2023年中考物理考前20天终极冲刺(知识点+中考回顾+名师押题):滑轮

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资源描述

1、滑轮了解滑轮的分类;掌握动滑轮和定滑轮的作用;掌握定滑轮、动滑轮和滑轮组的计算;掌握滑轮组绳子的绕法。【知识网络】【考点梳理】1.定滑轮:(1)定义:工作时,轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。(2)实质:如图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。(3)作用:不能省力,但可以改变用力方向。2.动滑轮:(1)定义:轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮,称为动滑轮。(2)实质:如图乙所示,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。(3)作用:可以省力,但是不能改变力的方向。3.滑轮组:(1)组成:定滑轮和动滑轮(2)作用:既可以改变力

2、的大小又可以改变力的方向(3)滑轮组绳子自由端的拉力:(忽略绳子重和摩擦)。(4)物体上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系:。考点诠释:1. 组装滑轮组,在知道或算出滑轮组承担重物的绳子段数情况下,根据“奇动偶定”的原则,先确定绳子的一端是挂在动滑轮或定滑轮的钩上,再由里向外顺次绕线。2.时间t内,物体上升高度h,绳子自由端移动的距离s;物体移动的速度,绳子自由端移动的速度;所以物体上升的速度与绳子自由端移动的速度关系:。真题回眸1(2022四川宜宾统考中考真题)2021.7.1是庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行,伴随着嘹亮的国歌声,五星红旗冉冉升起。这是因为旗杆

3、顶部有一个滑轮,如图,该滑轮的作用是()A增大绳子自由端移动的距离B减小拉力C改变拉力的方向D减少拉力做功【答案】C【详解】旗杆顶部滑轮的轴不动,是一个定滑轮,它能改变动力的方向,但不能省力、省功以及增大绳子自由端移动的距离。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。2(2022辽宁统考中考真题)使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦,下列说法正确的是()A滑轮组的机械效率为50%B动滑轮重为100NC绳子自由端拉力的功率为20WD增大物重机械效率不变【答案】B

4、【详解】A物体的重力G=mg=300kg10N/kg=3000N物体受到的摩擦力f=0.1G=0.13000N=300N则拉力F克服物体摩擦力做的有用功W有=fL=300N1m=300J由图可知,动滑轮用2段绳子拉物体,且弹簧测力计的示数为200N,则拉力F=200N,绳子自由端移动的距离s=2m,拉力做的总功W总=Fs=200N2m=400J滑轮组的效率,故A错误;B由可知,动滑轮重G动=nF-f=2200N-300N=100N,故B正确;C拉力的功率,故C错误;D若增大物重,则物体受到的摩擦力变大,物体移动相同的距离,滑轮组所做的有用功变大,而额外功不变,有用功在总功中所占的比例变大,因此

5、机械效率会变大,故D错误。故选B。3(多选)(2022山东潍坊统考中考真题)图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,吊篮可在电动机的作用下实现升降,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为,两名工人及工具的总质量为,某次吊升过程中,吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦,关于该过程的分析正确的是() A吊篮的动能不变B吊篮的机械能守恒C电动机对绳子的拉力为D电动机拉动绳子的功率为【答案】AD【详解】AB吊篮匀速上升的过程,质量不变,速度不变,高度升高,所以动能不变,重力势能变大,机械能变大,机械能不守恒,故A正确,B错误;C由图示知,承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时,电动

6、机对绳子的拉力,C错误;D绳子在30s内移动的距离s=4h=46m=24m,绳子移动的速度,电动机拉动绳子的功率P=Fv=600N0.8m/s=480W,故D正确。故选AD。4(2023山东泰安统考一模)杆秤是人们生活中常用的工具,如图是用杆秤测量物体M质量时的示意图,已知秤砣质量为0.3kg,提纽到秤钩的距离OB为3cm,当秤砣在A处时距提纽12cm,杆秤恰好平衡,不计秤杆及秤钩质量,则物体M质量为_kg。【答案】1.2【详解】根据题意可知,OB3cm,OA12cm,根据杠杆的平衡条件可知G物OBG砣OA,即m物gOBm砣gOA,则物体的质量为5(2023安徽蚌埠统考一模)如图是某简易杠杆的

7、示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体重力G=10N,拉力F的方向如图所示,则F=_N。【答案】20【详解】由图示知,拉力F的作用线与水平方向成30度角,则F对应的力臂据杠杆的平衡条件有,解得,F=20N。6(2022四川巴中中考真题)用如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦)把重350N的货物竖直匀速提高10m,用时40s,所用拉力为200N,此时滑轮组的机械效率为_,拉力的功率为_W。若用此滑轮组竖直匀速提升重450N的货物则滑轮组的机械效率为_。【答案】 87.5% 100 90%【详解】1把重350N的货物竖直匀速提高10m,对物体做的有用功为滑轮组上承担重量的绳子股数为n=2,所以绳子自

8、由端移动的距离为拉力做的总功为滑轮组的机械效率为2拉力的功率为3由可知,动滑轮的重力为若用此滑轮组竖直匀速提升重450N的货物,则滑轮组的机械效率为7(2023广东深圳二模)如图所示,画出使杠杆AOB在如图所示位置静止时所用最小力F及其力臂。【答案】【详解】根据杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,要最省力,即动力臂最长;由图知OA比OB长,所以OA作动力臂最长,最省力,过A点垂直于OA向上作垂线段,就得到动力F,OA即为其力臂L,如下图所示8(2022甘肃金昌中考真题)如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕绳方法。【答案】【详解】由于图中

9、只有一个动滑轮,承担物重的绳子段数最多为3段,此时最省力,其绕法如图所示9(2022广西河池统考中考真题)如图所示,请画出最省力的滑轮组绳子的绕法。【答案】【详解】根据题滑轮组的工作特点可知,使用滑轮组提升重物时,不计绳重和摩擦,绳端拉力F大小与绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n的关系为 因此绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数n越大,滑轮组越省力,由图示可知,题中绕过动滑轮且施加拉力的绳子股数最大为n=3,故最省力的滑轮组绳子的绕法如图所示:10(2023云南昆明统考一模)小华同学为“探究杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验。(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 _(选填“平衡”

10、或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 _(选填“左”或“右”)调节;(2)调节好杠杆后,为了获取实验数据,在图乙、丙两个方案中,按 _方案进行实验能更加方便地测出 _。(3)经过实验,得到的数据如下表:实验序号动力F1/N动力臂动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.50.101.00.152100.302.00.1532.00.151.50.20由数据可初步得到的结论是 _(用公式表示);(4)保持杠杆一直处于水平位置平衡,当弹簧测力计由图乙逐渐旋转至图丙所示位置时,弹簧测力计的示数 _(选填“变小”“变大”或“不变”)。(5)甲物体静置在水平地面上时,对地面的

11、压强为p0。小华将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,把质量为m0的乙物体悬挂在杠杆的B端,如图丁所示,此时杠杆在水平位置平衡且甲物体对地面的压强为p1,AOOB13,O为支点。要使甲物体刚好被细绳拉离地面,小华设计了以下两种方案,请你帮他完成;方案一:仅将支点O向 _(选填“左”或“右”)移动适当距离;方案二:仅增加乙物体的质量,则乙物体增加的质量为 _。【答案】 平衡 右 乙 力臂 F1L1F2L2 变大 左 【详解】(1)12如图甲所示,杠杆在此位置静止,所以此时杠杆处于平衡状态;要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右调节。(2)34力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置

