2019中考物理 知識點全突破系列 專題60 動滑輪拉力的計算(含解析).doc
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動滑輪拉力的計算 一、單選題 1.如圖所示,工人師傅用動滑輪將箱子吊到陽臺上,箱子重為500N,動滑輪重為10N.在工人師傅豎直向上的拉力F作用下,箱子勻速上升了2m,不計繩重和摩擦,則在此過程中( ) A.F=250N B.F=510N C.繩自由端被收起的長度為4m D.裝置的機械效率η=100% 2.如下圖所示,拉力F=80N,物體重力G=120N,不計摩擦和繩重。若將物體勻速提高1m,以下說法不正確的是( ) A.拉力做的有用功為80JB.動滑輪的重力為40N C.拉力做的總功為160JD.該滑輪組的機械效率為75% 3.用圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體,已知滑輪重20N,手的拉力分別為F1和F2;機械效率分別為η甲和η乙(繩重和摩擦力不計)。則( ) A.F甲=F乙 η甲=η乙 B.F甲<F乙 η甲<η乙 C.F甲>F乙 η甲<η乙 D.F甲>F乙 η甲>η乙 4.如圖,用同一滑輪勻速提升同一重物(不計摩擦),圖中F1、F2、F3、F4之間的大小關(guān)系正確的是( ) A.F1=F2 B.F3=F4 C. D. 5.用如圖所示的滑輪或滑輪組,將同一物體勻速提高h,最省力的是(滑輪重不計)( ) A. B. C. D. 6.小柯用圖中裝置提升重為400牛的物體,不計摩擦和滑輪自重,下列說法正確的是( ) A.兩個滑輪均為定滑輪 B.人將繩子拉過1米,物體也上升1米 C.物體勻速上升時,人對繩子的拉力為200牛 D.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向 7.如圖所示,站在水平地面上的工人用200N的拉力將360N重的木箱勻速向上提升時,木箱在10s的時間內(nèi)上升了2.5m,滑輪組的機械效率為η1;如果工人用同一個滑輪組以相同的速度一次提升兩個相同的木箱時,拉力的大小為F,拉力的功率為P,滑輪組的機械效率為η2。不計繩重和摩擦,則下列判斷正確的是( ) A.機械效率η1=90%B.動滑輪的重力G=240N C.拉力的大小F=400ND.拉力的功率P=100W 二、填空題 8.小剛用如圖所示的動滑輪提起140N的水桶,動滑輪重20N(不計繩重和摩擦),小剛拉繩子的動力為________N;如果向水桶內(nèi)再加入40N的水,提起時動滑輪的機械效率________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。 9.如圖所示,工人師傅用動滑輪勻速提升重物.使用動滑輪的好處是________.若物體重450N,工人所用拉力為250N,則動滑輪的機械效率為________;用該滑輪勻速提升重600N的物體,若不計繩重和摩擦,則工人所用的拉力為________N. 10.利用圖甲中的撬棒撬石塊時,撬林相當(dāng)于________(選填“省力”或“費力”)杠桿:利用圖乙中的滑輪組勻速提升900N的重物時,若忽略滑輪自重、繩重及摩擦,人對繩的最小拉力為________N。 11.用如圖裝置,在20s內(nèi)將80N的水桶提升3m,拉力為50N,則拉力的功率為________W,該裝置的機械效率是________%.若不計繩重和摩擦則動滑輪的重力為________N。 12.小麗同學(xué)用水平力F拉動如圖所示裝置,使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運動了80cm,物體B重50N(物體B與A始終接觸),此過程中地面受到的摩擦力為10N,彈簧測力計的示數(shù)為8N.若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦,則滑輪移動的速度為________m/s,物體A受到B施加的摩擦力________(選填“水平向左”、“水平向右”或“為零”),水平拉力F為________N,水平拉力F的功率為________W。 13.小明用如圖所示的動滑輪提起140N的水桶,動滑輪重20N(不計繩重和摩擦),小明拉繩子的動力為________N;如果向水桶內(nèi)再加入40N的水,提起時動滑輪的機械效率________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。 14.學(xué)校升旗儀式上,當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時,旗子就會徐徐上升,這是由于旗桿頂部有一個________滑輪.認真分析如圖,物體的重力都是20N,(不考慮摩擦和動滑輪的重力)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時,拉力F的大小分別是FA=________N,F(xiàn)B=________N. 15.