内容正文:
猜压06 B卷力学选择题专题
猜押考点
3年成都真题
考情分析
押题依据
功与功率、机械效率、额外功、滑轮组特点
成都卷B卷第4题
近年更注重复杂场景和动态分析(如拉力随距离变化)。
选项设计更综合,需结合多个公式推导。
易错点:
忽略动滑轮重或摩擦导致的额外功。
误判功率与机械效率的关系(功率大≠效率高)。
掌握滑轮组、斜面、浮力的核心公式,注意分步计算(如先算有用功再求效率)。
强化图像分析训练,明确斜率、面积的物理意义。
关注教材“综合实践”案例,如简单机械的组合应用。
浮力与滑轮组结合是近年空白,符合“跨知识点综合”趋势。
动态效率分析是高频难点。
变速运动是课标要求但未考查。
图像分析能力是近年强化方向。
复杂机械组合是近年热点。
综合效率计算是难点,需分步分析。
滑轮组与机械效率的核心掌握:通过滑轮组的不同应用场景(竖直提升、水平拉动、斜面组合),考查学生对机械效率、功、功率计算的深度理解。
实际问题的建模与分析:结合工程和生活实例(如重物提升、物体搬运),要求学生将实际问题转化为物理模型,并进行定量计算。
动态过程与变量分析:通过多段运动、不同负载条件,考查学生对变量控制与动态过程的分析能力。
综合判断能力:多选题形式要求学生全面评估选项,避免单一结论的片面性。
题型一 力学多项选择题
1.(2024·四川成都·二模)如图甲装置中,空吊篮A重10N,B和C处绳子能承受最大拉力都为190N。小明用此滑轮组和吊篮A将包裹提升到高处,人施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙,且在1~2s内,滑轮组提升此包裹的机械效率为80%。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列结论正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为40N
B.1~2s内克服滑轮重做的额外功为20J
C.此装置能竖直匀速运载185N重的包裹
D.此装置提升重物的最大机械效率为90%
【答案】BD
【详解】A.由图丙可知,在1~2s空吊篮A被匀速提升,由图乙可知拉力F=50N,由图甲可知n=2,滑轮组的机械效率
则
忽略绳重、摩擦、空气阻力,拉力为
则动滑轮重力
故A错误;
B.由图丙可知,1~2s内A上升的速度vA=2m/s,1~2s内动滑轮上升的高度
1~2s内克服动滑轮重做的额外功为
故B正确;
C.B和C处绳子能承受最大拉力都为190N, 忽略绳重、摩擦、空气阻力,由于动滑轮能省力,则绳子能承受的最大拉力以B处为准。 此装置能竖直匀速运载包裹的最大重力为
故C错误;
D.此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大, 忽略绳重、摩擦、空气阻力,则此装置提升重物的最大机械效率为
故D正确。
故选BD。
2.(2024·四川成都·二模)近几年很多农村家庭建起了小别墅,某工人采用如图所示的装置提升重物。滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升1m,已知物体A重800N,该工人重600N,两个滑轮的质量相等。不计所有绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.b处绳所受的拉力为1700N
B.工人对绳子拉力的功率为100W
C.水平地面对工人的支持力为200N
D.定滑轮和动滑轮的质量均为20kg
【答案】AD
【详解】AD.由图可知,滑轮组承重绳子为2根,根据
拉力F为
不计所有绳重和摩擦,根据可知,动滑轮重为
G动=nF-G=2×500N-800N=200N
因两个滑轮的质量相等,所以
G定=G动=200N
则定滑轮和动滑轮的质量为
b处绳所受的拉力为
F拉=3F+G定=3×500N+200N=1700N
故AD正确;
B.工人对绳子拉力做的总功为
W总=Fs=Fnh=500N×5×1m=1000J
工人对绳子拉力的功率为
故B错误;
C.工人受到竖直向下的重力G人、地面对工人竖直向上的支持力F支、绳子对工人竖直向上的拉力F',且
F'=F=500N
所以地面对该工人的支持力
F支=G人-F'=600N-500N=100N
故C错误。
故选AD。
3.(2024·四川成都·二模)如图甲所示装置,小欢用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,动滑轮重为10N。ab=2m,bc=3m。物体M从a点到c点过程中,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,下列结论正确的是( )
A.拉力F在ab段到bc段的做功之比为2:5
B.拉力F在ab段到bc段的功率之比为10:9
C.拉力F在ab段到bc段做的额外功之比为1:1
D.滑轮组在ab段到bc段的机械效率之比为55:57
【答案】AD
【详解】A.绳子段数为2,则绳子自由端在ab段移动的距离
绳子自由端在bc段移动的距离
由图乙可知,ab段拉力F1=60N,bc段拉力F2=100N,则ab段拉力做功
bc段拉力做功
拉力F在ab段到bc段的做功之比
故A正确;
B.物体M在水平地面匀速移动,绳子自由端也匀速移动,拉力F在ab段到bc段的功率之比
故B错误;
C.物体M在ab段所受拉力
拉力所做的有用功
额外功
物体M在bc段所受拉力
拉力所做的有用功
额外功
拉力F在ab段到bc段做的额外功之比
故C错误;
D.滑轮组在ab段到bc段的机械效率之比
故D正确。
故选AD。
4.(2024·四川成都·二模)如图所示,小莉同学用滑轮组匀速提升240N的重物,所用拉力为100N,10s内物体上升了1m。大滑轮重为G,每个小滑轮重10N,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,下列结论正确的是( )
A.动滑轮对重物做的功为720J
B.小莉施加的拉力的功率为24W
C.该滑轮组的机械效率能达到90%
D.若滑轮组机械效率为76%,则提升的物重为190N
【答案】CD
【详解】A.动滑轮对重物做的功为
故A错误;
B.滑轮组承担物重绳子的股数是
拉力移动的距离
小莉施加的拉力做的功
拉力的功率为
故B错误;
C.用滑轮组匀速提升240N的重物,所用拉力为100N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦时
则动滑轮的重
该滑轮组的最大机械效率
故C正确;
D若滑轮组机械效率为76%,由
得,则提升的物重为
故D正确。
故选CD。
5.(2024·四川泸州·一模)如图甲所示是高空作业的师傅在外墙作业的情境,其结构的原理图如图乙所示,已知吊箱的质量为40kg;两名工人及工具的总质量为160kg,绳子自由端的拉力的大小为525N。在电动机拉力的作用下,吊箱在10s内上升了2m,不计绳重和摩擦.则下列说法正确的是( )(g取10N/kg)
A.装置动滑轮的总重力为100N
B.整个装置的机械效率为80%
C.若绳子的最大承受能力是800N,则吊篮中的人与工具的总质量可以为275kg
D.电动机拉动绳子的功率为420W
【答案】AD
【详解】AC.吊箱的重力
由图知道,n=4,因为不计绳重和摩擦时,,所以动滑轮的重力
动滑轮和吊篮的重力
G动+吊=nF-G=4×525N-1600N=500N
若绳子的最大承受能力是800N,则此时吊篮中的人与工具的总重
人与工具的总质量
故A正确,C错误;
B.有用功为
总功为
则整个装置的机械效率为
故B错误;
D.电动机拉动绳子的功率为
故D正确。
故选AD。
6.(23-24八年级下·北京丰台·期末)小明同学利用如图甲所示装置将重15N的空吊篮提升到高处,施加的拉力F、吊篮上升的速度v随时间t变化关系分别如图乙、丙所示。绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N,忽略绳重及摩擦,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.动滑轮的重力为9N
B.第2s内拉力F的功率为40W
C.此装置最多能匀速提升80N的货物
D.此装置提升重物的最大机械效率为85%
【答案】BC
