第5章 簡單機械與功 2滑輪（原卷版）

寧波科學九上培優(yōu)題庫第5章簡單機械與功2滑輪一、單選題（共28題；共56分）1.把質(zhì)量相等的A、B兩物體掛在圖所示的滑輪組下而，不計繩子、滑輪的重力和摩擦，放手后(

)?A.

A上升

B.

A下降

C.

B均靜止

D.

無法判斷2.如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯誤的是（

）A.

繩端移動速度為0.2m/s

B.

彈簧測力計讀數(shù)為9N

C.

物體A和地面之間有摩擦力

D.

如果增大F2，物體A可能向左運動3.（2017·臺州）小柯用圖中提升重為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4.（2017九下·樂清模擬）如圖所示，圓柱形物體高2米，底面積200厘米2，密度為2.5′103千克/米3，某人在河岸邊通過圖示滑輪裝置(滑輪、繩子質(zhì)量和摩擦均不計)將該物體從水中以0.2米/秒的速度勻速拉起，水面高度始終不變，人手中繩子能承受的最大拉力為400牛，g取10牛/千克，從圓柱體剛露出水面到繩子斷了經(jīng)歷的時間是(

)A.

5秒

B.

6秒

C.

7秒

D.

8秒5.（2019·臨海模擬）如圖所示，質(zhì)量為2Kg的物體A放在水平桌面上，（不計繩重及繩與輪的摩擦）動滑輪重6N，滑輪下面懸掛一物體B,當物體B重8N時，恰能勻速下滑。用一個水平向左的拉力F作用在物體A，使物體A以1m/s的速度向左做勻速直線運動，時間為3s。下列說法正確的是(

)A.

拉力F的大小為8N

B.

拉力F的功率是14W

C.

拉力F做的功是60J

D.

物體A在F作用下向左運動時，滑輪B以1m/s的速度勻速上升6.工人們?yōu)榱税徇\一個笨重的機器進入廠房，他們設計了如圖所示的四種方案（機器下方的小圓表示并排放置的圓形鋼管的橫截面）。其中最省力的方案是(

)A.

B.

C.

D.

7.同一物體沿相同水平地面被勻速移動，如圖所示，拉力分別為F甲、F乙、F丙，不記滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則(

)A.

F甲＜F乙＜F丙

B.

F甲＞F乙＞F丙

C.

F甲＞F乙=F丙

D.

F甲=F乙＞F丙8.（2019·臺州模擬）如圖所示，光滑水平地面上有一塊足夠長的木板，在木板的右端固定著一個滑輪(不計滑輪自重及軸心的摩擦)，木板上面放置一個小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計。在繩端5牛的水平拉力F的作用下，木板向右勻速運動了0.2米。下列分析正確的是（

）A.

小木塊受到的摩擦力為20牛

B.

彈簧測力計的示數(shù)為10牛

C.

該過程拉力做功為4焦

D.

小木塊相對地面做勻速直線運動9.（2019·蒼南模擬）如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時物體A對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯誤的是（

）A.

F2的功率為0.6W

B.

如果增大F2，物體A可能向左運動

C.

物體A和地面之間有摩擦力

D.

彈簧測力計讀數(shù)為9N10.（2018九上·三門月考）如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動，彈簧測力計的示數(shù)為3N。若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有（

）A.

滑輪移動的速度為0.4m/s

B.

繩子拉物體A的功率為2W

C.

B受到的摩擦力為3N，方向水平向左

D.

在運動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)仍為3N11.（2019·寧波模擬）如圖所示裝置，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉住物體B，此時物體B保持靜止。小明用豎直向下大小為2N的力F1拉重為1N物體A時，物體B以0.6m/s的速度水平勻速向右運動；小明只用水平向左的拉力F2拉物體B時，物體A以0.3m/s的速度勻速上升。不計輪重、繩重和軸摩擦，則下列判斷正確的是（

）A.

物體B受到的滑動摩擦力大小為6N

B.

水平向左拉物體B時，拉力F2的大小為10N

C.

水平向左拉物體B時，拉力F2功率為1.2W

D.

用力F1豎直向下拉物體A時，拉力F1的功率為0.4W12.如圖所示，當水平拉力F＝50N時，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運動。已知物體重為200N，所受地面的摩擦力為80N，假如在5s時間內(nèi)，物體水平移動了0.6m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中（

）A.

