17第十章 第3课时 滑轮(组) 机械效率-【智乐星中考·中考备战】2025年山东中考物理全练本（沪科版六三学制）

1 第3课时　滑轮(组)　机械效率 建议用时：25分钟 2 【基础练 基础达标】 1.(2024·天津)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 D 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 3 2.(2024·内江)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 D 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 4 3.(2024·牡丹江)如图所示,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,动滑轮重为2 N,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 D 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 5 4.(2024·自贡)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2 m/s的 速度匀速运动了5 s,弹簧测力计的示数为8 N(不计滑轮和绳子的质量及 它们之间的摩擦),拉力F做功的功率为( ) A.1.6 W B.3.2 W C.8 W D.16 W B 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 6 5.(2024·河南)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等 的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的 是( ) A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多 C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小 C 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 7 6.(2024·眉山)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。他用平行斜面向上的恒定拉力F,将重6 N的物体以1 m/s 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3 J B.物体受到摩擦力为1.5 N C.在匀速拉动过程中,物体的机械能不变 D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体,斜面机械效率仍为75% D 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 8 【解析】 A.此过程所做的有用功W有=Gh=6 N×0.5 m=3 J,根据η=得, 拉力做功W总===4 J,故A错误。 B.由图可知,斜面的夹角为30°,高为0.5 m,所以斜面的长度L=1 m,克服摩擦力做 的额外功W额=W总-W有=4 J-3 J=1 J,物体受到的摩擦力f===1 N,故B错误。 C.在匀速拉动过程中,物体的质量不变,速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增 加,机械能变大,故C错误。 D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体,拉力、摩擦力、物体的重力均不变,斜面的机械 效率不变,仍为75%,故D正确。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 9 7.(2024·兰州)如图是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为1×103 N 的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200 N,重物在8 s内上升了10 m, 不计绳重与摩擦,下列说法中不正确的是( ) A.拉力F大小为400 N B.拉力F的功率为1 250 W C.克服动滑轮重力做功2 000 J D.滑轮组的机械效率约为83.3% B 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 10 【解析】 A.由图可知,动滑轮上绳子段数n=3,不计绳重与摩擦,拉力F=(G+G动)=×(1×103 N+200 N)=400 N,故A正确。 B.拉力F做的功W=Fs=Fnh=400 N×3×10 m=12 000 J,拉力F的功率P===1 500 W,故B错误。 C.克服动滑轮重力做的功W动=G动h=200 N×10 m=2 000 J,故C正确。 D.滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%,故D正确。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 11 8.(2024·东营)如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G, 已知滑轮重20 N,杠杆(OB=2OA)重10 N,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳 重及摩擦,下列说法错误的是( ) A.甲图:该装置不省力也不省距离 B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的 C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力F3逐渐变小 D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高 C 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 12 9.(2024·武威)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已 知A重 60 N,B重10 N,则A所受地面的摩擦力为________N;若对A施加一个水 平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为 ________N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)  　20　 　40　 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 13 10.(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,当提升的材料重力为300 N时,滑轮组机械效率为75%,则 动滑轮重为_________N;若绳子自由端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________kg。(空气阻力、摩擦力及绳重不计, g取10 N/kg)  　100　 　90　 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 14 11.