内容正文:
专题07 滑轮
内容概览:
考点01:考察滑轮的类型判断及滑轮的特点。
考点01:考察滑轮的类型判断及滑轮的特点。
定滑轮:可以改变力的方向,但是不能省力。
动滑轮:可以省力(若不考虑动滑轮重力F=0.5G,移动距离s=2h),不能改变力的方向。
滑轮组:既可以省力又可以改变方向。
1.(2020山西中考)如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.甲方式可以省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.甲、乙两种方式做的有用功相等
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
【答案】C
【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、滑轮组的构成及优点、机械效率的简单计算、机械效率的大小比较
【详解】A.由图可知,甲方式是两个定滑轮,定滑轮的本质是等臂杠杆,不能省力,故A错误;
B.乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,不仅可以省力,也可以改变力的方向,故B错误;
C.由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由可知;故C正确;
D.由图可知,甲方式是两个定滑轮,乙方式是一个动滑轮和定滑轮组成的滑轮组,乙方式做的额外功大于甲方式,有用功相同、总功不相同,根据可知,两个滑轮组的机械效率不相等,故D错误。
2.(2015山西中考)在生产生活中,如图所示的简单机械使用中,一定费力的是( )
A.独轮车 B.斜面
C.滑轮组 D.筷子
【答案】D
【知识点】斜面模型及相关计算、滑轮组的构成及优点、生活中常见的杠杆模型、杠杆的分类
【详解】A.独轮车使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.斜面属于省力的简单机械,所以不费力,故B不符合题意;
C.滑轮组属于省力的装置,可以省力,不费力,故C不符合题意;
D.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意。
应选D。
3.(2013山西中考)生活中许多物品都用到了物理知识,下列对应关系正确的是( )
A.
家用简易喷雾器连通器的应用
B.
粘贴式挂衣钩大气压的应用
C.
B超电磁波的应用
D.
升降式晾衣架滑轮组的应用
【答案】D
【知识点】超声波的利用、滑轮组及其工作特点、流体压强与流速的关系及现象解释、流体压强与流速的关系、大气压的应用
【详解】考点:流体压强与流速的关系,大气压,超声波,滑轮组.
分析:A中的家用简易喷雾器是利用流体的压强与流速关系的原理制成的,当流速增大时,压强减小,瓶中的液体在大气压的作用下上升而被喷出,故A不对;B中粘贴式挂衣钩是利用胶的粘力将挂衣钩粘在竖直墙壁上的,如果是吸盘式挂衣钩,则是利用大气压的原理,故B不正确;C中的B超是利用超声波的原理工作的,故C不对;D中的升降式晾衣架是利用滑轮组省力的的原理工作的,故D正确.
4.(2011山西中考)如图8所示,用两个完全相同的滑轮,匀速提升质量相等的物体.且物体质量大于滑轮质量,不计绳重和摩擦.比较甲、乙两种方式可知 更省力, 机械效率更高 (均填 “甲”或 “乙”).
【答案】 甲 乙
【知识点】机械效率的大小比较、动滑轮及其工作特点、定滑轮及其工作特点
【详解】甲图是动滑轮,乙图是定滑轮,因匀速提升的是质量相等的物体,所以所做的有用功相同.使用乙图的定滑轮不省力,不用对滑轮做额外功,故机械效率高;使用甲图的动滑轮可省力,但要对滑轮做额外功,故机械效率低.
滑轮 综合练习
5.(2024·山西临汾·一模)利用滑轮组可以事半功倍。如图所示是工人师傅搬移木箱的简化示意图,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,拉动绳的自由端使木箱在2s内匀速直线运动了3m。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.绳自由端的拉力大小为400N B.绳自由端的移动速度为1.5m/s
C.绳自由端移动了3m D.木箱移动速度为1.5m/s
【答案】D
【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、计算物体运动的速度
【详解】A.由图可知,绳子有2段,绳自由端的拉力大小为
故A错误;
BC.绳自由端的移动的距离为
速度为
故BC错误;
D.木箱移动速度为
故D正确。
故选D。
6.(2024·山西阳泉·一模)生活中离不开简单机械,不同类别的简单机械给人们带来极大便利。下列简单机械能够省力的是( )
A.理发时用的剪刀 B.吃饭时使用的筷子
C.起瓶盖用的起子 D.旗杆顶部的定滑轮
【答案】C
【知识点】生活中常见的杠杆模型、定滑轮的概念、实质及特点
【详解】A.理发用的剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.吃饭时使用的筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.起瓶盖用的起子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力,故C符合题意;
D.旗杆顶部的定滑轮,相当于等臂杠杆,不省力也不费力,故D不符合题意。
故选C。
7.(2023·山西太原·三模)如图甲是某小区安装的垃圾桶“翻盖神器”,图乙是其原理示意图。使用时,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生,下列有关说法正确的是( )
