中考物理易錯(cuò)題精選-滑輪組的省力問題練習(xí)題含答案

1、一、初中物理滑輪組的省力問題1.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度.若G G2,所用豎直向上的拉力分別為 Fl和F2,拉力做功的1和2 （忽略繩重和摩擦），則下列選項(xiàng)功率分別為Pi和P2,兩裝置的機(jī)械效率分別為 中正確的是（）.A. FiF212 PiP2B. F1F 21=2 PiC. FiF212 PP2D. F1F212 P1CD.不計(jì)繩重及摩擦，因?yàn)槔?：1 .、F （G G動(dòng)）nQ 2, n23 ,所以繩子受到的拉力分別為:_1 ,一 一、F1 一（G G動(dòng)）2F21 （ G2 G動(dòng)）3因?yàn)镚1 G2 ,故:F1F2

2、故CD項(xiàng)錯(cuò)誤；W額G輪h,W有用G物h,所以利100%可知，機(jī)械效率相AB.因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同， 用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同；由 同，即:又因?yàn)樗脮r(shí)間相同，由 P可知，拉力做功的功率:Pi故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。2 .如圖所示，分別利用甲、乙兩滑輪勻速提起兩個(gè)相同的重物（不計(jì)滑輪重力及摩擦）， 其中甲裝置為 滑輪，它的優(yōu)點(diǎn)是可以 ,若相同時(shí)間內(nèi)，拉力Fi、F2做相同的功，則拉力 Fi、F2做功時(shí)白功率 Pi P2,重物被豎直提升的高度h甲 h乙（最后兩空均選填“小于”、“等于”或“大于”）.【答案】定 可以改變用力的方向等于 等于【解析】【分析】【詳解】

3、1由圖示可知，甲是定滑輪；2甲裝置中物體向上運(yùn)動(dòng)，拉力的方向是向下，所以甲滑輪可以改變用力方向；W-,、， L3相同時(shí)間內(nèi)，拉力 Fi、F2做相同的功，根據(jù) P=y可知，拉力Fi、F2做功時(shí)的功率Pi等于P2；4用滑輪甲、乙勻速提升兩個(gè)相同的重物（不計(jì)滑輪重力及摩擦），它們都是克服物體的重力做功，即 W=Gh,因?yàn)槔i、F2做的功相同，所以重物被豎直提升的高度相同，h甲等于h3 .用一個(gè)動(dòng)滑輪提起重 i00N的物體（繩重與摩擦不計(jì)），所用拉力 60N。若用此動(dòng)滑輪 將重200N的物體以0.2m/s速度勻速上升時(shí)，拉力功率為 Wo較前一次提升物體，該 滑輪的機(jī)械效率 （選填“變大”、“不變”

4、或“變小”）【答案】44變大【解析】【詳解】1根據(jù)題意可知，物體以 0.2m/s速度勻速上升，對(duì)于動(dòng)滑輪，繩子移動(dòng)的速度 v=2 0.2m/s=0.4m/s繩重與摩擦不計(jì)，則拉力1F = （G 物+G 動(dòng)）2即60N= 1（100N+ G 動(dòng)）解得G動(dòng)=20N,用此動(dòng)滑輪將重 200N的物體時(shí)，拉力L =1 （200N+20N）=110N2拉力功率為P=F v=110N 0.4m/s=44W拉力功率為44W。2較前一次提升物體，物體的質(zhì)量增加，重力增大，有用功增大，而摩擦不計(jì)、動(dòng)滑輪重 不變，額外功不變，這樣有用功在總功中所占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率將增大。4 .如圖所示，在力 F作用下使

5、重200 N的物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng) F=30N時(shí), 物體受到的摩擦力 N （不計(jì)滑輪重力和繩與滑輪間的摩擦）；當(dāng)物體移動(dòng) 4m時(shí)， 繩子自由端移動(dòng)的距離 m。ten【答案】60 8【解析】 【詳解】由于不計(jì)滑輪重力和摩擦，所以，繩子自由端的拉力1由圖知道，使用動(dòng)滑輪時(shí)，n=2,是：f=2F=2 X 30N=60N時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離是:s=2s 物=2X4m=8m=即物體受到的摩擦力是：2由于n=2,所以，當(dāng)物體移動(dòng) 4m5 . 一工人利用如圖所示的滑輪組提起重物，當(dāng)被提起重物的重力是150N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為60%。若忽略繩重、滑輪摩擦，則動(dòng)滑輪重 No【解析】【分析】【