【详解】A.由图丙可知,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=10N,由图知,承担物重绳子的股数n=2,忽略绳重及摩擦,拉力,则动滑轮重力为
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
故A错误;
B.由图丙可知,第2s内A上升的速度vA=2m/s,拉力端移动速度为
v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率为
故B正确;
C.忽略绳重及摩擦,n=2,C处绳子拉力为
则当C处最大拉力为50N时,B处拉力为95N,小于绳子B能承受的最大拉力100N;当B处最大拉力为100N时,C处拉力为52.5N,大于绳子C能承受的最大拉力50N;所以要以C处最大拉力为准,此时B处的拉力为
FB=GA+G货物=95N
此装置最多能匀速运载货物的重力为
G货物=FB-GA=95N-15N=80N
故C正确;
D.此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,n=2,忽略绳重及摩擦,此装置提升重物的最大机械效率为
故D错误。
故选BC。
7.(2021·四川南充·三模)如图所示,物体B的重力为40N,此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动。若对A施加一个水平向左的力F,物体B以原速度匀速上升,则下列选项正确的是(不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)( )
A.物体B匀速下降的速度是0.4m/s
B.物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为80N
C.力F大小为120N
D.物体B匀速上升时,力F的功率为64W
【答案】BD
【详解】A.由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动速度的2倍,即
故A错误;
B.物体B的重力为40N,则绳子自由端的拉力为
不计摩擦、绳重及滑轮重,且物体A向右做匀速直线运动,根据可知物体A受到的摩擦力
物体A向左做匀速直线运动时,A与水平桌面间的粗糙程度不变,压力大小不变,所以滑动摩擦力大小不变,为80N,故B正确;
C.由B项解答可知物体A向左运动时其受到摩擦力大小为80N;当对物体A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升时,物体A受到向左的拉力、向右的摩擦力和滑轮组向右的拉力,且A受到滑轮组向右的拉力
由于物体A做匀速直线运动,则
故C错误;
D.物体B以原速度匀速上升时,A也是以原速度向左匀速直线运动,拉力作用在A上,即拉力F的速度为0.4m/s,所以拉力的功率为
故D正确。
故选BD。
8.(2023·四川成都·模拟预测)小明体重600N,用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升1000N的重物C,如图所示;提升的过程中,小明用大小为550N且竖直向下的力拉动绳子,使物体C以0.4m/s的速度匀速上升;已知绳子能承受的最大拉力为1500N;若不计绳重及轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.小明对地面的压力为50N
B.拉力的功率为220W
C.天花板受到滑轮A的拉力为1200N
D.用此滑轮组提升重物机械效率最高为83.3%
【答案】AC
【详解】A.人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,由力的平衡条件可知,地面对人的支持力为
F支=G人﹣F=600N﹣550N=50N
小明对地面的压力与受到的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以小明对地面的压力也为50N,故A正确;
B.由图可知,承担重物绳子的段数n=2,绳子自由端移动的速度为
v=nv物=2×0.4m/s=0.8m/s
所以拉力做功的功率为
P=Fv=550N×0.8m/s=440W
故B错误;
C.不计绳重和摩擦时,则动滑轮的重力为
G动=nF﹣G=2×550N﹣1000N=100N
滑轮相同,所以天花板受到滑轮A的拉力为
F拉=2F+G动=2×550N+100N=1200N
故C正确;
D.人拉绳端的最大拉力大小等于人的重力,大小为
Fmax=G人=600N
此时提升物体的最大重力为
Gmax=nFmax﹣G动=2×600N﹣100N=1100N
提升物重可以提高滑轮组的机械效率,所以滑轮组的最大机械效率为
故D错误。
故选AC。
9.(2023·四川成都·模拟预测)如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上。两次分别匀速提升物体A、B时,卷扬机拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线为图乙中的①、②中的其中一条。已知两个滑轮的质量相等。两次提升时物体上升的速度均为,物体A的质量为180kg,不计绳重和摩擦,g取。下列说法正确的是( )
A.物体B的质量为80kg
B.先后两次提升重物A、B时,该滑轮组的机械效率之比为5∶4
C.提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为3000N
D.若用该滑轮组以的速度匀速提升总质量为100kg的建筑材料,则卷扬机对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为240W
【答案】AD
【详解】A.由图甲知,承担重物绳子的段数,拉力做的功是总功,由图象知,当时,图线①的总功,图线②的总功,由和可得,绳端移动距离
由可得拉力大小
物体A的重力
,
不计绳重和摩擦,由可得动滑轮的重力
若①图线表示提升物体A时拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线,动滑轮的重力
若②图线表示提升物体A时拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线,动滑轮的重力
(不合理
所以①、②图线分别表示提升物体A、B时拉力做的功W与时间t的图线,动滑轮重,所以B的重力
,
物体B的质量
故A正确;
B.不计绳重和摩擦,提升物体A时滑轮组的机械效率
提升物体B时滑轮组的机械效率
所以先后两次提升重物A、B时,该滑轮组的机械效率之比为
故B错误;
C.以定滑轮为研究对象受力分析可知,提升物体A时,定滑轮受到竖直向上的支架对它的拉力T、定滑轮竖直向下的重力和三段绳子的拉力作用处于平衡状态,则有
由力的作用的相互性知,支架受到定滑轮的拉力为3200N,故C错误;
D.提升总质量为100kg的建筑材料时,拉力
拉力做功功率
故D正确。
故选AD。
10.(2023·四川成都·二模)如图所示,体重为500N的小楷用滑轮组拉着重400N的物体A沿水平方向匀速运动,物体A运动1m用时2s,此时滑轮组的机械效率为80%,每个滑轮重40N,绕绳能承受的最大拉力为600N,不考虑绳重和滑轮与轴之间的摩擦,下列计算结果正确的是( )
A.小楷对地面的压力为400N
B.10s内小楷对物体做功为1000J
C.小楷做功的功率为80W
D.小楷使用本装置的机械效率最高可达96%
【答案】AD
【详解】A.不考虑绳重和滑轮与轴之间的摩擦,滑轮组的机械效率
物体受到的摩擦力f=160N;由图可知滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端的拉力
小楷受到重力、绳子的拉力和地面的支持力,地面的支持力
F支持=G-F=500N-100N=400N
小楷对地面的压力和地面对他的支持力是相互作用力,大小相等,所以小楷对地面的压力
F压=F支持=400N
故A正确;
B.物体A运动1m用时2s,即1s运动的距离是0.5m,10s内物体A移动的距离
s物=10×0.5m=5m
10s内小楷对物体做功(有用功)
W有=fs物=160N×5m=800J
故B错误;
