2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)：滑輪、輪軸和斜面 強(qiáng)化練習(xí)

第二講滑輪、輪軸和斜面強(qiáng)化練習(xí)

一、選擇題

1.如圖所示裝置中，均勻木棒AB的A端固定在較鏈上，懸線一端繞過一固定定滑輪，另一端用線套套在木棒

上使棒保持水平?，F(xiàn)使線套逐漸向右移動(dòng)，但始終使木棒保持水平，則懸線上的拉力T（棒和懸線足夠長(zhǎng)）

（）

A.逐漸變小

B.逐漸變大一丁

C.先逐漸變大，后又逐漸變小.一1>B

D.先逐漸變小，后又逐漸變大

2.利用如圖所示裝置將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長(zhǎng)是5m,高是2m,拉力F

為25N,則該裝置的機(jī)械效率為（）

A.40%B.50%

C.80%D.100%

3.一個(gè)質(zhì)量為70kg的工人，用如圖所示的裝置（包括滑輪組及裝石板的托板）提升石板。已知托板胡

重200N,每塊石板重100N,滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，當(dāng)工人在4s內(nèi)勻速提升10塊石板升I

高2m時(shí)，此裝置的機(jī)械效率為80%。那么,該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，下列有關(guān)里

說法錯(cuò)誤的是（取g=10N/kg）（）

A.該工人提升10塊石板升高2m做的額外功一定是500J

B.該工人在4s內(nèi)提升10塊石板升高2m的有用功率一定是500W

C.此裝置動(dòng)滑輪的質(zhì)量是5kg

D.此裝置的機(jī)械效率最高可達(dá)到82.1%（結(jié)果保留1位小數(shù)）

4.如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉著物體B,此時(shí)物體B保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用豎

直向下2N的力Fi拉重為1N的物體A時(shí)，能使物體B以0.6m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，若只用水平向左的力F

2拉物體B時(shí)，能使物體A以0.3m/s的速度勻速上升，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦。下列判斷正確的是

A.物體B受到的摩擦力為6N

B.拉力F2大小為10N

C.拉力F2的功率為1.2W

D.拉力Fi的功率為0.4W

5.如圖所示，A物體受到的重力是100N,在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左勻速直

線運(yùn)動(dòng)。已知拉力.F=5N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,則下列說法不正確的是（）

A.拉力F的功率是1W|F

B.2s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離是1.2m卜售

C.5s內(nèi)拉力F所做功的大小是15J圾

D.物體A受到水平地面的摩擦力大小是12N

6.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨

時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。

（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）

B.ls~2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J

C.2s~3s內(nèi)，拉力F的功率是100W

D.2s~3s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率是62.5%

7.如圖所示，滑輪組在拉力Fi的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動(dòng)，滑

輪組的機(jī)械效率為80%，物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為56N拉力F］的功率為Pi。若滑輪組在拉力F2的作用

下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動(dòng)，拉力F2的功率為P2。滑輪自重和繩重忽略不計(jì),則

下列說法正確的是（）

A.Ft=168N,Pi=225"

B.F2=210N,Pz=35W

C.F2=3F1,P1=P2

D.F±=3F2,P1=3P2

8.如圖所示，用24N的水平拉力F拉滑輪，可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速

運(yùn)動(dòng)。物體B重10N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N且不變。若不計(jì)輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和軸摩擦，則下列

A.地面受到的摩擦力為5N

B.滑輪移動(dòng)的速度為0.4m/s

C.水平拉力F的功率為4.8W

D在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A所做的功為4.8J

二、填空題

9.下圖中的動(dòng)滑輪組，兩個(gè)連在一起的定滑輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繩在滑輪上不發(fā)生打滑。設(shè)拉力為F,物重為G,大

定滑輪半徑為R，小定滑輪半徑為r,則該裝置的機(jī)械效率為。

10.如圖A、B所示，平靜的湖面上有兩艘小船，繩的一端拴在甲船上，繞過乙船上的滑輪，站在船上或岸上

的人用100N的力拉繩子的自由端。如果A、B圖中甲船在20s內(nèi)向右勻速移動(dòng)了10m,同時(shí)乙船向左移動(dòng)了4

m,則A、B圖中人拉繩子的功率分別為W與W。

11.如圖所示，一均勻薄板0A的質(zhì)量不計(jì)，可繞0端在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，板正中間放一質(zhì)量為m的