拉力F做功為30JB.

物體重力做功為120J

C.

拉力F做功的功率為12WD.

該裝置的機械效率約為60%13.如圖所示，貨物G重280N，動滑輪重20N，為使杠桿平衡，則豎直向上的力F的大小為（杠桿重、繩重、摩擦都忽略不計）（）A.

100N

B.

200N

C.

300N

D.

400N14.如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機械效率分別是（

）A.

0.4J83.3%

B.

0.8J91.7%

C.

0.8J83.3%

D.

0.4J91.7%15.（2019九上·寧波月考）如圖所示，GA=10N，GB=20N，現(xiàn)用一水平向右的力F作用在物體A上，使A向右勻速滑動。已知物體A、B和地面的表面粗糙程度都相同，摩擦力f與表面所受的壓力FN成正比，且fFA.

拉力F的大小為18N

B.

彈簧測力計的示數(shù)為10N

C.

B受到A水平向左的摩擦力

D.

B受到地面的摩擦力大小為4N16.如圖所示，該裝置由半徑分別為R和r（R>r）且固連在同一軸上的兩個定滑輪和一個動滑輪C組成，設大小定滑輪的半徑分別為R和r，當拉力F拉繩子使大定滑輪轉(zhuǎn)動一周時，大滑輪卷起繩子，同時小定滑輪也轉(zhuǎn)動一周，并放下繩子。不計摩擦.當勻速提起重為P的物體時，所用的拉力F是（

）A.

P(R?r)2R

B.

P(R?r)R

17.（2016·縉云）如圖，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計。已知滑動摩擦力f與壓力F壓之間的關系為f=μF壓，若用一水平向右的力F拉著P使它做勻速運動，則F的大小為（

）A.

4μmg

B.

3μmg

C.

2μmg

D.

μmg18.（2019九上·寧波期末）如圖所示是汽車起重機，其中A，B組成滑輪組（結構如示意圖），C桿伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸。裝在E里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側(cè)增加的支柱，F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關汽車起重機的敘述中錯誤的是(

)A.

滑輪組中B滑輪用于改變力的方向

B.

當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變小

C.

當D桿伸長時力F的力臂將變小

D.

H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大19.如圖所示，滑輪下掛重400N的物體G，滑輪重20N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的．要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點所加的豎起向上的力F應是（杠桿上標度的間距相等）（

）A.

210N

B.

280N

C.

420N

D.

240N20.（2017九上·樂清月考）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面勻速直線運動，已知彈簧秤讀數(shù)為10牛，物體M的運動速度為l米/秒（若不計滑輪與，繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦）。那么在此過程中（

）A.

物體M與地面間的摩擦力為5牛

B.

物體M與地面間的摩擦力為10牛

C.

水平拉力F做功的功率為20瓦

D.

1秒內(nèi)滑輪對物體M做功為10焦21.（2019·紹興）如圖是上肢力量健身器示意圖。杠桿AB可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB=3BO，配重的重力為120牛。重力為500牛的健身者通過細繩在B點施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85牛。在B點施加豎直向下的拉力為F2時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60牛。已知F1：F2=2：3，杠桿AB和細繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計。下列說法正確的是（

）A.

配重對地面的壓力為50牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為160牛

B.

配重對地面的壓力為90牛時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為120牛

C.

健身者在B點施加400牛豎直向下的拉力時，配重對地面的壓力為35牛

D.

配重剛好被勻速拉起時，健身者在B點施加豎直向下的拉力為540牛22.如圖所示，不計滑輪重及摩擦，分別用力F1、F2勻速提升同一重物，若力F1、F2在相等時間內(nèi)對物體所做的功相等，則力F1、F2及其功率P1、P2的大小關系為（

）A.

F1＞F2，P1＜P2

B.

F1＞F2，P1＞P2

C.

F1＞F2，P1=P2

D.

F1＜F2，P1＜P223.（2019·海曙模擬）某工廠搬運貨物用了如圖所示的裝置。已知滑輪組中繩子能承受的最大拉力為500N，定滑輪的質(zhì)量為0.5kg，動滑輪的質(zhì)量為0.6kg，貨箱重為15N，不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦，下列說法正確的是（

）A.

勻速吊起貨物上樓，每次能吊的貨物最多不能超過1469N

B.

使用的定滑輪質(zhì)量越小越省力翻貨箱

C.

