專題16 滑輪組中考問題考法與解法【無(wú)答案】

專題16滑輪組問題考法與解法知識(shí)點(diǎn)1：用滑輪組豎直提升物體有用功、額外功和總功以及機(jī)械效率的求法（1）有用功W有用=Gh（2）總功W總=Fs（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s=nh其中h是重物G被提升的高度，s是動(dòng)力F移動(dòng)的距離，n是動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。（5）滑輪組機(jī)械效率的求解用滑輪組提升物體時(shí)，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機(jī)械效率?；喗M機(jī)械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(G/nF)×100％知識(shí)點(diǎn)2：用滑輪組水平拉動(dòng)物體有用功、額外功和總功以及機(jī)械效率的求法（1）有用功W有用=fs2（2）總功W總=Fs1（3）額外功W額外=W總—W有用（4）s1=ns2其中s1是動(dòng)力F移動(dòng)的距離，s2是重物水平移動(dòng)的距離，f是物體勻速運(yùn)動(dòng)受到的阻力，n是動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。（5）滑輪組機(jī)械效率的求解用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，有用功和總功的比值.稱為滑輪組機(jī)械效率?；喗M機(jī)械效率公式：η＝（W有用/W總）×100％η＝（W有用/W總）×100％=(fs2/Fs1)×100％知識(shí)點(diǎn)3：探究滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)（1）原理：η=W有/W總（2）應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S（3）器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。（4）注意：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的是保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。（5）結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：1）動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。2）提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。3）摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多?！纠}1】（2020四川南充）如圖所示，重為2N的物體A放在水平桌面上，重為5N的物體B掛在動(dòng)滑輪下，每個(gè)滑輪重為1N(不計(jì)繩重和摩擦)，B恰好可以勻速下降?，F(xiàn)對(duì)A施加水平向左的拉力使B上升，當(dāng)B以0.3m/s的速度勻速上升時(shí)，拉力大小為F。下列說法正確的是（）A.B勻速下降時(shí)，物體A受到3N的摩檫力B.拉力F的大小為4NC.拉力F的功率為3.6WD.B勻速上升0.6m的過程中，拉力F做功2.4J【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示，工人用250N的力將重400N的物體勻速提升2m，共用了10秒，若在此過程中（忽略繩重和摩擦），下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的距離是6mB．動(dòng)滑輪的重是10NC．工人做功的功率是80WD．滑輪組的機(jī)械效率是80％【例題2】（2020江蘇連云港）用如圖所示滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升1m，拉力大小為120N，拉力做功的功率為______W，有用功為______J，滑輪組的機(jī)械效率為______?！緦?duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示，在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，用滑輪在10s內(nèi)將重為40N的物體勻速提升2m，已知拉力F為25N，則在這個(gè)過程中拉力做的功是J，滑輪組的機(jī)械效率是，若勻速提升重為80N的物體，則這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率將（變大/變小/不變）?！纠}3】（2020甘肅天水）在九年級(jí)物理拓展課上，李博同學(xué)模擬某建筑工地上塔吊的工作情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組來(lái)提升裝修材料，若他用250N的拉力在20s內(nèi)將450N的材料提升了10m，（不計(jì)繩重和摩擦，g＝10N/kg）。求：（1）拉力的功率是多少？（2）提升450N材料時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率是多少？（3）若繩子能承受的最大拉力為400N時(shí)，此滑輪組的機(jī)械效率最大可提高到多少？【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示，司機(jī)師傅利用滑輪組把汽車從泥坑里拖出來(lái)（泥坑可近似看成水平面），在此過程中汽車勻速移動(dòng)了1m，共用時(shí)5s，已知汽車所受阻力為1200N，司機(jī)師傅的拉力功率為300W，在考慮滑輪組摩擦阻力影響因素條件下，求：（1）司機(jī)師傅的拉力為多大？（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少？【例題4】（2020天津）在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時(shí)，小明提出了如下猜想：猜想一：滑輪組機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)；猜想二：滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān)；為了驗(yàn)證猜想，準(zhǔn)備的器材如下：兩個(gè)相同的滑輪、一根細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測(cè)力計(jì)；小明把兩個(gè)滑輪分別作為定滑輪和動(dòng)滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N蠅瑞移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率??12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.503請(qǐng)你解答如下問題：(1)表中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為______：根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的繞線方式（）；(2)分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率______（選填“越高”“越低”或“不變”）；(3)為了驗(yàn)證猜想二，還需增加的實(shí)驗(yàn)器材是______?