物體，一繩(質(zhì)量不計(jì))跨過定滑輪(繩與滑輪摩擦不計(jì))，一端系于A點(diǎn)，另一端系在物體上，平衡時(shí)，板水平，繩

左端為豎直，右端與水平方向成30。角，則此時(shí)繩對(duì)物體m的拉力大小為0

12.重250N的小孩,站在40N的木板上，利用如圖所示的三個(gè)滑輪把自己勻速拉起來，如果每個(gè)滑輪重10

N，他應(yīng)用力的大小為o

13.如圖所示是我國(guó)古代一種水力舂米機(jī)械。水流推動(dòng)大輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在大輪上的兩個(gè)突起P一起隨大

輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而突起P每半周向下擠壓杠桿一次，使石錘A抬起，然后石錘落下，實(shí)現(xiàn)舂米。已知石錘重力大小為G,

相關(guān)尺寸如圖所示，不計(jì)一切摩擦阻力。石錘A受到的重力相對(duì)于O點(diǎn)的力矩為水流沿切線方向?qū)Υ?/p>

輪的沖擊力至少為才能維持這個(gè)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、計(jì)算題

14.如圖所示,質(zhì)量為70kg的工人站在岸邊通過一滑輪組打撈一塊沉沒在水池底部的石材，該滑輪組中動(dòng)滑輪

質(zhì)量為5kg。當(dāng)工人用120N的力拉滑輪組的繩端時(shí)，石材仍沉在水底不動(dòng)。工人繼續(xù)增大拉力將石材拉起，在

整個(gè)提升過程中，石材始終以0.2m/s的速度勻速上升。在石材還沒有露出水面之前滑輪組的機(jī)械效率為山，當(dāng)石

材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率為山o在石材脫離水池底部至完全露出水面的過程中，地面對(duì)人的支持力

的最大值與最小值之比為29:21。繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，石材的密度p石=2.5xl03kg/m3,］取g=10N/k

g求

(1)與打撈前相比，當(dāng)人用120N的力拉繩端時(shí)，水池底部對(duì)石材的支持力變化了多少；

(2)r|i與r|2的比值；

(3)當(dāng)石材完全露出水面以后，人拉繩子的功率。

15.在如圖所示的裝置中，A、B是動(dòng)滑輪，C是定滑輪,D是輪軸，D的輪半徑R=10厘米，軸半徑r=5厘米，

物重G=5。。牛頓,每個(gè)動(dòng)滑輪重G動(dòng)=5。牛頓。如果不計(jì)繩重和摩擦,各段繩的方向保持相平行,那么：

⑴為把重物提起，作用在輪上的動(dòng)力F至少要大于多少牛頓?

(2)若把重物提起0.1米，動(dòng)力F的作用點(diǎn)要移動(dòng)幾米？

(3)該裝置的機(jī)械效率是多少？

16.如圖所示。R=2r,拉力F為100N,求物重G。

1.D【解析】解如圖所示,G表示桿AB的自重,LoA表示桿的重心到A端的距離，T表示懸線拉力的大小,L

表示作用于桿AB上的懸線拉力對(duì)A點(diǎn)的力臂。

把AB視為一根可繞A端轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，則由杠桿的平衡條件應(yīng)有：：GxLoA=TxL,

由此得：當(dāng)線套在桿上逐漸向右移動(dòng)時(shí)，拉力T的動(dòng)力臂L(Li、L2、L3、L,)經(jīng)歷了先逐漸變大后又逐漸變

小的過程，故懸線的拉力T則是逐漸變小后逐漸變大。

故選:D。

2.A【解析】解:有用功勿===Gh=ICONx2m=200力總功=50Nx2x5m=500/;

有用后

w

機(jī)械效率T]=-^―==40%。

忘

故選:A。

3.D【解析】解：A、工人提升10塊石板升高2m做的有用功：W有二G石總h=100Nxl0x2m=2000J;