C.拉力端移动距离
s=ns物=2×5m=10m
拉力做的总功
W总=Fs=100N×10m=1000J
拉力做功功率,即小楷做功的功率
故C错误;
D.小楷施加的最大拉力等于自己的体重,为500N;绕绳能承受的最大拉力为600N,所以小楷使用本装置的最大拉力F最大=500N,不考虑绳重和滑轮与轴之间的摩擦,能克服的最大摩擦力
f最大=nF最大-G动=2×500N-40N=960N
不考虑绳重和滑轮与轴之间的摩擦,最大机械效率
故D正确。
故选AD。
11.(2024·四川成都·二模)质量为70kg的工人用如图所示装置,在5s内将质量为100kg的物体A提升1m,此时滑轮组的机械效率为80%;再以同样的速度将物体B匀速提升时,滑轮组的机械效率为75%。工人对绳子的拉力和对水平地面的压力始终竖直向下,且在同一直线上,不计绳重和摩擦,定滑轮与动滑轮重力相等。则下列说法正确的是( )
A.提升物体A工人做的功1250J
B.提升A时天花板对定滑轮的拉力2200N
C.提升物体B时工人拉力的功率150W
D.提升物体B时工人对地面的压力200N
【答案】AD
【详解】A.提升物体A工人做的功为
故A正确;
B.工人对绳子的拉力为
同一根绳子每一段的拉力都相等,定滑轮静止,则提升A时天花板对定滑轮的拉力
故B错误;
C.动滑轮的重力为
当用同样的速度提升物体B时,滑轮组的机械效率为75%,设提升高度相同,则额外功相同,则提升物体B时工人做功为
则在提升物体B时工人做功的功率为
故C错误;
D.提升物体B时绳子自由端移动距离为
绳子自由端拉力为
则匀速提升物体B 时工人受到的支持力为
根据相互作用力,匀速提升物体B 时工人对地面的压力为
故D正确。
故选AD。
12.(2024·四川成都·一模)如图所示,工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件,用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度为,经将工件送到目的地。已知工件的质量为,与轨道的接触面积为,运动过程中所受阻力f为重力的倍。滑轮组的绳保持竖直方向,不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,滑轮组装置的机械效率为,两个滑轮质量相等,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.滑轮组顶点A受到的拉力大小为1300N
B.工人的拉力大小为625N
C.动滑轮的质量为5kg
D.工人拉力的功率为312.5W
【答案】BC
【详解】B.运动过程中所受阻力f为重力的倍,则阻力为
物体做匀速直线运动,所以拉力等于摩擦阻力等于1200N,由图可知,n=2,滑轮组装置的机械效率为,由
可得绳子自由端的拉力为
故B正确;
C.不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,则
解得
则滑轮的质量为
故C正确;
A.滑轮组顶点A受到的拉力大小
故A错误;
D.工人拉力的功率
故D错误。
故选BC。
13.(2024·四川成都·三模)如图甲所示,滑轮组固定在水平钢架上,重600N的工人站在水平地面上,用拉力F竖直向下拉动绳子自由端,使物体A匀速上升20s,物体A的运动情况如图乙所示,已知物体A的重力为900N,拉力F的功率为100W。不计绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为4m B.该工人对地面的压力为1100N
C.动滑轮的重力为200N D.该滑轮组的机械效率η=90%
【答案】AD
【详解】A.由图乙可知,物体A匀速上升20s时上升的高度为2m,由图可知,绳子自由端移动的距离:
故A正确;
B.拉力做的总功
由可知,拉力
由力的平衡条件可知,工人受到的支持力
由物体间力的作用是相互的可知,该工人对地面的压力
故B错误;
C.因为不计绳重和摩擦时
所以动滑轮的重力
故C错误;
D.滑轮组的机械效率
故D正确。
故选AD。
14.(2024·四川成都·二模)为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦。下列结论正确的是( )
A.动滑轮的重力为20N B.第2s内拉力F的功率为300W
C.第2s内绳子自由端移动的距离为2.5m D.第2s内滑轮组的机械效率是85%
【答案】AB
【详解】A.由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,由图丙可知,在1~2s内,物体做匀速直线运动,由图乙可知此时拉力F=40N,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,动滑轮重为
G动=nF-G=3×40N-100N=20N
故A正确;
B.由图丙可知,第2s内物体的速度为2.5m/s,绳子自由端的速度为
v绳=nv物=3×2.5m/s=7.5m/s
第2s内拉力F的功率为
故B正确;
C.第2s内绳子自由端移动的距离为
s=v绳t=7.5m/s×1s=7.5m
故C错误
D.该滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选AB。
15.(2024·四川成都·二模)如图所示的装置中,每个滑轮重均为10N,装货托板重20N,货物A重100N。体重为800N的工人利用装置拉着货物A以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和滑轮转轴处摩擦,以下计算结果正确的是( )
A.工人对地面的压力为550N B.手拉绳子移动速度为0.4m/s
C.滑轮组提升货物A的机械效率约为80% D.使用机械时人的拉力做功的功率为100W
【答案】AC
【详解】A.整个装置受力如下图所示:
从图可知,绳拉托板和货物的拉力
F1=G物=G托+G货=20N+100N=120N
绳拉滑轮、托板和货物的拉力
F=2F1+G动=2×120N+10N=250N
人对绳子的拉力等于250N,绳子对人的拉力和人对绳子的拉力是相互作用力,绳子对人的拉力为F拉=250N,因G人=800N,故地面对人的支持力为
F支持=G人-F拉=800N-250N=550N
工人对地面的压力和绳子对人的拉力是相互作用力,工人对地面的压力为550N.故A正确;
B.货物的速度为v货=0.2m/s,拉力作用在动滑轮的挂钩上,则绳子自由端移动速度为
故B错误;
C.滑轮组提升货物A的机械效率为
故C正确;
D.使用机械时人的拉力做功的功率为
故D错误。
故选AC。
16.(2024·四川成都·二模)如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为5000N的工件沿水平地面匀速拉动到加工点,10s工件移动了1m,拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向。此工人重为700N,工人对地面的压力为200N,两个动滑轮共重100N,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计。下列结论正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为5m
B.工件移动过程中,地面对工件摩擦力为5000N
C.拉力F的功率为200W
D.滑轮组在此次工作中的机械效率为95%
【答案】CD
【详解】A.由图可知连在动滑轮上绳子段数n=4,绳子自由端移动的距离为
故A错误;
B.由题目信息可知,工人绳子的拉力为
在拉力的作用下克服了动滑轮重和地面对物体的摩擦力,根据滑轮组的省力规律可得,地面对物体的摩擦力为
故B错误;
C.拉力做功为
拉力做功的功率为
故C正确;
D.水平拉动物体,克服地面对物体的摩擦力做功为有用功,有用功为
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选CD。
17.(2024·四川成都·模拟预测)一名质量为50kg同学用如图甲所示的装置提升水平地面上的物体A到高处,A的重力为460N。施加的拉力F随时间的变化如图乙所示,A上升的速度v随时间的变化如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为40N
