第十二章 第二讲 滑轮 机械效率(精练本)-【中考123】2025年中考一轮总复习物理（吉林专版）

见此图标号扫音/微信扫码 物理·精练本 对话中考复习助手 考点攻克提分无忧 第二讲 滑轮 机械效率 基础集训 [答案P19] 。命题点1 滑轮及其机械效率的相关计算 1.(2021·长春)图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具--“车梯”,图乙是其等效图。 利用此 _ “车梯”匀速提升重物时,下列说法正确的是 ) A.绳端移动的距离是物体上升距离的5倍 B.被提升的物重是绳子拉力的4倍 C.增大物重,所做的有用功增大 D.增大物重,“车梯”的机械效率变高 _ 11 2 ##52 甲 1题图 2题图 2.(2024·长春模拟)如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物 体受到的重力G.>G,滑轮组的机械效率n<nz(忽略绳重和摩擦)。下列判断正确的是 ) A.两滑轮组绳端移动的距离相等 B.甲滑轮组的有用功比乙的少 C.甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重 3.(2023·喜林)如图所示,物体的重力是1600N,图中拉力F是1000N.物体在10s内上升了5m.物 体的运动速度是 m/;.该滑轮组的机械效率是 一支架 z _; 过过进 _# 3题图 4题图 5题图 6题图 4.(2022·喜梦,节选)如图所示,工人用150N的拉力,在10s内将重为210N的物体匀速提升了2m。 该过程中,滑轮组的机械效率为 5.(2021·直林.节选)如图所示,用125N的拉力F.把重力为300N的木箱匀速提升3m.滑轮组的机 械效率为。 6.(2020·言林)如图所示,用200N的拉力F把300N的重物匀速提升2m,此时拉力F所做的功为 J.该动滑轮的机械效率为 -88 7.(2022·长春,节选)用一个动滑轮在5s内将一重为210N的物体匀速向上提起3m,拉力做的功为 900I。求动滑轮的机械效率。 8.(2024·缕化)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是800cm②}。如图 乙,工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上升的速度是 0.2m/s。求: (1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强。 (2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 (4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。 . “甲 8题图 -89- 。命题点2 斜面及其机械效率的相关计算 9.(2023·缓化)如图,斜面长L=5m,高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F,用10s将重为 150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N. J.拉力的功率为 则拉力所做的功为 W。 77777777777777777777 9题图 10.(2023·蒸州)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m{的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将 该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求 (1)箱子对水平地面的压强。 (2)上移过程中拉力做功的功率。 (3)箱子克服木板摩擦力所做的功 乙 10题图 -90 微专题1 杠杆动态平衡问题 [答案P20] 。类型1 力的方向垂直于杠杆 1.(2024·苏州模拟)如图所示,质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上,在A端施加拉力F,缓慢抬 起直杆直至竖直。B端始终和地面之间保持相对静止,F的方向始终和直杆垂直,该过程中拉力F的 大小将 _~ A.保持不变 B.先减小后增大 C.逐渐减小 D.先增大后减小 P 1_ 水平线 1题图 2题图 2.如图轻质杠杆A0B.0为支点,B端挂一重物。现对A端施加一始终垂直于0A向下的力F,使杠杆顺 时针缓慢地匀速转动到0A处于水平位置,在此过程中,力F将 _ A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.先变大后变小 3.如图所示,小明用一可绕0点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高。他用一个始终与杠杆垂 ( 直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中此杠杆 __ A.一直是省力的 B.先是省力的,后是费力的 C.