6、詳解】因不計(jì)繩重和摩擦，由題意可知，效率G物G物G動(dòng)=60%則動(dòng)滑輪的重力為150N60%-150N=100N故動(dòng)滑輪的重力為100N。6 .如圖所示，不計(jì)繩子、滑輪的重力及它們之間的摩擦，當(dāng)用大小為 10N的拉力F拉重 50N的物體時(shí)，物體恰好以 v=2m/s的速度沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體受到水平面 的摩擦力為 N,拉力F的功率為 W;將拉力F增大為20N時(shí)，物體受到水平面的摩擦力將 （選填“增大”、“減小”或“保持不變”）。【答案】20 40不變【解析】【分析】使用動(dòng)滑輪可以省一半力；物體勻速運(yùn)動(dòng)，受平衡力，平衡力大小相等，判斷出摩擦力根據(jù)繩子段數(shù)判斷出繩子的速度；根據(jù)P W Fs

7、 Fv算出拉力F的功率；影響摩擦力t t的因素：壓力和接觸面的粗糙程度?！驹斀狻?因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪可以省一半力，所以拉物體的力為F 2F 2 10N 20N物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力和摩擦力一對(duì)平衡力，大小相等，則f F 20N2由圖知有2段繩子拉著物體，則有v繩 2V物 2 2m/s 4m/s則拉力F的功率為p Fv 繩 10N 4m/s=40W3將拉力F增大為20N時(shí)，物體對(duì)水平面的壓力和接觸面的粗糙程度都不變，所以受到水 平面的摩擦力不變。【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)滑輪的使用、平衡條件的應(yīng)用、功率的計(jì)算、影響摩擦力的因素等知識(shí)，要 牢記影響滑動(dòng)摩擦力的兩個(gè)因素，當(dāng)兩個(gè)因素都不變時(shí)，摩

8、擦力的大小不變，與其它因素 無關(guān)。7 .小李用如圖所示的裝置提升貨物。已知貨物重G物=720N,在t=5s內(nèi)貨物被勻速豎直提升了 h=1m,小李始終靜止在地面上，并且對(duì)繩子自由端的拉力F=400 N且豎直向下。求在此過程中：(1)動(dòng)滑輪對(duì)貨物做的有用功；(2)拉力F所做的總功；(3)拉力F做功的功率；(4)使用該裝置提升貨物時(shí)的機(jī)械效率中【答案】(1)720J； (2)800J； (3)160W； (4)90%【解析】(1)動(dòng)滑輪對(duì)貨物做的有用功就是貨物上升克服重力勢能做的功，為W有 G物 h 720N 1m 720J(2)動(dòng)滑輪與2股繩子接觸，故 n=2,拉力F所做的總功為2 400N 1m

9、 800JW總Fs nFh(3)由功率公式，可知拉力 F做功的功率為800J160W5s(4)該裝置提升貨物時(shí)的機(jī)械效率為W100%720J90%800J答：(1)動(dòng)滑輪對(duì)貨物做的有用功為720J;(2)拉力F所做的總功為800J;拉力F做功的功率為160W；(4)使用該裝置提升貨物時(shí)的機(jī)械效率為90%。8 .如圖所示，某人通過滑輪組將深井中的物體拉至井口.己知物體在10s內(nèi)被提升了 2m,物體所受重力720N,人對(duì)繩子水平向右的拉力300N.(不計(jì)繩重及摩擦)求：(1)人做的有用功W有用；(2)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)；(3)人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率.【答案】(1) 1440J; (2) 180N;

10、(3) 80%?！窘馕觥俊驹斀狻?1)物體所受重力720N,被提升了 2m,則人做的有用功為：W有用=Gh=720NX 2m=1440JG+G初(2)由圖可知，滑輪組的有效繩子段數(shù)為n=3,根據(jù)F=,則動(dòng)滑輪的重力為:nG動(dòng)=nF-G=3X 300N-720N=180N根據(jù)Wr用 _ Gh _ Gh _ G= 一 一 一W Fs Fnh Fn 人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率為：G 720N=80%。Fn 300N 3答：人做的有用功為1440J;(2)動(dòng)滑輪的重力為180N；(3)人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率為80%。9 . (1)如圖甲所示，圖中的裝置相當(dāng)于一個(gè) (填一種簡單機(jī)械的名稱).甲(2)如圖乙所

11、示，使用此簡單機(jī)械的主要目的是 乙(3)如圖丙所示，橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，中間系一個(gè)鉤碼，就做成了能 自動(dòng)回頭的 魔罐“，當(dāng)將魔罐 在水平地面上滾出后，還能自動(dòng)滾回來，這說 明丙【答案】滑輪組省力機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化【解析】【詳解】(1)1由圖甲可知，繩子和木棍組合在一起，起到滑輪組的作用，用較小的力就可以使作用 有較大力的兩根木棍靠攏，說明使用該滑輪組可以省力；(2)2圖乙是過盤山公路，盤山公路相當(dāng)于斜面，山高一定，盤山公路相當(dāng)于增大了斜面長 度，因?yàn)樵谛泵娓咭欢〞r(shí)，斜面越長越省力，所以人們修建盤山公路的目的是為了省力；(3)3魔罐在開始滾動(dòng)的時(shí)候，具有動(dòng)能，滾動(dòng)的過程中，