w

由機(jī)械效率公式可得，所做的總功：=3=鬻=2500/。

/E?T]80%

則額外功：W%=勿占一W占用=2500/-2000/=500/,故A正確；

湯啟有用

W

B、工人的有用功率：P=1=等=500W,故B正確；

有用t4s

C、在不計(jì)摩擦與繩重時(shí)，額外功來自克服托板和動(dòng)滑輪的總重做的功，

故唳=(G期+G》，

則動(dòng)滑輪的重力：G一產(chǎn)3=

動(dòng)h2m

G

此裝置動(dòng)滑輪的質(zhì)量：m_,=-=蕓%=5kg,故C正確；

動(dòng)910N/kgu

D、人的質(zhì)量為70kg,則繩端的最大拉力：F=G/=mg=70kgxl0N/kg=700N,

由圖知n=2,在不計(jì)摩擦與繩重時(shí)，提起的最大總重力:G總=2F=2x700N=1400N,

可裝石板的重為：(G.J=G^-G-G=1400N-200N-50N=l150N.則最多可裝石板的數(shù)量n=黑罌=

I子總排動(dòng)100N

11.5?11塊，則最多可裝石板的重：=11X100N=1100N。

不計(jì)摩擦與繩重，滑輪組可達(dá)到的最大機(jī)械效率：

T]'=-_-——=——?——=81.5%.故D錯(cuò)誤。

G+G腕威°動(dòng)1100N+200N+50N人日

故選:D。

4.C【解析】A、當(dāng)B水平勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，/=3(%+GQ=3X(2N+IN)=9N,故A錯(cuò)誤；

B、水平向左拉物體B時(shí)，由平衡條件得：&=3GA+/=3GA+/=3XIN+9N=12N,,故B錯(cuò)誤；

C、水平向左拉物體時(shí)，B的移動(dòng)速度為4=￡=答皿=O.IM/S,拉力F2功率為P2=F2VB=12Nx0.1m/s=l.

2W,故C正確；

D、用力Fi豎直向下拉物體A時(shí)，拉力Fi的功率Pi=Fiv=2Nx3xO.6m/s=3.6W,故D錯(cuò)誤。

故選:C。

5.A【解析】A、拉力的功率

Fns

WFS_曜==3x5NX0.2m/s=3W,故A錯(cuò)誤：

P=t=tt=7^n]Fv

B、由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：

n=3,則2s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離：

s=3vx2s=3x0.2m/sx2s=1.2m,故B正確；

C、由「=?可得亞=Pt=3Wx5s=15J,I故C正確；

w

D、由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n=3,克服摩擦力做的功為有用功，效率：D=要=4=%

W忘4FnsnF

則anr)F=3x80%x5N=12N,故D正確。

6.由圖乙可知，在0~ls內(nèi)，拉力F=30N,取動(dòng)滑輪和重物為研究對(duì)象，受到向下的重力G和G動(dòng)向上的支持力F支,

及三根繩子向上的拉力F作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；

地面對(duì)重物的支持力F=G-F'+G_=G-3F..+G=WON-3x30N+G_=G_.+IONA錯(cuò)誤；由

差動(dòng)放動(dòng)動(dòng)動(dòng)

圖可知在2~3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，%=2.50m/s,拉力.F3=40N,

因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)(承擔(dān)物重的繩子股數(shù))"3,

所以拉力F的作用點(diǎn)下降的速度必,=3%=3x2.50m/s=7.5m/s,

拉力做功功率(總功率)：

P忘=尸3%'=40Nx7.5m/s=300憶故C錯(cuò)誤；滑輪組的機(jī)械效率:

T]=*x100%=x100%=x100%/3.33%,故D錯(cuò)誤；

息3713

在1~2s內(nèi)，拉力F2=5ON,重物上升高度h2=1.25m

拉力F的作用點(diǎn)下降的距離S2=3%2=3x1.25m=3.75m,

拉力做的功：

W=F2S2=50Nx3.75m=187.57,故B正確。

故選:B。

WF…3’肉

7.V滑輪組的機(jī)械效率：產(chǎn)魯=產(chǎn)

喂尸成。s成

3?尸E

3X56N1

???拉力—=210N,又w1.,=-V

80%放3梯1°o

W%?s

??.P.=—=——=&?u”=&?"=210Nx工x1.5m/s=105W;

1tti或113分3/

同理：滑輪組在拉力F2作用下時(shí)，

3'吸3X56N

F=-----=--------=210/V,

乙?7]80%

尸2二尸2?u,〃=F2=21UNx-x0.5m/s=35W,

J放3動(dòng)23

由此分析可知：F1=/2、Pl=3P2。

故選:B。

8.DA、物體A受到向左的拉力等于地面的摩擦力f地加上B的摩擦力fB,

尸孝=?尸=；*24%=12乂而於=5凡所以/夢(mèng)=F孝—%=12N—5N=7N,故A不正確；

B、滑輪移動(dòng)的速度v=^X0.2m/s=0.1m/s,故B錯(cuò)；

濃2梯2

C、拉力做功功率P=Fv=24NxO.lm/s=2.4W,故C錯(cuò)；

D、s=vt=0.2m/sx2s=0.4m,對(duì)A做功：W=F.s=12NxO.4m=4.8J,故D正確。

二、填空題

9.七口

12FR

解：根據(jù)輪軸受力分析，

可得：FR+F'r=F'R

貝hF=p

R-r

G『+G1

10.解：圖A,甲船向右移動(dòng)了10m,乙船向左移動(dòng)了4m,以甲為參照物乙向左移動(dòng)了10m+4m=14m,有兩段繩子

拉乙船，故繩子自由端總共移動(dòng)s=14mx2=28m;

