1、一、初中物理滑輪組的省力問(wèn)題1.用如圖所示的滑輪組吊裝 100袋大米，每袋大米的質(zhì)量是 50kg,繩子能承受的最大拉 力為1200N,不計(jì)滑輪以及繩重，不計(jì)輪、軸間摩擦， g取10N/kg,則至少需要吊運(yùn)的次數(shù)是（）A. 9 次B. 10 次C. 11 次D. 12 次【答案】D【解析】【詳解】由題意及圖知吊起重物的繩子股數(shù)為n=4,最大拉力F 1200N , 一次能吊起的大米重力為：G1 4F4 1200N 4800N ,一次能吊起的大米質(zhì)量為:G mig4800N10N/kg480kg ,因?yàn)槊看竺椎馁|(zhì)量是 50kg,故一次能吊起的大米袋數(shù)為:480kg 八9.6袋, 50kg / 袋由

2、題意知一次能吊起 9袋大米，即則至少需要吊運(yùn)的次數(shù)是:100袋一八人111次，9袋/次.至少需要吊運(yùn)12次。故選Do2 .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F1、F2做相同的功，則拉力 F1、F2做功時(shí)白功率 P1 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”）.【解析】【分析】【詳解】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；3相同時(shí)間內(nèi)，拉力 Fi、F2做相同的功，根據(jù) P=W可知，拉力Fi、F2做功時(shí)

3、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h乙.3 .如圖所示，在水平拉力F的作用下，重為300 N的物體恰能在水平桌面上以0.lm/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體與桌面的摩擦力大小為60N （不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦），則拉力F=N及其功率P=Wo口【答案】20 6【解析】 【詳解】1由圖可知，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)為3,不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦，則繩端的拉力：11F = -f=- X60N=20N ；3 32繩子自由端移動(dòng)的速度為：v 繩=3

4、v 物=3 x 0.1m/s=0.3m/s ；則拉力F的功率為：P=Fv 繩=20N x 0.3m/s=6W 。4 .如圖所示為家用手搖晾衣架，它是我們生活中經(jīng)常使用的簡(jiǎn)單機(jī)械，其中A、B兩滑輪中屬于動(dòng)滑輪的是 ;若衣服和晾衣架的總重力為 200N ,晾衣架上升的高度為1m, 不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦，靜止時(shí)繩的拉力 F N,繞進(jìn)旋輪上的繩子長(zhǎng)度是m。【答案】B 50 41使用時(shí)，軸隨物體一起移動(dòng)的滑輪叫做動(dòng)滑輪，由圖可知B為動(dòng)滑輪；2由圖可知承重繩為 4股，衣服和晾衣架的總重力為 200N ,所以繩子的拉力G 200Nn 450N6N,則物體受到地面的摩擦力大小為向移動(dòng)了 5m,拉力F做功

5、J。6N,則拉力為6N,摩擦力3承重繩為4股，所以繞進(jìn)旋輪上的繩子長(zhǎng)度是S=4h=4X1m=4m【點(diǎn)睛】5 .如圖所示的滑輪組（不計(jì)滑輪重、繩與滑輪的摩擦），在拉力F的作用下，物體水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為No 一段時(shí)間內(nèi)物體沿水平方【答案】12 60【解析】【分析】【詳解】1由圖可知，n=2,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為f=2x 6N=12N摩擦力為12N。2拉力移動(dòng)的距離拉力做的功W=Fs=6N x 10m=60J拉力做的功為60J。6 .在水平桌面上放一個(gè)重 300N的物體，物體與桌面間的摩擦力為 60N,如圖所示，若不 考慮繩子重力和輪與軸之間的摩擦，使物體以0.1m/s的速度勻

6、速移動(dòng)時(shí)，水平拉力的大小為 N,拉力做功的功率為 W【答案】20 6【解析】 因?yàn)槲矬w在水平桌面上勻速運(yùn)動(dòng)，所以物體受的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等, 即F 拉 f 60N從圖可知，此滑輪組有三股繩子承擔(dān)對(duì)物體的拉力，不考慮繩的重力和繩的摩擦，繩子自 由端的水平拉力為11F -F 60N=20N33水平拉力的功率P Fv F 3 v物 20N 3 0.1m/s=6W t t7 .小黃同學(xué)用水平力 F拉動(dòng)如圖所示裝置，使重 200N的A物體5s內(nèi)在水平地面上勻速 運(yùn)動(dòng)了 120cm,物體B重100N （物體B與A始終接觸），此過(guò)程中 A受到地面的摩擦力 為24N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 16N