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.装置中的滑轮起到了省力的作用
C.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆
D.使用这个装置打开垃圾桶盖时,克服垃圾桶盖的重力做的功是额外功
【答案】C
【知识点】有用功和额外功、生活中常见的杠杆模型、定滑轮的概念、实质及特点、杠杆的分类
【详解】AB.由图可知,垃圾桶盖使用过程中,滑轮轴固定不动,所以该装置中的滑轮为定滑轮, 定滑轮实质相当于等臂杠杆,不省力,可以改变力的方向,故AB错误;
C.由图可知,垃圾桶盖使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C正确;
D.使用这个装置打开垃圾桶盖时,克服垃圾桶盖的重力做的功是有用功,不是额外功,故D错误。
故选 C。
8.(2021·山西阳泉·模拟预测)如图甲所示为我市北山公园绿化过程中吊车吊运树木的场景,吊车吊臂前端的滑轮组装置可以等效为乙图,若被吊树木重为1000N,动滑轮重为200N,不计一切摩擦和钢丝绳重,则下列说法正确的是( )
A.使用该装置不仅能省力而且省距离
B.自由端的拉力
C.该装置的机械效率为
D.若树木以的速度匀速上升,则拉力F的功率为100W
【答案】C
【知识点】机械效率的简单计算、滑轮组及其工作特点、P=Fv
【详解】A.装置为滑轮组可以省力,但绳子端移动距离为被吊树木移动距离的2倍,因此不省距离,故A错误。
B.因为有两段绳子承担物重,所以拉力为
F=()=
故B错误。
C.由机械效率的公式可得
=
故C正确;
D.因为有两段绳,所以
v绳=2 v木=2=0.2m/s
则
P=F
故D错误。
9.(2024·山西阳泉·一模)实践小组发明了一个自动升降排水井盖(如图甲),暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升(如图乙),加快路面雨水的排放。井盖抬升过程中,定滑轮的作用是 ;要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有 (写出一点即可)。
【答案】 改变力的方向 见解析
【知识点】定滑轮的概念、实质及特点
【详解】[1]井盖抬升过程中,定滑轮的作用是改变力的方向。
[2]由图乙可知,水槽以及水槽中水的重力之和等于井盖的重力,因此要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有减小井盖的重力,从而减小井盖的质量,也可以减小排水口,使得水槽内水的质量增大。
10.(23-24八年级下·山东济宁·期末)中国高铁运营及技术稳居世界第一。高速铁路的输电线需要绷直,为此设置了如图甲所示的牵引装置。图乙为该装置的工作原理图,其中滑轮 (选填“A”或“B”)为定滑轮,若输电线P端向左移动2cm,坠砣将会下降 cm。
【答案】 A 4
【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【详解】[1]滑轮B能够左右移动,所以是动滑轮,滑轮A不能移动,只能绕中心轴转动,所以是定滑轮。
[2]由图乙可知,滑轮组绳子段数为n=2,坠砣连接在自由端,所以坠砣移动的距离是P端的2倍;若输电线P端向左移动2cm,坠砣下降的距离为
h=2sP=2×2cm=4cm
11.(2024·山西运城·三模)小丽家阳台上有一种升降晾衣架,如图所示,它是由定滑轮、动滑轮及横梁组成,拉动绳子的末端可以使晾衣架升降,假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时,若将重70N的衣物匀速提起0.5m,小丽需要用20N的拉力拉动绳子。图中有 个定滑轮,小丽需拉动绳子下移 m,此过程中,晾衣架的机械效率是 。
【答案】 4 2
【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、定滑轮的概念、实质及特点、滑轮、滑轮组机械效率的计算
【详解】[1] 工作时位置固定不动的滑轮是定滑轮,图中有4个定滑轮。
[2] 由图知,承担物重的绳子段数,则小丽需拉动绳子下移的距离为
[3] 晾衣架的机械效率为
12.(2019·青海·中考真题)如图所示,物体重300N,用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1m/s的速度匀速行驶20s,受到的摩擦力为72N.则有用功为 J,拉力F= N,拉力做功的功率为 W.(忽略绳子和滑轮的重力)
【答案】 144; 40 12
【知识点】机械效率的简单计算、水平方向的滑轮组、功率的计算
【详解】[1]根据题意知道,物体移动的距离是:
s=vt=0.1m/s×20s=2m,
拉力所做的有用功是:
W有=Fs=72N×2m=144J;
[2]滑轮组的机械效率为60%,拉力所做的总功是:
;
由图知道,拉物体的力是由三根绳子承担,即n=3,所以,绳端移动的距离是:
s′=3s=3×2m=6m,
根据W总=F′s′知道,拉力是:
;
[3]此时拉力做功的功率是:
.
13.(2019·四川德阳·中考真题)如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N.
【答案】 400 210
【知识点】滑轮组及其工作特点
【详解】由于图甲中使用的是两个定滑轮,所以忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦时,车对绳子的拉力是:F甲=G=400N;图乙中使用的是一动一定的滑轮组,承担物重的绳子股数是:n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力是: =210N.
14.(2020·山西太原·模拟预测)按要求完成作图:选用最省力的方法竖直拉起重物,在图中画出滑轮组的绕绳方式。
( )
【答案】
【知识点】滑轮组的连线问题
【详解】题考查滑轮组的组装。题图中有一个动滑轮和一个定滑轮,最省力的方式是由三段绳子承担重物的重力,如答图所示。
15.(2014·湖南衡阳·中考真题)如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100N,物体B重300N (不计滑轮重、绳重及摩擦力),画出滑轮组的绕线.
【答案】
【知识点】滑轮组的连线问题、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
【详解】不计滑轮重和绳重,不计摩擦力,由可知承担物重的绳子段数为
n===3
滑轮组由3段绳子承担物重,绕线如图所示:
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专题07 滑轮
内容概览:
考点01:考察滑轮的类型判断及滑轮的特点。
考点01:考察滑轮的类型判断及滑轮的特点。
定滑轮:可以改变力的方向,但是不能省力。
动滑轮:可以省力(若不考虑动滑轮重力F=0.5G,移动距离s=2h),不能改变力的方向。
滑轮组:既可以省力又可以改变方向。
1.(2020山西中考)如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.甲方式可以省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.甲、乙两种方式做的有用功相等
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
2.(2015山西中考)在生产生活中,如图所示的简单机械使用中,一定费力的是( )
A.独轮车 B.斜面
C.滑轮组 D.筷子
3.(2013山西中考)生活中许多物品都用到了物理知识,下列对应关系正确的是( )
A.
家用简易喷雾器连通器的应用
B.
粘贴式挂衣钩大气压的应用
C.
B超电磁波的应用
D.
升降式晾衣架滑轮组的应用
4.(2011山西中考)如图8所示,用两个完全相同的滑轮,匀速提升质量相等的物体.且物体质量大于滑轮质量,不计绳重和摩擦.比较甲、乙两种方式可知 更省力, 机械效率更高 (均填 “甲”或 “乙”).
滑轮 综合练习
5.(2024·山西临汾·一模)利用滑轮组可以事半功倍。如图所示是工人师傅搬移木箱的简化示意图,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,拉动绳的自由端使木箱在2s内匀速直线运动了3m。不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.绳自由端的拉力大小为400N B.绳自由端的移动速度为1.5m/s
C.绳自由端移动了3m D.木箱移动速度为1.5m/s
6.(2024·山西阳泉·一模)生活中离不开简单机械,不同类别的简单机械给人们带来极大便利。下列简单机械能够省力的是( )
A.理发时用的剪刀 B.吃饭时使用的筷子
C.起瓶盖用的起子 D.旗杆顶部的定滑轮
7.(2023·山西太原·三模)如图甲是某小区安装的垃圾桶“翻盖神器”,图乙是其原理示意图。使用时,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生,下列有关说法正确的是( )
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.装置中的滑轮起到了省力的作用
C.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆
D.使用这个装置打开垃圾桶盖时,克服垃圾桶盖的重力做的功是额外功
8.(2021·山西阳泉·模拟预测)如图甲所示为我市北山公园绿化过程中吊车吊运树木的场景,吊车吊臂前端的滑轮组装置可以等效为乙图,若被吊树木重为1000N,动滑轮重为200N,不计一切摩擦和钢丝绳重,则下列说法正确的是( )
A.使用该装置不仅能省力而且省距离
B.自由端的拉力
C.该装置的机械效率为
D.若树木以的速度匀速上升,则拉力F的功率为100W
9.(2024·山西阳泉·一模)实践小组发明了一个自动升降排水井盖(如图甲),暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升(如图乙),加快路面雨水的排放。井盖抬升过程中,定滑轮的作用是 ;要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有 (写出一点即可)。
10.(23-24八年级下·山东济宁·期末)中国高铁运营及技术稳居世界第一。高速铁路的输电线需要绷直,为此设置了如图甲所示的牵引装置。图乙为该装置的工作原理图,其中滑轮 (选填“A”或“B”)为定滑轮,若输电线P端向左移动2cm,坠砣将会下降 cm。
11.(2024·山西运城·三模)小丽家阳台上有一种升降晾衣架,如图所示,它是由定滑轮、动滑轮及横梁组成,拉动绳子的末端可以使晾衣架升降,假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。晾晒衣物时,若将重70N的衣物匀速提起0.5m,小丽需要用20N的拉力拉动绳子。图中有 个定滑轮,小丽需拉动绳子下移 m,此过程中,晾衣架的机械效率是 。
12.(2019·青海·中考真题)如图所示,物体重300N,用效率为60%的滑轮组使它沿水平面以0.1m/s的速度匀速行驶20s,受到的摩擦力为72N.则有用功为 J,拉力F= N,拉力做功的功率为 W.(忽略绳子和滑轮的重力)
13.(2019·四川德阳·中考真题)如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N.
14.(2020·山西太原·模拟预测)按要求完成作图:选用最省力的方法竖直拉起重物,在图中画出滑轮组的绕绳方式。
( )
15.(2014·湖南衡阳·中考真题)如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100N,物体B重300N (不计滑轮重、绳重及摩擦力),画出滑轮组的绕线.
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