工人分別用5m/s和3m/s速度勻速拉升同一貨物，工人做功的功率相同

D.

所吊貨物質(zhì)量為100kg，勻速提升10m，則水平拉力F所做的功為10210J24.（2016九下·溫州競賽）如圖，一很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b．a(chǎn)球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b后，a可能達到的最大高度為(

)A.

h

B.

1.5h

C.

2h

D.

2.5h25.（2019九上·義烏期中）如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。物體B重10N，彈簧測力計的示數(shù)恒為5N（不計滑輪、測力計、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑）。下列說法正確的是（

）A.

物體A受到地面的摩擦力是5N

B.

滑輪移動的速度是0.4m/s

C.

水平拉力F的功率是4.8W

D.

在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J26.下列實驗能達到目的的是（

）A.

檢驗硫酸根離子

B.

探究水的運輸部位

C.

組裝省力到1/3的滑輪組

D.

驗證酶的專一性27.小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組(如圖所示)，分別將同一物體以相同速度提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別為η1、η2，拉力分別為F1、F2，拉力的功率分別為P1、P2，忽略繩重及摩擦，下列關系正確的是(

)A.

F1＞F2η1＝η2P1＝P2

B.

F1＜F2η1＝η2P1＜P2

C.

F1＞F2η1＝η2P1＞P2

D.

F1＞F2η1＞η2P1＝P228.（2019·慈溪模擬）如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為3N。若不計滑輪、彈簧測力計和繩的重以及滑輪摩擦，則下列說法正確的是(

)A.

B受到的摩擦力為3N，方向水平向左

B.

滑輪移動的速度為0.4m/s

C.

繩子拉物體A的功率為2W

D.

在運動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)仍為3N二、填空題（共8題；共17分）29.（2018九上·象山期中）如圖所示，F(xiàn)1=10N，F(xiàn)2=2N，此時物體A向右做勻速直線運動速度為0.2m/s，物體B相對于地面靜止（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。則拉力F1的功率為________瓦，A與地面的摩擦為________牛，若F1增大到12牛，則物體B將________（選填“向左，向右，保持靜止”）30.（2019九上·蕭山月考）如圖所示，物體A在物體B的重力作用下做勻速直線運動。若在A上再施加一個水平向左、大小為180N的拉力F（圖中未畫出），則物體A向左做勻速直線運動，此時物體A與桌面之間的摩擦力為________N，物體B的重力為________N（滑輪與繩間摩擦、繩重和滑輪重均不計）。31.（2019九上·嘉興期末）生產(chǎn)、生活中常使用各種機械，正確理解機械的原理，可以更好的利用機械。

甲

乙（1）圖甲為一杠桿，雖作用點不同，但F1、F2、F3大小相同，都能使杠桿在水平位置保持平衡。從杠桿平衡條件分析，三個力都要沿圓的切線方向，目的是讓三個力的________相同。（2）如圖乙所示，若滑輪重為4N，重物重為16N，OB=2OA。要使輕質(zhì)杠桿保持平衡，則F=________N。(不計繩重和摩擦)

32.（2018九上·柯橋月考）如圖，不計摩擦和滑輪的重量，物體的重量為1000牛，人體的重量為600牛，當物體G勻速升高時,人對地板的壓力是________牛。33.（2019九上·寧波期末）如圖，重100N的物體，以0.1米/秒的速度在水平面上作勻速直線運動，作用在繩自由端的拉力是20N，則物體A受到的滑動摩擦力是________N。10秒內(nèi)繩子自由端通過的距離是________米。（不計滑輪及繩重，不計繩與滑輪間的摩擦），拉力F做功的功率為________W。34.小麗同學用水平力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。若不計滑輪重、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，水平拉力F的功率為________W。35.（2018九上·金華月考）如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。物體B重10N，彈簧測力計的示數(shù)恒為5N(不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)。物體A受到地面的摩擦力是________N，水平拉力F的功率是________W。36.如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運動，彈簧秤B的示數(shù)為10N，則拉力F的大小為________

