初升高复习考点斜面滑轮滑轮组及机械效率

第2节斜面滑轮滑轮组及机械效率基础分点练命题点1滑轮、滑轮组、斜面的特点及相关计算1.(2020十堰)下列各种机械中，不省力的机械是()2.如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则()第2题图A.甲、乙的拉力之比是3∶2B.甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1C.甲、乙拉力的功率之比是3∶2D.乙滑轮组所做的额外功多3.(2019舟山)为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组．若不计摩擦，下列有关分析正确的是()第3题图A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等D.将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等4.(2018广安)(多选)如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N(忽略绳子的重力)，则下列说法正确的是()第4题图A.斜面上的摩擦力是50NB.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300JD.拉力做的有用功为300J5.(2020淄博)利用图中所示的装置分别用力竖直匀速提升重100N的物体，物体运动速度为0.1m/s，每个滑轮重20N，不计绳重和摩擦．能改变用力方向的是图________；拉力F甲＝________N，F丙＝________N；拉力F乙做功的功率是________W.第5题图命题点2机械效率的相关判断及计算6.(2020宿迁)小华用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，下列说法正确的是()第6题图A.实验中为测量方便，让弹簧测力计在静止时读数B.弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力C.增大物体被提升的高度，可以提高动滑轮的机械效率D.增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动滑轮的机械效率7.(2020山西)如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物．若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦．下列分析正确的是()第7题图A.甲方式可以省力B.乙方式不能改变力的方向C.甲、乙两种方式做的有用功相等D.甲、乙两种方式的机械效率相等8.(2020德州)如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦)，在此过程中，下列选项正确的是()第8题图A.两钩码上升的速度相等B.两滑轮组绳端的拉力相等C.甲滑轮组的总功比乙少D.两滑轮组的机械效率相等9.(2020甘孜)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度．若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()第9题图A.力F1和F2做功的功率相同B.力F1和F2做的总功相同C.两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高10.(2020丹东)如图所示，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝1.2m、斜面高h＝0.3m．下列说法正确的是()第10题图A.克服物体重力做功7.2JB.额外功为1.8JC.物体受到的摩擦力为2.25ND.斜面的机械效率为37.5%11.(2020重庆B卷)如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组．一次提升货物A的质量为2.7×103kg，30s内货物A被匀速提升了3m，动滑轮的重为3×103N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)．下列分析中正确的是()第11题图A.钢绳自由端的移动速度为0.1m/sB.拉力F的功率为1.5×103WC.滑轮组的机械效率为90%D.钢绳的拉力F的大小为1.0×104N12.(2020邯郸摸底考试)小明用如图所示的动滑轮匀速提起装有180N水的水桶，动滑轮重20N(不计绳重、桶重及摩擦)，他拉绳子的动力为______N，提升过程中动滑轮的机械效率为________．如果向水桶内再加入40N的水，提升水桶时动滑轮的机械效率________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．第12题图13.(2020徐州)如图所示，塔式起重机上的滑轮组既可以________，又可以改变施力的________.若用它将900N的物体匀速吊起5m高，拉力为400N，则滑轮组的机械效率为________．第13题图14.(2019石家庄40中一模)用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m，则绳子自由端移动的距离为________m；若物体A与地面的摩擦力为9N，则拉力所做的有用功是________J；若实际拉力F＝4N，则该滑轮组的机械效率是________；若物体A移动的速度为0.1m/s，则拉力的功率为________W.第14题图15.(2020烟台)在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动，A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力为________N，该装置的机械效率为________．若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．第15题图16.(2020天水)在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m，(不计绳重和摩擦，g取10N/kg)．求：(1)拉力的功率是多少？(2)提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？第16题图命题点3测量滑轮组的机械效率17.(2020湘潭)测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表．