B.2s-4s内拉力的功率为500W
C.当物体A匀速上升时,整个装置的机械效率为90%
D.该同学用该装置能提升重物的最大质量为96kg
【答案】AD
【详解】A.由图丙知,2~4s,A处于匀速直线运动,由图乙知,此时间段绳端的拉力为250N,由图甲知,滑轮组随后绳子为2根,不计绳重及摩擦时,据得,动滑轮的重力
G动=2F-GA=2×250N-460N=40N
故A正确;
B.由图丙知,2~4s内,物体A的速度为2m/s,则绳端的移动速度
拉力的功率
P=Fv绳=250N×4m/s=1000W
故B错误;
C.A匀速上升时,整个装置的机械效率
故C错误;
D.该同学的重力
G1=mg=50kg×10N/kg=500N
该同学受到竖起向下的重力和竖起向上的拉力是一对平衡力,所以绳端的最大拉力等于同学自身的重力为500N。此时该装置提升重物的最大重力
G大=2F大-G动=2×500N-40N=960N
重物的最大质量
故D正确。
故选AD。
18.(2024·四川成都·一模)如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为60N,滑轮组下端挂有质量为60kg的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动;用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为330N
B.F的大小为440N
C.提升物体B时的机械效率约为91%
D.F做功的功率为8.8W
【答案】BC
【详解】A.物体B的重力
GB=mBg=60kg×10N/kg=600N
由图可知,承担物重的绳子股数n=3,不计绳重及滑轮的摩擦,A对滑轮组的拉力
因A物体向右做匀速直线运动,则由二力平衡条件可得A物体所受滑动摩擦力
f=F拉=220N
故A错误;
B.用水平向左的力F拉动A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,因A对桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力大小不变,由力的平衡条件可得,此时水平向左的拉力
故B正确;
C.匀速提升物体B时,A对滑轮组的拉力
因为滑轮组的机械效率
所以此时滑轮组的机械效率
故C正确;
D.拉力端移动速度
v=3v物=3×6cm/s=18cm/s=0.18m/s
拉力做功的功率
故D错误。
故选BC。
19.(2022·四川成都·一模)体重为800N的工人用如图甲所示装置提升重物,AOB是轻质杠杆,O为支点,。动滑轮的机械效率随提升物体重力变化的图象如图乙,若提升重物的过程中绳子始终是竖直的,不计绳重与摩擦,g取。则下列说法不正确的是( )
A.动滑轮的重力是40N
B.用该装置匀速提起200N的物体,人对地面的压力是740N
C.若工人在2s内将重物匀速提升了0.4m,人对绳子的拉力为300N,则拉力的功率为300W
D.使用动滑轮的机械效率为60%时,提升重物的重力是48N
【答案】CD
【详解】A.该装置使用了动滑轮、省力杠杆,不计绳重与摩擦,AOB是轻质杠杆、质量不计;所以使用该装置做的额外功W额=G轮h,由图乙可知,当提升重物G=40N时,动滑轮的机械效率为50%,不计绳重与摩擦,由
可得
解得
G动=40N故A正确,不符合题意;
B.由图知,动滑轮承载重物的有效股数为n=2,用该装置匀速提起200N的物体,杠杆A端施加的拉力为
由杠杆平衡条件可得
杠杆B端受到的拉力
由于力的作用是相互的,人受到的拉力
F拉=FB=60N人对地面的压力
故B正确,不符合题意;
C.该装置使用了动滑轮、省力杠杆,二者都是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,拉力端移动距离等于物体升高距离的4倍,拉力端移动的速度等于物体升高速度的4倍,则拉力端移动的速度为
由W=Fv可得,拉力做功功率为
故C错误,符合题意;
D.由
可得,动滑轮的机械效率为60%时,即
解得
G=60N故D错误,符合题意。
故选CD。
20.(2022·四川成都·二模)如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。升降机货箱(空载)和动滑轮的总重力是300N,大理石的密度为,每块大理石的体积是。在某次提升15块大理石的过程中,升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m,绳子末端的拉力为F,拉力F的功率为P,此时滑轮组的机械效率为η,不计绳子的重力和轮与轴的摩擦,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.拉力F的大小为1300N
B.拉力F的功率P为1125W
C.滑轮组的机械效率η为85%
D.若绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N,货箱一次最多装20块大理石
【答案】BD
【详解】A.每块大理石的质量是
每块大理石的重力是
提起15块大理石的总重为
由于动滑轮上承重绳子的股数为n=3,所以拉力F的大小为
故A错误;
B.货箱上升的速度为
绳子自由端移动的速度为
拉力F的功率P为
故B正确;
C.滑轮组的机械效率η为
故C错误;
D.若绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N,则有
解得,货箱一次最多装大理石为
故D正确。
故选BD。
21.(2024·四川成都·一模)如图为“低压吸盘吊车”的实物图和结构示意图,吸盘及固定支架的总重力为400N,每个滑轮重100N,吊车将一块重为900N的玻璃以0.3m/s的速度匀速吊高3m,已知与电动机相连的绕绳能承受的最大拉力是800N,与固定支架相连绳能承受的最大拉力是1600N,忽略抽气管和绳子重力及滑轮转轴摩擦等次要因素,下列结论正确的是( )
A.吊装过程中所做的有用功为4200J
B.该装置的此时的机械效率约为64.3%
C.电动机对绳子自由端做功的功率为600W
D.该装置最多能拉起重1100N的玻璃
【答案】BD
【详解】A.由W=Gh可得,将一块重为900N的玻璃吊高3m的过程,所做的有用功为
故A错误;
B.由题意知,吸盘、支架和动滑轮的总重力为
因为不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,所以滑轮组的机械效率
故B正确;
由图可知,动滑轮承载重物绳子的有效股数为n=2,绳子自由端的速度为
v=nv物=2×0.3m/s=0.6m/s因为不计抽气管和绳重,利用不计绳子与滑轮的摩擦,所以绳子自由端的拉力
由P=Fv可得吊车匀速吊起玻璃时,电动机对绳子自由端做功的功率为
故C错误;
D.由题意知,与电动机相连的绕绳能承受的最大拉力是800N,则承载动滑的2股绳子能承载的最大重力为1600N, 则最多能拉起的玻璃的重力为
故D正确。
故选BD。
22.(2024·四川成都·一模)工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg,边长为10cm的正方体物体,他用拉力F拉绳,F随时间变化的图像如图乙所示,物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg。以下说法正确的是( )
A.在2~3s内动滑轮对重物做的功为260J
B.在0~1s内物体对地面的压强为3000Pa
C.使用此滑轮组能匀速提起重为590N的物体
D.若匀速提升另一物体时机械效率为80%,则提升的物体重力为80N
【答案】BD
【详解】A.在2~3s内动滑轮对重物做的功
故A错误;
B.在2~3s内物体做匀速直线运动,受力平衡,由图可知,n=3,则
解得
在0~1s内物体受到的拉力
解得
物体对地面的压力
在0~1s内物体对地面的压强为
故B正确;
C.滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N,则使用此滑轮组能匀速提起物体重力的最大值为
解得
故C错误;
D.若匀速提升另一物体时机械效率为80%,则提升的物体重力
