命题点4 滑轮、滑轮组及机械效率-【一战成名新中考】2025福建中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·福建物理 模 块 三 力 学 班级:　 　 　 　 　 　􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋　 　 姓名:　 　 　 　 　 　􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋　 　 学号:　 　 　 　 　 　􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋　 　 日期:　 　 　 　 　 　􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 命题点 4　 滑轮、滑轮组及机械效率 (8 年 6 考,2024、2021 年未考) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　1. [2024 临夏州改编]如图是我国古代劳动人民利 用自制的工具汲水的场景. 关于图中装置顶端 的轮子,下列说法正确的是 ( D ) 第 1 题图 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 2. [2024 盐城]下列挪动球形石墩的方法中,最省 力的是 ( A ) 3. [2024 牡丹江改编]如图所示,工人利用动滑轮 提升物体,使其在 10 s 内匀速上升 4 m. 物体的 重力为 10 N,动滑轮的重力为 2 N,不计绳重与 第 3 题图 摩擦. 下列说法正确的是 ( D ) A. 使用动滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为 4 m / s C. 拉力的大小为 5 N D. 绳子自由端移动的距离为 8 m 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 变式训练 [2019 福建 12 题 2 分]工人用上题图中的机械 将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力 与滑轮的重力之比 G物 ∶G滑轮 = 9 ∶1,忽略绳重 与摩擦的影响,则机械效率为 ( D ) A. 10%　 　 B. 45%　 　 C. 80%　 　 D. 90% 4. [2023 广州]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 10 m,使人匀速 升高 0. 5 m,水瓶对绳 a 的拉力为 F1 = 30 N,绳 b 对人的拉力为 F2 = 480 N. 此过程 ( D ) 第 4 题图 A. 有用功为 300 J B. F1 做的功等于 F2 做 的功 C. F1 做的功小于 F2 做 的功 D. 滑轮组的机械效率为 80% 5. [2024 湖北节选]如图是汉代画像砖上描绘的 《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用 绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎. 图中的这种 滑轮　 不能　 (填“能”或“不能”)起到省力的 作用;此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别 为 F1、F2,鼎受到的拉力之和为　 F1+F2 　 . 第 5 题图 6. [2022 福建 20 题 2 分]如图,用滑轮组帮助汽车 脱困时,滑轮 B 的作用是 　 改变力的方向　 ; 汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力 F 为 1 000 N,滑轮组的机械效率为 80%,则汽车受 到的摩擦力为 　 1 600　 N. 第 6 题图 7. [2024 广元]假期间,小明随爸爸去建筑工地劳 动体验. 用如图所示的滑轮组来提升材料,当 第 7 题图 提升的材料重力为 300 N 时,滑轮 组机械效率为 75%,则动滑轮的重 力为　 100 　 N;若绳子能承受的最 大拉力为 500 N,则该滑轮组能提 起材料的最大质量为 　 90 　 kg. (空气阻力、摩擦力及绳重不计,g 取 10 N / kg) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 95 分层作业本·福建物理 模 块 三 力 学 8. 如图所示,交警部门对道路两旁违停车辆进行 拖移,违停车辆重 1. 5×104 N,斜面高1 m,斜面 长 5 m. 当钢绳对违停车辆施加沿斜面向上的 拉力 F = 5×103 N 时,在 50 s 内可将违停车辆 沿斜面底端匀速拉至斜面顶端,该过程中,有 用功为 　 1. 