培优专题5 滑轮组、斜面模型建构-【练客中考】2026年浙江新中考科学二轮重难培优Word（物理与地理）

培优专题5　滑轮组、斜面模型建构 [2024.32(3)涉及] 类型1 滑轮组 如图所示的滑轮组挂上钩码A、B后恰好静止(滑轮和绳子的自重及摩擦不计)。下列说法正确的是 (　 　) 例1题图 A.钩码A与钩码B的质量相等 B.两个滑轮的作用都是既能改变力的方向，又能省力 C.若在A、B下面各挂上一个质量相等的钩码，仍保持静止 D.若对B施加竖直向下的力使其运动，则B的运动距离是A的两倍 针对训练1　如图是某旧小区加装电梯时，工人将90千克的水泥匀速提升到10米高的楼层的情景，用时15秒。(g取10牛/千克) 针对训练1题图 (1)动滑轮自重3千克，不计起重机钢绳重和摩擦，电动机对绳子的拉力为　 　牛。 (2)15秒内电动机的电流做功12 000焦，则电动机的功率为　 　瓦。 (3)此过程中该装置的机械效率为　 　。 类型2 斜面 将一个重240牛的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120牛，如图所示，物体沿斜面移动的距离s＝3米，上升的高度h＝1.2米，则推力所做的总功是 　 　焦，斜面的机械效率是　 　。若忽略空气阻力，物体在运动过程中受到的摩擦力为　 　牛。 例2题图 针对训练2　如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，斜面的机械效率分别为η甲、η乙，物体在斜面上受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则W甲　 　W乙，η甲　 　η乙、 f甲　 　 f乙。(均选填“＜”“＝”或“＞”) 　　 针对训练2题图 1.(2024杭州钱塘区三模)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米，使人匀速升高0.5米，水瓶对绳a的拉力为F1＝30牛，绳b对人的拉力为F2＝480牛。此过程(　 　) 第1题图 A.有用功为300焦 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％ 2.某高空作业的师傅美化楼体外墙的平台结构原理简图如图所示，吊篮的质量为60千克，两名工人及工具的总质量为220千克，某次吊升过程中，吊篮在30秒内匀速上升了6米。不计滑轮重、绳重和摩擦。则下列说法正确的是 (　 　) 第2题图 A.使用该装置可以省距离，但不能省功 B.电动机拉动绳子的功率为560瓦 C.该装置中滑轮组的机械效率为60％ D.在承载范围内，工人及工具总质量越大，该装置的机械效率越低 3.(2025金华东阳市二模)随着生活水平的提高，人们越来越注重健身运动，如图为锻炼臂力的健身器材结构示意图。 第3题图 (1)向下拉动吊环时，以滑轮A为参照物，滑轮B处于　 　状态(选填“运动”或“静止”)。 (2)2秒内用50牛的力将吊环向下拉动30厘米，此过程中人拉力做功的功率为 　 　瓦。 (3)向下拉动吊环时，重物所受的摩擦力方向　 　(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。 4.如图是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。车尾圆轮的作用是　 　；若用该引重车将重为1 000牛的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端。已知斜板长2米，此时后轮轴上绳子受到的拉力为500牛(不计绳重及圆轮处的摩擦)，此过程中斜面的机械效率是80％，则木箱与斜面之间的摩擦力为　 　牛。使用该斜面引重车，可以省力，　 　(选填“能”或“不能”)省功。 第4题图 5.如图所示，这是某同学给家里的晾衣绳设计的自动调节装置，可以使晾衣绳一直保持绷直状态。其中左边的滑轮属于　 　(选填“动”或“定”)滑轮。若重物M受到的重力为50牛，则装置对晾衣绳的拉力为　 　牛；若重物M下降了2厘米，则晾衣绳的O端向右移动　 　厘米。(不计绳重、滑轮重、绳与滑轮及轮轴间的摩擦) 第5题图 6.(2025浙江名校发展共同体模拟)如图甲为塔式起重机吊装路灯灯柱简易示意图，若灯柱总重力为 3 000 牛，总长3米，重心在P点，OP长度为路灯灯柱总长的。 (1)使用时，滑轮A的作用是　 　。 (2)若图甲中动滑轮装置B和绳子的质量、摩擦均不计，则当灯柱左端从水平地面刚被吊起时，求拉力F的大小。 (3)如图乙所示，建筑工地上用该塔式起重机吊升重为1 200牛的窗玻璃，在匀速吊升过程中拉力F的大小保持800牛，窗玻璃被吊升了10米。求滑轮组的机械效率η。 