内容正文:
2025年中考科学一轮复习专题精练
专题16 滑轮与斜面
考点:动滑轮与定滑轮、滑轮组的应用、斜面
一、单选题
1.(2022·黑龙江牡丹江·中考真题)日常生活中的许多现象都与我们所学习的物理知识有关,下列说法不正确的是( )
A.轮胎上的花纹可以增大摩擦力 B.荡秋千时,小孩的机械能不守恒
C.盘山公路不省距离,但是省力 D.投掷出去的铅球在空中飞行的过程,是受到了运动员对它做的功
【答案】D
【解析】A.轮胎上的花纹可以通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.荡秋千时,克服摩擦力做功,小孩的机械能不守恒,故B正确,不符合题意;
C.盘山公路费距离,但是省力,因为在斜面上,推力小于物体的重力,故C正确,不符合题意;
D.投掷出去的铅球在空中飞行的过程,是由于惯性继续前进,此时运动员对铅球没有力的作用,故运动员对球不做功,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m B.动滑轮受到的重力为150N
C.拉力F做的功为1200J D.该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×3m=6m故A错误;
B.不计绳重和摩擦,由 可得,动滑轮受到的重力
G动=2F−G=2×250N−400N=100N故B错误;
C.拉力F做的功 W总=Fs=250N×6m=1500J故C错误;
D.该动滑轮的机械效率 故D正确。
故选D。
3.(2024·天津·中考真题)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是( )
A.它是动滑轮 B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向
【答案】D
【解析】旗杆顶部滑轮的轴固定不动,是一个定滑轮;升旗仪式上,旗手缓缓向下拉动绳子,旗子就会徐徐上升,这是因为用定滑轮可以改变力的方向。定滑轮不省力也不省距离。
故选D。
4.(2023·山东菏泽·中考真题)用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s。下列说法正确的是( )
A.重力做功数值为Gs B.拉力做功数值为Fs
C.摩擦力做功数值为fs D.使用此滑轮既省力又省功
【答案】C
【解析】A.物体在水平地面上匀速运动,重力的方向竖直向下,物体没有在重力的方向上通过一定的距离,重力做功为零,故A错误;
B.图中滑轮是动滑轮,拉力移动的距离 s′=2s
拉力做功 W=Fs′=F×2s=2Fs
故B错误;
C.摩擦力做功 Wf=fs
故C正确;
D.摩擦力做功可以省力,由功的原理可知,使用任何机械都不省功,使用此滑轮不能省功,故D错误。
故选C。
5.(2022·湖北随州·中考真题)由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为h(不考虑滑轮自重,绳重和绳与滑轮之间的摩擦)。下列说法中正确的是( )
A.M是动滑轮 B.拉力F=2G
C.拉力F做的功为3Fh D.拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
【答案】B
【解析】A.在拉力F的作用下,N会随着拉力一起移动,M不动,所以M是定滑轮,N是动滑轮,故A错误;
B.由于N是动滑轮,且n=2,不考虑滑轮自重,绳重和绳与滑轮之间的摩擦,拉力为 F=2G
故B正确;
C.拉力F做的功为
故C错误;
D.配重G上升的速度是拉力F移动的速度的2倍,故D错误。
故选B。
6.(2021·山东淄博·中考真题)现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.使用这个滑轮能省力 B.甲拉力大小等于乙拉力大小
C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D.甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【答案】B
【解析】A.图中滑轮的轴固定不动,属于定滑轮,不能省力,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,使用定滑轮不省力,所以两个拉力的大小都等于物体的重力,甲拉力大小等于乙拉力大小,故B正确;
C.使重物在相同的时间内匀速上升相同高度,甲乙拉力相等,甲乙拉力移动的距离相等,由W=Fs可知甲拉力做的功等于乙拉力做的功,故C错误;
D.使重物在相同的时间内匀速上升相同高度,甲乙拉力移动的距离相等,由可知,甲拉力使绳自由端移动的速度等于乙拉力使绳自由端移动的速度,故D错误。
故选B。
7.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.总功为800J B.动滑轮重为5N
C.绳端移动的距离为4m D.滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】AC.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离 s=2h=2×4m=8m
总功 W总=Fs=125N×8m=1000J
故A正确,C错误;
B.不计绳重和摩擦,动滑轮重为 G动=2F-G=2×125N-200N=50N
故B错误;
D.有用功 W有=Gh=200N×4m=800J
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
8.(2024·四川内江·中考真题)如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系为( )
A.F1>F2 B.F3>F4 C.F1<F4 D.F1=F2=F3=F4
【答案】D
【解析】定滑轮实质上是一个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,无论沿哪个方向匀速拉起物体,力的大小都相等。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物在20s内匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N B.滑轮组做的有用功为500J
C.拉力F做功的功率为25W D.滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.由图可知,n=2,由可知,动滑轮的重力为 G动=nF-G=2×250N-400N=100N