一直是费力的 D.先是费力的,后是省力的 ,f 0_---:::) )# 3题图 4题图 4.如图所示,作用在杠杆一端的力F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢匀速地由位置A拉至位置B,此过程 中阻力 ,阻力的力臂 ,拉力的力臂__,拉力F大小_ (均选填“变 大”“变小”或“不变”) 。类型2 力的方向竖直向上 5.如图甲所示,轻质杠杆0B可绕0点无摩擦转动,A点悬挂一个重为30N的物体,B点施加一个竖直向 -91- 杠杆,拉力F= 上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且0A:AB=2:1,此杠杆是 N;若 将拉力增大为F.三50N,如图乙所示,则物体的重力为 N.若不改变力的方向继续将杠杆向 上移动,拉力F,将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 r 乙 5题图 6题图 6.如图所示,用方向不变的力F,将杠杆从A位置匀速缓慢提升到B位置的过程中,阻力 ,阻力 的力臂 ,动力的力臂_,拉力F大小将_。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 。类型3 力的方向水平 7.(2024·贵阳模拟)一根轻质杠杆可绕0点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杠杆的另一端施加一 个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杠杆从图示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力/ 和它的力臂1、重力G和它的力臂1的变化情况是 ( _ #7 7题图 C.G不变,I.减小 A.F增大,I.增大 B.F减小,I,增大 D.G不变,.增大 8.如图所示为某同学在家锻炼身体的情景。锻炼时,以脚尖0点为支点,手臂弯曲、伸直交替进行。此 时人体相当于 杠杆。若脚尖0离墙壁越远,手掌对墙壁的压力就越 8题图 9题图 9.在研究了杠杆平衡条件的实验后,小明进行了如图所示的实验研究,他用水平拉力F使细棒沿逆时 ,拉力E 针方向缓慢转动,当他把棒由位置A拉到位置B时,则F的力臂 (均选 填“变大”“变小”或“不变”) 第一部分 吉林省中考命题点集训 微专题2 简单机械作图 [答案P20] ·类型1 力臂作图 1.(2024·无锡)如图所示,杠杆处于水平平衡,支点为0,请画出A点处所受拉力F.及其力臂L # # 1题图 2题图 2.(2023·潜江)如图是指甲剪的示意图,请在图中画出杠杆AB0以0点为支点时动力F,的力臂1.和 阻力F。。(忽略摩擦,保留作图痕迹) 3.(2023·济宁)中国古代人民为了抵御入侵,常在城池周围建造护城河,通过吊桥升降控制人员进出。 如图是吊桥被拉起时的模型图,请在图中画出拉力F的力臂。 3题图 o类型2 最:J·力作图 4.(2023·蒸州)按要求作图:图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F,和阻力F。的力 臂L。 ## 4题图 5题图 5.(2024·锦州模拟)如图所示,用瓶起子起瓶盖时,瓶起子是一个杠杆,0是它的支点,F,是它受到的 阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力F,及其力臂乙 6.(2024·蒸州)在图中画出杠杆的阻力臂/.并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。 □ 6题图 见此图 扫音/微信扫码 物理·精练本 对话中考复习助王 考点攻克提分无忧 中考集训 [答案P20] 满分:70分 一、单项选择题(每题3分,共18分 1.(2023·北富)用如图所示的装置提升重为800N的物体A.动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉 力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的 是 _ _~ A.物体A上升的速度为0.4m/s B.滑轮组的有用功为2000j C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80% n +r扬机 # 77777 2题图 3题图 1题图 5题图 6题图 2.(2023·河南)如图所示,在200N的拉力F作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在20s 1 内货物竖直上升了2m。不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是 ) A.滑轮组做的有用功为400] B.拉力F做功的功率为30W C.滑轮组的机械效率为75% D.此滑轮组提升的货物越轻,机械效率越大 3.