甲 乙 第6题图 参考答案 专题突破 例1　D 针对训练1　（1）310　（2）800　（3）75% 【解析】（1）水泥的重力G水泥=m水泥g=90 kg×10 N/kg=900 N，动滑轮的重力G动=m动g=3 kg×10 N/kg=30 N，由图可知n=3，因为不计绳重和摩擦，所以电动机对绳子的拉力F=（G水泥＋G动）=×（900 N＋30 N）=310 N；（2）电动机的功率P===800 W；（3）有用功W有=Gh=900 N×10 m=9 000 J，此过程中该装置的机械效率η=×100%=×100%=75%。 例2　360　80%　24 【解析】推力做的总功W总=Fs=120 N×3 m=360 J；克服物体重力所做的有用功W有=Gh=240 N×1.2 m=288 J；斜面的机械效率η=×100%=×100%=80%；忽略空气阻力，克服物体受摩擦力做的额外功W额=W总－W有=360 J－288 J=72 J，由W额=fs可得摩擦力f===24 N。 针对训练2　=　＜　＞ 【解析】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，根据W=Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力所做的功（即总功）W甲=W乙；由题知，两斜面等高，且mA＜mB，根据W有=Gh=mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，由机械效率η=可知，η甲＜η乙；因为W额外=W总－W有，所以W额甲＞W额乙，由f=可知，f甲＞f乙。 跟踪训练 1.D 2.B　【解析】由题图可知n=4，则绳子自由端移动的距离s=nh=4×6 m=24 m，使用该装置费距离，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，A错误；吊篮的重力G篮=m篮g=60 kg×10 N/kg=600 N，两名工人及工具的总重力G=mg=220 kg×10 N/kg=2 200 N，因为不计滑轮重、绳重和摩擦，绳子自由端的拉力F=（G篮＋G）=×（600 N＋2 200 N）=700 N，电动机拉动绳子做的总功W=Fs=700 N×24 m=1.68×104 J，电动机拉动绳子做功的功率P===560 W，B正确；整个装置做的有用功W有=Gh=2 200 N×6 m=1.32×104 J，整个装置的机械效率η=×100%=×100%≈78.6%，C错误；在承载范围内，工人及工具的总质量越大，由W有=Gh=mgh 可知，有用功越大，额外功不变，由η===可知，有用功越大，额外功不变，机械效率越大，D错误。 3.（1）运动　（2）7.5　（3）竖直向下 【解析】（1）向下拉吊环，A是动滑轮，会随吊环一起向下运动，B是定滑轮，位置不变，可知A、B间的相对位置发生了改变，以A为参照物，B是运动的。（2）人拉力做功的功率P====7.5 W。（3）摩擦力方向与物体相对运动方向相反，向下拉吊环，重物竖直向上运动，可知摩擦力方向竖直向下。 4.改变力的方向　100　不能 【解析】车尾圆轮在此装置中相当于一个定滑轮，其主要作用是改变绳子拉力的方向，使人推车前行时能够拉动重物上升；拉力做的总功W总=Fs=500 N×2 m=1 000 J，拉力做的有用功W有=ηW总=80%×1 000 J=800 J，不计绳重及圆轮处的摩擦，克服摩擦力做的额外功W额=W总－W有=1 000 J－800 J=200 J，则摩擦力f===100 N。使用该斜面引重车，可以省力，但要克服摩擦所做额外功，使得总功大于有用功，不能省功。 5.动　100　1 【解析】当晾衣绳向右运动绷紧时，左边滑轮的轴也会随晾衣绳一起向右运动，故左边滑轮是动滑轮。在不计绳重、滑轮重、绳与滑轮及轮轴间的摩擦时，当滑轮组水平放置，绳端的拉力F绳与动滑轮受到物体的拉力F拉之间的关系为F绳=F拉，则晾衣绳的拉力F与重物M的重力G之间关系为G=F=F，故F=2G=2×50 N=100 N。当滑轮组水平放置，绳端移动的距离s绳与物体移动的距离s物之间的关系为s绳=ns物，则晾衣绳移动的距离s与重物M移动的距离sM之间关系为sM=ns，故晾衣绳移动的距离s===1 cm。 6.（1）改变拉力的方向 解：（2）当灯柱左端从水平地面刚被吊起时，灯柱可以看作以O为支点的杠杆 挂钩对灯柱的拉力为动力，灯柱的重力为阻力 由杠杆平衡条件可知FBl=G×l 代入数据得FB=3 000 N×=1 000 N 拉力F的大小F=FB=×1 000 N=500 N （3）有用功W有=G玻h=1 200 N×10 m=12 000 J 总功W总=F拉2h=800 N×2×10 m=16 000 J 机械效率η=×100%=×100%=75% 学科网（北京）股份有限公司 $