7、。若不計(jì)滑輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和繩與滑輪間摩 擦，則滑輪移動(dòng)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大小為 N,水平拉力F的功率為 W。【答案】0.12水平向右 80 9.6【解析】【分析】滑輪為動(dòng)滑輪，滑輪移動(dòng)的速度等于物體移動(dòng)速度的二分之一；根據(jù)力的作用的相互性得出物體A受到B施加的摩擦力的大小及方向；物體A受到向左的拉力等于地面對(duì) A的摩擦力f地加上物體A受到B施加的摩擦力fA；而滑輪為動(dòng)滑輪，滑水平拉力F為F左的2倍，據(jù)此計(jì)算水平拉力 F的大小；然后利用【詳解】P Fv計(jì)算功率。1物體移動(dòng)的速度s物 v物T_2120 1

8、0 m5s0.24m/s則滑輪移動(dòng)的速度0.24m/s0.12m/s2由力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,而物體B受到A的摩擦力與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是平衡力，大小等于 水平向右。16N,則物體A受到B施加的摩擦力也為 16N,方向3物體A受到向左的拉力等于地面對(duì)A的摩擦力加上物體A受到B施加的摩擦力，即F is. f 地fBA 24N 16N40N滑輪為動(dòng)滑輪，則水平拉力 F為2F 左 2 40N 80N4水平拉力F的功率P Fv 輪 80N 0.12m/s 9.6W8 .如圖所示，物體 A在水平桌面上，繩重及摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪重力為2N。當(dāng)B物體重力為8N時(shí)，它恰好能勻速下降。(1

9、)以上裝置中屬于動(dòng)滑輪的是 (填字母)。(2)物體A所受的摩擦力為 No(3)若用一個(gè)水平向左的力 F拉物體A,使其向左勻速運(yùn)動(dòng)，則這個(gè)力F大小應(yīng)為No【答案】M 5 10【解析】【詳解】1由于M隨物體移動(dòng)而發(fā)生位置變化，所以 M是動(dòng)滑輪。2A對(duì)B的拉力為F,動(dòng)滑輪M和B受力分析可知中：2F=Gm+Gb2N 8N5NA受力平衡，所以摩擦力f=F=5N。3A向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡:F 左=f+F=5N+5N=10N。9 . (1)如圖甲所示，圖中的裝置相當(dāng)于一個(gè) (填一種簡(jiǎn)單機(jī)械的名稱).甲(2)如圖乙所示，使用此簡(jiǎn)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，

10、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(lái)，這說(shuō) 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(shuō)明使用該滑輪組可以省力；(2)2圖乙是過(guò)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(zhǎng) 度，因?yàn)樵谛泵娓咭欢〞r(shí)，斜面越長(zhǎng)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(kāi)始滾動(dòng)的時(shí)候，具有動(dòng)能，滾動(dòng)的過(guò)程中，罐子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì) 能，當(dāng)動(dòng)能為零時(shí)，彈性勢(shì)能最大，魔罐開(kāi)始向回滾動(dòng)，在魔罐滾回

11、來(lái)的過(guò)程中橡皮筋彈 性勢(shì)能減小，罐子動(dòng)能增大，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。魔罐來(lái)回滾動(dòng)，說(shuō)明了機(jī)械能是可以 相互轉(zhuǎn)化的。10 .工人利用圖甲所示的滑輪組將重為400N的物體向上勻速提起 2m,所用拉力為250N.Y甲 Y乙(選填“”，【解析】(1)求滑輪組的機(jī)械效率； (2)如果要用這個(gè)滑輪組達(dá)到更省力的效果，繩子應(yīng)該怎樣繞，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出繩子的繞法；(3)用甲乙兩個(gè)滑輪組把同一物體提升同樣高度，不計(jì)繩重和摩擦，機(jī)械效率的關(guān)系是之”)(1)由圖甲可知，滑輪組承擔(dān)重物和動(dòng)滑輪重的繩子的股數(shù)n=2,則拉力端移動(dòng)距離s=2h=2 X 2m=4m工人做的有用功：W 有用=Gh=400隙 2m=800J ,工人