故A错误;
B.滑轮组做的有用功为 W有=Gh=400N×2m=800J
故B错误;
C.拉力F做功为 W总=Fs=Fnh=250N×2×2m=1000J
功率为
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
10.(2024·四川达州·中考真题)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
A.A与B之间的摩擦力为0 B.A对地面的压强为2500Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s D.拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解析】A.物体A、B一起向右匀速直线运动,A、B之间没有相对运动和相对运动趋势,故A与B之间的摩擦力为0,故A正确,不符合题意;
B.A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力,为
则A对地面的压强为
故B正确,不符合题意;
C.与动滑轮连接的绳子段数n=2,根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知,绳子自由端移动的距离为
则绳子自由端移动的速度为
故C正确,不符合题意;
D.拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
故D错误,符合题意。
故选D。
11.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A.使用动滑轮可以省距离 B.物体运动的速度为4m/s
C.拉力的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
【答案】D
【解析】A.使用动滑轮可以省力,但费距离,故A错误;
B.物体在10s内匀速上升4m,物体运动的速度为
故B错误;
C.由图可知,滑轮组绳子的有效股数 n=2
物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,故拉力的大小为
故C错误;
D.绳子自由端移动的距离为
故D正确。
故选D。
12.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200N,重物在8s内上升了10m,不计绳重与摩擦,下列说法中不正确的是( )
A.拉力F大小为400N B.拉力F的功率为1250W
C.克服动滑轮重力做功2000J D.滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】B
【解析】A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数,拉力F大小为
故A正确,不符合题意;
B.绳子自由端移动的距离为
拉力F做的功为
拉力F的功率为
故B错误,符合题意;
C.克服动滑轮重力做功
故C正确,不符合题意;
D.有用功为
滑轮组的机械效率约为
故D正确,不符合题意。
故选B。
13.(2024·四川泸州·中考真题)泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械,其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg,配重质量为50kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每提升一次,配重上升0.8m。取,则下列说法中正确的是( )
A.将配重匀速提升过程中,配重的机械能保持不变
B.将配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为600N
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为400J
D.运动员每分钟提升配重15次,其平均功率为120W
【答案】D
【解析】A.将配重匀速提升过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大,故A错误;
B.配重的重力 G配=m配g=50kg×10N/kg=500N
动滑轮的重力 G动=m动g=10kg×10N/kg=100N
滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计绳重和摩擦,A端绳子的拉力
故B错误;
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为 W=FAs=FA×2h=300N×2×0.8m=480J
故C错误;
D.运动员每分钟提升配重15次,总功 W总=15W=15×480J=7200J
其平均功率为
故D正确。
故选D。
14.(2024·四川遂宁·中考真题)修建房屋时,质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m,每个滑轮重20N,不计滑轮摩擦和绳重,g取。下列结论正确的是( )
A.工人拉动绳子的速度为0.2m/s B.工人对绳子拉力的功率50W
C.此装置的机械效率为96% D.若工人脚与地接触面积共,则他对地的压强为
【答案】C
【解析】A.物体上升的速度
由图可知,承担物重的绳子股数n=2,工人拉动绳子的速度为
故A错误;
B.绳子的拉力
工人对绳子拉力的功率
故B错误;
C.此装置的机械效率为
故C正确;
D.工人受到重力、支持力和绳子的拉力,在三个力的作用下,处于平衡状态,则
地面对工人的支持力和工人对地面的压力是一对相互作用力,二者大小相等,则
若工人脚与地接触面积共,则他对地的压强为
故D错误。
故选C。
15.(2023·辽宁本溪·中考真题)工人师傅使用如图所示的滑轮组,将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m,此次滑轮组的机械效率为75%,忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是( )
A.所做的有用功为1800J B.在绳端的拉力F为150N
C.动滑轮所受的重力为75N D.拉力F的功率为180W
【答案】A
【解析】A.有用功为
故A正确;
B.总功为
由图可知,绳子段数为n=3,故自由端移动距离为 s=nh=3×4m=12m
绳子拉力为
故B错误;
C.动滑轮重
故C错误;
D.拉力F的功率为
故D错误。
故选A。
