第19讲 滑轮、斜面、机械效率-【练客中考】2026年浙江新中考科学课后作业本Word（物理与地理）

第19讲　滑轮、斜面、机械效率　 (建议用时：30 min) 一、选择题 1.（2025绍兴诸暨市期末)下列是四种挪动球形石墩的方法，其中最省力的方法是(　 　) A B C D 2.在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400牛的箱子匀速向上提起相同的高度，甲用时为10秒，乙用时为30秒。已知每个滑轮重为20牛，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是(　 　) 甲 乙 第2题图 A.使用甲方式不能省力，但能省功 B.乙方式人对绳子的拉力为220牛 C.甲方式对箱子做功比乙方式快 D.甲、乙两种方式的机械效率相等 3.（2025台州一模)如图所示，某工人使用滑轮组匀速向上运送建筑材料。为了提高滑轮组机械效率，可进行的操作是(　 　) 第3题图 A.换更粗更重的绳子 B.换质量更大的滑轮 C.增大提升的速度 D.运送更重的建筑材料 二、填空题 4.（2025杭州拱墅区一模)如图所示为晾衣架，横杆自重10牛，两个动滑轮的自重相同，现横杆上挂有重为64牛的衣物。若小乐用20牛的拉力竖直向下拉绳子使衣物匀速上升1米，共用时5秒（衣物上升过程中，横杆保持水平，不计绳重及摩擦)。则此过程中，绳子拉力做功的功率是　 　瓦；该晾衣架的机械效率为　 　；每个动滑轮自重为　 　牛。 第4题图 5.（2024宁波余姚市期末)2022年9月，为期三年的余姚市梁周线高架一期工程顺利开工，届时将有效缓解余姚市区南部交通压力。 甲 乙 第5题图 （1)车辆从地面道路上高架需要通过一段斜坡式匝道，相同的高度匝道越　 　越省力（选填“长”或“短”)。 （2)如图乙是一个高架斜坡式匝道的简化示意图，匝道高8米，长100米。一辆总重1.2吨的汽车，从匝道底部匀速开上高架面共用时10秒，若斜面机械效率为80％，则汽车发动机牵引力做的总功为 　 　焦，汽车的牵引力为　 　牛。 三、实验与探究题 6.（2025温州十二中三模)小榕在学习动滑轮后得知：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆。小榕思考：“使用动滑轮时，若拉力的方向没有保持竖直向上，是否还能省一半的力”，于是设计了由滑轮、滑轨、滑块、弹簧测力计等组成的实验装置（如图甲)，通过移动滑块来改变拉力与竖直方向的夹角θ进行实验。其中绳子重和摩擦忽略不计，获得实验数据如下表： 甲 乙 第6题图 实验 序号 钩码总重力 G/牛 拉力作用线与竖直 方向的夹角θ/度 拉力大小 F/牛 ① 3 0 2 ② 3 30 2.4 ③ 3 45 2.8 ④ 3 60 4 （1)根据表中第①次的实验数据，可以得知动滑轮重为　 　牛。 （2)分析4次实验数据，你能得到的实验结论是　 　。 （3)为了使实验结论更具有普遍性，接下来的设计是：　 　。 （4)小榕查阅资料后，发现改变拉力与竖直方向的夹角θ时，同时动滑轮的支点也发生改变，如图乙所示，若拉力F为动力，动滑轮和物体总重力视为阻力。请结合以上信息和杠杆平衡条件等相关科学知识，解释从第①次到第④次拉力变化的原因？　 。 四、综合题 7.（2025浙江J12联盟一模)如图甲是建筑工地上的“塔吊”示意图，其配重箱A重4 000千克，起重臂上有一个可以沿水平方向左右移动的滑车B，图乙为滑车B及滑轮组中钢绳的穿绳示意图，滑车B内装的电机可卷动钢绳提升重物C。现用该装置吊起重8×103牛的重物C，不计起重臂、滑车B、钢绳、动滑轮重及摩擦，g取10牛/千克。 甲 乙 第7题图 （1)若配重箱A到支点O的距离为5米，则滑车B可向右移动的最远距离是多少？ （2)若电机在25秒内将重物C竖直向上匀速吊起10米，此时电机工作的实际功率为5 000瓦，则该电机的机械效率为多少？ 8.（2024杭州第十四中期末)如图所示为我国物理学著作《远西奇器图说》所记载的一种机械装置。若小球A的质量为mA，小球B的质量为mB，当两小球匀速移动时，A球竖直上升的高度为hA，B球下降的高度为hB，不考虑摩擦和绳重，则下列有关物理量的比较中正确的是(　 　) 第8题图 A.mA＞mB、hA＜hB B.mA＜mB、hA＝hB C.mA＝mB、hA＝hB D.mA＝mB、hA＜hB 9.