解得
故D正确。
故选BD。
23.(2022·四川成都·二模)如图的装置,甲、乙分别表示两个滑轮组,连接滑轮和物体的细绳相同,绳子能承受的最大拉力为600N,物块重为200N,动滑轮重为20N,当甲的绳自由端拉力为500N,乙的绳自由端拉力为200N时,物块以0.1m/s匀速水平向左移动;当甲的绳端拉力为500N,乙的绳端拉力为F乙'时,物块处于静止状态,且物块与地面之间的摩擦力为0N,物块与水平地面粗糙程度均匀,忽略绳重及滑轮转轴摩擦,则下列说法正确的是( )
A.物块与地面之间的滑动摩擦力为200N
B.F乙'=260N
C.物块以0.1m/s匀速向右移动,乙绳端拉力的最小功率为14W
D.物块匀速移动时,乙的最大机械效率为83.3%
【答案】BC
【详解】A.忽略绳重及滑轮转轴摩擦,甲滑轮组由物体向左的拉力
F1=F甲=500N
乙滑轮组对物体向右的拉力为F2
2F乙=F2+G动
所以
F2=2F乙﹣G动=2×200N﹣20N=380N
物块以0.1m/s匀速水平向左移动时,物体水平方向受到的拉力F1与F2、水平地面对它向右的摩擦力f平衡,所以
F1=F2+f
则物块与地面之间的滑动摩擦力
f=F1﹣F2=500N﹣380N=120N
故A错误;
B.物块处于静止状态,且物块与地面之间的摩擦力为0N时,物体受到甲、乙滑轮组的拉力平衡
F1=F甲=500N
所以
F2′=F1=500N,
此时乙的绳端拉力
故B正确;
C.物块以0.1m/s匀速向右移动时,受到水平地面的摩擦力水平向左,此时甲滑轮组对物体拉力F1、水平地面对它的摩擦力f与乙滑轮组对物体拉力F2平衡,即
F1+f=F2
当甲滑轮组对物体拉力F1=0时,乙滑轮组对物体拉力F2最小,所以
F2小=f=120N
乙绳端的最小拉力
乙绳端拉力的最小功率
故C正确;
D.当乙滑轮组拉拉物体的力达到最大600N时,乙滑轮组的机械效率达到最大值
故D错误。
故选BC。
24.(2023·四川成都·三模)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,A放在水平;该系统有两次不同的工作情况,第一次,物体B在匀速下降时,通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做以1m/s匀速直线运动,此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N;第二次,用一个水平向右的拉力拉动物体A时,物体B恰能以1m/s向上做匀速直线运动;已知每个滑轮重均为30N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A.第一次和第二次物体A受到的摩擦力都为100N
B.物体A 向右运动时,滑轮组的机械效率为90%
C.第一次支架对滑轮组的拉力小于第二次支架对滑轮组的拉力
D.物体A向右运动时,对物体A向右的水平拉力的功率为200W
【答案】AB
【详解】A.物体B在匀速下降时,A匀速向左运动,A处于平衡状态,水平方向上受到了拉力和摩擦力,拉力的大小等于摩擦力的大小,故A第一次受到的摩擦力的大小为100N,由于摩擦力大小只与压力大小及接触面粗糙程度有关,A在第二次运动时为向右匀速直线运动,压力大小及接触面粗糙程度均未发生变化,故摩擦力依然为100N,即第一次和第二次物体A受到的摩擦力都为100N,故A正确;
B.由图可知,图中滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,不计滑轮组的绳重和摩擦,则物体B所受重力为
GB=3F﹣G动=3×100N﹣30N=270N
当体A向右运动时,不计滑轮组的绳重和摩擦,此时滑轮组自由端拉力
当物体B上升h时,滑轮组自由端移动了3h,滑轮组的机械效率
故B正确;
C.由图可知,支架受到滑轮组的拉力为2F+G定,由B选项可知第一次运动时的拉力F1=100N,第一次运动时的拉力F2=100N,则
2F1+G定=2F2+G定
即支架所受拉力前、后大小相等,故C错误;
D.由B可知,当体A向右运动时,滑轮组自由端拉力F=100N,A在第二次运动时为向右匀速直线运动,故A为平衡状态,由于B的速度为1m/s,故A的速度为
3×1m/s=3m/s
此时A向右的拉力
F拉=F+f=100N+100N=200N
拉力功率
故D错误。
故选AB。
25.(2023·四川成都·模拟预测)小红看见邻居正在修建楼房,她通过交流了解到:质量为80kg的工人站在水平地面上,利用如图所示的滑轮组,在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用,滑轮组中大滑轮重120N,小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是( )
A.工人对水平地面的压力为320N
B.绳子端运动的速度为 0.3m/s
C.20s 内工人做的额外功为720J
D.若提升重 240N 的红砖,滑轮组的机械效率为80%
【答案】AD
【详解】A.工人的重力
由图可知,承担物重绳子的股数是
因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力
工人对水平地面的压力
故A正确;
B.绳子自由端移动的距离
绳子端运动的速度
故B错误;
C.由于忽略绳重和机械之间的摩擦,因此工人做的额外功为克服动滑轮重力做的功,则工人做的额外功
故C错误;
D.因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率
故D正确。
故选AD。
26.(2023·四川成都·二模)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.3m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为90%,已知物体A重540N,该工人重700N,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为300N B.该工人对地面的压力为220N
C.绳子自由端拉力的功率为90W D.动滑轮重60N
【答案】AD
【详解】A.由图可知n=2,绳子自由端的拉力
故A正确;
B.由图可知,工人在重力、地面的支持力和绳子自由端的拉力作用下处于平衡状态,由力的平衡条件可知,地面的支持力
此时工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力,因此工人对地面的压力
故B错误;
C.绳子自由端移动的速度
绳子自由端拉力的功率
故C错误;
D.因为不计绳重和摩擦时
所以动滑轮的重力
故D正确。
故选AD。
27.(2023·四川成都·二模)在建筑工地上,常用如图滑轮组吊运材料。某次操作中,卷扬机用400N的拉力将总质量为78kg的沙箱和沙子匀速吊起,运到10m高的楼上,用时50s。已知沙箱的质量为8kg,不计绳重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.卷扬机对沙子做功为8×103J B.卷扬机做功的功率为160W
C.动滑轮的重力为40N D.滑轮组的机械效率为87.5%
【答案】BD
【详解】A.沙箱中沙子的质量
则卷扬机对沙子做功
故A错误;
B.由图可知,滑轮组绳子的有效股数
则绳端移动的距离
卷扬机做的功
卷扬机做功的功率
故B正确;
C.沙箱和沙子的总重力
不计绳重和摩擦,由得,动滑轮的重力
故C错误;
D.滑轮组的机械效率
故D正确。
故选BD。
28.(2023·四川成都·二模)如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,绳子A、B能承受的最大拉力分别为400N和160N,每个滑轮重力均为50N。当滑轮组下端挂重340N的物体,用水平向右的力F拉绳子自由端,物体在10s内上升了2m,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,下列分析正确的是( )
A.测力计的示数为330N
B.绳子自由端拉力F的功率为78W
C.此装置提升重物的最大机械效率约为88.9%
D.滑轮组做的额外功为200J
【答案】BC