16.(2023·湖南常德·中考真题)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( )
A.F甲=200N,并向上移动4m B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m D.F乙=400N,并向上移动lm
【答案】D
【解析】AB.不计绳重、轮重和摩擦,图甲是动滑轮,动滑轮不能改变力的方向,但是可以省一半的力,所以
拉力端移动的距离为 s=2h=2×2m=4m
故AB错误;
CD.不计绳重、轮重和摩擦,图乙是动滑轮,拉力作用在动滑轮的轴上,拉力 F乙=2G物=400N
拉力端移动的距离为
故C错误,D正确。
故选D。
17.(2023·湖北荆州·中考真题)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500J
C.拉力做的额外功为150J D.拉力做功的功率为25W
【答案】D
【解析】A.物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,物体移动的距离是 s=vt=0.1m/s×10s=1m
有两根绳子与动滑轮相连,绳子自由端移动的距离为 s绳=ns=2×1m=2m
故A错误;
B.物体与地面间的滑动摩擦力为150N,拉力克服摩擦力做的有用功为 W有=fs=150N×1m=150J
故B错误;
C.滑轮组的机械效率是60%,则总功为
拉力做的额外功为 W额=W总-W有=250J-150J=100J
故C错误;
D.拉力做功的功率为
故D正确。
故选D。
18.(2023·云南·中考真题)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/s 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%
【答案】D
【解析】A.由题意可知,根据得,货物的提升速度为
因动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端的移动速度为
故A不符合题意;
B.不计绳重和轮与轴间的摩擦,卷扬机拉力为
故B不符合题意;
C.由得,拉力F的功率为
故C不符合题意;
D.由题意可得,该动滑轮的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
19.(2022·辽宁·中考真题)使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为50% B.动滑轮重为100N
C.绳子自由端拉力的功率为20W D.增大物重机械效率不变
【答案】B
【解析】A.物体的重力 G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物体受到的摩擦力 f=0.1G=0.1×3000N=300N
则拉力F克服物体摩擦力做的有用功 W有=fL=300N×1m=300J
由图可知,动滑轮用2段绳子拉物体,且弹簧测力计的示数为200N,则拉力F=200N,绳子自由端移动的距离s=2m,拉力做的总功 W总=Fs=200N×2m=400J
滑轮组的效率
故A错误;
B.由可知,动滑轮重 G动=nF-f=2×200N-300N=100N
故B正确;
C.拉力的功率
故C错误;
D.若增大物重,则物体受到的摩擦力变大,物体移动相同的距离,滑轮组所做的有用功变大,而额外功不变,有用功在总功中所占的比例变大,因此机械效率会变大,故D错误。
故选B。
20.(2022·广西柳州·中考真题)如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似,图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,三人中被拉动者为负,他们都使出了最大力气,仍处于“僵持”状态,没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦,以下做法中最有可能使女孩获胜的是( )
A.仅将绳在两木棍上多绕1圈 B.仅将绳在两木棍上少绕1圈
C.仅增加绳的总长 D.仅减小绳的总长
【答案】A
【解析】AB.仅将绳在两木棍上多绕1圈,这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大,女孩越省力,可能使女孩获胜,同理可知,仅将绳在两木棍上少绕1圈,不能使女孩获胜,故A符合题意,B不符合题意;
CD.改变绳的总长,不能改变力的大小,故CD不符合题意。
故选A。
21.(2022·山东滨州·中考真题)如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是800J
C.拉力F的功率是80W D.滑轮组的机械效率是60%
【答案】B
【解析】A.由图示知,滑轮组承重绳子为2根,则绳子自由端移动的距离 s=nh=2×1m=2m
故A不符合题意;
B.提升重物所做的有用功 W有=Gh=800N×1m=800J
故B符合题意;
C.拉力所做的总功 W总=Fs=500N×2m=1000J
拉力F的功率
故C不符合题意;
D.滑轮组的机械效率
故D不符合题意。
故选B。
22.(2022·湖南邵阳·中考真题)如图所示,滑轮组下面悬挂一重为12N的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.5m,拉力F的大小为5N。关于该滑轮组,下列计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是1m B.有用功为0.6J
C.总功为5J D.该装置的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.由图可知,承担物重的绳子段数为n=3,当物体上升0.5m时,绳子自由端移动的距离是
故A错误;
B.有用功为
故B错误;
C.拉力做的总功为
故C错误;
D.该装置的机械效率为
故D正确。
故选D。
23.(2024·内蒙古·中考真题)如图所示,固定的斜面长s=2m,高h=0.5m,沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A.对物体做的有用功为120J B.物体受的摩擦力为50N
C.拉力做功的功率为25W D.斜面的机械效率为70%
【答案】C
【解析】A.根据题意,对物体做的有用功为
故A不符合题意;
B.总功为
则额外功为
则物体受的摩擦力为
故B不符合题意;
C.拉力做功的功率为
故C符合题意;
D.斜面的机械效率为
故D不符合题意。
故选C。