如图甲所示装置，小滨用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面粗糙程度不同。物体M重为400牛，动滑轮重为5牛，ab＝2米，bc＝3米，物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，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，对此过程的分析，下列结论正确的是(　 　) 甲 乙 第9题图 A.拉力F做的功为840焦 B.绳子自由端移动的距离为15米 C.物体M从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变小 D.拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 参考答案 1.C 2.C　【解析】因为甲中两个滑轮都是定滑轮，所以不能省力，根据功的原理，使用任何机械都不省功，A错误；乙方式人对绳子的拉力F=（G＋G动）=×（400 N＋20 N）=210 N，B错误；甲、乙两种不同方式把箱子提升到相同高度，对箱子做功一样多，甲用时为10秒，乙用时为30秒，根据P=可知，甲方式功率大，所以做功快，C正确；甲方式两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦，不用做额外功；乙方式有一个动滑轮，需要做额外功，所以甲方式机械效率大于乙方式，D错误。 3.D 4.16　80%　3 5.（1）长　（2）1.2×105　1.2×103 6.（1）1 （2）同一动滑轮提升相同的物体时，拉力大小与θ有关，θ越大，拉力越大 （3）改变钩码的重力，重复上述实验 （4）滑轮是变形的杠杆，根据杠杆平衡条件知道，从第①次到第④次，物体总重力不变，动力臂和阻力臂都在减少，但是动力臂比阻力臂变化得更多，所以拉力逐渐增大 7.解：（1）配重箱A的重力相当于动力，即F1=G=mg=4 000 kg×10 N/kg=4×104 N 重物的重力相当于阻力，即F2=G′=8×103 N 根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得 滑车B可向右移动的最远距离 L2===25 m （2）该电机克服重物C重力做功 W=G′h=8×103 N×10 m=8×104 J 电机所做的功 W电机=Pt=5 000 W×25 s=1.25×105 J 电机的机械效率η=×100%=×100%=64% 8.A　【解析】不考虑摩擦和绳重，定滑轮既不省力又不省距离，则绳子对A的拉力等于B的重力，当B下降时，B下降的高度hB等于A沿斜面上升的距离LA，大于A竖直上升的高度hA，根据功的原理可知，重力对B做的功等于绳子的拉力对A做的功，也等于克服A的重力做的功，即mAghA=mBghB，因hA＜hB，所以mA＞mB。A正确，BCD错误。 9.A　【解析】由图乙可知，物体M从a点到b点过程中，拉力F′=60 N，由图甲可知，绳子有效承重段数n=2，则绳子自由端移动距离s′=2 m×2=4 m，拉力F做的功W′=F′s′=60 N×4　m=240 J，物体M从b点到c点过程中，拉力F″=100 N，绳子自由端移动距离s″=3 m×2=6 m，拉力F做的功W″=F″s″=100 N×6 m=600 J，则拉力F做的总功W=240 J＋600 J=840 J，A正确；由以上分析可知，物体M移动的距离s物=2 m＋3 m=5 m，则绳子自由端移动的距离s=ns物=2×5 m=10 m，B错误；使物体M在水平地面匀速移动，根据二力平衡，物体M受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因绳端拉力100 N大于60 N，由于f=F水平=nF绳－G动，所以bc段物体M受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机械效率η=====，动滑轮的重力不变，物体M从ab段到bc段，滑动摩擦力变大，故滑轮组的机械效率变大，C错误；克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，在ab段和bc段动滑轮提升的高度不同，根据W=Gh可知，拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $