2025年滑轮试题及答案

2025年滑轮试题及答案一、选择题（每题3分，共18分）1.小明用定滑轮将重50N的货物匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A.拉力大小一定等于50NB.拉力做功100JC.货物的重力势能减小D.拉力移动的距离小于2m2.如图1所示（注：假设图中为一动滑轮，物体挂在动滑轮上，拉力作用在绳自由端），用动滑轮提升重30N的物体，动滑轮重6N，不计绳重和摩擦，匀速提升时拉力大小为（）A.12NB.15NC.18ND.36N3.某滑轮组由2个定滑轮和2个动滑轮组成，绳自由端拉力为F，物体重为G，动滑轮总重为G动，不计摩擦，当n（承担物重的绳子段数）=5时，正确的拉力公式是（）A.F=(G+G动)/5B.F=(G+G动)/4C.F=G/5D.F=G/44.用同一滑轮组提升不同物重的物体时，关于机械效率的说法正确的是（）A.提升的物重越大，机械效率越高B.提升的物重越小，机械效率越高C.机械效率与物重无关D.提升速度越快，机械效率越高5.如图2所示（注：假设图中滑轮组绕法为从动滑轮开始绕，n=3），用该滑轮组将重600N的物体匀速提升0.5m，拉力F=250N，则下列计算错误的是（）A.有用功为300JB.总功为375JC.额外功为75JD.机械效率为85%6.下列关于滑轮的实际应用分析错误的是（）A.旗杆顶端的定滑轮用于改变拉力方向，便于升旗B.起重机吊钩上的动滑轮通过省力降低电机功率需求C.家庭装修用的滑轮组若绳自由端向下拉，说明定滑轮数量比动滑轮多1个D.不计摩擦时，滑轮组的机械效率仅由动滑轮重和物重决定二、填空题（每空2分，共20分）7.定滑轮的实质是________杠杆，动滑轮的实质是________杠杆（选填“等臂”“省力”或“费力”）。8.用滑轮组提升重1200N的物体，若n=4，动滑轮总重80N，不计摩擦，拉力F=________N；若物体上升0.3m，绳自由端移动距离s=________m。9.某滑轮组提升重物时，有用功为1500J，总功为2000J，则机械效率η=________；若额外功中60%来自动滑轮自重，40%来自绳与滑轮的摩擦，则动滑轮自重做功________J。10.如图3所示（注：假设图中滑轮组n=2，物体重G=500N，动滑轮重G动=100N），匀速提升时拉力F=________N；若拉力作用点移动距离为4m，则物体上升高度h=________m。11.提升同一物体时，使用n=3的滑轮组比n=2的滑轮组机械效率________（选填“高”“低”或“相等”），原因是________。三、作图题（每题5分，共10分）12.请在图4中画出滑轮组的绕线方式，要求用最小的拉力提升重物，且绳自由端拉力方向向下（注：图中滑轮组包含2个定滑轮和2个动滑轮）。13.如图5所示（注：图中为一个定滑轮和一个动滑轮），要求绳自由端拉力方向向上，且n=3，画出绕线方法。四、计算题（共42分）14.（8分）用定滑轮将重200N的货物从地面匀速提升到3m高的平台，不计绳重和摩擦。求：（1）拉力大小；（2）拉力做的功；（3）若实际拉力为210N，说明额外功的来源。15.（10分）用动滑轮提升重450N的物体，动滑轮重50N，绳自由端拉力方向竖直向上，物体匀速上升2m，不计绳重，摩擦阻力为10N。求：（1）拉力大小；（2）拉力做的总功；（3）机械效率。16.（12分）某滑轮组由3个定滑轮和3个动滑轮组成（n=6），用其提升重3000N的建材，绳自由端拉力为600N，物体上升速度为0.2m/s。求：（1）动滑轮总重（不计摩擦）；（2）绳自由端移动的速度；（3）10s内拉力做的总功；（4）若提升重4000N的建材，机械效率变为多少（不计摩擦）？17.（12分）如图6所示（注：图中滑轮组n=4，物体A重800N，物体B重200N，B放置在水平地面上，滑轮组提升A时，B对地面的压力为120N）。求：（1）绳自由端拉力F；（2）动滑轮总重（不计绳重和摩擦）；（3）若将A换为重1200N的物体C，B对地面的压力变为多少？五、综合应用题（共10分）18.某建筑工地需将50袋水泥（每袋50kg）从地面提升到15m高的楼层，工人计划使用滑轮组完成。已知动滑轮总重150N，绳能承受的最大拉力为500N，不计绳重和摩擦（g=10N/kg）。（1）计算水泥总重力；（2）设计滑轮组的绕线方式（画出示意图并标注n），说明依据；（3）若实际操作中摩擦阻力为80N，求提升水泥时的机械效率；（4）提出两种提高该滑轮组机械效率的方法。答案一、选择题1.B（定滑轮不省力但改变方向，拉力等于物重50N，拉力移动距离等于物体上升距离2m，做功50N×2m=100J；货物上升重力势能增大，故B正确）2.C（动滑轮省力一半，F=(G物+G动)/2=(30N+6N)/2=18N）3.A（n=5时，拉力F=(G+G动)/n）4.A（物重越大，有用功占总功比例越高，机械效率越高）5.D（有用功W有=Gh=600N×0.5m=300J；总功W总=Fs=250N×1.5m=375J；额外功W额=375J-300J=75J；η=300/375×100%=80%，故D错误）6.C（绳自由端向下拉时，定滑轮数量可能与动滑轮相等或多1个，具体取决于绕法）二、填空题7.等臂；省力8.320（F=(1200N+80N)/4=320N）；1.2（s=nh=4×0.3m=1.2m）9.75%（η=1500/2000×100%=75%）；300（W额=2000-1500=500J，动滑轮做功500J×60%=300J）10.300（F=(500N+100N)/2=300N）；2（h=s/n=4m/2=2m）11.高；n越大，承担物重的绳子段数越多，动滑轮总重分摊到每段绳子的力越小，额外功占比降低三、作图题12.绕线起点从动滑轮挂钩开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，最终自由端向下（n=5）。13.绕线起点从动滑轮挂钩开始，绕过定滑轮、动滑轮，自由端向上（n=3）。四、计算题14.（1）定滑轮不省力，F=G=200N；（2）W总=Fs=200N×3m=600J；（3）额外功来自绳与滑轮的摩擦、绳自重。15.（1）F=(G物+G动+f)/2=(450N+50N+10N)/2=255N；（2）s=2h=4m，W总=255N×4m=1020J；（3）W有=450N×2m=900J，η=900/1020×100%≈88.2%。16.（1）不计摩擦，F=(G+G动)/n，G动=nF-G=6×600N-3000N=600N；（2）v绳=nv物=6×0.2m/s=1.2m/s；（3）s绳=v绳×t=1.2m/s×10s=12m，W总=600N×12m=7200J；（4）η=G/(G+G动)×100%=4000/(4000+600)×100%≈87.0%。17.（1）B对地面压力N=G_B-F拉，F拉=G_B-N=200N-120N=80N，滑轮组中F拉=2F（假设n=2），故F=40N；（2）对A分析：G_A=2F+G动，G动=800N-2×40N=720N；（3）换C后，F'=(G_C+G动)/2=(1200N+720N)/2=960N，F拉'=2F'=1920N（超过B的重力200N，实际F拉'=G_B=200N），故N'=G_B-F拉'=0N（B被拉离地面）。五、综合应用题18.（1）G=50×50kg×10N/kg=25000N；（2）n≥G/(F最大)=25000N/500N=50，需n=50（实际取n=50，绕线从定滑轮开始，5