5 × 104 　 J;斜面的机械效率为 　 60%　 ;使用斜面可以　 省力　 (填“省力” 或“省功”). (不计违停车辆的车长,图为简化 图,g 取 10 N / kg) 第 8 题图 9. [2020 福建 32 题 6 分]美丽乡村建设中,工人用 起吊装置提升建筑材料,如图. 某次把质量为 200 kg 的材料匀速提升 6 m,用时 15 s,消耗电 能 1. 5×104 J. g 取 10 N / kg. 求这次匀速提升材 料过程中:(不计绳与滑轮之间的摩擦) (1)材料所受拉力 F 的大小; (2)拉力 F 对材料做功的功率; (3)该装置的效率. 第 9 题图 解:(1)匀速提升材料过程中,材料所受拉力 F=G=mg=200 kg×10 N / kg=2 000 N; (2)拉力 F 对材料做的功,即有用功 W有用 =Fs=2 000 N×6 m=1. 2×104 J, 拉力 F 对材料做功的功率 P= W有用 t =1. 2×10 4 J 15 s = 800 W; (3)该装置的效率 η= W有用 W总 ×100%=1. 2 ×104 J 1. 5×104 J ×100%=80%. 10. [2024 广州模拟]如图所示,小圆用滑轮进行 “用重物提升一个人”活动,两侧重物沿竖直 方向匀速下降 3 m,使小圆和铁板沿竖直方向 匀速上升. 已知一个重物所受重力为 500 N, 小圆的质量为 60 kg,铁板的质量为 10 kg. 忽 略绳重,不考虑空气阻力,g 取 10 N / kg. 求: (1)小圆的重力; (2)提升过程中,该装置所做的有用功; (3)该装置的机械效率. 第 10 题图 解:(1)小圆的重力 G=mg=60 kg×10 N / kg=600 N; (2)提升过程中,该装置所做的有用功 W有 =Gh=600 N×3 m=1 800 J; (3)由定滑轮的特点可知,绳子自由端移动的距离 s=h=3 m, 两侧绳子自由端的拉力 F = 2G物 = 2 × 500 N = 1 000 N, 拉力做的总功 W总 =Fs=1 000 N×3 m=3 000 J, 该装置的机械效率 η= W有 W总 ×100%=1 800 J 3 000 J ×100%=60%. 创新实践练 11. 跨学科实践 [2023 深圳]如图甲,A、B 是两 个完全相同的物体,琴琴同学分别将 A、B 两 物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙 所示,请问对物体 A 做的有用功是　 2　 J,对 物体 B 做的额外功是　 0. 5　 J. 甲 　 乙 第 11 题图 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 06 参考答案及重难题解析·福建物理 分 层 作 业 本 命题点 2　 机械能及其转化 1. C　 2. C　 3. B　 4. D　 5. A　 6. B　 7. 动　 变小　 8. (1)静止　 (2)大　 (3)不同　 相同 　 【拓展设问】 (1)大 　 重 力势　 (2)大客车　 (3)摩擦力 9. 不变　 变小　 10. C 命题点 3　 杠杆 1. D　 2. 费力　 压强　 3. 省力　 摩擦力　 4. 省力　 A 5. 省力　 减小　 【拓展设问】减小横杆上悬绳与支架间的距离(答 案合理即可) 6. 如答图所示　 　 　 　 　 　 7. 如答图所示 　 第 6 题答图 　 第 7 题答图 8. C　 9. 40　 右　 10. 变小　 a　 11. 杠杆　 1 ∶2 12. (1)平衡　 仍能　 (2)①F1 l1 =F2 l2 　 A　 ②右端下沉　 (3)增 大　 左　 (4) l1 ×m1 -l0 ×m0 m2 　 【解析】(4)由杠杆平衡条件可知 OA×m1 =OC×m0 +OB×m2 ,代入数据可得 l1 ×m1 = l0 ×m0 +l2 ×m2 , 解得 l2 = l1 ×m1 -l0 ×m0 m2 . 命题点 4　 滑轮、滑轮组及机械效率 1. D　 2. A　 3. D　 【变式训练】D　 4. D 5. 不能　 F1 +F2 　 6. 改变力的方向　 1 600 7. 100　 90　 【解析】滑轮组机械效率 η = G物 G物 +G动 = 300 Ν 300 Ν+G动 = 75%,可解得动滑轮的重力G动 = 300 Ν 75% -300 Ν = 100 Ν,若绳子 能承受的最大拉力为 500 N,则有 F= 1 n (G物 +G动),该滑轮组能 提起材料的最大重力 G物 =nF-G动 = 2×500 N-100 N = 900 N,则 能提起材料的最大质量 m= G g = 900 Ν 10 Ν / kg = 90 kg. 8. 1. 5×104 　 60%　 省力　 9. 解:(1)匀速提升材料过程中,材料所受拉力 F=G=mg= 200 kg×10 N / kg = 2 000 N; (2)拉力 F 对材料做的功,即有用功 W有用 =Fs= 2 000 N×6 m = 1. 2×104 J, 拉力 F 对材料做功的功率 P= W有用 t = 1. 