(2024·凉山)某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕线方式。 【答案】 如图所示 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 15 12.(2024·威海高区一模)图甲为“测量滑轮组的机械效率”的实验装置,实验记录的数据如表所示。 次数 钩码重 力G/N 钩码上 升的高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动的距离s/m 机械 效率η 1 2.0 0.10 0.9 0.30 74.1% 2 2.0 0.15 0.9 0.45 74.1% 3 2.0 0.20 0.9 0.60 74.1% 4 4.0 0.20 1.6 0.60   1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 16 (1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做_____________ 运动。  (2)通过比较第1、2、3组实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物, 滑轮组的机械效率与__________________无关。  (3)第4组实验测得的机械效率为_________%(保留一位小数)。  (4)由表格中第3、4组实验数据可得:同一滑轮组,所提升的物体越重,滑轮 组的机械效率__________(选填“越大”或“越小”)。  　匀速直线　 　重物上升高度　 　83.3　 　越大　 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 17 (5)如果不考虑绳重及摩擦,根据表格中的第4组实验数据,计算出动滑轮重 力为________N。  (6)如果将图甲滑轮组换成图乙所示的绕绳方法,不考虑绳重及摩擦,提升相 同的物体时,滑轮组的机械效率将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　0.8　 　不变　 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 13.(2024·扬州)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为400 N的窗玻璃,所用的竖直拉力为250 N,窗玻璃上升的高度为10 m,用时 50 s。求: (1)所做的有用功W有; (2)工人所用拉力的功率P; (3)动滑轮的机械效率η。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 19 【答案】 解:(1)由题意可知,克服窗玻璃的重力做的功即为有用功: W有=G物h=400 N×10 m=4 000 J。 (2)由图可知,动滑轮上绳子段数n=2,绳子自由端移动的距离: s=nh=2×10 m=20 m, 工人所用拉力做的功:W总=Fs=250 N×20 m=5 000 J, 拉力的功率:P===100 W。 (3)动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=80%。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 20 14.(2024·德州德城二模)如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了,某同学用100 N的力沿斜面向上匀速推动箱子,已知箱子质量为20 kg,斜面长3 m,斜面高1.2 m,(g=10 N/kg)求: (1)箱子受到的摩擦力; (2)斜面的机械效率。 (3)使用斜面推箱子时有 哪些更省力的方法。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 21 【答案】 解:(1)箱子受到的重力: G=mg=20 kg×10 N/kg=200 N, 推力做的有用功:W有=Gh=200 N×1.2 m=240 J, 推力所做的总功:W总=Fs=100 N×3 m=300 J, 沿斜面推动箱子,克服斜面对箱子的摩擦力做的功: W额=W总-W有=300 J-240 J=60 J, 由W额=fs可得,箱子受到的摩擦力:f===20 N。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 22 (2)斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%。 (3)减小斜面的坡度、减小斜面的粗糙程度。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 23 【拔高练 培优提能】 15.(2024·威海经开一模)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙 滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力分别为G1、G2的两物体,升 高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小F1=F2,不计绳重和摩擦。则下 列判断正确的是( ) A.物重G1<G2 B.甲滑轮组所做的有用功较多 C.甲滑轮组所做的额外功较多 D.乙滑轮组的机械效率较高 B 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 24 16.(2024·淄博高青二模)一个体重为 600 N,双脚与地面接触面积为0.05 m2的 工人,用如图所示的滑轮组将重为600 N的建材匀速提升了2 m,用时20 s,其滑 轮组的机械效率为75%。不计绳重及轮轴摩擦,下列说法中正确的是( ) A.在20 s内,工人提升建材所做的有用功为600 J B.在提升建材的过程中,拉力做功的功率为40 W C.在提升建材的过程中,工人对地面的压强为12 000 Pa D.使用该滑轮组,该工人一次最多能提起1 000 N的建材 D 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 25 17.(2024·达州)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80 N,GB=20 N, A、B均为正方体,棱长分别为20 cm、10 cm。在拉力F=30 N的作用下,5 s内, 物体A、B一起向右匀速直线移动了3 m。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2 500 Pa C.绳子自由端移动的速度为1.2 m/s D.拉力F做功的功率为30 W D 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 26 【解析】 A.A和B整体做匀速直线运动,A、B相对静止,则A与B之间的摩擦 力为0,故A正确。 B.A对地面的压力等于A与B的总重力,即FN=G=GA+GB=80 N+20 N=100 N, A对地面的压强p===2 500 Pa,故B正确。 C.由图知,动滑轮上绳子段数n=2,绳子自由端移动的距离s=nsA=2×3 m= 6 m,绳子自由端移动的速度v===1.2 m/s,故C正确。 D.拉力大小为30 N,速度为1.2 m/s,功率P=Fv=30 N×1.2 m/s=36 W,故D错误。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 27 $$