【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】某小組同學(xué)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)步驟有：（i）按照如圖所示安裝滑輪組，測(cè)鉤碼重力G并記鉤碼和繩端的位置（ii）用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢拉動(dòng)繩端，使鉤碼上升，讀出拉力F的值，并測(cè)出鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s；（iii）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中（表格略）；（iv）多次改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；（v）用動(dòng)滑輪質(zhì)量不同的兩個(gè)滑輪組吊相同的鉤碼，分別測(cè)機(jī)械效率；（vi）分析測(cè)量結(jié)果，討論影響機(jī)械效率的因素回答以下問題：（1）除了如圖所示器材和彈簧測(cè)力計(jì)外，還需要的器材是。（2）滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=（用直接測(cè)得的物理量符號(hào)表示）。（3）關(guān)于影響滑輪組機(jī)械效率的因素，該小組同學(xué)討論后得到以下認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的有（填序號(hào)，可能不止一項(xiàng)正確）。A．在相同情況下，摩擦越大，機(jī)械效率越小B．在相同情況下，摩擦越大，機(jī)械效率越大C．忽略摩擦，定滑輪質(zhì)量相同，則機(jī)械效率相同D．忽略摩擦，動(dòng)滑輪質(zhì)量相同，則機(jī)械效率相同E．忽略摩擦，動(dòng)滑輪質(zhì)量相同，所吊重物質(zhì)量越大，則機(jī)械效率越大F．忽略摩擦，動(dòng)滑輪質(zhì)量相同，所吊重物質(zhì)量越大，則機(jī)械效率越小一、選擇題1.（2020山東聊城）如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲。乙兩種裝置，分別將A、B兩物體勻速向上提升，若所用拉力大小相等，繩端在相同時(shí)間內(nèi)移動(dòng)了相同的距離。不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（）A.兩物體上升的速度相同B.兩種裝置的機(jī)械效率相等C.兩次提升物體所做的有用功相等D.兩種裝置中拉力做功的功率相等2.（2020湖南常德）如圖所示，用F1的力將物體B勻速提升h，F(xiàn)1做功600J，若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為1000J。下列說法正確的是（）A.兩個(gè)過程中的拉力F1=3F2 B.F1做功的功率比F2做功的功率小C.滑輪組機(jī)械效率為40% D.F2做功的距離為3h3．（2020衡陽(yáng)模擬）如圖所示，工人用150N的拉力通過滑輪組吊起質(zhì)量為20kg的箱子。若箱子被勻速豎直提升了2m，不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg，則（）A．箱子的重力勢(shì)能增大B．動(dòng)滑輪的重力為100NC．工人施加的拉力做的功為300JD．滑輪組的機(jī)械效率為66.7%二、填空題4.（2020濱州模擬）如圖是某建筑工地上提升建筑材料用的滑輪組示意圖，其動(dòng)滑輪質(zhì)量15kg，某次提升材料質(zhì)量240kg，材料在空中靜止時(shí)，不計(jì)繩重和繩與滑輪間摩擦，則豎著向上的拉力F=N；豎著向上勻速提升材料，摩擦影響較大，實(shí)際所用的拉力大小是1000N，并將材料提升了10m高．則滑輪組的機(jī)械效率是．（取g=10N/kg）5.（2020天水模擬）利用圖中的滑輪組提升重物A（物體A重1600N），滑輪組的機(jī)械效率為80%，當(dāng)物體勻速提升時(shí)，作用在繩端的拉力F為_____N，如果增大物重，此滑輪組的機(jī)械效率____．（選填“變大”、“變小”或“不變”）6.（2020河北石家莊模擬）如圖中，物體A重50N，物體B重30N，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．如果在物體A上加一個(gè)水平向左的力F2拉動(dòng)物體A，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升，2s內(nèi)拉力F2所做的功是________J．（滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì)）8.（2020貴州黔西南）如圖所示，工人們用同一滑輪組，根據(jù)需要有兩種方式來(lái)提起等重的建筑材料，若不計(jì)摩擦和繩重，則F1______F2，機(jī)械效率ηA______ηB。（填“>”“=”或“<”）三、實(shí)驗(yàn)探究題8.（2020湖北襄陽(yáng)模擬）同學(xué)們?cè)谔骄俊坝绊懟喗M機(jī)械效率高低的因素”時(shí)提出了下列假設(shè)：猜想一:滑輪組機(jī)械效率高低可能與動(dòng)滑輪重有關(guān)；猜想二:滑輪組機(jī)械效率高低可能與被提物重有關(guān)；猜想三:滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；猜想四:滑輪組機(jī)械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關(guān)。一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)滑輪組，并將所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表：（1）在表中填上四次實(shí)驗(yàn)的繩子的股數(shù)n和機(jī)械效率。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)____和____(填①、②、③、④)可知，滑輪組機(jī)械效率高低與被提物重有關(guān)；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)②和④可知，滑輪組的機(jī)械效率與________________________無(wú)關(guān)；（4）通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越______；（5）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)應(yīng)該選用_______(填“同一”或“不同”)滑輪組，提升_______(填“相同”或“不同”)的高度去研究。四、綜合應(yīng)用題9．（2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工）如圖所示，人用滑輪組拉著重810N的物體使其沿豎直方向以0.1m/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)了5s，人對(duì)繩子向下的拉力為300N．求：（1）物體上升的高度；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）拉力的功率。10．（2020蘇州）科技館里兩位老人正饒有興致地體驗(yàn)升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡(jiǎn)圖（如圖）進(jìn)行研究。若爺爺質(zhì)量m人＝60kg，奶奶用F＝240N的拉力將爺爺勻速拉升