如圖所示,該滑輪為________(選填“動滑輪”或“定滑輪”);在豎直向上F=10N力的作用下,重物沿豎直方向勻速上升,重物的重力為________N(不計滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦),重物上升速度為0.2m/s,則繩子自由端移動的速度為________m/s。 16.如圖所示,兩個物體的重力均為100N,(a)圖中在力F1的作用下,杠桿處于平衡狀態(tài),不計杠桿的重及摩擦,則F1=________N;在b圖中,不計繩和動滑輪的重及摩擦,則F2=________N。 17.如圖所示,工人師傅用動滑輪將重600N的木箱吊到陽臺上,動滑輪實質(zhì)上是________的變形,使用時拉力應(yīng)沿________方向,工人至少要用________N的拉力才能拉起木箱. 18.如圖甲所示,一輛搬運磚頭的獨輪車,車箱和磚頭所受總重力G=1200 N,推車時人手向上的力F應(yīng)為________N;如圖乙所示的動滑輪,支點為O,則動力臂LF是阻力臂LG的________倍。 19.小可在A端用如圖所示的動滑輪勻速提起200N的水桶,若不計繩重、滑輪重及摩擦,則人拉繩子A端的動力為________N;實際測量A端的拉力為110N,不計繩重及摩擦,則滑輪重為________N。 20.如圖所示,用滑輪拉著一重為400N的物體向上做勻速直線運動,該滑輪為________滑輪(選填“動”或“定”),如果不計滑輪重及細繩與滑輪間的摩擦,則豎直向上的拉力F是________N. 21.如圖所示為工人利用動滑輪將重物提到高處的情景。已知物體重為450N,工人用250N豎直向上的拉力拉繩子自由端,使重物勻速提高了2m。在此過程中,繩子自由端移動的距離為________m,拉力做功________J,該動滑輪的機械效率為________。 22.如圖所示,用滑輪拉著一重為400N的物體向上做勻速直線運動,該滑輪為________滑輪(選填“動”或“定”),如果不計滑輪重及細繩與滑輪間的摩擦,則豎直向上方向拉力F是________N。 23.利用如圖所示的滑輪組提起一個重為2400N的物體,不計滑輪自重和摩擦,繩子的拉力F=________;如果用這個滑輪組達到更加省力的效果,就要改變繩子的繞線方法,則此時拉力F=________ 24.小明在A端用如圖所示的動滑輪勻速提起200N的水桶,實際測量A端的拉力為110N,不計繩重及摩擦,則滑輪重為________ N;水桶在升高的過程中重力勢能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。 25.如圖所示,此滑輪可以看作________杠桿(選填“省力”、“等臂”或“費力”);若物體受到的重力為20牛且處于靜止?fàn)顟B(tài),不計摩擦和滑輪重力,力F的大小為________牛;物體上升時,它的重力勢能________(選填“增大”、“不變”或“減小”)。 三、計算題 26.如圖,建筑工人用400N的拉力,將1000N重的物體勻速提升3m,所用的時間是15s,不計繩重和摩擦,求: (1)動滑輪重; (2)工人做有用功的功率; (3)滑輪組的機械效率. 27.如圖所示是蒙華鐵路荊州段長江大橋施工現(xiàn)場,工程師用起吊裝置在江中起吊工件. 己知工件重4000N,每個滑輪重500N,聲音在水中的傳播速度是1500m/s.在水面上用超聲測位儀向江底的工件垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過0.02s后收到回波.(不計繩重和摩擦,g=10N/kg,ρ水=1.0103kg/m3) (1)求工件在水下的深度; (2)不計工件的高度,求水對工件產(chǎn)生的壓強; (3)當(dāng)工件在水面下勻速上升時,繩子自由端的拉力為500N,求工件的體積; (4)不計動滑輪體積,求工件在水下勻速上升時滑輪組的機械效率(結(jié)果在小數(shù)點后保留一位數(shù)字). 28.考古工作者在河底發(fā)現(xiàn)了古代的石像,經(jīng)潛水者測量它的體積約為2m3 . 如圖所示,在打撈石像的過程中,考古工作者用動滑輪將石像勻速提升,需要豎直向上的拉力F=1.6104N.在沒有將石像提出水面前,若不計摩擦和滑輪重力,(ρ水=1.0103kg/m,g=10N/kg)求: (1)石像受到的浮力。 (2)石像的重力。 (3)石像的密度。 (4)若將石像提升了3m,石像受到水的壓強減少了多少? 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【解答】由圖知道,使用的滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是:n=2,所以,不計繩重和摩擦?xí)r,人對繩子的拉力是:F=(G物+G輪)/2=(500N+10N)/2=255N,AB不符合題意;由于箱子勻速上升了2m,所以,繩自由端被收起的長度是:L=2h=22m=4m,C符合題意;由η=W有用/W總100%知道,滑輪組需要克服動滑輪重力做功,所以機械效率不可能是100%,D不符合題意, 故答案為:C。 