【详解】A.由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力
弹簧测力计下的定滑轮受到竖直向下的重力、两股绳子向下的拉力和弹簧测力计向上的拉力,由力的平衡条件可知,弹簧测力计的示数
F示=G动+2F=50N+2×130N=310N
故A错误;
B.绳子自由端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
拉力做的总功
W总=Fs=130N×6m=780J
拉力做功的功率
故B正确;
C.绳子A能承受的最大拉力为400N,绳子B的拉力
绳子B不会被拉断;此时提升的最大物重
G最大=FA=400N
此时滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.拉力做的有用功
W有=Gh=340N×2m=680J
则额外功
W额=W总﹣W有=780J﹣680J=100J
故D错误;
故选BC。
29.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示滑轮组,不计绳重和滑轮的摩擦,若用100N的力使重为500N的物体水平匀速移动30m用时1min,此时滑轮组的效率为80%,下列说法正确的是( )
A.拉力做的功是9000J
B.有用功的功率为250W
C.物体与地面的摩擦力大小是240N
D.动滑轮重为40N
【答案】AC
【详解】A.由图可知,通过动滑轮的绳子股数为n=3,则绳子自由端移动的距离为
拉力做的功,即总功为
故A正确;
B.因为滑轮组的效率为80%,根据可得,有用功为
有用功的功率为
故B错误;
C.滑轮组对物体所做的功,即为有用功,设绳子对物体的力为F绳物,则有
由于物体匀速移动,处于平衡状态,水平方向受到绳子对它的拉力F绳物和摩擦力f是一对平衡力,大小相等,故有
故C正确;
D.不计绳重和滑轮的摩擦,由可得,动滑轮的重力为
故D错误。
故选AC。
30.(2023·四川成都·二模)如图甲所示,质量为60kg的小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,脚与地面的总接触面积为,现改变,计算并绘出机械效率与的关系图像,如图乙所示,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.此滑轮组中,动滑轮的重力为20N
B.当时,小林对绳子的拉力为60N
C.当时,若此时的拉力的功率为15W,则物体上升的速度为0.1m/s
D.若水平高台能承受的最大压强为15500Pa,则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为90%
【答案】BC
【详解】由图甲可知,动滑轮上的绳子股数为3股。
A.由图乙可知,当物重120N时,机械效率为80%,由
可知
解得
G动=30N
故A错误;
B.当G物=150N时,小林对绳子的拉力
故B正确;
C.当G物=120N时,小林对绳子的拉力
若此时的拉力的功率为15W,由
可知,拉力端移动的速度
物体上升的速度
故C正确;
D.若水平高台能承受的最大压强为15500Pa,则水平高台能承受的最大压力
F压=pS=15500Pa×0.05m2=775N
小林同学的重力
G林=m林g=60kg×10N/kg=600N
小林同学能使用的最大拉力
F拉3=F压-G林=775N-600N=175N
该滑轮组所能提升物体的最大重力
该滑轮组所能提升物体的最大机械效率
故D错误。
故选BC。
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猜压06 B卷力学选择题专题
猜押考点
3年成都真题
考情分析
押题依据
功与功率、机械效率、额外功、滑轮组特点
成都卷B卷第4题
近年更注重复杂场景和动态分析(如拉力随距离变化)。
选项设计更综合,需结合多个公式推导。
易错点:
忽略动滑轮重或摩擦导致的额外功。
误判功率与机械效率的关系(功率大≠效率高)。
掌握滑轮组、斜面、浮力的核心公式,注意分步计算(如先算有用功再求效率)。
强化图像分析训练,明确斜率、面积的物理意义。
关注教材“综合实践”案例,如简单机械的组合应用。
浮力与滑轮组结合是近年空白,符合“跨知识点综合”趋势。
动态效率分析是高频难点。
变速运动是课标要求但未考查。
图像分析能力是近年强化方向。
复杂机械组合是近年热点。
综合效率计算是难点,需分步分析。
滑轮组与机械效率的核心掌握:通过滑轮组的不同应用场景(竖直提升、水平拉动、斜面组合),考查学生对机械效率、功、功率计算的深度理解。
实际问题的建模与分析:结合工程和生活实例(如重物提升、物体搬运),要求学生将实际问题转化为物理模型,并进行定量计算。
动态过程与变量分析:通过多段运动、不同负载条件,考查学生对变量控制与动态过程的分析能力。
综合判断能力:多选题形式要求学生全面评估选项,避免单一结论的片面性。
题型一 力学多项选择题
1.(2024·四川成都·二模)如图甲装置中,空吊篮A重10N,B和C处绳子能承受最大拉力都为190N。小明用此滑轮组和吊篮A将包裹提升到高处,人施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙,且在1~2s内,滑轮组提升此包裹的机械效率为80%。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列结论正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为40N
B.1~2s内克服滑轮重做的额外功为20J
C.此装置能竖直匀速运载185N重的包裹
D.此装置提升重物的最大机械效率为90%
2.(2024·四川成都·二模)近几年很多农村家庭建起了小别墅,某工人采用如图所示的装置提升重物。滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升1m,已知物体A重800N,该工人重600N,两个滑轮的质量相等。不计所有绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.b处绳所受的拉力为1700N
B.工人对绳子拉力的功率为100W
C.水平地面对工人的支持力为200N
D.定滑轮和动滑轮的质量均为20kg
3.(2024·四川成都·二模)如图甲所示装置,小欢用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,动滑轮重为10N。ab=2m,bc=3m。物体M从a点到c点过程中,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,下列结论正确的是( )
A.拉力F在ab段到bc段的做功之比为2:5
B.拉力F在ab段到bc段的功率之比为10:9
C.拉力F在ab段到bc段做的额外功之比为1:1
D.滑轮组在ab段到bc段的机械效率之比为55:57
4.(2024·四川成都·二模)如图所示,小莉同学用滑轮组匀速提升240N的重物,所用拉力为100N,10s内物体上升了1m。大滑轮重为G,每个小滑轮重10N,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,下列结论正确的是( )
A.动滑轮对重物做的功为720J
B.小莉施加的拉力的功率为24W
C.该滑轮组的机械效率能达到90%
D.若滑轮组机械效率为76%,则提升的物重为190N
5.(2024·四川泸州·一模)如图甲所示是高空作业的师傅在外墙作业的情境,其结构的原理图如图乙所示,已知吊箱的质量为40kg;两名工人及工具的总质量为160kg,绳子自由端的拉力的大小为525N。在电动机拉力的作用下,吊箱在10s内上升了2m,不计绳重和摩擦.则下列说法正确的是( )(g取10N/kg)
A.装置动滑轮的总重力为100N
B.整个装置的机械效率为80%
C.若绳子的最大承受能力是800N,则吊篮中的人与工具的总质量可以为275kg
D.电动机拉动绳子的功率为420W
人与工具的总质量