12、平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,图乙所示实验,测力计拉力与杠杆垂直,可以直接从杠杆上读取测力计拉力力臂,图丙所示实验,拉力与杠杆不垂直,不便于测量测力计拉力力臂,图乙中竖直向上拉动实验操作更方便。(3)5由表中实验数据可知,F1L1F2L2,此时杠杆平衡,由此可得杠杆平衡条件是:F1L1F2L2。(4)6当弹簧测力计逐渐由图乙位置向右倾至图丙的位置时,弹簧测力计拉力的力臂在减小,根据杠杆的平衡条件,弹簧测力计的示数变大。(5)7方案一:将支点O向左移动适当的距离,OA减小,OB增大,由FAOAm0gOB可知,FA变大,当FAG甲时,甲物体刚好拉离地面。8方案二:

13、甲静止在地面,G甲F甲p0S,如图丁所示,当杠杆在水平位置平衡且甲物体对地面的压强为p1,此时物体对地面的压力F1p1S,杠杆A端受到的拉力FAG甲F1p0Sp1S由杠杆平衡条件可知FAOAG0OB,即(p0Sp1S)1m0g3则,当甲物体刚好被细绳拉离地面时,由杠杆平衡条件可知G甲OAG总OB即有p0S1(m0g+mg)3,则,所以。11(2023广东深圳二模)如图所示,一个重力为6N,密度为6g/cm3的合金块,悬挂在轻质杠杆的A点,O为支点,OA长10cm,此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重力为0.7N的物体,OB长70cm,杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦,求:(1

14、)合金块的体积;(2)A端受到绳子的拉力大小;(3)该液体密度为多少。【答案】(1)100cm3;(2)4.9N;(3)1.1103kg/m3【详解】解:(1)由题意可知,合金块的重力为G=6N,合金块的密度故合金块的体积(2)设A端受到的绳子拉力为F,B端的绳子拉力为F,由受力分析可知,B端的绳子拉力F等于物体的重力G物,即F=G物=0.7N因杠杆处于水平平衡状态,故由杠杆的平衡原理可得FOA=FOB解得A端受到的绳子拉力(3)对合金块受力分析可知,合金块受到向下的重力G,向上的绳子拉力F,向上的液体的浮力F浮,因合金块处于受力平衡状态,故由力的平衡可得G=F+F浮解得合金块所受浮力F浮=G

15、-F=6N-4.9N=1.1N故由F浮=液gV排可得,该液体的密度答:(1)合金块的体积为100cm3;(2)A端受到绳子的拉力大小为4.9N;(3)该液体密度为1.1103kg/m3。12(2022四川资阳统考中考真题)我国第十四个五年规划和2035年远景目标纲要明确提出,要推进以县城为重要载体的城镇化建设,加快推进公共服务、环境卫生、市政公用、产业配套等设施提级扩能,增强综合承载能力和治理能力。随着近期疫情防控形势的好转,各类基础设施建设正如火如荼的展开。如图所示,一建筑工人欲通过滑轮组向高的三楼阳台上运送建筑材料,已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用的力拉绳子,将重

16、为的建材在内匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上,不计建材和滑轮组长度,忽略绳的重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦,g取,求:(1)工人拉力F的功率P;(2)滑轮组装置的机械效率(结果保留2位小数);(3)滑轮组中动滑轮的质量m。【答案】(1)216W;(2)97.22%;(3)4kg【详解】解:(1)由图可知绳子自由端移动的距离拉力做的总功工人拉力的功率为(2)有用功为滑轮组的机械效率(3)不计绳重和摩擦则动滑轮的重力由知动滑轮的质量为答:(1)工人拉力的功率为216W;(2)滑轮组装置的机械效率为;(3)滑轮组中动滑轮的质量为。13(2022辽宁大连统考中考真题)如图所示,某工人利用滑轮组将

17、一个重为900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为75%,试求:(1)货箱上升的速度是多少?(2)有用功是多少?(3)拉力F是多少?【答案】(1)0.5m/s;(2)2700J;(3)400N【详解】解:(1)货箱在6s内匀速提升3m,则货箱的速度(2)由题意可知,将重为900N的货箱提升3m,所做的有用功(3)根据公式可知,拉力F做的总功由图可知,滑轮组用3段绳子承担物重,故s=3h=33m=9m根据公式可知,拉力F的大小答:(1)货箱上升的速度是0.5m/s;(2)有用功是2700J;(3)拉力F是400N。14(2022辽宁盘锦统考中考真题

