2020-2021物理滑轮组的省力问题的专项培优易错难题练习题含详细答案.docx

《2020-2021物理滑轮组的省力问题的专项培优易错难题练习题含详细答案.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、初中物理滑轮组的省力问题1．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率ηG物的关系，改变G物，竖直向与物重上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A．同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大，最后等于100%B．此滑轮组动滑轮的重力为5NC．当G物=15N时，滑轮组机械效率为η=75%D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变【答案】D【解析】【分析】【详解】A．使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功，机械效率一定小于1，即同一滑轮组的机械效率η随G物

2、的增大而增大，但最终不能等于100%，故A错误；B．由图可知，G物=12N，此时η=80%，则G物hFs且有80%nFG物G动snh代入可得G物12N80%G物G动12NG动故滑轮组动滑轮的重力为G动3N故B错误；C．当G物=15N时，滑轮组机械效率为G物15N83%G物G动15N3N故C错误；D．G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同；忽略绳重及摩擦时，额外功相同，所以总功相同，滑轮组的机械效率仍不改变，故故选D。D正确。2．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20

3、0N的物体以0.2m/s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】[1]根据题意可知，物体以0.2m/s速度匀速上升，对于动滑轮，绳子移动的速度v=20.2m/s=0.4m/s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′v=110N0.4m/s=44W拉力功率为44W。[2]较前一次提升物体，物体的质量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不计

4、、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将增大。3．如图所示，用滑轮组将重120N的物体匀速提升2m，拉力为50N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，动滑轮重为_____N，额外功为_____，滑轮组的机械效率为_____。【答案】306080%【解析】【分析】【详解】[1]由图知，n＝3，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力F＝1（G+G动）3则动滑轮的重力G动＝3F﹣G＝3×50N﹣120N＝30N[2]拉力做的有用功W有用＝Gh＝120N×2m＝240J拉力端移动的距离s＝3h＝3×2m＝6m拉力做的总功W总＝Fs＝50N×6m＝300J额外功W额＝W

5、总-W有用＝300J-240J=60J[3]滑轮组的机械效率η＝W有用240J=80%W总300J4．如图所示为家用手摇晾衣架，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】【分析】【详解】[1]使用时，轴随物体一起移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，所以绳子的拉力G200N50NF4n[3]承重绳为4股，所以绕进旋轮上

6、的绳子长度是S=4h=4×1m=4m【点睛】5．在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面间的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳子重力和轮与轴之间的摩擦，使物体以0.1m/s的速度匀速移动时，水平拉力的大小为_____________N，拉力做功的功率为______________W．【答案】206【解析】【详解】因为物体在水平桌面上匀速运动，所以物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F拉f60N从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，不考虑绳的重力和绳的摩擦，绳子自由端的水平拉力为F1F拉160N=20N33水平拉力的功率WFs20N30.1m/s=6WPFvF3v物

7、tt6．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良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂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端受到的拉力大小为________N。若5s内坠砣串下降了40cm，则输电线A端向左移动速度是________m/s。（g取10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）【答案】11040.04【解析】【分析】【详解