12、做的總功：W *Fs=250NK 4m=10004Wr 用800J滑輪組的機(jī)械效率： 刀100% 100% 80%；W1000J(2)如果要用這個(gè)滑輪組達(dá)到更省力的效果，繩子應(yīng)從動(dòng)滑輪上面的掛鉤開(kāi)始繞起，依次 繞過(guò)上面的定滑輪和下面的動(dòng)滑輪，如圖所示：(3)用甲乙兩個(gè)滑輪組把同一物體提升同樣高度，做的有用功相同；不計(jì)繩重和摩擦，做 的額外功是提升動(dòng)滑輪做的功，由題意可知，動(dòng)滑輪的重力相同，提升動(dòng)滑輪的高度也相 同，由W=Gh可知做的額外功相同；因?yàn)?W ,=W肩用+W額，所以做的總功相同，由W4 100%可知兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率相同，即 刀甲二刀乙.W心、11.用圖3甲、乙兩種方式勻速提升重為

13、100N的物體，已知滑輪重 20N、繩重和摩擦力不計(jì).則A.手的拉力：F w=F 機(jī)械效率：刀甲二刀乙B.手的拉力：F甲v F乙;機(jī)械效率：刀甲刀乙C.手的拉力：5甲5乙；機(jī)械效率：刀甲刀乙D.手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：乙【答案】D【解析】【分析】【詳解】由圖可知，甲滑輪是定滑輪，使用該滑輪不省力，所以拉力等于物體的重力；乙滑輪是動(dòng)滑輪，使用該滑輪可以省一半的力，即拉力等于物體和滑輪總重力的一半，則手的拉力：甲F乙；兩幅圖中的 W有是克服物體重力做的功是相同的，但乙圖中拉力做功要克服動(dòng)滑W輪的重力做功，比甲圖中做的總功要多，所以結(jié)合機(jī)械效率公式可知，有用功相W同時(shí)，總功越大的，機(jī)械效率越小

14、；所以選D.h,最省力的是(滑輪重不計(jì))12 .用如圖所示的滑輪或滑輪組，將同一物體勻速提高 ()DG【分析】【詳解】A.圖中滑輪是定滑輪，拉力F=G;B.圖中滑輪是動(dòng)滑輪，拉力F 2G；C.圖中滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩，拉力1G 2D.圖中滑輪組的動(dòng)滑輪繞3段繩，拉力所以最省力的是 D中滑輪組。故選Do0.2m/s的速度做勻2N,不計(jì)滑輪和繩子的重和滑輪組內(nèi)部13 .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速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為的摩擦，則(g取10N/kg)()A.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0.4

15、WD.水平桌面對(duì)物體 A的摩擦力是2N【答案】BA.繩子上的力是相等的，因?yàn)閺椈蓽y(cè)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(guò)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1.2J1s1.2W故C錯(cuò)誤;D.由圖可知，承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù)是3,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則所以f=6N故D錯(cuò)誤。故選B。14.如圖所示，甲滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為m,乙滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為0.5m

16、,用甲、乙滑輪組分別使重力均為 G的重物在相同時(shí)間內(nèi)勻速上升相同高度h,繩子自由端的拉力分別為F1、F2。不計(jì)繩重和摩擦， 則下列判斷正確的是()甲 乙A.拉力F1小于F2B.拉力F1的功率小于F2的功率C.拉力F1做的功小于拉力 F2做的功D.甲滑輪組的機(jī)械效率小于乙滑輪組的機(jī)械效率【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.由圖知，圖甲、圖乙滑輪組，n=3,因?yàn)椴挥?jì)繩重和滑輪軸處摩擦，所以F1=1 (G+G 甲尸 1 (G+mg), F2=1 (G+G 乙尸 1 (G+0.5mg)3333故F1 F2,故A錯(cuò)誤;BC.重物在相同時(shí)間內(nèi)勻速上升相同高度h,則拉力移動(dòng)距離 s相同，拉力做功Wi= F

17、is, W2=F2s故Wi W2,因?yàn)樽龉r(shí)間相同，所以拉力Fi的功率大于F2的功率，故BC錯(cuò)誤；D.甲滑輪組和乙滑輪組做的有用功相同，6甲 G乙，則甲滑輪組做的額外功多，故甲滑輪組的機(jī)械效率小于乙滑輪組的機(jī)械效率，故D正確。故選Do15 .如圖，工人要將一塊重 900N的建材運(yùn)到10m高處，裝置中每個(gè)滑輪重100N,建材上升的速度是0.8m/s。在施工過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）B.工人拉繩的速度為 2.4m/sD.工人做功的機(jī)械效率小于90%A.工人的拉力為 500NG工人做功的功率為 400W【答案】D【解析】【分析】【詳解】由兩根繩子承擔(dān)物重，動(dòng)滑輪和建材總重為1000N,由于有摩擦和