18、)如图所示,工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m,用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2,动滑轮重为50N。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)求:(1)提升前石板对地面的压强;(2)石板上升的速度和工人师傅所用拉力;(3)拉力的功率。【答案】(1)500Pa;(2)0.2m/s, 250N;(3)100W【详解】解:(1)提升前石板对地面的压力为受力面积为提升前石板对地面的压强为(2)物体上升的速度为工人师傅所用拉力(3)绳端移动的距离为拉力做的总功为拉力功率为答:(1)石板对地面压强为500Pa;(2)石板上升的速度为0.2m/s,工人师傅所用拉力为

19、250N;(3)拉力功率为100W。15(2018湖南郴州中考真题)在新农村建设和精准扶贫中,市政府为某贫困山区甲村打了一口深井,如图所示已知圆柱形金属水桶质量为1kg,容积为8.6L,井深h15m,水深h22m,村民将水桶从井底以速度v0.06m/s匀速竖直向上提升(不计绳重及绳子与滑轮之间的摩擦,桶的厚度不能忽略,g10N/kg)求:(1)井底受到水的压强(2)桶未露出水面时,绳的拉力F拉6N,桶受到的浮力(3)已知水桶底面积为3dm2,桶高h33dm,以水桶口刚露出水面开始计时,到桶底刚离开水面的过程中,请写出绳的拉力F随时间t变化的函数式【答案】(1)20000Pa;(2)4N;(3)

20、F6N+18tN【分析】(1)根据液体压强的计算公式p水gh求出井底受到水的压强;(2)根据F拉GF浮求出浮力大小;(3)设圆柱形重物的高为h0,从铁块上表面与水面相平时开始计时,在时间为t时,铁块上升的高度(露出的高度)hvt,浸入的高度hhh,可求排开水的体积,利用FGF浮列出表达式【详解】解:(1)水深h22m,故井底受到水的压强:p水gh21.0103kg/m310N/kg2m20000Pa;(2)桶的重力:G桶m桶g1kg10N/kg10N,因为F拉+F浮G桶,所以桶受到的浮力:F浮G桶F拉10N6N4N;(3)绳的拉力F随时间t变化的函数式:FGF浮G桶+G水F浮m桶g+m水gF浮

21、1kg10N/kg+水V水gF浮10N+1kg/dm38.6dm310N/kgF浮96N水V排10N/kg96N1103kg/m3(0.03m20.3m0.03m20.06m/st)10N/kg6N+18tN答:(1)井底受到水的压强为20000Pa;(2)桶未露出水面时,绳的拉力F拉6N,桶受到的浮力为4N;(3)已知水桶底面积为3dm2,桶高h33dm,以水桶口刚露出水面开始计时,到桶底刚离开水面的过程中,请写出绳的拉力F随时间t变化的函数式为F6N+18tN【点睛】本题综合性比较强,考查内容比较多,包括压强计算,浮力计算,以及函数解析式的确定,是一道综合题名校预测1(2023河北廊坊统考

22、一模)对图中所示实验分析不合理的是()A甲:测力计示数与钩码重相等,说明使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向B乙:用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近后,一根远离,说明同种电荷互相排斥C丙:左边试管中的铁钉先锈蚀,右边试管中的铁钉后锈蚀,说明氯化钠能加快铁的锈蚀D丁:振荡后软塑料瓶变瘪,说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应2(2023河北邢台统考模拟预测)由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉的很紧。某些地方用图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。一次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块A(重为G)被匀速拉升的高度为h,拉力F和配重水泥块A的运动速度分别为vF和vA,(不考虑滑轮自重、绳重和绳与滑

