专题集训18 滑轮组及其机械效率-【授之以渔】备考2025年中考物理全国各地市试题(最新真题、模拟题)分类汇编

专题集训18，脊轮组及其机械效率 5.(2分)（四·潮北羽洲）一位同学用如图所示的滑轮组拉看重 9.(2分)(24，甘★白根)将物体A,异骨于如图所示的装置中，物 《基分：健分厘时：0令钟) 50N的物体，挂物体以0.1m的速度沿水平地面向右匀速直线 体B恰好匀渔下释，已知A重60N,B重DN,则A所受地面的摩 展 域名 保母 运动10s,已知物体与地面间的棉动摩擦力为1S0N.滑轮组的机 擦力为 飞：若对A随加一个水平向左的拉力F,制好使A 在原来的水平面上匀建向左运动，则拉力F大小为 考点1滑轮组及其机械数率 械效率为0州，在此过程中下列选项正璃的品 (不计翼重，滑轮重及绳子与滑轮属的摩家》 1,(2分)(23·期南常德)如图所云，小明组装了 甲，乙博种滑轮，用来提升同一物体，G。=2WN MC2石2 A混子自由移动的距离为3■B.拉力敏的有用功为50J (不计绳重、轮重和摩擦)，要使物体竖直匀连是开 C2力做的碳外功为150】D.拉力做功的功半为25量 2,下列说法中正确的是 6.3分)（多通）(4·母利成都)小成在实验室组装如图所 1.(3分)(223·g局章山)如图所示，工人用A、B两个图同的滑轮 4.F,=20N.并向上移动4m 示的带轮相进行实验探乳，实拉过程如下！先测得定滑轮的 组成的滑轮组提升重50飞的物体，所用的拉力为20N,物体以 .F2=100N,并向上移动2m 重力为0,2N,动滑轮的重力为0,25N,再使用组装好的带 D,2m/,的速虞匀速上升了10。不计绳重及摩服，拉力所敏的 C.F=20N,并向上移动1m 轮组在10+内将短量为闭的物码梦直匀速是升刘m, 功为 ,C处天花板受到的拉力为 N;若匀速把 .F,=40飞.并向上移动1m 此过醒中期簧测力计的示数为05飞。x取10飞/g.下列说■ 升重240N的药体，带轮组的机做效率为 2.(2分)(2024·黑龙江哈尔减)小聪想搬起地面上重350N的石 法正确的是 块，但未最起；小明用重50N的动滑轮在6*内将此石染匀戏紧直 提升3=，如图所示（不计绳重和滑轮睿擦），下列能法不正编的是 人，弹簧调力计对组蝇拉力的功率为0,0母W R着轮相的机械效华为8州 C克限绳重和摩修做的领外功为D.5J A想石块时，小聪没有对石块做功 B绳子自由端的拉力为0N D,若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械率不变 C.动滑轮的机棱效率为7.59% 7.(3分)（多选）(2025·关丰)在测量滑轮组机械效幸的实验 弟1山题周 第11闲 D.拉力的功率为10们 中，用如图所不的滑轮组先匀违提几重为G的物体，领外功 11.(3分》(224·陕西}工人利用1阁所示装置提升物料.该装置中 3.(2分)(24·计肃兰州)知图是塔品吊起重物的情景，在拉力F 与有用功之比为【：3：再匀速提升重为行的物体，无后博次 的滑轮为 滑轮。已知滑轮重知飞，货管重120N,不计绳 的作用下，重为1×0N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动带轮 绳子白由端的拉力之比为2：5。若不计绳重和哗擦，则 重及牌擦。工人用该装餐匀速提升空货整时的拉力为 N 重200N,重物在8内上升了0m,不计混重与摩藏，下列说法中 若绳子能求受的量大拉力为520N,每限钢条重100N,该装置匀 不正确的是 A.G,G2=2:5 .之力F大小为N .GG=1:3 速要升钢条时，所伦达到的最大机械效率为 考点2测量滑轮组的机械效率实验 B.拉力F的功率为1250置 (先后两次滑轮组的镜城效率之比为3：4 D.先后两次滑轮组的机城效率之比为5：6 1,(4分)(224·山西板扣)提高机械效率能够充分发挥机城议备的 C.克服动滑轮重力殿功20」 取滑轮组的杭械效率约为833洲 8.