实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动距离s/cm机械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%第17题图(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做________运动.第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为________N.(2)第2次实验时所做的有用功为________J．滑轮组的机械效率是________．(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”)．(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是________．A.增大绳重B.减轻动滑轮重C.加快物体提升的速度满分综合练1.A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙中的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)()第1题图A.1个B.2个C.3个D.4个2.科学推理(2020云南省卷)如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组．利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N．物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则()第2题图A.拉力的功率为50WB.滑轮组中动滑轮重10NC.该滑轮组的机械效率为90%D.绳子自由端移动的速度为0.5m/s3.(2020遵义)(多选)如图所示，物体A、B、C的重力都为8N，不计滑轮和绳的重力及滑轮摩擦，此时A、B两物体静止在水平面上．下列说法正确的是()第3题图A.绳对O点的拉力为4NB.水平面对B的摩擦力为4NC.A与B之间的摩擦力为2ND.水平面对B的支持力为8N4.(2020石家庄一模)(多选)如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦)．已知A、B两物块重分别为GA、GB，动滑轮重为G0，下列说法正确的是()第4题图A.甲、乙两滑轮组的机械效率相等B.物块A的重力小于物块B的重力C.若G0＝GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械D.甲滑轮组的机械效率为eq\f(GA,2F)5.(2019河南)(多选)工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F.以下说法正确的是()第5题图A.拉力F的功率为eq\f(2Fh,t)B.额外功为(2F－G)hC.滑轮组的机械效率为eq\f(G,3F)D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大6.(2017河北定心卷)体积为8m3的正方体A重为1000N，质量为60kg的小明用如图所示装置(不计绳重及绳与滑轮组间的摩擦)把A物体沿水平方向匀速拉动了4m，所用时间为32s，在拉动过程中，小明对地面的压力与自身重力之比为1∶3，每个滑轮的质量均为20kg.(g取10N/kg)．求：第6题图(1)物体A对地面的压强；(2)小明做功的功率；(3)该装置的机械效率．7.(2020石家庄28中二模)为了将放置在水平地面上重为G＝100N的重物提升到高处，小李同学设计了图甲所示的滑轮组装置．当小李用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和高度h随时间t变化的关系图像如图丙、丁所示．绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．(不计绳重和摩擦)求：(1)这个重物放在水平地面，受到拉力为零时，对水平地面的压强是多少(已知重物的底面积为200cm2)．(2)在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(3)若小李体重为600N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升质量为多大的物体？(g取10N/kg)第7题图斜面滑轮滑轮组及机械效率基础分点练1.C2.A3.C4.AD5.甲10040126.D7.C8.D9.D10.C11.C12.10090%变大13.省力方向75%14.0.61.875%1.215.1580%增大16.解：(1)由图可知，n＝3，则绳端移动的距离为s＝nh＝3×10m＝30m拉力做的功为W＝Fs＝250N×30m＝7500J拉力的功率为P＝eq\f(W,t)＝eq\f(7500J,20s)＝375W(2)机械效率为η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(G,nF)×100%＝eq\f(450N,3×250N)×100%＝60%(3)由F＝eq\f(1,n)(G＋G动)得动滑轮重力为G动＝nF－G＝3×250N－450N＝300N能吊起物体的最大重力为G′＝nF′－G动＝3×400N－300N＝900N滑轮组最大机械效率为η′＝eq\f(G′,nF′)×100%＝eq\f(900N,3×400N)×100%＝75%17.(1)匀速直线0.6(2)0.07562.5%(3)大无关(4)B满分综合练1.B2.C3.AB4.BD5.AB6.解：(1)由题意可知，物体A的体积VA＝8m3，则正方体的边长为2m，底面积SA＝4m2物体A的重力GA＝1000N，则物体A对地面的压强为pA＝eq\f(FA,SA)＝eq\f(GA,SA)＝eq\f(1000N,4m2)＝250Pa(2)小明的重力G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N对地面的压力F压＝F支＝G人－F拉又因为eq\f(F压,G人)＝eq\f(G人－F拉,G人)＝eq\f(1,3)，所以小明对绳的拉力F拉＝eq\f(2,3)G人＝eq\f(2,3)×600N＝400N绳子自由端的速度v绳＝2v物＝eq\f(2s物,t)＝2×eq\f(4m,32s)＝0.25m/s所以小明做功的功率P＝F拉v绳＝400N×0.25m/s＝100W(3)装置所做的总功为W总＝F拉s＝F拉×2s物＝400N×2×4m＝320