12、罐子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢 能，當(dāng)動(dòng)能為零時(shí)，彈性勢能最大，魔罐開始向回滾動(dòng)，在魔罐滾回來的過程中橡皮筋彈 性勢能減小，罐子動(dòng)能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。魔罐來回滾動(dòng)，說明了機(jī)械能是可以相互轉(zhuǎn)化的。10 .如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力和繩重忽略不計(jì)。在物體勻速上升過程中，甲、乙兩圖的拉力及機(jī)械效率的關(guān)系正確的是（A. F1rpB. F1F2,邛F2,【答案】B【解析】【分析】【詳解】用相同的滑由圖可知，圖甲中繩子承擔(dān)重物的段數(shù)為 3,圖乙中繩子承擔(dān)重物的段數(shù)為 2, 輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力和繩重忽略不計(jì)，則它們繩子末端的拉力各自為1F11 G 物GwnF

13、1- GWn所以F1F2故CD錯(cuò)誤；繩子末端移動(dòng)距離與物體上升高度關(guān)系s=nh滑輪相同，提升重物相同，由100%W心、Fs100%100%Gw100%可知rf = Yp.故A錯(cuò)誤，B正確。故選Bo11 .如圖所示，不計(jì)繩子的質(zhì)量和一切摩擦作用，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止平衡狀態(tài)。重物G1二100N,每一個(gè)滑輪重力均為 20N,則下列說法正確的是（）A. b處繩子的拉力為50NB. G2=280NC. e處繩子的拉力為 140ND. G2=200N【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.由圖知，a、b、c、d在同一根繩上，拉力相同； e、f在同一根繩上，拉力相同；G1由兩根繩子承擔(dān)Gi G動(dòng)2幾則b處繩子的

14、拉力為G1 G 動(dòng) 100N+20NFb 60N22故A錯(cuò)誤；C. e處繩子的拉力為Fe 2Fb G 動(dòng) 2 60N 20N 140N故C正確；BD. G2由兩根繩子加上f承擔(dān)，則G2 G 動(dòng) 2Fb FfFf 2Fb G 動(dòng)則G2 4Fb 4 60N240N故B、D錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示，水平拉力 Fi （6N）將物體（G=9N）沿直線勻速拉動(dòng) si的距離，做功 Wi, 借助滑輪組，F(xiàn)2使物體在同一水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)同樣的距離si, F2所拉繩端的上升距離為題,做功為W2,則（）A. W2一定小于WiB. S2一定小于siC. F2一定大于G/3D. F2一定大于Fi/3【答案】D【

15、解析】【分析】【詳解】 水平拉力Fi將物體沿直線勻速拉動(dòng)做功:Wi Fj借助滑輪組，使物體在同一水平地面上勻速直線運(yùn)動(dòng)同樣的距離，拉繩端的上升距離為S2,做功：W2 F2s2 ；A .做功W2 Wi W動(dòng)，故A錯(cuò)誤;B.有3股繩子承擔(dān)S2 3sl，故B錯(cuò)誤；_1 一 _CD. F2 G輪 F1，故C錯(cuò)誤，D正確。3故選D。13.用如圖所示的滑輪或滑輪組，將同一物體勻速提高h(yuǎn),最省力的是（滑輪重不計(jì)）D.GG【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.圖中滑輪是定滑輪，拉力 F=G;1B.圖中滑輪是動(dòng)滑輪，拉力 F G ;2，-，1 一C.圖中滑輪組的動(dòng)滑輪繞 2段繩，拉力F G;21 -D.圖中滑輪

16、組的動(dòng)滑輪繞 3段繩，拉力F G;3所以最省力的是 D中滑輪組。故選D。14.質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，利用圖所示的裝置使物體以 0.2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2N,不計(jì)滑輪和繩子的重和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則(g取10N/kg)()FA.作用在繩端的拉力 F為6NB.在1s內(nèi)拉力F做功1.2JC.在1s內(nèi)拉力F的功率是0.4WD.水平桌面對(duì)物體 A的摩擦力是2N【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.繩子上的力是相等的，因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)的示數(shù)是2N,所以，作用在繩端的拉力F為2N.故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)圖示可知，滑輪組動(dòng)滑輪上有三股繩子。物體 A在1s內(nèi)通過