23、轮间的摩擦)。下列说法中不正确的是()AM是定滑轮B拉力F2GCvA2vFDF做的功为Fh3(2023江苏常州校考一模)图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景,吊篮可在电动机的作用下实现升降,其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为40kg,两名工人及工具的总质量为200kg,某次吊升过程中,吊蓝在30s内匀速上升了6m,不计滑轮重、绳重和摩擦,关于该过程的分析正确的是()A电动机对绳子的拉力为800NB电动机拉动绳子的功率为480WC克服吊篮做的额外功是240JD吊篮的机械能守恒4(2023江苏常州校考一模)杠杆在生活中无处不在,如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是()A铁皮剪

24、B定滑轮C起瓶器D镊子5(2023广东校联考一模)如图所示,用不同简单机械将重为G的物体提起,使其均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是()AF3F1F2BF2F1F3CF1F2F3DF2F3F16(2022重庆渝北统考模拟预测)如图所示,在竖直方向上大小为600N的力F的作用下,重物A沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速上升,已知该装置机械效率为80%(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦),则下列说法正确的是()A拉力F的功率为60WB滑轮的重力为210NC滑轮移动速度为0.4m/sD物体A受到的绳子的拉力为960N7(2021四川成都四川省成都市七中育才学校校考三模)

25、图示装置中,每个滑轮重均为30N,如图甲所示,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,测力计的示数为530N;如图乙所示,在物体B下加挂重为90N的物体C后,同时用水平向左的力F拉动物体A,使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg。下列结论正确的是()A乙图测力计示数为610NB物体B的重力为720NC乙图F的大小为270NDF做功的功率为79.5W8(2023湖北咸宁校考二模)一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均

26、可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的重力为10000N,汽车所受阻力为800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为_,乙图中人拉动汽车的拉力至少为_。 9(2023湖南湘西统考一模)杠杆、滑轮作为生活的工具,让困难的事情简单化。(1)为了探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系,小明设计了如图1所示的装置。测量时,总保持杠杆在水平位置平衡,目的是 _;(2)改变动力臂,多次测量,根据记录的数据画出如图2所示的动力随动力臂变化的图像,则杠杆左端所挂重物的重力大小是 _N(杠杆上每一小格长度为1cm);小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积(如图2中阴影部分)总相等,原因是 _;(3)用如图3所示

27、的滑轮组将重为150N的物体匀速提升了2m,机械效率为75%,动滑轮重40N。则此过程中有用功为_J,克服绳重和摩擦做的额外功为 _J,拉力为 _N。10(2023江苏扬州校考一模)画出提升重物时最省力的绕绳方法。11(2023广东中山大学附属中学校考模拟预测)小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。(1)请在图乙中画出滑轮组的正确绕线方式;(2)求030s内物体上升的速度;(3)求020s内拉力做功的功率;(4)若物体底面积为200c

28、m2,求小明用100N的拉力拉物体时,物体对地面的压强?12(2023江苏扬州校考一模)如图,塔式起重机上的滑轮组匀速吊起1.2104N的重物升高2m时,拉力做的总功为3104J。求:(1)绳端所用拉力;(2)滑轮组的机械效率;(3)若克服摩擦和钢绳重所做的功5000J,求动滑轮重。13(2020四川达州统考模拟预测)用如图甲所示的滑轮组将水平地面上重为G=100N的物体水平向右拉,当小王用图乙所示随时间变化的水平向左的拉力F拉绳时,物体的速度v和水平移动的路程s随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示,只计物体与地面间的摩擦,其他摩擦及滑轮与绳子的质量不计,绳对滑轮的拉力方向均可看成水平方向

29、,g=10N/kg。求:(1)在01s内,物体与地面间的摩擦力f1及在12s内,物体与地面间的摩擦力f2.;(2)在23s内,拉力F3的功率;(3)在12s内,拉力F2的功。14(2023江苏苏州苏州中学校考模拟预测)用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为50N;如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置(如图所示),整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OCOD =12,A的体积为0.02m3,A重为450N,B重为300N,不计绳重与摩擦(水=1.0103kg/m3)。求:(1)水位上涨到A的上表面时,