(2023·云南)如图甲所示,用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物,货物移动的距离与时间的 关系如图乙所示。动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则 ) A.绳子自由端移动的速度为0.5m/ B.拉力F为800N C.拉力F的功率为360W D.动滑轮的机械效率为90% 4.(2023·连云潜)下列关于机械效率的说法正确的是 ) A.越省力的机械,机械效率越高 B.做功越快的机械,机械效率越高 C.所做有用功越多的机械,机械效率越高 D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高 5.(2024·荆州)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体,使物体以0.1m/s的速度沿水平 地面向右匀速直线运动10s.已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N.滑轮组的机械效率为60%. ( 在此过程中下列选项正确的是 ~ A.绳子自由端移动的距离为3m B.拉力做的有用功为500] C.拉力做的额外功为150] D.拉力做功的功率为25W 6.(2024·岳阳模拟)小明学习了滑轮知识后,利用滑轮设计了一个升降装置,如图所示。在爸爸的帮 助下,通过它把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上,所用拉力F为60N,用时10s. 关于提升过程描述正确的是 A.做的有用功为900J B.拉力F做功的功率为162W C.机械效率为60% D.用升降装置可以省功 -94- 二、填空题(每空2分,共12分) 7.(2023·济宁)两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左 匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N,则拉力F的功率为。 W,滑轮组的机械效率 为 _ 7题图 8题图 9题图 8.(2023·实昌)如图为某景区的盘山公路,汽车行驶过程中遇到陆坡时司机常常要换用低速挡,这样 做是因为在发动机的输出功率一定时可以增大 _。一辆总重为1x10N的汽车经过某一长 为200m的路段时,竖直高度上升了20m.如果汽车的牵引力恒为2.5x10N.此过程中盘山公路余 面的机械效率为 9.(2024·南克)如图所示,工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面 m/s.推力的平均功率为 底端推到顶端,用时10s,整个过程木箱的平均速度为 W。 三、计算题(每题10分,共20分) 10.(2024·内江)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速 带。如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为30}的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间 的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下 滑,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。 (小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g三10N/kg)则; (1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少; (2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少J _减速带 30 777777777777777777777777777777777771 10题图 -95- 11.(2024·连云港模拟)小明家装修房屋,一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上,它与水平地 面的接触面积是1x10cm。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速 提升3m,用时20s。(g=10N/kg)求: (1)律箭材料放在水平也面上时对地面的压强。 (2)拉力F的功率。 (3)滑轮组的机械效率 11题图 四、实验与探究题(本题共20分) 12.(2024·海南)小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,且不同的斜面通道的倾斜 程度有听不同,这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机减效率是否与倾斜程度有关,便与 实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究 (1)测量斜面的机械效率,需要的测量工具是 (2)请设计出实验数据记录表 12题图 (3)准备动手实验时,有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。 