6.(23-24八年级下·北京丰台·期末)小明同学利用如图甲所示装置将重15N的空吊篮提升到高处,施加的拉力F、吊篮上升的速度v随时间t变化关系分别如图乙、丙所示。绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N,忽略绳重及摩擦,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.动滑轮的重力为9N
B.第2s内拉力F的功率为40W
C.此装置最多能匀速提升80N的货物
D.此装置提升重物的最大机械效率为85%
7.(2021·四川南充·三模)如图所示,物体B的重力为40N,此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动。若对A施加一个水平向左的力F,物体B以原速度匀速上升,则下列选项正确的是(不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)( )
A.物体B匀速下降的速度是0.4m/s
B.物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为80N
C.力F大小为120N
D.物体B匀速上升时,力F的功率为64W
8.(2023·四川成都·模拟预测)小明体重600N,用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升1000N的重物C,如图所示;提升的过程中,小明用大小为550N且竖直向下的力拉动绳子,使物体C以0.4m/s的速度匀速上升;已知绳子能承受的最大拉力为1500N;若不计绳重及轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.小明对地面的压力为50N
B.拉力的功率为220W
C.天花板受到滑轮A的拉力为1200N
D.用此滑轮组提升重物机械效率最高为83.3%
9.(2023·四川成都·模拟预测)如图甲所示,滑轮组悬挂在水平支架上。两次分别匀速提升物体A、B时,卷扬机拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线为图乙中的①、②中的其中一条。已知两个滑轮的质量相等。两次提升时物体上升的速度均为,物体A的质量为180kg,不计绳重和摩擦,g取。下列说法正确的是( )
A.物体B的质量为80kg
B.先后两次提升重物A、B时,该滑轮组的机械效率之比为5∶4
C.提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为3000N
D.若用该滑轮组以的速度匀速提升总质量为100kg的建筑材料,则卷扬机对绳子自由端竖直向上的拉力的功率为240W
10.(2023·四川成都·二模)如图所示,体重为500N的小楷用滑轮组拉着重400N的物体A沿水平方向匀速运动,物体A运动1m用时2s,此时滑轮组的机械效率为80%,每个滑轮重40N,绕绳能承受的最大拉力为600N,不考虑绳重和滑轮与轴之间的摩擦,下列计算结果正确的是( )
A.小楷对地面的压力为400N
B.10s内小楷对物体做功为1000J
C.小楷做功的功率为80W
D.小楷使用本装置的机械效率最高可达96%
11.(2024·四川成都·二模)质量为70kg的工人用如图所示装置,在5s内将质量为100kg的物体A提升1m,此时滑轮组的机械效率为80%;再以同样的速度将物体B匀速提升时,滑轮组的机械效率为75%。工人对绳子的拉力和对水平地面的压力始终竖直向下,且在同一直线上,不计绳重和摩擦,定滑轮与动滑轮重力相等。则下列说法正确的是( )
A.提升物体A工人做的功1250J
B.提升A时天花板对定滑轮的拉力2200N
C.提升物体B时工人拉力的功率150W
D.提升物体B时工人对地面的压力200N
12.(2024·四川成都·一模)如图所示,工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件,用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度为,经将工件送到目的地。已知工件的质量为,与轨道的接触面积为,运动过程中所受阻力f为重力的倍。滑轮组的绳保持竖直方向,不计绳重和滑轮与绳间的摩擦,滑轮组装置的机械效率为,两个滑轮质量相等,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.滑轮组顶点A受到的拉力大小为1300N
B.工人的拉力大小为625N
C.动滑轮的质量为5kg
D.工人拉力的功率为312.5W
13.(2024·四川成都·三模)如图甲所示,滑轮组固定在水平钢架上,重600N的工人站在水平地面上,用拉力F竖直向下拉动绳子自由端,使物体A匀速上升20s,物体A的运动情况如图乙所示,已知物体A的重力为900N,拉力F的功率为100W。不计绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为4m B.该工人对地面的压力为1100N
C.动滑轮的重力为200N D.该滑轮组的机械效率η=90%
14.(2024·四川成都·二模)为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦。下列结论正确的是( )
A.动滑轮的重力为20N B.第2s内拉力F的功率为300W
C.第2s内绳子自由端移动的距离为2.5m D.第2s内滑轮组的机械效率是85%
15.(2024·四川成都·二模)如图所示的装置中,每个滑轮重均为10N,装货托板重20N,货物A重100N。体重为800N的工人利用装置拉着货物A以0.2m/s的速度匀速上升。不计绳重和滑轮转轴处摩擦,以下计算结果正确的是( )
A.工人对地面的压力为550N B.手拉绳子移动速度为0.4m/s
C.滑轮组提升货物A的机械效率约为80% D.使用机械时人的拉力做功的功率为100W
16.(2024·四川成都·二模)如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为5000N的工件沿水平地面匀速拉动到加工点,10s工件移动了1m,拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向。此工人重为700N,工人对地面的压力为200N,两个动滑轮共重100N,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计。下列结论正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为5m
B.工件移动过程中,地面对工件摩擦力为5000N
C.拉力F的功率为200W
D.滑轮组在此次工作中的机械效率为95%
17.(2024·四川成都·模拟预测)一名质量为50kg同学用如图甲所示的装置提升水平地面上的物体A到高处,A的重力为460N。施加的拉力F随时间的变化如图乙所示,A上升的速度v随时间的变化如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为40N
B.2s-4s内拉力的功率为500W
C.当物体A匀速上升时,整个装置的机械效率为90%
D.该同学用该装置能提升重物的最大质量为96kg
18.(2024·四川成都·一模)如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为60N,滑轮组下端挂有质量为60kg的物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动;用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为330N
B.F的大小为440N
C.提升物体B时的机械效率约为91%
D.F做功的功率为8.8W
19.(2022·四川成都·一模)体重为800N的工人用如图甲所示装置提升重物,AOB是轻质杠杆,O为支点,。动滑轮的机械效率随提升物体重力变化的图象如图乙,若提升重物的过程中绳子始终是竖直的,不计绳重与摩擦,g取。则下列说法不正确的是( )
A.动滑轮的重力是40N
B.用该装置匀速提起200N的物体,人对地面的压力是740N
C.若工人在2s内将重物匀速提升了0.4m,人对绳子的拉力为300N,则拉力的功率为300W