(2分)(2024·四川南克)用四只完全相同的常轮和两根相同的绳 作用，一组同学用如图所示装置在“测量滑轮组的机械效率“实验 4,(2分)(04·国达州)图所承. 千相成如周所示的甲，乙两个滑轮组，将重450N的货物匀建屑起 中，测得的数系如表所示 A.B两翡体是做在水平桌而上，G,0N,C:=20N,A、B均为正 2m高。划只滑轮重为和N.绳自由陶的牧力的大小分别为F,和 物体的 混升的 拉力 绳端移动的机械效 次数 方体，棱长分期为Dm,10m,在拉力F=30N的作用下，5· F,若不计绳重和摩擦，下 《选填“大于”“等干“或“小 重力G/N高度h/mF/N 西离s/m 军野 内，物体A,B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳白 于”)F,,甲滑轮组的机城效率为 2 0. 0.3 6的.% 重及绳与滑轮何的摩擦，下列说达错误的是 3 0.1 1.4 0.3 71.4% A4与公之同的摩解为0 0.1 1.8 0.3 B,A对地直的压强为2S00片 C.蝇子自由端移动的注度为1,2。 0.2 1.8 0.6 74.1% D.拉力F做功的功率为30图 1)实验中尽量竖直向士 (选填匀速”或“框速)拉动 31 弹簧测力计 考点3滑轮组机植效率的计算 E取I0N/k,求： (2)计算出第3次实验机械爱堂是 (结果精确到.1%)。 1.(6分)(2024·江苏州)如图所示.工人用动滑轮匀迪提升重为 ()工人的于对绳的拉力大小 (3)分析比较第1,23次实验数据可以初少判定，使用同一个带轮 4WN的窗玻璃，历用的整直拉力为250N,窗肢精上升的高度为 (2)工件移动过程中，地面对工件摩擦力的 组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 10m,用时50·。求： 大小 (填越高”+越低”成“不变”)：绳程滑轮之间的摩擦属了 (1)所敏的有用功零。： (3)滑轮组在此次工作中的机械效聚 〈这填“有拉”成“有害”)摩擦 2)工人所用拉力的功率P: 2.（6分){02)·：东来庄)是高视械效率可以充分发挥机域设备的 (3)动滑轮的机城效率？。 作用，对节能减推、提高经济效登有重要的意义。某科技创霄小粗 用 T点 根据生活经验和客观事宾，球影响滑轮组机城效率的因素作出如 下猜把。 猜把1：滑轮组的机械敏常与物体按提升的高度有关： 睛想Ⅱ：滑轮组的机授效率与动滑轮的重力有关： 猜想Ⅲ：滑轮组的机械领率与新提物体的重力有关 4.(7分)(23·山东端台》在宜居宜北和美多村建设中，某能工队 根据猜想，运用如图甲，乙、内所承的装置进行了实验探究，离得的 正在透行农村基留设鲸政建，建筑工人利用小型的升降机来重运 实晚数帮如下表所示 2.(6分)(4·江茶苏州)某起重机的带轮推结构示意图如图所 水泥。如图甲所示，某次爱运过程中，工人在3排的时间内，将 示.其最大我重为51。起重机察3600kg的用板匀走提升列10m 8提水泥匀速提显6m,电动机辛引绳子的拉力F为2400N,每较 高的桥数上，岸轮组的俱城效率为%。不计钢丝绳的重力和摩 水泥面量为S0kg。g取0N/g.未 撤，g取0N甲求： (1)拉力F做功的功率： (1)克服翻板重力敏的功景有国： (2)滑轮泪的机械效率（小数点后保留1位小数）： (2)钢丝绳的拉力F: (3)为了一次能提升些多的木泥，物理实我小组利用学过的知识时 (3)滑轮组牌载时的机城效幸（保品至0,1%）。 升群机的滑轮组进行重薪设计，知图乙所示，假设升降机是够稳 实阶 钩码的 钩辑上升 绳编拉 绳端移动 板械 定，电动机输出功率足够大，电动机章引蝇子的拉力仍为20N, ①+到 次数 重力G/N 高度k/m 力/N 的矩离/m 效率 吊蓝及动附轮的总重力为20飞，不计绳重和度擦，期这种设计的 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 禁置一次能提起多少袋水泥？ 