30、A受到的浮力;(2)水位上涨过程中,当A物体五分之三露出水面时,电子秤所受的压力。15(2020北京校考模拟预测)如图是用滑轮组打捞水中物体的示意图,已知物体 A 的质量为 80kg,体积为 210-2m3。当卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力 F 为 400N 时,物体 A 在水中以 0.1m/s 的速度匀速竖直上升(物体A 始终未露出水面。不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg)。求:(1)物体 A 在水中(未露出水面)时受到的浮力 F 浮;(2)物体 A 在水中匀速竖直上升时,拉力 F 的功率 P;(3)动滑轮所受的重力 G 动。 1D【详解】A图甲中滑轮是定滑轮,发现弹簧测力计示数等于钩

31、码的重力,说明定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,故A正确,不符合题意;B图乙中,用丝绸摩擦过的两根玻璃棒带有同种电荷,靠近后,一根远离,说明同种电荷互相排斥,故B正确,不符合题意;C图丙中,左边试管中的铁钉先锈蚀,右边试管中的铁钉后锈蚀,说明氯化钠能加快铁的锈蚀,氯化钠与铁构成了原电池,氯化钠是强电解质,铁里的杂质与铁形成电极,加速导致铁的吸氧腐蚀,故C正确,不符合题意;D图丁中,振荡后软塑料瓶变瘪,也可能是二氧化碳能溶于水,且能与水发生化学反应,装置内气体压强也会变小,故D错误,符合题意。故选D。2D【详解】A由图可知,M的轴固定不动是定滑轮,故A正确,不符合题意;B由图可知,因为不计绳重

32、和摩擦时,所以轴端拉力,故B正确,不符合题意;C由图可知,拉力F移动的速度,则vA2vF,故C正确,不符合题意;D由图可知,轴端拉力F移动的距离,则轴端拉力F做的功,故D错误,符合题意。故选D。3B【详解】A由图可知,有4段绳子拉着动滑轮,不计滑轮重、绳重和摩擦,电动机对绳子的拉力为,故A错误;B绳子自由端移动的距离为s=4h=46m=24m,绳子自由端移动的速度为,根据P=Fv可知,电动机拉动绳子的功率为P=Fv=600N0.8m/s=480W,故B正确;C吊篮的重力为G吊篮=m吊篮g=40kg10N/kg=400N,克服吊篮做的额外功为W吊篮=G吊篮h=400N6m=2400J故C错误;D

33、吊篮匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变;同时高度变大,其重力势能变大;因动能不变,重力势能变大,且机械能为动能与势能的和,所以机械能增大,即机械能不守恒,故D错误。故选B。【点睛】本题考查了动能和机械能的大小变化、功率的计算、速度公式的应用、额外功的计算等,难度不大。4D【详解】A铁皮剪在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;B定滑轮在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;C起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;D镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。故选D。5A【详解】由题知,不计机械自重和摩擦;第一幅图为杠

34、杆,且L1=L2,所以为等臂杠杆,由杠杆平衡条件可得F1=G;第二幅图为滑轮组,承担总重的绳子段数n=3,则F2=;第三幅图是动滑轮,但动力作用在轴上,费一倍的力,则F3=2G。由此可知F3F1F2,故A正确,BCD错误。故选A。6A【详解】AC该滑轮是动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知,动力F(或动滑轮)移动的距离是物体A移动距离的二分之一,重物A沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速上升,可知力F(或动滑轮)的移动速度为A的二分之一,拉力F的功率为故A正确,C错误;BD该装置机械效率为,解得,A的重力为重物A沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速上升,故受到的绳子的拉力与受到的重力为一对平

35、衡力,大小相等,故物体A受到的绳子的拉力为240N,以动滑轮为研究对象进行受力分析,如下图所示同一根绳子上的拉力相等,所以F1=F2=G,由力的平衡条件可得,F= F1+F2 +G轮=2G+G轮滑轮的重力为G轮=F-2G=600N-2240N=120N,故BD错误。故选A。7BD【详解】B在甲图中,设物体A与地面的摩擦力为f,由于物体A匀速,故绳子对A的拉力也为f,对定滑轮受力分析,定滑轮受到了向下的重力和绳子对定滑轮的拉力和弹簧测力计对定滑轮的拉力,拉力的大小为2f,则可以列等式则经计算可知,摩擦力的大小为250N,再对动滑轮进行受力分析,其受到了向下的重力,和绳子的拉力,重物对其的拉力,故

36、可以列等式,则重物B的重力为,故B正确;A C D再对乙进行分析,先对动滑轮进行受力分析,绳子的拉力为再对定滑轮进行受力分析,则弹簧测力计的示数为,故A错误;再对乙图中,物体A受力分析,在水平方向上,其受到了向左的拉力F,向右摩擦力和向右的绳子的拉力,则拉力F 等于,故C错误;由于动滑轮上的绳子有三根,则物体A的速度为物体B的三倍,则物体A的速度为,F做功的功率为,故D正确。故选BD。7BD【详解】B在甲图中,设物体A与地面的摩擦力为f,由于物体A匀速,故绳子对A的拉力也为f,对定滑轮受力分析,定滑轮受到了向下的重力和绳子对定滑轮的拉力和弹簧测力计对定滑轮的拉力,拉力的大小为2f,则可以列等式

37、则经计算可知,摩擦力的大小为250N,再对动滑轮进行受力分析,其受到了向下的重力,和绳子的拉力,重物对其的拉力,故可以列等式,则重物B的重力为,故B正确;A C D再对乙进行分析,先对动滑轮进行受力分析,绳子的拉力为再对定滑轮进行受力分析,则弹簧测力计的示数为,故A错误;再对乙图中,物体A受力分析,在水平方向上,其受到了向左的拉力F,向右摩擦力和向右的绳子的拉力,则拉力F 等于,故C错误;由于动滑轮上的绳子有三根,则物体A的速度为物体B的三倍,则物体A的速度为,F做功的功率为,故D正确。故选BD。8 800N 400N【详解】1由于汽车所受阻力为800N,所以拉汽车的力至少为800N,甲图中滑

38、动固定在树上,所以是定滑轮,定滑轮不能省力,所以绳端的拉力至少为800N。2 图乙中滑轮与汽车一起运动,所以是动滑轮,由于动滑轮能省一半的力,所以绳端的拉力至少为400N。9 便于从杠杆上直接读出力臂 1.5 阻力与阻力臂的乘积保持不变 300 20 100【详解】(1)1测量时,为了便于从杠杆上直接读出力臂,所以要保持杠杆在水平位置平衡。(2)23由题意可知,只改变动力臂,多次测量,阻力与阻力臂的乘积保持不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,利用图像中一组数据得图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积是动力与动力臂的乘积,根据杠杆平衡条件可知,F1L1=F2L2,而阻力与阻力臂的乘积保

39、持不变,故图像中每次描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等。(3)456在提升物体的过程中,克服物体的重力所做的功为有用功,大小为W有=G物h=150N2m=300J由于机械效率=75%,则总功为所以拉力做的额外功为W额外=W总-W有用=400J-300J=100J克服动滑轮的重力做的功为W动=G动h=40N2m=80J拉力做的额外功等于克服绳重和摩擦做的功加上克服动滑轮的重力所做的功,所以克服绳重和摩擦做的额外功为W额1=100J-80J=20J因为与动滑轮连接的绳子股数n=2,所以绳子自由端移动的距离为重物上升高度的2倍,即绳子自由端移动的距离为s=2h=22m=4m拉力做的总功为W总=4

40、00J,所以拉力为10【详解】对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,有两种绕法:一是绳子先系在定滑轮的下挂钩上,用这种绕法时滑轮组上的滑轮都使用,有四股绳子承担物重;不计绳重、摩擦以及动滑轮重时,拉力是滑轮组提升物重的四分之一;二是绳子先系在动滑轮的上挂钩上,最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮,有一个动滑轮没有使用,这种绕法只能有三股绳子承担物重,不计绳重、摩擦以及动滑轮重时,拉力是滑轮组提升物重的三分之一;由此可知,滑轮组最省力的绕法是承担物重绳子股数最多的第一种,如图所示11(1);(2)0.1m/s;(3)54W;(4)1.2104Pa【详解】解:(1)根据图像可知,物体上升的高

41、度和绳子自由端竖直移动的距离的关系可知,当绳子自由端移动9m时,物体上升的高度是3m,说明承担物重绳子的股数为滑轮组的正确绕线方式如下图所示:(2)根据题意可知,030s内,物体上升的高度s物=3m,物体上升的速度(3)由题意可得,020s内,物体匀速上升,绳子的拉力为绳子自由端移动的速度为根据,可得,拉力做功的功率为P=Fv绳=180N0.3m/s=54W(4)小明用100N的拉力拉物体时,绳子对物体的拉力为F物=nF-G动=3100N-40N=260N物体对地面的压力F压=G物-F物=500N-260N=240N,受力面积为S=200cm2=0.02m2则物体对地面的压强答:(1)见解析;

42、(2)030s内物体上升的速度是0.1m/s;(3)020s内拉力做功的功率是54W;(4)小明用100N的拉力拉物体时,物体对地面的压强是1.2104Pa。12(1)5000N;(2)80%;(3)500N【详解】解:(1)由图可知n3,绳子自由端移动的距离为由,可知,绳端所用拉力为(2)拉力做的有用功为滑轮组的机械效率为(3)总的额外功为则克服动滑轮所做的功动滑轮的重力为答:(1)绳端所用拉力为5000N;(2)滑轮组的机械效率为80%;(3)若克服摩擦和钢绳重所做的功5000J,动滑轮重为500N。13(1)30N,45N;(2)67.5W;(3)45J【详解】(1)由图甲知,滑轮组中承

43、重绳的根数为3根,结合乙、丙、丁三图知,01s内,绳子端的拉力F1=10N,物体处于静止状态,此时物体受到定滑轮的拉力F1=3F1=310N=30N则物体与地面间的摩擦力f1=F1=30N在12s内,绳子端受到的拉力F2=20N,物体处于加速运动状态,通过的路程h=0.75m;23s内,绳子端受到的拉力F3=15N,物体处于匀速直线运动状态,速度v=1.5m/s,此时物体受到定滑轮的拉力F3=3 F3=315N=45N则物体受到的摩擦力f3= F3=45N而12s和23s,物体与地面的接触相同,对地面的压力也相同,所以两次物体与地面的滑动摩擦力相同,即f2= f3=45N(2)23s内,绳子端

44、移动的速度v=3v=31.5m/s=4.5m/s拉力的功率P=F3v=15N4.5m/s=67.5W(3)由第(1)题分析得,在12s内,绳子端通过的路程为s=3h=30.75m=2.25m此时拉力所做的功W=F2s=20N2.25m=45J答:(1)在01s内,物体与地面间的摩擦力f1为30N,在12s内,物体与地面间的摩擦力f2.为45N;(2)在23s内,拉力F3的功率为67.5W;(3)在12s内,拉力F2的功45J。14(1)200N;(2)230N【详解】解:(1)当水位上涨到A的上表面时,A浸没在水中,所以A排开水的体积为V排=VA=0.02m3所以A受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.02m3=200N(2)水位上涨过程中,当A物体露出水面时,A排开水的体积为物体A此时受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.008m3=80N物体A受到浮力、重力和滑轮组的拉力,三力平衡,所以滑轮组的拉力为F=GA-F浮=450N-80N=370N根据力的作用的相互性可知,物体A对滑轮组拉力F= F=370N不计绳重与摩擦,用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为50N,则动滑轮

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