2024年中考物理復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識分點(diǎn)練 滑輪組相關(guān)計(jì)算

傳播先進(jìn)教育理念 提供科學(xué)教學(xué)方法地址：北京市東城區(qū)龍?zhí)堵?號 電話：400-688-17892024中考物理復(fù)習(xí)全國真題分類卷第一部分滑輪組相關(guān)計(jì)算1.(2022鎮(zhèn)江)如圖所示，用拉力F通過動滑輪將重90N的貨物勻速提升1m.動滑輪的機(jī)械效率為90%.不計(jì)繩重及滑輪與軸之間的摩擦.求：(1)上述過程中的有用功W有；(2)上述過程中拉力所做的功WF；(3)動滑輪所受的重力G動．第1題圖2.(2023百色)如圖所示，工人師傅用滑輪組將重為500N的物體在30s內(nèi)勻速提升到6m高的樓上，已知動滑輪重為100N，不計(jì)繩重及摩擦．求：(1)拉力F；(2)拉力的功率；(3)滑輪組的機(jī)械效率．(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))第2題圖3.(2023蘇州)用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s.(1)若不計(jì)動滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對繩的拉力F；(2)實(shí)際中動滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功．第3題圖4.(2021泰安)如圖所示，甲工人用水平推力F甲推動重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動2m至倉庫門口A處，用時(shí)10s，此過程中甲工人做功的功率P甲＝30W；乙工人接著使用滑輪組拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動3m到達(dá)指定位置B，拉力F乙為80N．求：(1)甲工人做的功；(2)該滑輪組的機(jī)械效率．第4題圖5.(2023青海省卷)某建筑工人用300N的拉力，在25s內(nèi)將重力為800N的水泥利用滑輪組勻速提高4m，如圖所示．若不計(jì)摩擦和繩重，請你完成下列計(jì)算：(1)動滑輪的重力；(2)工人做功的功率；(3)該裝置的機(jī)械效率．第5題圖6.(2023梧州)如圖所示，利用滑輪把重為300N的物體從斜面底端沿斜面往上勻速拉動10m，物體升高了6m，所用時(shí)間為10s，該裝置的機(jī)械效率為75%，繩子自由端拉力為F，其方向始終與斜面平行，求在此過程中：(1)拉力做的有用功；(2)拉力的大小；(3)拉力的功率．第6題圖7.(2022河北)圖甲是一輛起重車的圖片．起重車的質(zhì)量為9.6t，有四個(gè)支撐腳，每個(gè)支撐腳的面積為0.3m2，起重時(shí)汽車輪胎離開地面．圖乙是起重機(jī)吊臂上的滑輪組在某次作業(yè)中將質(zhì)量為1200kg的貨物勻速提升，滑輪組上鋼絲繩的拉力F為5000N，貨物上升過程中的s－t圖像如圖丙所示．(不考慮繩重，g取10N/kg)求：(1)提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強(qiáng)；(2)拉力F的功率；(3)提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率．第7題圖8.(2021棗莊)如圖所示，工人師傅用150N的拉力，使重為1000N的物體以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，已知物體在運(yùn)動時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.2倍．不計(jì)繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦．求：(1)工人師傅拉力的功率；(2)動滑輪的重；(3)若物重增大到2000N，則滑輪組的機(jī)械效率是多少？第8題圖9.(2022張家界)黨的十九大報(bào)告提出，要建設(shè)生態(tài)宜居、生活富裕的新農(nóng)村．某興趣小組在社會實(shí)踐中來到某鄉(xiāng)村建筑工地，建筑工地工人們用如圖甲所示的滑輪組來提升重物，不計(jì)繩重和摩擦．(1)一個(gè)工人質(zhì)量為60kg，豎直向上勻速拉動700N的重物時(shí)，繩上拉力為400N，將重物提升2m用時(shí)20s，滑輪組的機(jī)械效率為多少？(2)在這20s的時(shí)間內(nèi)拉力的功率為多少？(3)該工人能夠提升的最重的物體約為多少kg?(4)請你設(shè)計(jì)另一種最省力的繞線方式，并畫于圖乙中．(5)利用最省力的方式，提升800N的重物，求繩上拉力的大?。?6)利用最省力的方式，豎直向上以0.15m/s的速度勻速拉動繩子，求20s物體上升的距離．第9題圖參考答案1.解：(1)90J(2)100J(3)10N2.解：(1)由圖可知，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)n＝3，則由拉力F＝eq\f(G物＋G動,n)可得，F(xiàn)＝eq\f(G物＋G動,3)＝eq\f(500N＋100N,3)＝200N(2)拉力做的功W＝Fs＝Fnh＝200N×3×6m＝3600J拉力的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(3600J,30s)＝120W(3)工人所做的有用功W有＝Gh＝500N×6m＝3000JW總＝W＝3600J滑輪組的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(3000J,3600J)×100%≈83.3%3.