2 ×104 J 15 s = 800 W; (3)该装置的效率 η= W有用 W总 ×100% = 1. 2×104 J 1. 5×104 J ×100% = 80%. 10. 解:(1)小圆的重力 G=mg= 60 kg×10 N / kg = 600 N; (2)提升过程中,该装置所做的有用功 W有 =Gh= 600 N×3 m = 1 800 J; (3)由定滑轮的特点可知,绳子自由端移动的距离 s=h= 3 m, 两侧绳子自由端的拉力 F= 2G物 = 2×500 N = 1 000 N, 拉力做的总功 W总 =Fs= 1 000 N×3 m = 3 000 J, 该装置的机械效率 η= W有 W总 ×100% = 1 800 J 3 000 J ×100% = 60%. 11. 2　 0. 5 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 模块四　 热学 命题点 1　 温度与物态变化 1. B　 2. 低　 B　 20　 3. C　 4. B　 5. C　 6. A　 7. D　 8. C　 9. B 10. D　 11. D　 12. 汽化　 吸收　 13. 空气　 水　 温度　 减小 14. A　 15. 加快水分上方的空气流速　 吸热 命题点 2　 物态变化实验 1. (1)酒精灯外焰　 (2)受热均匀　 (3)如答图所示　 (4)温度保 持不变　 【拓展设问】(1)②　 (2)吸收　 凝固 第 1(3)题答图 2. (1)冰　 (2)吸热　 (3)凝固　 (4)下方 　 【拓展设问】不正确 　 外界空气温度高,碎冰温度低,碎冰从空气中吸热 3. (1)秒表　 (2)保持不变　 98　 低于　 (3)盐水　 【拓展设问】 降低　 M　 4. (1)铁杆 a　 (2)BCA　 (3)将该三支温度计放入同一杯沸水中 进行观察　 ( 4) ①液化 　 ②冰块 　 【拓展设问】酒精 　 多次 蒸馏 命题点 3　 物质的尺度　 分子动理论　 内能 1. A　 2. D　 3. B　 4. A　 5. B　 6. A 7. 扩散　 剧烈　 8. 无规则运动　 斥力　 9. 大于　 引力 10. A　 11. A　 12. 热传递　 隔热性好　 13. 做功　 增大 14. 降低　 热传递　 15. B　 16. D　 17. 水　 分子间有间隙　 乙 命题点 4　 比热容、热值的理解及热量相关计算 1. D　 2. D　 3. D　 4. C 5. 答:湿地公园多水,水的比热容较大,相同质量的水和土壤、沙 石比较,白天吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚放出相 同的热量,水的温度降低得少,能有效调节周围环境的气温. 6. 可再生(一次)　 1×105(105 )　 7. 3. 36×105 　 0. 075 8. 解:(1)由 ρ= m V 可知,水的质量: m水 = ρ水 V水 = 1. 0×103 kg / m3 ×2×10-3 m3 = 2 kg; (2)水吸收的热量:Q吸 = c水 m水( t-t0 )= 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×2 kg×(100 ℃ -25 ℃ )= 6. 3×105 J; (3)丁烷气体完全燃烧放出的热量:Q放 =mq = 2. 5×10 -2 kg×4. 8 ×107 J / kg = 1. 2×106 J;卡式炉的加热效率: η= Q吸 Q放 ×100% = 6. 3×105 J 1. 2×106 J ×100% = 52. 5%. 9. (1)加热时间　 (2)48　 (3)多　 (4)小 10. (1)相等　 吸收的热量　 (2)甲　 加热相同时间,吸收的热量 相同,甲温度变化小　 (3) cmΔt Pt × 100%　 (4)电阻 　 【拓展设 问】煤油　 煤油的比热容较小,质量相同的水和煤油吸收相同 的热量,煤油温度升高得多 【解析】(3)电阻丝产生的热量 Q放 = W = Pt,液体吸收的热量 Q吸 = cmΔt,甲液体中的电热丝的加热效率 η = Q吸 Q放 × 100% = cmΔt Pt ×100%;(4)两电阻丝串联接入电路,串联电路各处电流 相等,如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根 阻值不同的电阻丝,通过的电流相同,通电时间相同,就可用 这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系. 11. (1)B　 (2)吸热 　 水 　 (3) 40　 (4)温度达到酒精的沸点 　 (5)存在热量损失 命题点 5　 热机　 能量、能源　 信息的传递 1. B　 2. C　 3. C　 4. C　 5. B 6. 解:(1)汽车的平均速度为:v= s t = 360 km 4 h = 90 km / h; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 9