N，物體A與水平桌面的摩擦力大小為________

N。三、實驗探究題（共1題；共3分）37.（2019·吳興模擬）在探究動滑輪使用特點的實驗中，各小組按照如圖所示的實驗器材進行實驗，每個小組的實驗器材都相同（摩擦力可忽略不計）。甲小組按照實驗要求在滑輪上掛上鉤碼，豎直向上拉彈簧測力計，每次都勻速提起鉤碼，如圖（a)所示。乙、丙兩個小組的同學實驗時，沒有注意按照要求規(guī)范操作，他們偏離豎直方向斜向上拉彈簧測力計，勻速提起鉤碼，實驗情況分別如圖（b）、（c)所示。各小組的實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。表一（甲小組）表二（乙小組）表三（兩小組）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）實驗序號物體的重力（牛）彈簧測力計的示數(shù)（牛）11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.3（1）由所學知識我們知道：若不計繩重和摩擦，使用動滑輪可以省一半的力，根據(jù)以上小組的實驗，請求出他們所用動滑輪的重力為________

N。（2）分析比較實驗序號1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的實驗數(shù)據(jù)和相關條件，得出的初步結論是________。（3）如果家里安裝日光燈，你認為更合理的為圖________（填“甲”或“乙”）。

四、解答題（共9題；共113分）38.（2020·富陽模擬）在某建筑工地上，為了搬運建筑材料，常常采用如圖所示的簡單機械。鋼絲繩拉力由電動機提供，電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為80%，電動機消耗的電能除了線圈發(fā)熱外，全部用于對鋼絲繩做功。此滑輪組在2分鐘內(nèi)將重為6600牛的建筑材料勻速提升12米，所用的拉力為1760N(鋼絲繩重和摩擦不計)。求：（1）滑輪組的機械效率；（2）如果提供動力的電動機在220V的電壓下正常工作，求此過程中流過電動機的電流以及電動機線圈電阻。39.如圖甲為塔式起重機簡易示意圖，塔式起重機主要用于房屋建筑中材料的輸送及建筑構件的安裝。(動滑輪重、繩重及摩擦均不計，g取10牛/千克)（1）為保持平衡，起重臂的長度越長的塔式起重機，配備的平衡重的質(zhì)量應越________。（2）圖乙為起重機鋼絲繩穿繩簡化示意圖，滑輪a的作用是________。若鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104牛，則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過多少千克________？（3）若將重為1.2×104牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升30米，再沿水平方向移動20米，則此過程中克服貨物重力做功多少焦？（4）若該起升電動機的效率為90%，將重為1.2×104牛的貨物提升到30米的高度，用時50秒，則該起升電動機的實際功率是多少瓦？（5）電動機通過滑輪組，將質(zhì)量為600千克的零件，以0.4米/秒的速度勻速吊高4米。求：電動機對零件做的功為多少焦？電動機的功率至少為多少瓦？(g取10牛/千克)（6）已知橫梁長度為L，零件質(zhì)量為m，電動機吊著零件從M點出發(fā)并開始計時，以水平速度v勻速運動到N點，橫梁對軌道A的壓力F與時間t的關系式為：F＝________。

40.（2020·臺州）晾衣架(如圖)給日常生活帶來許多方便，轉(zhuǎn)動手搖器能使橫桿上升或下降（1）安裝在天花板上虛線框內(nèi)的簡單機械應是________。（2）使用一段時間后，對手搖器的轉(zhuǎn)軸添加潤滑劑，目的是________。（3）將掛在晾衣架上重為20牛的衣服升高1.5米，至少對衣服做多少功?（4）由于使用不當.造成晾衣架右側(cè)鋼絲繩受損，最多只能承受15牛的力，左側(cè)鋼絲繩能正常使用。晾衣架的橫桿上有11個小孔，相鄰兩孔間的距離均為20厘米?，F(xiàn)準備將重為20牛的一件衣服掛到水平橫桿的小孔進行晾曬，通過計算說明掛在哪些編號的小孔，在側(cè)鋼絲繩會斷裂(橫桿、衣架和鋼絲繩等自重不計)。41.（2019九下·秀洲月考）為了將放置在水平地面上質(zhì)量為10kg的重物提升到高處。小明同學設計了圖（甲）所示的滑輪組裝置。當小明用圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度υ和上升的高度h隨時間t變化的關系圖像分別如圖（丙）和（丁）所示。若重物與地面的接觸面積S=500cm2，不計摩擦和繩重，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。（1）重物放在水平地面上時，地面受到的壓強是多少帕斯卡？（2）1～3秒內(nèi)物體的動能如何變化？________（3）動滑輪的重力為________N（4）在2～3s內(nèi)，拉力F做功的功率是多少？