2024年中考物理二轮复习专项突破课件：滑轮组相关计算题

滑轮组相关计算题 1.（2023·眉山中考）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000N，动滑轮重力G动＝200N.在工人用力F作用下，重物匀速上升，30s到达规定高度6m处.不计绳重和机械之间的摩擦.求： （1）拉力做功的功率. ◉答案　解：（1）有用功W有＝G物h＝1 000N×6m＝6 000J；额外功W额＝ G动h＝200N×6m＝1 200J；总功W总＝W有＋W额＝6 000J＋1 200J＝7 200J；拉力做功的功率P＝＝＝240W. （2）滑轮组的机械效率. ◉答案　解：（2）滑轮组的机械效率η＝＝≈83.3％. （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90％，则该重物的重力是多少？ ◉答案　解：（3）不计绳重和机械之间的摩擦，根据η＝＝＝可知，机械效率达到90％时，有90％＝，解得G物'＝1 800N. 2.质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中，在大家都一筹莫展的时候，聪明的小红很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小汽车顺利拉出.如图，若小汽车所受阻力为车重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80％.求：（g取10N/kg） （1）小汽车所受阻力f. ◉答案　解：（1）小汽车所受阻力f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1.8×103kg×10N/kg＝3.6×103N. （2）绳子自由端拉力F1. ◉答案　解：（2）滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，则绳子自由端拉力F1＝＝＝1500N. （3）树受到的拉力 ◉答案　解：（3）树受到的拉力等于定滑轮上2段绳的拉力的合力，所以树受到的拉力F2＝2F1＝2×1500N＝3000N. （4）小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F1的功率. ◉答案　解：（4）小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时，绳子自由端的运动速度为0.3m/s，拉力F1的功率P＝F1v绳＝1500N×0.3m/s＝450W. 3.如图为某办公楼的垂直升降电梯工作示意图及电梯铭牌，在额定状态下运行时，所载14人平均每人质量为75kg，已知电梯厢体和动滑轮的质量共计450kg，不计钢丝绳重和摩擦，且钢丝绳不伸长，电梯满载时，在4s内上升了15m，g取10N/kg，在这个过程中，求： （1）钢丝绳的拉力. ◉答案　解：（1）人的总重G人＝m人g＝75kg×14×10N/kg＝1.05×104N，电梯厢体和动滑轮的总重G＝mg＝450kg×10N/kg＝4.5×103N，人、电梯厢体和动滑轮的总重G总＝G人＋G＝1.05×104N＋4.5×103N＝1.5×104N，由图知，承担物重的绳子段数为3，故钢丝绳的拉力F＝＝＝5×103N. （2）电动机做功的功率. ◉答案　解：（2）钢丝绳自由端移动的距离s＝nh＝3×15m＝45m，电动机做的功W总＝Fs＝5×103N×45m＝2.25×105J，电动机做功的功率P＝＝＝5.625×104W. （3）电梯中滑轮组的机械效率. ◉答案　解：（3）电动机做的有用功W有＝G人h＝1.05×104N×15m＝1.575×105J.电梯中滑轮组的机械效率η＝＝＝70％. 4.有人用斜面、滑轮组合在一起来提升重600N的木箱，如图所示，动滑轮重20N，用160N的拉力F使木箱沿着斜面滑动了5m，同时木箱也升高了3m，此过程中由于绳、滑轮间摩擦而需要做的额外功为40J.求： （1）拉力做的有用功. ◉答案　解：（1）拉力做的有用功W有＝Gh＝600N×3m＝1 800J. （2）整个装置的机械效率. ◉答案　解：（2）由图可知，动滑轮上绳子的段数n＝3，则绳子自由端移动的距离s＝3L＝3×5m＝15m，则拉力做的总功W总＝Fs＝160N×15m＝2 400J，整个装置的机械效率η＝＝＝75％. （3）斜面对木箱的摩擦力大小. ◉答案　解：（3）克服动滑轮重所做的额外功W动＝G动h＝20N×3m＝60J，由题可知，由于绳、滑轮间摩擦而需做的额外功为40J，则克服木箱与斜面间摩擦力所做的额外功Wf'＝W总－W有－Wf－W动＝2400J－1800J－40J－60J＝500J，斜面对木箱的摩擦力f＝＝＝100N. 5.如图所示，已知浸没在水中的木块的质量为360g，体积为600cm3.用滑轮组拉着木块，使木块匀速下降，弹簧测力计的示数是1N，在木块触到滑轮前，若不计绳重，忽略一切摩擦和阻力（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3），求： （1）木块受到的浮力. ◉答案　解：（1）因为木块浸没在水中，所以木块排开水的体积V排＝V木＝600cm3＝6×10－4m3，木块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－4m3＝6N. （2）滑轮组的机械效率. ◉答案　解：（2）木块的重力G木＝m木g＝360×10－3kg×