1 4 01 150 0.3 88.9% 3 0.1 L.25 0.4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% (1)实数时成沿极方向 视慢向上拉动弹簧测力计。 (2)分析表中双据可知：第3次实验是利川了周 的装置 成的，它的机械效率男· (3)比较24两次实验数貂，可验正猜想1是 (选填“正 角”或情误)的 3.(7分)(225·川广元)知图所示.某工人利用滑靠组将一个工作 (4)通过比较 《选填实验序号)两次实我数据得出结论： 铅水平越面匀速枚动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力的终 同一滑轮组提开重物时，物重越大，滑轮组的机械效率魁高。 沿整直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触属积为30阅丽 (5)通过比较2,3两次实验数据可得出结论：不可滑轮组提开相同 工人地面的压强为2.0×0P:此工人的质量为Dg,两个动 重物时，动滑轮越重，滑轮组的机棱灯率 滑轮的质量共为0kg,绳重，绳与滑轮之刘的摩擦均忽略不计， 32参专苔家院 力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，根据表格数 200N=100N,拉力端移动的距离为3p=2h= 据可知，第4次实验中，动力臂小于阻力臂，故 2×2m=4m;图乙是动滑轮，拉力F乞=2G物= 所属的杠杆类型与第4次实验时的杠杆类型 2×200N=400N,拉力端移动的距离为s元= 相同。(5)筷子的质量分布均匀，筷子MN在 =分×2m=1m,故D正境。 支点O'保持平衡，由杠杆平衡条件可知， Gol走=Gowl右，由图可知，MO'比O'N更长， 2.D解析：A.搬石块时，没有搬起，有力无距 MO'侧重心的位置更远，即l:>l右，故Gow> 离，所以小聪没有对石块做功，故正确，不符 Go,O'N段更重一些。【拓展】由题意可知， 合题意：B.由图可知，n=2,绳子自由端的拉 桶内最多盛水的重力为G=m永g=P*Vg= 力F-6+G鱼=350N,+50N=20N,故正 n 2 1.0×103kg/m3×800×10-6m3×10N/kg= 确，不符合题意；C.动滑轮的机械效率= 8N,则小桶和水最大总重力为G感=G+G:= W点 W有 Gh G 8N+1N=9N,由题意可知，调整过程中无需 W W有+Wa=Gh+Gh=G+G 考虑细杆重力，桶和物体居支点两侧，根据 350N Fl1=Fl2可知，F湖l=2N×l物，则支点可以 350N+50N=0.875=87.5%,故正确，不符 在1、2、3、4、5处，F每的范围为1~9N;设一 合题意；D.拉力的功率P=W=B=F恤_ 格长度为，当支点在1时，桶在0时，F瑞= 2N×51=10N>9N,不符合题意，该方案不合 200N×2×3m=200W,故错误，符合题意。 68 理：当支点在2时，桶在1时，F=2N×4。 3.B解析：A.由图可知，滑轮组绳子的有效段 数n=3,拉力F=G%+G鱼_1x10N+200N。 8N,符合题意；同理，则桶在0时，符合题意， n 3 共2种合理；当支点在3时，桶在2时，F插= 400N,故正确，不符合题意；B.绳子自由端移 2N×31=6N,符合题意：同理，桶分别在12 动的距离为s=nh=3×10m=30m,拉力F 做的功W=Fs=400N×30m=1.2×10J,拉 时，符合题意，共3种方案合理；当支点在4 力F的功率P=W=1.2×10J=1500W,故 时，桶在3时，F%=2NX2=4N,符合题意： 8s 错误，符合题意；C.克服动滑轮重力做功 同理，桶分别在2、1、0时，符合题意，共4种方 W题=G物h=200N×10m=2000J,故正确， 案合理：当支点在5时，桶在4时，F舞= 不符合题意；D.