24.(2024·山东聊城·中考真题)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,所用时间为40s。已知动滑轮重为40N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为2400J
B.工人拉力的功率为60W
C.此过程中该装置的机械效率约为88%
D.可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
【答案】C
【解析】A.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计滑轮组的绳重和摩擦,拉力
绳子自由端移动的距离 s=nh=2×8m=16m
工人做的总功 W总=Fs=170N×16m=2720J
故A错误;
B.工人拉力的功率为
故B错误;
C.工人做的有用功为克服建材重力做的功,有用功 W有=Gh=300N×8m=2400J
此过程中该装置的机械效率
故C正确;
D.增加动滑轮的个数,可以增加动滑轮重,增大了额外功,所以会降低机械效率,故D错误。
故选C。
25.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示的小型起重机,某次吊起重为的物体,电动机的拉力为,用时,使物体上升了。则通过动滑轮( )
A.做的有用功为 B.拉力功率为
C.做的总功为 D.机械效率为
【答案】B
【解析】ACD.拉力做的有用功为
拉力做的总功为
动滑轮的机械效率为
故ACD不符合题意;
B.拉力功率为
故B符合题意。
故选B。
26.(2024·四川眉山·中考真题)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( )
A.拉力做功为3J
B.物体受到摩擦力为1.5N
C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变
D.若以的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75%
【答案】D
【解析】A.拉力做的有用功为
斜面的机械效率为75%,则拉力做功为
故A错误;
B.此过程中额外功为
有图可知,斜面的长度为
物体受到摩擦力为
故B错误;
C.在匀速拉动过程中,物体的质量不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,物体的机械能变大,故C错误;
D.若以的速度匀速拉动物体,此过程中摩擦力大小不变,则额外功不变,有用功也不变,总功也不变,因此斜面机械效率仍为75%,故D正确。
故选D。
27.(2023·广东广州·中考真题)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A.有用功为300J B.做的功等于做的功
C.做的功小于做的功 D.滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】A.做的功为有用功,大小为
故A错误,不符合题意;
BC.做的功为总功,大小为
故BC错误,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确,符合题意。
故选D。
28.(2023·湖南永州·中考真题)如图所示,将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6N,在斜面上移动的距离s=1.2m,物体升高的高度h=0.3m,则( )
A.物体所受的摩擦力3.6N B.物体克服重力做功4.32J
C.拉力做功2.7J D.斜面的机械效率62.5%
【答案】D
【解析】ABC.克服物体重力做功即有用功为
拉力做的功即总功为
额外功为
由可得,摩擦力为
故ABC不符合题意;
D.根据可得,斜面的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
29.(2023·四川广安·中考真题)学习了简单机械知识后,某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上,拉绳使其匀速上升1.6m,用时5s(上升过程中,横杆保持水平),此过程该装置的机械效率为80%(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是( )
A.拉力做功80J B.拉力的功率为20W
C.动滑轮重12.5N D.若增大衣物的质量,机械效率将减小
【答案】B
【解析】A.如图,滑轮组做的有用功
拉力做的功
故A错误;
B.拉力的功率
故B正确;
C.滑轮组做的额外功
动滑轮与横杆的总重
则动滑轮的重小于12.5N,故C错误;
D.若增大衣物的质量,滑轮组的额外功不变,有用功增多,由可知,机械效率将提高,故D错误。
故选B。
30.(2023·四川达州·中考真题)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0 B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80% D.物体受到斜面的摩擦力为100N
【答案】A
【解析】A.物体在斜面上运动的过程中受重力、支持力、推力、摩擦力共4个力的作用,处于平衡状态,合力为0,故A错误,符合题意;
B.推力所做的功是
故B正确,不符合题意;
C.推力做的有用功为
斜面的机械效率为
故C正确,不符合题意;
D.推力做的额外功为
物体受到斜面的摩擦力为
故D正确,不符合题意。
故选A。
31.(2022·辽宁本溪·中考真题)用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子,以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍,滑轮组的机械效率为75%,下列说法正确的是( )
A.拉力F为80N B.10s内绳子自由端移动2m
C.3s内物体重力做功180J D.拉力F的功率为16W
【答案】D
【解析】A.物体所受摩擦力为
由图可知,相当于两段绳子拉着物体,又由于物体匀速运动,绳子拉物体的拉力等于摩擦力,则有
所以拉力为
故A错误;
B.绳端移动的距离为
故B错误;
C.重力方向竖直向下,在力的方向上,物体没有移动,故重力不做功,故C错误;
D.绳子端移动速度为
拉力功率为
故D正确。
故选D。
二、计算题
32.(2023·湖南长沙·中考真题)如图,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中,求:
(1)杠铃片在0.5s内上升0.2m,杠铃片的速度;
(2)动滑轮下挂着两个杠铃片,握杆对绳子拉力的大小;
(3)动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1m,在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。
【答案】(1)0.4m/s;(2)125N;(3)45J
【解析】解:(1)杠铃片上升的速度
(2)由图可知,动滑轮由两段绳子承担,即n=2,当动滑轮下挂两个杠铃片,不计绳重和摩擦,握杆对绳子的拉力
(3)动滑轮下挂着四个杠铃片,拉力所做的功
答:(1)杠铃片的速度为0.4m/s;
(2)动滑轮下挂着两个杠铃片,握杆对绳子拉力的大小为125N;
(3)动滑轮下挂着四个杠铃片,拉力做的功为45J。
33.(2024·江苏苏州·中考真题)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
【答案】(1);(2);(3)84.7%
【解析】解:(1)克服钢板重力做的功为
(2)起重机的滑轮组做的总功为 由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为
(3)起重机的滑轮组做的额外功为
动滑轮的重力为 滑轮组满载时的机械效率为
答:(1)克服钢板重力做的功为3.6×105J;
(2)钢丝绳的拉力为1.125×104N;
(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。
34.(2022·辽宁大连·中考真题)如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为75%,试求:
(1)货箱上升的速度是多少?
(2)有用功是多少?
(3)拉力F是多少?
【答案】(1)0.5m/s;(2)2700J;(3)400N
【解析】解:(1)货箱在6s内匀速提升3m,则货箱的速度
(2)由题意可知,将重为900N的货箱提升3m,所做的有用功
(3)根据公式可知,拉力F做的总功
由图可知,滑轮组用3段绳子承担物重,故 s=3h=3×3m=9m
根据公式可知,拉力F的大小
答:(1)货箱上升的速度是0.5m/s;
(2)有用功是2700J;
(3)拉力F是400N。
35.(2022·辽宁盘锦·中考真题)如图所示,工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m,用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2,动滑轮重为50N。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)求:
(1)提升前石板对地面的压强;
(2)石板上升的速度和工人师傅所用拉力;
(3)拉力的功率。
【答案】(1)500Pa;(2)0.2m/s, 250N;(3)100W
【解析】解:(1)提升前石板对地面的压力为
受力面积为
提升前石板对地面的压强为
(2)物体上升的速度为
工人师傅所用拉力
(3)绳端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力功率为
答:(1)石板对地面压强为500Pa;
(2)石板上升的速度为0.2m/s,工人师傅所用拉力为250N;
(3)拉力功率为100W。
36.(2022·青海·中考真题)某建筑工人用300N的拉力,在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m,如图所示。若不计摩擦和绳重,请你完成下列计算:
(1)动滑轮的重力;
(2)工人做功的功率;
(3)该装置的机械效率。
【答案】(1)100N;(2)144W;(3)89%
【解析】解:(1)由图可知,绳子的有效股数n=3,不计摩擦和绳重,动滑轮的重力
G动=3F-G=3×300N-800N=100N
(2)当水泥提升4m时,绳子自由端所移动的距离 s=3×4m=12m
工人做的总功 W总=Fs=300N×12m=3600J
工人做功的功率
(3)有用功 W有=Gh=800N×4m=3200J
该装置的机械效率
答:(1)动滑轮的重力是100N;
(2)工人做功的功率是144W;
(3)该装置的机械效率是89%。
37.(2022·江苏苏州·中考真题)用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
【答案】(1)150N;(2)75%,60J
【解析】解:(1)滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,人对绳的拉力
(2)物体上升的高度 h=vt=0.1m/s×10s=1m
有用功 W有=Gh=300N×1m=300J
滑轮组的机械效率
克服动滑轮做的功 W动=G动h=40N×1m=40J
额外功 W额=W总-W有=400J-300J=100J
克服绳重和摩擦所做的额外功 W=W额-W动=100J-40J=60J
答:(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,人对绳的拉力是150N;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,滑轮组的机械效率是150N,克服绳重和摩擦所做的额外功是60J。
38.(2023·四川广元·中考真题)如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】(1)100N;(2)300N;(3)75%
【解析】解:(1)工人的重力
由得,工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力
由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力
(2)两个动滑轮的重力
由图可知n=4,因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)工人的手对绳的拉力大小为100N;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力为300N;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
39.(2022·四川资阳·中考真题)我国第十四个五年规划和2035年远景目标纲要明确提出,要推进以县城为重要载体的城镇化建设,加快推进公共服务、环境卫生、市政公用、产业配套等设施提级扩能,增强综合承载能力和治理能力。随着近期疫情防控形势的好转,各类基础设施建设正如火如荼的展开。如图所示,一建筑工人欲通过滑轮组向高的三楼阳台上运送建筑材料,已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用的力拉绳子,将重为的建材在内匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上,不计建材和滑轮组长度,忽略绳的重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦,g取,求:
(1)工人拉力F的功率P;
(2)滑轮组装置的机械效率η(结果保留2位小数);
(3)滑轮组中动滑轮的质量m。
【答案】(1)216W;(2)97.22%;(3)4kg
【解析】解:(1)由图可知
绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
工人拉力的功率为
(2)有用功为
滑轮组的机械效率
(3)不计绳重和摩擦
则动滑轮的重力
由知动滑轮的质量为
答:(1)工人拉力的功率为216W;
(2)滑轮组装置的机械效率为;
(3)滑轮组中动滑轮的质量为。
40.(2023·山东烟台·中考真题)在宜居宜业和美乡村建设中,某施工队正在进行农村基础设施改建,建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示,某次搬运过程中,工人在的时间内,将8袋水泥匀速提起,电动机牵引绳子的拉力F为,每袋水泥质量为。g取,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数);
(3)为了一次能提升更多的水泥,物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计,如图乙所示。假设升降机足够稳定,电动机输出功率足够大,电动机牵引绳子的拉力仍为,吊篮及动滑轮的总重力为,不计绳重和摩擦,则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥?
【答案】(1);(2)83.3%;(3)14
【解析】解:(1)如图甲所示,动滑轮上绕2条绳,则n=2,水泥被匀速提起,绳子自由端移动的距离为12m,则拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
(2)由题可知8袋水泥重力为
升降机搬运水泥做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
(3)如图乙所示,动滑轮上绕3条绳,电动机牵引绳子的拉力仍为,则绳子能够拉起物体的总重力为
吊篮及动滑轮的总重力为,不计绳重和摩擦,则一次能拉起水泥的重力为
每袋水泥重力为
则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为
答:(1)拉力F做功的功率为;
(2)滑轮组的机械效率为83.3%;
(3)不计绳重和摩擦,这种设计的装置一次能提起14袋水泥。
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2025年中考科学一轮复习专题精练
专题16 滑轮与斜面
考点:动滑轮与定滑轮、滑轮组的应用、斜面
一、单选题
1.(2022·黑龙江牡丹江·中考真题)日常生活中的许多现象都与我们所学习的物理知识有关,下列说法不正确的是( )
A.轮胎上的花纹可以增大摩擦力 B.荡秋千时,小孩的机械能不守恒
C.盘山公路不省距离,但是省力 D.投掷出去的铅球在空中飞行的过程,是受到了运动员对它做的功
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m B.动滑轮受到的重力为150N
C.拉力F做的功为1200J D.该动滑轮的机械效率为80%
3.(2024·天津·中考真题)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是( )
A.它是动滑轮 B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向
4.(2023·山东菏泽·中考真题)用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s。下列说法正确的是( )
A.重力做功数值为Gs B.拉力做功数值为Fs
C.摩擦力做功数值为fs D.使用此滑轮既省力又省功
5.(2022·湖北随州·中考真题)由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为h(不考虑滑轮自重,绳重和绳与滑轮之间的摩擦)。下列说法中正确的是( )
A.M是动滑轮 B.拉力F=2G
C.拉力F做的功为3Fh D.拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同
6.(2022·山东淄博·中考真题)现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.使用这个滑轮能省力 B.甲拉力大小等于乙拉力大小
C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D.甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
7.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.总功为800J B.动滑轮重为5N C.绳端移动的距离为4m D.滑轮组的机械效率为80%
8.(2024·四川内江·中考真题)如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系为( )
A.F1>F2 B.F3>F4 C.F1<F4 D.F1=F2=F3=F4
9.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示,小明用滑轮组将重为400N的货物在20s内匀速提升了2m,小明对绳子的拉力为250N,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为50N B.滑轮组做的有用功为500J
C.拉力F做功的功率为25W D.滑轮组的机械效率为80%
10.(2024·四川达州·中考真题)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
A.A与B之间的摩擦力为0 B.A对地面的压强为2500Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s D.拉力F做功的功率为30W
11.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A.使用动滑轮可以省距离 B.物体运动的速度为4m/s
C.拉力的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
12.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200N,重物在8s内上升了10m,不计绳重与摩擦,下列说法中不正确的是( )
A.拉力F大小为400N B.拉力F的功率为1250W
C.克服动滑轮重力做功2000J D.滑轮组的机械效率约为83.3%
13.(2024·四川泸州·中考真题)泸州籍运动员在杭州亚运会上获得女子龙舟赛项目三枚金牌。图甲为常用坐姿划船训练器械,其简化原理如图乙所示。已知动滑轮质量为10kg,配重质量为50kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每提升一次,配重上升0.8m。取,则下列说法中正确的是( )
A.将配重匀速提升过程中,配重的机械能保持不变
B.将配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为600N
C.运动员将配重匀速提升0.8m,其做功为400J
D.运动员每分钟提升配重15次,其平均功率为120W
14.(2024·四川遂宁·中考真题)修建房屋时,质量为60kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。他用竖直向下的拉力在15s内将重为480N的建材匀速提升了3m,每个滑轮重20N,不计滑轮摩擦和绳重,g取。下列结论正确的是( )
A.工人拉动绳子的速度为0.2m/s B.工人对绳子拉力的功率50W
C.此装置的机械效率为96% D.若工人脚与地接触面积共,则他对地的压强为
15.(2023·辽宁本溪·中考真题)工人师傅使用如图所示的滑轮组,将重为450N的建筑材料在10s内匀速提升4m,此次滑轮组的机械效率为75%,忽略绳重和摩擦。下列有关这次提升过程说法正确的是( )
A.所做的有用功为1800J B.在绳端的拉力F为150N
C.动滑轮所受的重力为75N D.拉力F的功率为180W
16.(2023·湖南常德·中考真题)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( )
A.F甲=200N,并向上移动4m B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m D.F乙=400N,并向上移动lm
17.(2023·湖北荆州·中考真题)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500J
C.拉力做的额外功为150J D.拉力做功的功率为25W
18.(2023·云南·中考真题)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/s 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%
19.(2022·辽宁·中考真题)使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮组的机械效率为50% B.动滑轮重为100N
C.绳子自由端拉力的功率为20W D.增大物重机械效率不变
20.(2022·广西柳州·中考真题)如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似,图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,三人中被拉动者为负,他们都使出了最大力气,仍处于“僵持”状态,没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦,以下做法中最有可能使女孩获胜的是( )
A.仅将绳在两木棍上多绕1圈 B.仅将绳在两木棍上少绕1圈
C.仅增加绳的总长 D.仅减小绳的总长
21.(2022·山东滨州·中考真题)如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是800J
C.拉力F的功率是80W D.滑轮组的机械效率是60%
22.(2022·湖南邵阳·中考真题)如图所示,滑轮组下面悬挂一重为12N的物体,在竖直向上的拉力F的作用下,该物体在10s内被匀速提升了0.5m,拉力F的大小为5N。关于该滑轮组,下列计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是1m B.有用功为0.6J
C.总功为5J D.该装置的机械效率为80%
23.(2024·内蒙古·中考真题)如图所示,固定的斜面长s=2m,高h=0.5m,沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A.对物体做的有用功为120J B.物体受的摩擦力为50N
C.拉力做功的功率为25W D.斜面的机械效率为70%
24.(2024·山东聊城·中考真题)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,所用时间为40s。已知动滑轮重为40N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.工人做的总功为2400J B.工人拉力的功率为60W
C.此过程中该装置的机械效率约为88% D.可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
25.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示的小型起重机,某次吊起重为的物体,电动机的拉力为,用时,使物体上升了。则通过动滑轮( )
A.做的有用功为 B.拉力功率为
C.做的总功为 D.机械效率为
26.(2024·四川眉山·中考真题)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重6N的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( )
A.拉力做功为3J B.物体受到摩擦力为1.5N