则他们要探 究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时,应当保持 不变,这里采用的 科学研穷方法是 -96-(2)如答图所示 n=w=Gs=2Fh=2F可知，该滑轮组的机械2,由 效率n=×100?×6000×100?0?? 2 0 L? 4.70???析]由题图可知，滑轮组中承重的有效绳F? 子的段数 n=2,拉力F移动的距离s=2h=2×2 m =4 m,拉力F所做的总功W总=Fs=150 N×4 m= 水桶 600 J,克服物体的重力所做的有用功W有= Gh = ”=W×210 N×2 m =420 J,滑轮组的机械效率G 12题答图(2) 100?00J×100?0??13.(1)力臂(2)方案二(3)2 (4)近 第二讲 滑轮 机械效率 5.80[解析]由题图可知，连接动滑轮的绳子的股 基础集训 ”=W×100?数n=3,滑轮组的机械效率1.D [解析]A.由图可知，滑轮组绳子的有效股数 n =4,则绳端移动的距离是物体上升距离的4倍，故 A错误；B.不考虑动滑轮重力和摩擦时，绳子拉力F =4(G+Gm)=4G,实际应用中需要考虑动滑轮 重力和摩擦，则绳子拉力大于4(G+G),即被提 升的物重小于绳子拉力的4 倍，故B错误；C.由W =Gh可知，所做的有用功与物体的重力和提升的高 度有关，由于重物提升的高度未知，不能得出增大 物重时所做的有用功增大，故C错误；D.增大物重 提升相同的高度时，有用功增大，额外功不变，有用 功与总功的比值增大，“车梯”的机械效率变高，故 D 正确。故选D。 100?100?×125N×100?0?? 6.800 75[解析]由图可知，使用的是动滑轮，n =2,拉力端移动距离：8=2h=2×2m=4 m,拉力F 做的总功：W意=Fs=200 N×4 m =800 J,所做的有 用功：W有用=Gh=300 N×2m =600 J,动滑轮的机 n=w=8005×100?5??械效率： 7.解：有用功：W有用 =Gh=210 N×3 m=630 J, 动滑轮的机械效率： n=Wwm-005×100?0?? 答：动滑轮的机械效率为70?? 8.解：(1)因为货物静止在水平地面上， F=G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N, S=800 cm2=8×10-2m2, 货物对地面的压强： 2.D [解析]A.由图可知，滑轮组绳子的有效股数nφ = 3,nz=2,则8甲=3h,sz=2h,则两滑轮组绳端移动 的距离不相等，故A错误；B.已知物体受到的重力 GA>Gg、上升的高度相同，根据W有=Gh可知，甲滑 轮组的有用功比乙的多，故 B错误；C.由B可知， W有甲>W有乙，已知滑轮组的机械效率η甲<ηz,由η =w可得，甲滑轮组的总功比乙的大，已知时间相同， 由P="可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错 ”=w=R=G+G可误；D.忽略绳重和摩擦，由 p=s=8×10-2m2=5×103 Pa; (2)解法一： 绳子自由端移动的速度： 0=nv物=2×0.2 m/s =0.4 m/s, 工人做功的功率： P=w==Fv=250 N×0.4m/s=100W; 解法二： 得p=G+G,n=Ga+Gn,因为GA>Ga,7p <ηz,载重越大，机械效率越高，但是甲的效率反而 低，说明甲的额外功更大，即甲的动滑轮质量更大， 所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重，故 D正确。故 绳子自由端移动的距离：8=nh=2×3m=6m, 工人做的总功：W点=Fs=250 N×6m=1500 J, 绳子自由端移动的速度： 0=nv物=2×0.2 m/s =0.4 m/s, 物体上升的时间： 选D。 1==0.4m/s=15s(或1=h=0.2m/s=15s),0=i=50s=3.0.5 80[解析]物体运动的速度 p==1500J=100w;工人做功的功率：0.5 m/s;由图可知，该滑轮组中绳子的有效段数为 —19— (3)有用功：W有=Gh=400 N×3m=1200 J, 绳子自由端移动的距离：s=nh=2×3m=6m, 工人做的总功：W总=Fs=250 N×6m=1500 J, 机械效率： n=w=15005=80%; (4)建议：增加所提升的物重(或减轻动滑轮重或减 小摩擦或减小绳重)。 答：(1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强为 5×103Pa;(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功 率为100W;(3)滑轮组的机械效率为80?? 9.400 40 p=s=S=0.20m2=2.5×103Pa;10.