有用功W有=Gh=1×10N× 2N×l=2N,符合题意；桶在3时，F= 10m=1×10J,滑轮组的机械效率刃=W号 2NxL=1N,符合题意，由杠杆平衡条件可 21 W直=1×10」=0.833=83.3%，故正确，不 W1.2×104J 知，当桶分别在2、1、0时，F插<1N,不符合题 符合题意。 意，共2种方案合理；综上所述，共有2+3+4.D解析：A物体A、B一起向右匀速直线运 4+2=11种方案。 动，此情况下B受力平衡，且B不受水平方向 的拉力，因此它也不受摩擦力，故A与B之间 专题集训18滑轮组及其机械效率 的摩擦力为0，故正确，不符合题意：B.A对地 考点1滑轮组及其机械效率 面的压力大小等于A和B的总重力，即F:= 1.D解析：不计绳重、轮重和摩擦，图甲中动滑 G+GB=80N+20N=100N,则A对地面的 轮可以省一半的力，所以F,=弓6=× F压100N 压强p=5=0.2m×0.2m =2500Pa,故正 ·37· 试题分类物理 确，不符合题意：C.与动滑轮连接的绳子段数 n=2,绳子自由端移动的距离5绳=2×3m= 解得G。=G:再均造提升重为G,的勒体， 6m,则绳子自由端移动的速度r尾=-6m 先后两次绳子自由端的拉力之比为2：5，即= t58 1.2m/s,故正确，不符合题意；D.拉力F做功 3。+G)号+6 G W=F馔=30N×6m=180J,则拉力F做功的 ,G1 功牵P=?-10-36W,故错说，符合题意。 3(G0+G,) G 3+G 5 8 5.D解析：A.物体移动的距离s=t=0.1m/s× W直-h-Gh 10s=1m,有2段绳子与动滑轮相连，绳子自 错误，B正确：CD.根据刀=W。FF· G 由端移动的距离s绳=s=2×1m=2m,故错 ,先后两次滑轮组的机械效率之比”_正 G 误：B.拉力克服摩擦力做的功为有用功， 2G2 W有=B=150N×1m=150J,故错误；C.滑轮 nF2 W三 组的机械效率是60%，则总功W蔓= G,F3-1×5-5 GF3x26,故C错误，D正确。 150J=250J,拉力做的额外功W数=W 8.大于90% 60% 解析：由图可知，滑轮组承担重物的绳子的段 W有=250J-150J=100J,故错误；D.拉力做 数ng=2,nz=3,不计绳重和摩擦，则F= 功的功率P=甲_250J=25W,故正确。 t105 C+G题=450N+50N=250N,E:= n甲 6.AC解析：A.由图可知，n=3,绳子自由端移 动的距离s=nh=3×20cm=60cm=0.6m, G+G造_450N+50N-500N,即F,>F; ne 3 3 拉力所做的功W=F=0.5N×0.6m=0.3J, 拉力的功率P==03」=0.03W,故正 t 10 s 确：B.钩码的重力G=mg=100×10-3kg× 450N×2m=0.9=90%a 250N×2×2m W 10Vkg=1N,滑轮组的机械效率刀=W 9.2040 解析：物体B恰好匀速下降，则A匀速向右运 G Gh G IN =Fmh=nF=3x0.N=0.667=66.7%, 动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面 的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平 故错误；C.所做有用功W有=Gh=1N× 衡力，即∫=F=2Gm=2×10N=20N:若对 0.2m=0.2J,克服动滑轮所做额外功W1= A施加一个水平向左的拉力F,使A在原来的 G#h=0.25N×0.2m=0.05J,因此克服绳重 水平面上匀速向左运动，则物体A受到三个 和摩擦做的颜外功W=Ws-W有一W1= 力的作用：水平向左的拉力F、水平向右的拉 0.3J-0.2J-0.05J=0.05J,故正确：D.若 力F、水平向右的摩擦力，A对水平面的压 增大提升钩码的质量，则有用功增大，颜外功 力及接触面粗糙程度均不变，所以∫=∫ 几乎不变，因此滑轮组的机械效率将变大，故 20N,则拉力F=∫+F#=20N+20N= 错误。 