C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变
D.若以的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75%
27.(2023·广东广州·中考真题)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A.有用功为300J B.做的功等于做的功
C.做的功小于做的功 D.滑轮组的机械效率为80%
28.(2023·湖南永州·中考真题)如图所示,将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6N,在斜面上移动的距离s=1.2m,物体升高的高度h=0.3m,则( )
A.物体所受的摩擦力3.6N B.物体克服重力做功4.32J
C.拉力做功2.7J D.斜面的机械效率62.5%
29.(2023·四川广安·中考真题)学习了简单机械知识后,某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上,拉绳使其匀速上升1.6m,用时5s(上升过程中,横杆保持水平),此过程该装置的机械效率为80%(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是( )
A.拉力做功80J B.拉力的功率为20W
C.动滑轮重12.5N D.若增大衣物的质量,机械效率将减小
30.(2023·四川达州·中考真题)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0 B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80% D.物体受到斜面的摩擦力为100N
31.(2022·辽宁本溪·中考真题)用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子,以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍,滑轮组的机械效率为75%,下列说法正确的是( )
A.拉力F为80N B.10s内绳子自由端移动2m
C.3s内物体重力做功180J D.拉力F的功率为16W
二、计算题
32.(2023·湖南长沙·中考真题)如图,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中,求:
(1)杠铃片在0.5s内上升0.2m,杠铃片的速度;
(2)动滑轮下挂着两个杠铃片,握杆对绳子拉力的大小;
(3)动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1m,在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。
33.(2024·江苏苏州·中考真题)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
34.(2022·辽宁大连·中考真题)如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为75%,试求:
(1)货箱上升的速度是多少?
(2)有用功是多少?
(3)拉力F是多少?
35.(2022·辽宁盘锦·中考真题)如图所示,工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m,用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2,动滑轮重为50N。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)求:
(1)提升前石板对地面的压强;
(2)石板上升的速度和工人师傅所用拉力;
(3)拉力的功率。
36.(2022·青海·中考真题)某建筑工人用300N的拉力,在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m,如图所示。若不计摩擦和绳重,请你完成下列计算:
(1)动滑轮的重力;
(2)工人做功的功率;
(3)该装置的机械效率。
37.(2022·江苏苏州·中考真题)用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
38.(2023·四川广元·中考真题)如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
39.(2022·四川资阳·中考真题)我国第十四个五年规划和2035年远景目标纲要明确提出,要推进以县城为重要载体的城镇化建设,加快推进公共服务、环境卫生、市政公用、产业配套等设施提级扩能,增强综合承载能力和治理能力。随着近期疫情防控形势的好转,各类基础设施建设正如火如荼的展开。如图所示,一建筑工人欲通过滑轮组向高的三楼阳台上运送建筑材料,已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用的力拉绳子,将重为的建材在内匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上,不计建材和滑轮组长度,忽略绳的重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦,g取,求:
(1)工人拉力F的功率P;
(2)滑轮组装置的机械效率η(结果保留2位小数);
(3)滑轮组中动滑轮的质量m。
40.(2023·山东烟台·中考真题)在宜居宜业和美乡村建设中,某施工队正在进行农村基础设施改建,建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示,某次搬运过程中,工人在的时间内,将8袋水泥匀速提起,电动机牵引绳子的拉力F为,每袋水泥质量为。g取,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数);
(3)为了一次能提升更多的水泥,物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计,如图乙所示。假设升降机足够稳定,电动机输出功率足够大,电动机牵引绳子的拉力仍为,吊篮及动滑轮的总重力为,不计绳重和摩擦,则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥?
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