18、繩子自身的重量，所以工人的拉力應(yīng)大于 500N,故A錯(cuò)；工人拉繩的速度應(yīng)是物體上升速度的2倍為1.6m/s,故B錯(cuò)；若部考慮繩重和摩擦，工人做功的功率為P=Fv繩=500Nx1.6m/s=800W,由于有摩擦和繩子自身的重量，所以工人做功的功率應(yīng)大于800W,故C錯(cuò)；對(duì)物體做的有用功為WkGh=900NX 10m=9000J,而拉力做的總功應(yīng)大于1000J,所以工人做功的機(jī)械效率小于5000N的配重，杠桿AB的支點(diǎn) P,每個(gè)滑輪重100N,工人體重為 300N的力豎直向下以1m/s的速度90%,故D正確；應(yīng)選 D.16 .如圖所示為建筑工地上常用的吊裝工具，物體M是重為O,已知長(zhǎng)度OA： OB

19、=1 ： 2,滑輪下面掛有建筑材料700N,杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計(jì)。當(dāng)工人用勻速拉動(dòng)繩子時(shí)（）JO AA.建筑材料P上升的速度為3m/sB.物體M對(duì)地面的壓力為 5000NC.工人對(duì)地面的壓力為 400ND.建筑材料 P的重力為600N【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.物重由2段繩子承擔(dān)，建筑材料 P上升的速度vv 繩=1 x lm/s=0.5m/s22故A錯(cuò)誤；B.定滑輪受向下的重力、3段繩子向下的拉力、杠桿對(duì)定滑輪向上的拉力，由力的平衡條件可得F A =3F+G 定=3X 300N+100N=1000N杠桿對(duì)定滑輪的拉力和定滑輪對(duì)杠桿的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，即Fa=

20、 F a =1000N根據(jù)杠桿的平衡條件 FaXOA=FbX OB,且OA:OB=1:2,所以Fb=FaX OA =1000NX -OA- =500NOB2OA因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以杠桿對(duì)物體M的拉力等于物體 M對(duì)杠桿的拉力，即F b =Fb=500N物體M受豎直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力，則物體 M受到的支持 力為Fm 支才#=Gm- F b =5000N-500N=4500N因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以物體M對(duì)地面的壓力Fm =Fm 支寺=4500N故B錯(cuò)誤；C.當(dāng)工人用300N的力豎直向下拉繩子時(shí)，因力的作用是相互的，則繩子對(duì)工人會(huì)施加豎直向上的拉力，其大

21、小也為300N,此時(shí)人受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力 F、豎直向上的支持力F支,由力的平衡條件可得F+F支=G,則F 支=G-F=700N-300N=400N因?yàn)榈孛鎸?duì)人的支持力和人對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等，所以工人對(duì)地面的壓力Fff=F 支=400N故C正確;D.由圖可知n=2,且滑輪組摩擦均不計(jì)，由F=1（G+G動(dòng)）可得，建筑材料 P重2G=2F-G 動(dòng)=2X300N-100N=500N故D錯(cuò)誤。故選Co17.用下列方法勻速提升同一重物，若不計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦，其中最省力的是( )【分析】【詳解】不計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦，提起的是同一物體D.A.此圖是動(dòng)滑輪，由動(dòng)

22、滑輪及其工作特點(diǎn)可知，省一半的力，即B.此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知，不省力，即 Fi 1C.此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子有3股，則F G ;3 _，一一 1 八D.此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子有2股，則F -Go2由以上可知：在不計(jì)繩子、滑輪的重力及摩擦的情況下最省力的是Co故選Co18.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)滑輪重量及繩與滑輪間的摩擦），下列說(shuō)法正確的是( )A.拉力F的大小為100NC.繩自由端移動(dòng)了 4m【答案】CB.拉力F的大小為200ND.繩自由端移動(dòng)了 1m【解析】【詳解

23、】AB.由圖知，n=2,不計(jì)滑輪重及繩與滑輪間的摩擦，則拉力1 .1F f 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C。19.如圖甲所示，重為 160N的物體在大小為 20N,水平向左的拉力 Fi作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖乙所示，保持拉力Fi不變，用水平向右的拉力F2,拉物體勻速向右運(yùn)動(dòng)了 1m,若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦，則（A.物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 Fi的功率Pi=60WB.物體與地面之間的摩擦力 f=20NC.物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 F2=40ND.物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力 F2所做的功 W2=80J【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A.由圖甲可知，繩子承擔(dān)物體受到的拉力的段數(shù)n為2,物體以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在拉力作用下繩子末端的速度為v 2v物 2