40N. 7.BD解析：AB.因为不计绳重和摩擦，则有用10.120046080% 功为提升物体所做的功，额外功为提升动滑 解析：物体上升的高度为h=以=0.2m/s× 轮所做的功，滑轮组匀速提升重为G,的物体， 10s=2m,由图可知，承担物重绳子的段数 额外功与有用功之比为1：3，即3G动h=G,h, 为n=3,则绳端移动的距离为8=nh=3× ·38· 参考笞亲院幽 2m=6m,拉力F做的功W#=Fs=200N× 钩码移动的距离为0.1m时，绳端移动的距离 6m=1200J;因不计绳重及摩擦，则F= 为0.4m,则绳子的有效段数n=0.4m=4,所 (G+Ga),所以动滑轮重力Gg=nF-G= 0.1m n 以图丙装置符合题意：由表中数据可得，有用 3×200N-540N=60N,根据题意知，C处天 功W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J,总功 花板受到的拉力为F基=2F+G1=2× Ws=F3=1.25N×0.4m=0.5J,机械效率 200N+60N=460N;不计绳重及摩擦，滑轮 W粒三 W有 W数=04」=0.8=80%。(3)对比实验 Ch n=W-0.5J 组机械效率刀=W是FW有+WGh+Gh 2、4的数据发现，只改变物体被提升的高度， 。6。,提升重240N物体时，滑轮组的机械效 其他条件不变，滑轮组的机械效率不变，所以 猜想I是错误的。(4)要想得到题中所述结 240N 率为刀=c+G元240N+60N=0.8=80%。 论，需要保证滑轮组不变，只改变物重，所以 表中1、2两次实验数据符合条件。(5)对比 11.动10080% 2、3两次实验数据可以发现，物重不变，滑轮 解析：由图可知，滑轮随物料一起运动，所以 组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越 该装置中的滑轮为动滑轮；由图可知，动滑轮 多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮 由2段绳子承担，则n=2,已知滑轮重80N,货 组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机 篮重120N,不计绳重及摩擦，用该装置匀速提 械效率越低。 升空货篮时拉力F=(G,+C)= 考点3滑轮组机械效率的计算 1.解：(1)所做的有用功 (80N+120N)=100N:若绳子能承受的最大拉 W有=Gh=400N×10m=4000J…2分 力为520N,提升钢条的最大重力G大=2F拉 (2)动滑轮绳端移动的距离 G-G蓝=2×520N-80N-120N=840N, s=nh=2×10m=20m 由于每根钢条重100N,所以最多能提升8根 则拉力做的总功 钢条，则该装置匀速提升钢条时，所能达到的 Ws=F=250N×20m=5000J W煮 Gu h 最大机械效率n=W露(Gm+G。+C)h 所以拉力的功率 G 8×100N p="-500J=100W 50s …2分 G+G绮+G篮 =8×100N+80N+120N (3)动滑轮的机械效率 0.8=80%。 W在-4000」 考点2测量滑轮组的机械效率实验 7=W8-5000 =0.8=80% …2分 1.(1)匀速(2)74.1%(3)越高有害 2.解：(1)克服钢板重力做的功 解析：(2)根据第3次实验数据可知，有用功为 W有=Ch=mgh=3600kg×10N/kg×I0m= W有=Gh=4N×0.1m=0.4J;总功为W盏= 3.6×105J…2分 F=1.8N×0.3m=0.54J;第3次实验的机 (2)起重机的滑轮组做的总功 械效率n三w有=0.540.741=74.1%。 Ws=- 直_3.6x10」=4.5×10J 80% 2.(1)匀速(2)丙80%(3)错误(4)1、2 由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力 (5)越低 4_W4-4.5×10」=1.125×10N F-W 解析：(1)实验时，需要读出弹簧测力计的示 nh4×10m 数，所以需要匀速缓慢地拉动弹簧测力计，示 …2分 数稳定，以方便读数。(2)由表中数据可得， (3)起重机的滑轮组做的额外功 ·39 试题分类物理 Ww=W。-W有=4.5×103J-3.6×105J= 升降机搬运水泥做的有用功 9×10J W有=Gh=4000N×6m=2.4×10J 动滑轮的重力 W在-2.4×10」 W蓝9×10」=9×103N 则滑轮组的机械效率n=W=2.8×10」 G动=h 10m 0.833=83.3% …2分 滑轮组满载时的机械效率 (3)如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，绳子能够 W省' G'h 拉起物体的总重力G=3F=3×2400N= 刀肤=W+W=Ch+Gah=G+G 7200N…1分 5×103kg×10N/kg =0.847=84.7% 不计绳重和摩擦，一次能拉起水泥的重力 5×103kg×10N/kg+9×103N G水泥e=Ga-G动+胺=7200N-200N= …2分 7000N 3.解：(1)工人的重力 每袋水泥的重力 G=mg =70 kg x 10 N/kg =700 N G=mg =50 kg x 10 N/kg =500 N 由p=号得，工人对地面的压力 则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数 Fw=pS=2.0×10Pa×300×10-4m2=600N 7000=14…2分 n= 500N …1分 专题集训19力学综合计算 由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力 F支=F压=600N 1.解：(1)探空仪的重力 工人的手对绳的拉力 G=mg=0.4kg×10N/kg=4N…2分 F=F路拉人=G-F支=700N-600N=100N (2)探空仪对水平桌面的压力F=G=4N …2分 探空仪对水平桌面的压强 (2)两个动滑轮的重力 p= G动=m动g=10kg×10N/kg=100N 50.02m=200Pa…3分 由图可知，绳子的有效段数n=4,因为不计绳 (3)气球悬浮F浮=G总=(m+m壳+m氨)g 重和摩擦，拉力F=上（∫+G) 氦气球受到的浮力F浮=P空V排g=P空V虹g 氨气的质量m氢=P饭V氢 所以地面对工件的摩擦力∫=nF-G=4× 由以上式子联立得：V=m+m室 100N-100N=300N…2分 P空一P复 0.4kg+0.23kg (3)滑轮组的机械效率n=W。 nFsm L22kg/m-0.17kg/m=0.6m…3分 f-300N 2.解：(1)桶装满水时，水的质量 nF-4×100N=0.75=75% …2分 m=pkV=1.0×103kg/m3×2.8×10-2m3= 4.解：(1)如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则 28kg…2分 n=2,水泥被匀速提起6m,绳子自由端移动 (2)漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力，即 的距离s=2×6m=12m,则拉力F做功W= F学=G幅=20N…1分 Fs=2400N×12m=2.88×10J 由于F浮=P维V特g,则桶排开水的体积V排三 拉力F做功的功率 F避 20N =2× p=W_2.88x10」=960W P水8 1.0×103kg/m3×10N/kg …2分 308 10-3m …2分 (2)8袋水泥的重力 (3)桔槔平衡时，根据F,L,=F22可得，B端施 G=8×mg=8×50kg×10N/kg=4000N 加的拉力 ·40