此绳子对物体A的拉力为mg，故B错误；

BA．滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，该滑轮碰到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力，因此由力的平衡条件可知，天花板对滑轮的拉力大小为

2mg，故

A错误；D．依照相互作用力可知，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，因此物体

A所受的三个力的合力为

0，即FNG因此，地面对物体A的支持力的大小为NGFMgmg（Mm）gC错误。应选D。12．以下列图，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，以下说法错误的选项是：（）A．动滑轮重力为100NB．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【答案】C

500N，则拉力

F为

300N【解析】【详解】A．由图知

n=2，不计绳重和摩擦，拉力：F=

12

G

G动

；则动滑轮的重力：G动=2FG=2250N-400N=100N；故A正确，不吻合题意；B．绳自由端搬动的距离：s=2h=22m=4m；拉力做的功：W总=Fs=250N4m=1000J工人做功的功率即为拉力F的功率：P=W总=1000J=50W；t20s故B正确，不吻合题意；C．拉力做的适用功：W=Gh=400N2m=800J；滑轮组的机械效率：W有100%=800J100%=80%；W总1000J故C错误，吻合题意；D．若提升物重变为G=500N，则拉力为：F=1G+G动=1500N+100N=300N；22故D正确，不吻合题意。13．以下列图的滑轮装置，重为

5牛的物体挂在绳端，力

F作同在滑轮的轴上，滑轮在力F的作用下以

2米/秒的速度匀速向上运动．若不计滑轮重及摩擦，则拉力

F的大小和物体向上运动的速度为A．10牛，4米/秒B．2.5牛，4米/秒C．10牛，2米/秒D．2.5牛，2米/秒【答案】A【解析】【解析】【详解】由图可知，该滑轮是动滑轮，当滑轮在力F的作用下以2米/秒的速度匀速向上运动，重物的速度为:2×2m/s=4m/s此时拉力应该是物重的2倍，因此拉力为:F=2G=2×5N=10N应选A．14．以下列图为建筑工地上常用的吊装工具，物体Ｍ是重

5000N

的配重，杠杆

AB的支点为O，已知长度OA∶OB=1∶2，滑轮下面挂有建筑资料700N，杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用匀速拉动绳子时（）

P，每个滑轮重100N，工人体重为300N的力竖直向下以1m/s的速度A．建筑资料

P上升的速度为

3m/s

B．物体

M对地面的压力为

5000NC．工人对地面的压力为

400N

D．建筑资料

P的重力为

600N【答案】C【解析】【解析】【详解】A．物重由

2段绳子肩负，建筑资料

P上升的速度v=1v绳=1×22故A错误；B．定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA=FA′=1000N依照杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB，且OA:OB=1:2，因此OAOA=500NFB=FA×=1000N×OB2OA由于物体间力的作用是相互的，因此杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即F′=F=500NBB物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M碰到的支持力为FM支持=GM-FB′=5000N-500N=4500N由于物体间力的作用是相互的，因此物体M对地面的压力FM压=FM支持=4500N故B错误；C．当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N，此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得F+F支=G，则F支=G-F=700N-300N=400N由于地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，因此工人对地面的压力F压=F支=400N故C正确；D．由图可知n=2，且滑轮组摩擦均不计，由1P重F=(G+G动)可得，建筑资料2G=2F-G动=2×300N-100N=500ND错误。应选C。,A重100N，物体B重40NB恰能匀速下降；当用15．如图水平桌面上的物体，此时物体一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左搬动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，则以下说法正确的选项是（）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】【解析】【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内匀速向左搬动1m的过程中，A搬动的距离为B高高升度的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水平方向上碰到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力，故1B122当A向左做匀速直线运动，水平方向上碰到水平向左的拉力、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，因此向右的摩擦力为：f=20N．A向左做匀速直线运动，受到平衡力的作用，A碰到的水平向左的拉力为：1F=f+GB=20N+20N=40N，2拉力F的功率为：WFs40N1mP==20W，tt2s故B正确，C错误；D．绳子拉力对物体B所做的功为：W=GBhB=40N×0.5m=20J，错误．16．利用质量相等的滑轮，组装成以下列图的两种方式，将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计，以下解析中正确是( )A．甲图中绳自由端搬动距离较小

B．乙图中绳自由端作用力较小C．两种方式所做的额外功相等【答案】C

D．增大提升升度，机械效率都会变大【解析】【详解】A．若物体高高升度为

h，则拉力搬动的距离为

s甲

2h，

s乙

2h，则

s甲

s乙。故

A错误；B．甲中：

2F甲=G动

+G

，乙中：

2F乙=G动

G，因此

F甲=F乙。故

B错误；C．甲中：

W甲额=G动

h

，乙中：

W乙额=G动h，因此

W甲额=W乙额。故

C正确；D．机械效率公式：=W有=Gh

Gh

G

，W总

Fs

Fnh

nF因此机械效率跟物体高升的高度没关。故

D错误。17．以下列图，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为

600N

的物体，人拉绳的力

F为

250N（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升

1200N的物体时，人的拉力

F为（）A．400NB．450NC．500ND．600N【答案】B【解析】【解析】【详解】由图可知，绳子肩负重物的段数n为3，提升一个重为600N的物体时，拉绳的力F为1250N，依照FG物G动求出动滑轮的重力为nG动3FG物3250N600N150N当提升一个重为1200N的物体时，人的拉力为F1G物G动11200N150N450Nn3综上所述，ACD项不吻合题意，B项吻合题意。应选B。18．以下列图，在水平川面上，木箱重600N，碰到的摩擦力为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），以下说法正确的选项是（）A．拉力F的大小为100NB．拉力