17、的距離為 s=vt=0.2m/s x 1s=0.2m 繩子自由端移動(dòng)的距離為s=3s =3X0.2m=0.6m在1s內(nèi)拉力F做功為W=Fs=2NX 0.6m=1.2J故B正確；C.在1s內(nèi)拉力F的功率為1.2J1.2W1sP故C錯(cuò)誤； D.由圖可知，承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù)是所以故D錯(cuò)誤。 故選B。15 .用一動(dòng)滑輪將重物勻速提升 2 m, 擦，則物重和提升重物所做的功分別是 A. 80N, 80JB. 80N, 160J【答案】B【解析】 【分析】 【詳解】動(dòng)滑輪省一半力，多費(fèi)一倍的距離，所以物體的重為：G 2F 2 40N 80N ;由h 2m得s 2h 2 2m 4m,提升重物所做的功：W

18、Fs 40N 4m 160J. 故選B.16 .如圖所示的甲、乙兩滑輪組，所用滑輪的規(guī)格相同，用它們將相同的重物G勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，以下說法正確的是3,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則f=6N人對(duì)繩子的自由端所用力是40 N,不計(jì)滑輪重和摩C. 40N160JD. 40N. 80JA.甲滑輪組所用拉力較大B.甲滑輪組拉力做的功較多C.兩滑輪組拉力做功的功率一定相等D.兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率一定相等【答案】D【解析】【分析】 【詳解】A.不計(jì)繩重及摩擦，因?yàn)槔= （G物+G輪）/n ,且n甲=3, n乙=2,所以，繩子受的拉力：F 甲=（G 物 +G 輪）/3,F 乙二（G 物 +G

19、輪）/2, 即F* F乙，故A錯(cuò)誤；B.不計(jì)繩重及摩擦，拉力做的功：W甲=5甲$甲=（G物+G輪）/3Xh= （G物+G輪）hW*F乙s 乙=（G物 +G輪）/2Xh= （G物 +G輪）h，,W甲二亞乙，故B錯(cuò)誤；C.甲、乙兩滑輪組提升重物的時(shí)間不知道，故無法比較功率，故 C錯(cuò)誤；D.因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G輪h, W有用二G物h,所以，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，因?yàn)閃有用/W總，滑輪組的機(jī)械效率相同，故D正確； 故答案為Do600N的物體，人拉繩的力 F為250N1200N的物體時(shí)，人的拉力 F為17.如圖所示，小華用滑輪組豎直勻速提升一個(gè)重為

20、 （不計(jì)繩重和摩擦）。若用這個(gè)滑輪組豎直勻速提升A. 400NB. 450NC. 500ND. 600N【答案】B【解析】【分析】【詳解】由圖可知，繩子承擔(dān)重物的段數(shù)n為3,提升一個(gè)重為600N的物體時(shí)，拉繩的力 F為1250N,根據(jù)F G物 G動(dòng) 求出動(dòng)滑輪的重力為 nG 動(dòng) 3F G 物 3 250N 600N150N當(dāng)提升一個(gè)重為1200N的物體時(shí)，人的拉力為1_1FG 物G動(dòng)一1200N 150N450Nn3綜上所述，ACD項(xiàng)不符合題意，B項(xiàng)符合題意。故選B。18.如圖所示，在水平地面上，木箱重 600N,受到的摩擦力為 300N,用力F拉動(dòng)木箱使它勻速直線運(yùn)動(dòng)了 2m （不計(jì)滑輪重量

21、及繩與滑輪間的摩擦），下列說法正確的是（ ）O*rA.拉力F的大小為C.繩自由端移動(dòng)了【答案】C【解析】【詳解】100N4mB.拉力F的大小為200ND.繩自由端移動(dòng)了 1mAB.由圖知，n=2,不計(jì)滑輪重及繩與滑輪間的摩擦，則拉力1分 K A Ar A J J J 尸， F F T r r A1 .1f 300N 150N22故A、B錯(cuò)誤;CD.繩子的自由端移動(dòng)的距離s 2% 2 2m 4m故C正確、D錯(cuò)誤。故選Co19.如圖所示，在粗糙水平地面上，用 10N的力F沿水平方向拉滑輪（不計(jì)滑輪重力）木 板B靜止，木塊 A在粗糙木板B上水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，5s內(nèi)木塊A移動(dòng)了 0.5m,滑輪組的機(jī)械效率為 80%?下列說法正確的是（）A.木塊A受到的摩擦力為5NB.地面對(duì)木板 B的摩擦力為4NC. 5s內(nèi)繩子拉力對(duì)木板 B做的功