解：(1)压强： (2)拉力做的功：W总=Fs=350 N×2m=700 J, P==20 s=35 w;拉力做功的功率： (3)W有=Gh=500 N×1 m=500 J, 克服摩擦力做的功： W克=Wa=W总-W有=700 J-500 J=200 J。 答：(1)箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa; (2)拉力做功的功率为35 W;(3)克服摩擦力做的 功为200 J。 微专题1 杠杆动态平衡问题 1.C 2.A 3.B 4.不变 变大 不变 变大 5.省力 20 75 不变 6.不变 变小 变小 不变 7.D 8.省力 大 9.变小 变大 微专题2 简单机械作图 1.如答图所示 o[ 古古 A 叶F 3.如答图所示 F 批 4.如答图所示 2=: kwwio 3题答图 5.如答图所示 0 0 L? A F? 4题答图 F? B F— F? 6.如答图所示 A 5题答图 F A o 1 6题答图 中考集训 1.D 2.C [解析]A.有用功是克服货物重力做的功，W有用 = Gh=300 N×2 m=600 J。B.由题图可知，绳子的 有效段数n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2× 2 m=4 m,总功W意= Fs=200 N×4 m=800 J,拉力 P=W=80=40 w。C.滑轮组的F做功的功率 2.如答图所示 0 1题答图 F? B 2题答图 A F C n=wg=800J=0.75=75??D.不计机械效率 绳重及滑轮上的摩擦，滑轮组的机械效率η? = + a+c,滑轮的重 力G不变时，滑轮组提升的货物越轻，即G越小，滑 轮组的机械效率越小。 —20— 3.D [解析]由题图甲可知，动滑轮由2股绳子承重， (2)由图可知，滑轮组中有两段绳子承担物重， 绳子自由端移动的距离：s=2h=2×3 m=6 m, 拉力F做的功：W=Fs=500 N×6m=3 000 J, P=w=3205J=150 W;拉力F的功率： 即n=2。由题图乙可知，货物被提升的速度v物= s=240sm=0.5 m/s,则绳子自由端移动的速度v =2v物=2×0.5 m/s =1.0 m/s,A错误。拉力F= 2(G+Gm)=2×(720N+80 N)=400 N,B错 误。拉力F的功率P=Fv靴=400 N×1.0 m/s = n=w=400W,C错误。动滑轮的机械效率 F×2h=F=2×400N=90?正确。 (3)拉力克服物体重力做的有用功： W有=Gh=800N×3 m=2 400 J, 滑轮组的机械效率： n=×100?000×100?0?? 答：(1)建筑材料对水平地面的压强为800 Pa; (2)拉力F的功率为150 W;(3)滑轮组的机械效 率为80??4.D 5.D 6.A 7.2 90[解析]由题图可知，有效绳子的段数 12.(1)弹簧测力计 刻度尺 n=2,绳子自由端移动的距离s= ns。=2×1 m = (2)如表所示 2 m,拉力做的功W意=Fs=5 N×2 m=10 J,拉力做 P =0=2 W;滑轮组做的有用功功的功率1 W有用=fso=9 N×1 m=9 J,滑轮组的机械效率η= w=90J=90?? 实验斜面的倾物体重拉力斜面高斜面长 机械效 w有JW总J 力G/N F/N度h/m度s/m序号 斜程度 率η 1 2 3 (3)斜面的粗糙程度 控制变量法 力学模块综合检测卷 8.牵引力 40�.0.4 200 10.解：(1)根据速度公式v=, 1.A 2.C 3.A 4.C 5.C [解析]由题图乙可知，指针偏向分度盘的右 侧，表示左盘烧杯内水的质量小于20 g,由于需要 取20 g水，因此不能改变右盘中砝码的质量和游码 的位置，在测量过程中更不能移动平衡螺母，应该 用滴管向烧杯中加水，直至天平平衡，故C正确。 小汽车通过相邻减速带的时间： to==150mms=5s, 由题意，小汽车通过全部减速带的时间： t=6t?=30 s; h=2s=2×68。=150 m,(2)小汽车下降的高度： 小汽车的重力： 6.D 7.A [解析]嫦娥六号加速升空的过程中，其质量不 变、速度增大、高度增大，所以其动能和重力势能均 增大，故A正确。 G=mg=1.2×103kg×10 N/kg=1.2×10?N, 小汽车重力做的功： 8.B [解析]由题图可知，船在三个位置排开水的体 积关系为V甲>Vz>V丙，根据F薄=P水gV排可知，船 在三个位置受到的浮力的大小关系为Fm>Fz >F两。 W=Gh=1.2×10?N×150 m=1.8×10?J。 答：(1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速 带所用的时间为30 s;(2)小汽车重力做的功为 1.8×10?J。 9.相反 相互11.解：(1)建筑材料对水平地面的压力： 10.50 100F压=G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N, 受力面积为S=1×10?cm2=1 m2, 建筑材料对水平地面的压强： p=s=8002=800Pa; 11.减小 动能 12.等于 1×10? 13.减小 增大 14.下 80减小斜面粗糙程度 —21—