【分析】s=nh;省一半力F=(G+G輪)求人對繩子的拉力;利用W有用=Gh求克服箱子重力所做的功,利用W總=Fs求拉力所做的功;利用η=100%求動滑輪的機械效率. 2.【答案】A 【解析】【解答】A、拉力做的有用功:W有=Gh=120N1m=120J,該說法不正確,故A符合題意; B、不計摩擦和繩重,由F=(G+G動)得,動滑輪的重力:G動=2F-G=280N-120N=40N,該說法正確,故B不符合題意; C、拉力做的總功:W總=Fs=F2h=80N21m=160J,該說法正確,故C不符合題意; D、該滑輪組的機械效率:η=W有/W總100%=100%=75%,該說法正確,故D不符合題意。 故答案為:A。 【分析】(1)拉力做的有用功利用W有=Gh計算;(2)利用F=(G+G動)計算動滑輪的重力;(3)由動滑輪的使用特點和上升高度,利用s=nh可求出繩子所移動的距離;拉力做的總功利用W總=Fs計算;(4)利用機械效率公式求滑輪組的機械效率。 3.【答案】D 【解析】【解答】(1)由圖可知,甲滑輪是定滑輪,繩重和摩擦不計,使用該滑輪不省力,所以拉力等于物體的重力,則:F甲=G=100N; 乙滑輪是動滑輪,繩重和摩擦不計,使用該滑輪可以省一半的力,即拉力等于物體和動滑輪總重力的一半,則: 所以,F(xiàn)甲>F乙;(2)不計繩重和摩擦,甲圖使用定滑輪時,不做額外功,機械效率等于1;乙圖使用動滑輪時,要克服動滑輪重力做額外功,所以其機械效率一定小于1;則η甲>η乙,D符合題意,ABC符合題意。 故答案為:D。 【分析】使用定滑輪時,沒有對滑輪做額外功,機械效率大,動滑輪可以省力,但有額外功,機械效率較小. 4.【答案】B 【解析】【解答】甲圖是一個動滑輪,不計摩擦能夠省一半的力,所以 ;當(dāng)拉力方向與豎直方向有夾角時,阻力和阻力臂不變,動力臂變小,由杠桿平衡條件知動力變大,即F2>F1 , A不符合題意;乙圖是定滑輪,只能改變施力的方向,不省力也不費力,所以 ,C、D不符合題意,B符合題意, 故答案為:B。 【分析】動滑輪上不同的方向上拉力大小不同,定滑輪可以改變力的方向,但力的大小不變。 5.【答案】D 【解析】【解答】不計滑輪的重力, A、圖中滑輪是定滑輪,拉力F=G; B、圖中滑輪是動滑輪,拉力 ; C、圖中滑輪組的動滑輪繞2段繩,拉力 ; D、圖中滑輪組的動滑輪繞3段繩,拉力 ; 所以最省力的是D中滑輪組。 故答案為:D。 【分析】定滑輪只改變力的方向,不省力,動滑輪上繩子的股數(shù)越多越省力。 6.【答案】C 【解析】【解答】由圖可知,該裝置由一個動滑輪和一個定滑輪組成,A不符合題意;使用動滑輪時,物體上升1m,則繩子的自由端會通過2m,B不符合題意;不計摩擦和滑動自重,使用動滑輪能省一半的力,物體的重力為400N,則拉力為200N,C符合題意;使用動滑輪能省力,使用定滑輪能改變力的方向,D不符合題意; 故答案為:C。 【分析】使用動滑輪時,拉力是總重力的一半. 7.【答案】A 【解析】【解答】由圖分析可知. 90%,A符合題意;不計繩重和摩擦,則F= ,故動滑輪重力 =2F =2 200N . 360N=40N,B不符合題意;如果工人用同一個滑輪組以相同的速度一次提升兩個相同的木箱時,拉力F= =380N,C不符合題意;v物= . 0.25m/s,拉力的功率P=Fv繩= F 2 v物=380N 2 0.25m/s =190W.D不符合題意。 故答案為:A. 【分析】根據(jù)物體重力和高度變化計算有用功,利用功和時間的比值計算功率,有用功和總功的比計算機械效率. 二、填空題 8.【答案】80;變大 【解析】【解答】因為不計繩重和摩擦,所以使用動滑輪時動力為: ; 使用同一動滑輪,提升相同高度時,客服動滑輪重力做的額外功不變,增加水的重力,增大了有用功和總功,則額外功與總功的比值減小,有用功與總功的比值增大,即機械效率變大。 故答案為:80;變大。 【分析】(1)不計繩重和摩擦,根據(jù)即可求出拉力; (2)根據(jù)增加物重,可以增大有用功,從而提高滑輪組的機械效率,進行分析即可。 9.【答案】省力;90%;325 【解析】【解答】解:使用動滑輪的好處是省力;η= =90%;由F= (G+G動)得:G動=2F-G=2250N-450N=50N, F’= = =325N. 故答案為:省力;90%;325。 【分析】動滑輪的特點:省力但不能改變力的方向;根據(jù)η= 求解;先根據(jù)F= (G+G動)求出動滑輪的重力,再根據(jù)F= (G+G動)求解。 10.【答案】省力;300 【解析】【解答】解:(1)用撬棒撬石頭時,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;(2)由乙圖可知繩子的有效股數(shù)n=3, 拉力F= G物= 900N=300N。 故答案為:省力;300. 【分析】三種杠桿:(1)省力杠桿:L1>L2,平衡時F1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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