D.使用动滑轮的机械效率为60%时,提升重物的重力是48N
解得
G动=40N故A正确,不符合题意;
由杠杆平衡条件可得
由于力的作用是相互的,人受到的拉力
F拉=FB=60N人对地面的压力
故B正确,不符合题意;
C.该装置使用了动滑轮、省力杠杆,二者都是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,拉力端移动距离等于物体升高距离的4倍,拉力端移动的速度等于物体升高速度的4倍,则拉力端移动的速度为
G=60N故D错误,符合题意。
20.(2022·四川成都·二模)如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。升降机货箱(空载)和动滑轮的总重力是300N,大理石的密度为,每块大理石的体积是。在某次提升15块大理石的过程中,升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m,绳子末端的拉力为F,拉力F的功率为P,此时滑轮组的机械效率为η,不计绳子的重力和轮与轴的摩擦,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.拉力F的大小为1300N
B.拉力F的功率P为1125W
C.滑轮组的机械效率η为85%
D.若绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N,货箱一次最多装20块大理石
21.(2024·四川成都·一模)如图为“低压吸盘吊车”的实物图和结构示意图,吸盘及固定支架的总重力为400N,每个滑轮重100N,吊车将一块重为900N的玻璃以0.3m/s的速度匀速吊高3m,已知与电动机相连的绕绳能承受的最大拉力是800N,与固定支架相连绳能承受的最大拉力是1600N,忽略抽气管和绳子重力及滑轮转轴摩擦等次要因素,下列结论正确的是( )
A.吊装过程中所做的有用功为4200J
B.该装置的此时的机械效率约为64.3%
C.电动机对绳子自由端做功的功率为600W
D.该装置最多能拉起重1100N的玻璃
因为不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,所以滑轮组的机械效率
v=nv物=2×0.3m/s=0.6m/s因为不计抽气管和绳重,利用不计绳子与滑轮的摩擦,所以绳子自由端的拉力
22.(2024·四川成都·一模)工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg,边长为10cm的正方体物体,他用拉力F拉绳,F随时间变化的图像如图乙所示,物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg。以下说法正确的是( )
A.在2~3s内动滑轮对重物做的功为260J
B.在0~1s内物体对地面的压强为3000Pa
C.使用此滑轮组能匀速提起重为590N的物体
D.若匀速提升另一物体时机械效率为80%,则提升的物体重力为80N
23.(2022·四川成都·二模)如图的装置,甲、乙分别表示两个滑轮组,连接滑轮和物体的细绳相同,绳子能承受的最大拉力为600N,物块重为200N,动滑轮重为20N,当甲的绳自由端拉力为500N,乙的绳自由端拉力为200N时,物块以0.1m/s匀速水平向左移动;当甲的绳端拉力为500N,乙的绳端拉力为F乙'时,物块处于静止状态,且物块与地面之间的摩擦力为0N,物块与水平地面粗糙程度均匀,忽略绳重及滑轮转轴摩擦,则下列说法正确的是( )
A.物块与地面之间的滑动摩擦力为200N
B.F乙'=260N
C.物块以0.1m/s匀速向右移动,乙绳端拉力的最小功率为14W
D.物块匀速移动时,乙的最大机械效率为83.3%
24.(2023·四川成都·三模)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,A放在水平;该系统有两次不同的工作情况,第一次,物体B在匀速下降时,通过滑轮组拉着物体A使其在水平面上做以1m/s匀速直线运动,此时物体A受到绳子水平向左的拉力为100N;第二次,用一个水平向右的拉力拉动物体A时,物体B恰能以1m/s向上做匀速直线运动;已知每个滑轮重均为30N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A.第一次和第二次物体A受到的摩擦力都为100N
B.物体A 向右运动时,滑轮组的机械效率为90%
C.第一次支架对滑轮组的拉力小于第二次支架对滑轮组的拉力
D.物体A向右运动时,对物体A向右的水平拉力的功率为200W
25.(2023·四川成都·模拟预测)小红看见邻居正在修建楼房,她通过交流了解到:质量为80kg的工人站在水平地面上,利用如图所示的滑轮组,在20s的时间内将重900N的红砖匀速提升到6m高的地方供砌墙用,滑轮组中大滑轮重120N,小滑轮重60N。忽略绳重和机械之间的摩擦。小红计算的结果中正确的是( )
A.工人对水平地面的压力为320N
B.绳子端运动的速度为 0.3m/s
C.20s 内工人做的额外功为720J
D.若提升重 240N 的红砖,滑轮组的机械效率为80%
26.(2023·四川成都·二模)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.3m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为90%,已知物体A重540N,该工人重700N,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为300N B.该工人对地面的压力为220N
C.绳子自由端拉力的功率为90W D.动滑轮重60N
27.(2023·四川成都·二模)在建筑工地上,常用如图滑轮组吊运材料。某次操作中,卷扬机用400N的拉力将总质量为78kg的沙箱和沙子匀速吊起,运到10m高的楼上,用时50s。已知沙箱的质量为8kg,不计绳重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.卷扬机对沙子做功为8×103J B.卷扬机做功的功率为160W
C.动滑轮的重力为40N D.滑轮组的机械效率为87.5%
28.(2023·四川成都·二模)如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,绳子A、B能承受的最大拉力分别为400N和160N,每个滑轮重力均为50N。当滑轮组下端挂重340N的物体,用水平向右的力F拉绳子自由端,物体在10s内上升了2m,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,下列分析正确的是( )
A.测力计的示数为330N
B.绳子自由端拉力F的功率为78W
C.此装置提升重物的最大机械效率约为88.9%
D.滑轮组做的额外功为200J
29.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示滑轮组,不计绳重和滑轮的摩擦,若用100N的力使重为500N的物体水平匀速移动30m用时1min,此时滑轮组的效率为80%,下列说法正确的是( )
A.拉力做的功是9000J
B.有用功的功率为250W
C.物体与地面的摩擦力大小是240N
D.动滑轮重为40N
30.(2023·四川成都·二模)如图甲所示,质量为60kg的小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,脚与地面的总接触面积为,现改变,计算并绘出机械效率与的关系图像,如图乙所示,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.此滑轮组中,动滑轮的重力为20N
B.当时,小林对绳子的拉力为60N
C.当时,若此时的拉力的功率为15W,则物体上升的速度为0.1m/s
D.若水平高台能承受的最大压强为15500Pa,则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为90%
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