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2023年中考物理重点核心知识点专题讲练 第14讲 滑轮题型分类
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中考物理二轮复习策略
第二轮:专题复习,优化网络
第二轮复习时应打破章节的限制,完善并梳理初中物理知识结构,找出知识点之间的内在联系,要使前后知识联系起来,系统巩固知识,形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体,使复习具有系统性。具体可以从以下几点进行专题复习:
1、按照知识点可以将初中物理分成力、热、声、光、电等版块,用知识树的形式把每个版块涉及的内容展现出来,建立相对独立的知识体系。
2、按照中考题目类型,可以分为选择、填空、实验探究(包括操作实验)、计算、信息综合等专题,进行专门练习,体会每种题型常见解题方法,使复习纵横交错,既练习了解题技巧,又能从整体上掌握复习重点。
3、通过对某些特殊知识点的深挖细究,达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。例如电学中的滑动变阻器,是探究欧姆定律、测定小灯泡的电阻、测定小灯泡的电功率、探究影响电磁铁磁性强弱的因素等实验中不可缺少的重要仪器。
第14讲 滑轮题型分类
类型一:定滑轮和动滑轮的实质
滑轮类型 | 定滑轮 | 动滑轮 | 动滑轮 |
装置图 | |||
实质 | 改变力的方向,不改变力的大小,实质是一个等臂杠杆。 | 不改变力的方向,但是可以改变力的大小,实质是动力臂等于阻力臂的二倍的省力杠杆。 | 改变力的方向,但是可以改变力的大小,实质是动力臂等于阻力臂的一半的费力杠杆。 |
如图,甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上,不计滑轮重力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人用力一样大
B.甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离
C.乙用力比甲小
D.甲乙使绳索移动的距离相等
1.关于简单机械的使用,说法错误的是( )
A.使用撬棒可以省力 B.使用定滑轮不能省距离
C.使用动滑轮可以省力 D.使用滑轮组既可以省力又可以省距离
2.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后( )
A.A、B均静止 B.无法确定A、B的运动情况
C.A上升 D.A下降
3.如图所示,用下列简单机械,使重力为G的物体都处于静止状态,其中用力最大的是(均不计摩擦)( )
A.B. C. D.
4.小明同学按如图所示进行实验操作(不计绳子与滑轮的摩擦),下列几种描述中正确的( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F1<F2=F3 D.F1=F2=F3
5.某工厂要提升一个笨重的零件,一位工人设计了以下四种方案,其中最省力的是(不计机械重、绳重和摩擦)( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,分别使用A、B两滑轮匀速提起重力为10N的同一物体,其中_______可以看作等臂杠杆(选填“A”或“B”);若不计摩擦和滑轮重力,所需竖直向上的拉力F2为_______N。当物体匀速上升时,它的机械能_______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
7.如图所示,物体A所受重力为200N。若滑轮重力和摩擦不计,当分别沿力F1和F2,的方向匀速提起物体A时,则F1_____F2(选填“>“、“<“或“=“)。若实际拉力F1=240N,则该滑轮的机械效率是 _____。
类型二:滑轮组中F,s,n,,之间的关系
滑轮类型 | 定滑轮 | 动滑轮 | 滑轮组 |
装置图 | |||
F运动的距离(s)和物体G移动的距离(h)的关系 | |||
F和之间的关系(忽略动滑轮自重、绳重和摩擦) | |||
F和之间的关系(忽略绳重和摩擦) |
【例2】如图每个滑轮的重为225N,重物G的重量为1275N,绳索重及摩擦均不计。
绳子股数:用一条直线讲动滑轮和动滑轮分开,和绳子有3个交点,即:
物重:
动滑轮重:
F运动的距离(s)和物体G移动的距离(h)的关系:
F和之间的关系(忽略绳重和摩擦):==1500N
8.如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下,均将重为G的物体匀速提升h的高度,且每个滑轮的重力都等于G0(G0<G),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的大小关系为F1=F2>F3
B.图甲和图丙中的装置消耗的额外功相等为G0h
C.图甲和图乙中的装置总功相等为Gh+G0h D.三种情况中的装置机械效率都不可能为100%
9.如图所示,用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物,物重都是600N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F甲为 ___________N。若将重物提高1m,乙滑轮组绳子的自由端移动的距离为 ___________m。
10.如图所示装置,滑轮重8N,其下端吊着22N的物体M,杠杆上A、B、C三点把杠杆四等分,不计摩擦及绳和杠杆质量,要使杠杆在水平位置静止,在C点施加竖直向上的力F应是___________N。
11.质量是6kg的物体A放在水平桌面上,小科利用如图所示的装置匀速拉动绳子的自由端并在5s内做了30J的功,物体A运动速度为0.5m/s,不计绳重及滑轮间摩擦。下列判断正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是1.0m/s
B.物体A受到的摩擦力大于12N
C.作用在绳子自由端的拉力F为6N
D.若动滑轮重1.2N,滑轮组的机械效率为90%
12.如图所示,利用滑轮组匀速提升重为10N的物体,动滑轮重2N,物体被提升了0.5m,不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是________m,绳端的拉力F是________N,其中定滑轮的作用是________,该滑轮的机械效率________。
13.如图所示,用20牛的拉力F匀速提起物体A,不计摩擦及滑轮重力,A的重力为______牛。若物体A在10秒内上升4米,此过程中拉力F做的功为______焦,功率为______瓦。
14.用如图所示装置测量动滑轮的机械效率,已知每个钩码重0.5N,动滑轮重0.1N,将钩码匀速提升0.2m,弹簧测力计示数为0.6N,则绳子自由端移动的距离为______m,克服动滑轮重力做的额外功为______J,动滑轮的机械效率为______。
15.不计绳重和摩擦,若工人用一个重100N的定滑轮,从井中将一个重500N的物体匀速竖直提高4m,拉力所做的功为______J;若工人使用一个重100N的动滑轮将重500N的物体在4s内匀速竖直提高4m,工人的拉力的大小为______N,拉力做功的功率为______W。
16.工人使用如图所示的滑轮组,在50s内将重1500N的物体A匀速提升1m,拉力F为500N。在此过程中,不计绳重和轮与轴间的摩擦。求:
(1)绳子自由端的移动速度v绳;
(2)动滑轮的总重G动。
17.小尚同学用如图所示的装置将水送住高处。已知水桶的质量为2kg、容积为18L(1L=1×10-3m3)。当匀速提升半桶水时,绳子自由端的拉力为75N。提水过程中克服绳重和摩擦做的额外功始终占总功的10%。求:
(1)水桶中装半桶水时水的质量;
(2)动滑轮的重力;
(3)用该装置提水时的最大机械效率。
18.如图甲所示,工人师傅利用动滑轮将重360N的货物匀速提起,拉力F=200N,货物上升的高度h与所用时间t关系的图像如图乙所示,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力 B.货物上升的速度v=0.4m/s
C.拉力F的功率P=80W D.动滑轮的机械效率
19.如图所示,用滑轮组提升质量为12kg的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m。所用拉力F为50N。则在提升物体的过程中(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
B.滑轮组提升物体做的有用功为300J
C.拉力做功的功率为30W
D.该滑轮组的机械效率为80%
20.工人用如图所示的滑轮组来提升货物,已知货物重400N,每个滑轮重50N,若物体在10s内被提升了6m,不计绳重和摩擦,则拉力F是___________N,绳自由端移动的距离是 ___________m,物体上升的速度是___________m/s,滑轮组的机械效率是___________(精确到1%)。
类型三:滑轮组中的连线问题
①拉力是物重的n分之一,n是指与动滑轮向连的绳子的段数,n是奇数先连动滑轮,n是偶数先连定滑轮
②从“内向外”连,绳不能交叉,不能松弛
③要注意人的位置是否适合拉绳子
【例3】小亮家正在装修房子,他计划用如图所示的器材把材料送到二楼窗口去,帮他设计最省力的方法,并在图中画出滑轮组的绕线。
21.如图所示,请画出人站在地面上利用滑轮组提起物体时的绕绳方法。
22.在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
23.如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重物A,请你完成滑轮组的绕线。
24.如下图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景,请在图中画出绳子的绕法,使滑轮组达到最省力的效果。
25.若用一个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组提升重物,请你用画线代替绳子,画出最省力的绕线方法。
26.如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图,在300N的拉力作用下,使质量为63kg的建筑材料以0.2m/s的速度匀速竖直上升,不计绳重和摩擦,求:
(1)请你画出滑轮组的绕线;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)动滑轮的重力。
类型四:水平方向滑轮组问题
①辨别出水平方向滑轮组中的动滑轮和定滑轮
②物体移动距离和绳端移动距离关系是与竖直方向的滑轮组相同的
③通过拉力做的功可以求出物体移动距离
④水平滑轮组一般是客服摩擦力做功
【例4】如图所示,重为800N的物体,在100N的水平拉力作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面匀速向左运动了2m。在此过程中,物体受到地面的摩擦力大小是物重的0.3倍,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.4m/s
B.滑轮组对物体的水平拉力为300N
C.该滑轮组的机械效率是80%
D.绳子自由端拉力的功率为40W
27.如图所示,在粗糙水平地面上,用10N的力F沿水平方向拉滑轮(不计滑轮重力)木板B静止,木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动,5s内木块A移动了0.5m,滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是( )
A.木块A受到的摩擦力为5N
B.地面对木板B的摩擦力为4N
C.5s内绳子拉力对木板B做的功为2J
D.拉力F的功率为0.5W
28.如图所示,用24N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动,物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑),下列说法正确的是( )
A.物体A受到地面的摩擦力是7N
B.滑轮移动的速度是0.4m/s
C.水平拉力F的功率是4.8W
D.在2s内绳子对物体A做的功为2.4J
29.遵守公共秩序文明停车是一种美德。在一次拖移违停车辆的过程中,拖车所用的装置可以简化为如图所示的滑轮组,交警指挥拖车用了时间,将水平路面上质量为的违停车匀速拖离了,钢绳自由端的拉力F为,地面与违停车的摩擦力为车重的倍(不计滑轮重)。则( )
A.钢丝绳自由端拉过的长度为
B.挂钩A受到的拉力大小为
C.拉力的功率为
D.整个装置的机械效率为88.9%
30.如图所示的滑轮组,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N,弹簧测力计示数为2N(不计绳、弹簧测力计和滑轮重)。则绳子自由端移动的距离为______m,拉力F的功率为______W,滑轮组的机械效率为______。
31.如图,小明用10N的水平拉力拉着重100N的物体A沿着水平面匀速运动了30cm,若滑轮组的机械效率是80%,则物体A与水平面之间的滑动摩擦力是______N。
32.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦)。
(1)此过程中,弹簧测力计的读数为 _____N;
(2)此过程中,物体A受到地面向 _____(选填“左”或“右”) _____N的摩擦力;
(3)计算此过程中,F2的功率(计算写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤);( )
(4)如果增大F2,物体A是否会运动?如果会,物体A将会向哪个方向运动;如果不会,请说明理由 _____。
33.质量为m棱长为a正方体木箱与两个滑轮按如图所示的方式组合。其中滑轮B的作用是 ___________;用力F拉动绳端,物体向左做匀速直线运动,此时物体所受地面的摩擦力为f,则拉力F=___________(不计摩擦、绳重及滑轮重);正方体对水平桌面的压强p=___________。(都用已知量的字母表示)
34.如图所示,用水平方向的力F拉绳子的一端,使物体A以2m/s的速度向左匀速运动,此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、弹簧测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦,则物体A在水平面受到的摩擦力为______N,拉力的功率为______W。
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