故人拉繩子的功率P=y=v=*產(chǎn)=140W;

圖B,如果乙船不動(dòng)，滑輪為定滑輪，甲船向右移動(dòng)了10m,則繩子自由端會(huì)移動(dòng)10m；如果甲船不動(dòng)，乙船動(dòng)，

則滑輪為動(dòng)滑輪，乙船向左移動(dòng)了4m,則繩子自由端會(huì)移動(dòng)8m；現(xiàn)在兩船都動(dòng)，故繩子自由端總共移動(dòng)18m;

故人拉繩子的功率P=「「=90W。

故答案為：140;90°

IL解：以m為研究對(duì)象，如圖示，O為支點(diǎn)，畫出各個(gè)力和力臂：

G=mg

設(shè)OA長(zhǎng)度為21,右端與水平方向成30。角，所以Li的長(zhǎng)度為1,板正中間放一質(zhì)量為m的物體，故L2的長(zhǎng)度

也為1；

因定滑輪不省力，故繩對(duì)物體m的拉力大小F等于動(dòng)力Fi的大小，阻力為重力與拉力的合力，即F2=G-F;

由此根據(jù)杠桿平衡的條件是FiLi=F2L2-.

把各個(gè)量帶入即可得：F1=(G-F)1;

解得：F=|G=M。；

故答案為：|m5

12.解：把人、動(dòng)滑輪、木板看成一個(gè)整體，設(shè)人與繩之間拉力為F,貝h

4F=10N+250N+40N

F=75N

故答案為：75N

13.解：以0為支點(diǎn)，石頭重力的力臂為ri,

對(duì)于杠桿，根據(jù)力矩平衡條件，有

G「1=PNT2

對(duì)于輪軸，運(yùn)用力矩平衡條件，有

F”3=F4

解得F=皿

丁2r4

故答案為：Gq;2G

r2r4

14.解：(1)人用120N的力拉繩端前后對(duì)人和動(dòng)滑輪受力分析如圖1、2、3所示：

圖1圖2圖3

池底部對(duì)石材的支持力的變化等于滑輪組下端繩子拉石材的拉力變化：

T=3F-G,=3x120N-50N=310N;

s動(dòng)

(2)石材浸沒在水中時(shí)，對(duì)動(dòng)滑輪受力分析如圖4所示：

圖4圖5

GN行F浮

人拉繩端的力餐

3，

G

其中石材所受浮力Fifj=「水9丫和=詈「水

Y有

石材在空氣中時(shí)，受力分析如圖5所示：

,中動(dòng)

人拉繩端的力

F浮2-3'

設(shè)石材浸沒在水中被拉起時(shí)地面對(duì)人的最大支持力為Ni,石材在空氣中時(shí)地面對(duì)人的最小支持力為N2,

圖6圖7

所以對(duì)于石材浸沒在水中和在空氣中分別有

放;,

Ga=M+FN1',GA=N2+F

因?yàn)镕拉J與F拉i大小相等,F拉2與F拉2大小相等，且NI：N2=29:21,

代入數(shù)據(jù)解得：G7=1000/V,FiE=400/V,

石材浸沒在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率

石材完全露出水面之后滑輪組的機(jī)械效率

■=G--F浮*G;E+G」=

所以72G石+G動(dòng)-F浮G石

1000N-400N*1°°°N+5°N=63.

1000/V+50-400N1000N65'

(3)人拉繩的功率：P=F*xnv=(G四+G_j乙&=(1000N+50N)x0.2m/s=210W。

放2\悌動(dòng))梯

答：(1)與打撈前相比，當(dāng)人用120N的力拉繩端時(shí)，水池底部對(duì)石材的支持力變化了310N；

(2)①與三的比值為63:65;

(3)當(dāng)石材完全露出水面以后，人拉繩子的功率為210W。

15.解：如圖所示，作用在滑輪組上繩子的拉力為F,作用在輪軸軸上繩子的拉力也是F,作用在輪上的拉力是F。

(1)如圖所示，重物被兩個(gè)動(dòng)滑輪吊著，