解：(1)人對繩的拉力F＝eq\f(1,2)G物＝eq\f(1,2)×300N＝150N(2)h＝vt＝0.1m/s×10s＝1mW有＝G物h＝300N×1m＝300Jη＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(300J,400J)×100%＝75%克服動滑輪重力所做的功W動＝G動h＝40N×1m＝40J克服繩重和摩擦所做的額外功W額＝W總－W有－W動＝400J－300J－40J＝60J4.解：(1)甲工人做的功W甲＝P甲t＝30W×10s＝300J(2)由于貨物做勻速直線運(yùn)動，貨物與路面間的摩擦力f＝F甲＝eq\f(W甲,s1)＝eq\f(300J,2m)＝150N滑輪組對貨物的拉力F＝f＝150N由圖可知，n＝3，則該滑輪組的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Fs2,F乙s繩)×100%＝eq\f(Fs2,nF乙s2)×100%＝eq\f(150N,3×80N)×100%＝62.5%5.解：(1)由圖可知，繩子的有效段數(shù)n＝3，不計(jì)摩擦和繩重，動滑輪的重力G動＝nF－G＝3F－G＝3×300N－800N＝100N(2)當(dāng)水泥提高h(yuǎn)＝4m時(shí)，繩子自由端所移動的距離s＝3h＝3×4m＝12m工人做的總功W總＝Fs＝300N×12m＝3600J工人做功的功率P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(3600J,25s)＝144W(3)工人做的有用功W有＝Gh＝800N×4m＝3200J該裝置的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(3200J,3600J)×100%≈89%6.解：(1)拉力做的有用功W有用＝Gh＝300N×6m＝1800J(2)由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)n＝2繩子自由端移動的距離s繩＝ns物＝2×10m＝20m由η＝eq\f(W有用,W總)得，拉力做的總功W總＝eq\f(W有用,η)＝eq\f(1800J,75%)＝2400J由W＝Fs得，拉力的大小F＝eq\f(W總,s繩)＝eq\f(2400J,20m)＝120N(3)拉力的功率P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(2400J,10s)＝240W7.解：(1)提升貨物過程中，起重車對水平地面的壓力F壓＝G車＋G貨＝9.6×103kg×10N/kg＋1200kg×10N/kg＝1.08×105N支撐腳與地面的總接觸面積S＝4×0.3m2＝1.2m2提升貨物過程中起重車對水平地面的壓強(qiáng)p＝eq\f(F壓,S)＝eq\f(1.08×105N,1.2m2)＝9×104Pa(2)由圖丙可知，貨物上升的速度v物＝eq\f(s,t)＝eq\f(2.5m,10s)＝0.25m/s由圖乙可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝3，所以繩端移動的速度v繩＝nv物＝3×0.25m/s＝0.75m/s拉力F的功率P＝Fv繩＝5000N×0.75m/s＝3.75×103W(3)由圖丙可知，貨物上升的距離s＝2.5m，則繩端移動的距離s繩＝ns＝3×2.5m＝7.5m貨物的重力G貨＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N提升貨物過程中滑輪組的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(G貨s,Fs繩)×100%＝eq\f(1.2×104N×2.5m,5×103N×7.5m)×100%＝80%8.解：(1)由圖可知，n＝2，繩子自由端移動的速度v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s工人師傅拉力的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv＝150N×0.4m/s＝60W(2)物體所受地面的摩擦力f＝0.2G＝0.2×1000N＝200N由于不計(jì)繩重和摩擦，則有F＝eq\f(G動＋f,2)解得G動＝2F－f＝2×150N－200N＝100N(3)若物重增大到2000N，則物體所受地面的摩擦力f′＝0.2G′＝0.2×2000N＝400N滑輪組的機(jī)械效率η＝eq\f(W有用,W總)×100%＝eq\f(f′s′,（f′＋G動）s′)×100%＝eq\f(400N,400N＋100N)×100%＝80%9.解：(1)由圖甲可知，繩子的有效段數(shù)n＝2繩子自由端移動的距離s＝2h＝2×2m＝4m有用功W有＝G物h＝700N×2m＝1400J總功W總＝Fs＝400N×4m＝1600J滑輪組的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1400J,1600J)×100%＝87.5%(2)拉力的功率P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(1600J,20s)＝80W(3)由F＝eq\f(1,n)(G物＋G動)可知，動滑輪的重力G動＝2F－G物＝2×400N－700N＝100N工人在繩子自由端施加的最大拉力F′＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N則工人能提升物體的最大重力G物′＝2F′－G動＝2×600N－100N＝1100N則能提升物體的最大