2019中考物理 知識(shí)點(diǎn)全突破系列 專題60 動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算(含解析)

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1、 動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算 一、單選題 1.如圖所示,工人師傅用動(dòng)滑輪將箱子吊到陽臺(tái)上,箱子重為500N,動(dòng)滑輪重為10N.在工人師傅豎直向上的拉力F作用下,箱子勻速上升了2m,不計(jì)繩重和摩擦,則在此過程中(?? ) A.F=250N B.F=510N C.繩自由端被收起的長度為4m D.裝置的機(jī)械效率η=100% 2.如下圖所示,拉力F=80N,物體重力G=120N,不計(jì)摩擦和繩重。若將物體勻速提高1m,以下說法不正確的是(?? ) A.?拉力做的有用功為80J?????????????????????????????????????????B.?動(dòng)滑輪的重力為40N C

2、.?拉力做的總功為160J??????????????????????????????????????????D.?該滑輪組的機(jī)械效率為75% 3.用圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體,已知滑輪重20N,手的拉力分別為F1和F2;機(jī)械效率分別為η甲和η乙(繩重和摩擦力不計(jì))。則(??? ) ?? A.F甲=F乙??? η甲=η乙 B.F甲<F乙??? η甲<η乙 C.F甲>F乙??? η甲<η乙 D.F甲>F乙??? η甲>η乙 4.如圖,用同一滑輪勻速提升同一重物(不計(jì)摩擦),圖中F1、F2、F3、F4之間的大小關(guān)系正確的是(? ) ?

3、 A.F1=F2 B.F3=F4 C. D. 5.用如圖所示的滑輪或滑輪組,將同一物體勻速提高h(yuǎn),最省力的是(滑輪重不計(jì))(?? ) A. B. C. D. 6.小柯用圖中裝置提升重為400牛的物體,不計(jì)摩擦和滑輪自重,下列說法正確的是(? ) A.兩個(gè)滑輪均為定滑輪 B.人將繩子拉過1米,物體也上升1米 C.物體勻速上升時(shí),人對(duì)繩子的拉力為200牛 D.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向 7.如圖所示,站在水平地面上的工人用200N的拉力將360N重的木箱勻速向上提升時(shí),木箱在10s的時(shí)間內(nèi)上升了2.5m,滑輪組的機(jī)

4、械效率為η1;如果工人用同一個(gè)滑輪組以相同的速度一次提升兩個(gè)相同的木箱時(shí),拉力的大小為F,拉力的功率為P,滑輪組的機(jī)械效率為η2。不計(jì)繩重和摩擦,則下列判斷正確的是( ??) A.?機(jī)械效率η1=90%???????????????????????????????????????????????B.?動(dòng)滑輪的重力G=240N C.?拉力的大小F=400N???????????????????????????????????????????D.?拉力的功率P=100W 二、填空題 8.小剛用如圖所示的動(dòng)滑輪提起140N的水桶,動(dòng)滑輪重20N(不計(jì)繩重和摩擦),小剛拉繩子的動(dòng)力為___

5、_____?N;如果向水桶內(nèi)再加入40N的水,提起時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。 9.如圖所示,工人師傅用動(dòng)滑輪勻速提升重物.使用動(dòng)滑輪的好處是________.若物體重450N,工人所用拉力為250N,則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為________;用該滑輪勻速提升重600N的物體,若不計(jì)繩重和摩擦,則工人所用的拉力為________N. 10.利用圖甲中的撬棒撬石塊時(shí),撬林相當(dāng)于________(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿:利用圖乙中的滑輪組勻速提升900N的重物時(shí),若忽略滑輪自重、繩重及摩擦,人對(duì)繩的最小拉力為________N。 11

6、.用如圖裝置,在20s內(nèi)將80N的水桶提升3m,拉力為50N,則拉力的功率為________W,該裝置的機(jī)械效率是________%.若不計(jì)繩重和摩擦則動(dòng)滑輪的重力為________N。 12.小麗同學(xué)用水平力F拉動(dòng)如圖所示裝置,使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了80cm,物體B重50N(物體B與A始終接觸),此過程中地面受到的摩擦力為10N,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為8N.若不計(jì)輪重、彈簧測力計(jì)重、繩重和繩與滑輪間摩擦,則滑輪移動(dòng)的速度為________m/s,物體A受到B施加的摩擦力________(選填“水平向左”、“水平向右”或“為零”),水平拉力F為________N,水

7、平拉力F的功率為________W。 13.小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提起140N的水桶,動(dòng)滑輪重20N(不計(jì)繩重和摩擦),小明拉繩子的動(dòng)力為________N;如果向水桶內(nèi)再加入40N的水,提起時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。 14.學(xué)校升旗儀式上,當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí),旗子就會(huì)徐徐上升,這是由于旗桿頂部有一個(gè)________滑輪.認(rèn)真分析如圖,物體的重力都是20N,(不考慮摩擦和動(dòng)滑輪的重力)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),拉力F的大小分別是FA=________N,F(xiàn)B=________N. 15.如圖所示,該滑輪為____

8、____(選填“動(dòng)滑輪”或“定滑輪”);在豎直向上F=10N力的作用下,重物沿豎直方向勻速上升,重物的重力為________N(不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦),重物上升速度為0.2m/s,則繩子自由端移動(dòng)的速度為________m/s。 16.如圖所示,兩個(gè)物體的重力均為100N,(a)圖中在力F1的作用下,杠桿處于平衡狀態(tài),不計(jì)杠桿的重及摩擦,則F1=________N;在b圖中,不計(jì)繩和動(dòng)滑輪的重及摩擦,則F2=________N。 17.如圖所示,工人師傅用動(dòng)滑輪將重600N的木箱吊到陽臺(tái)上,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是________的變形,使用時(shí)拉力應(yīng)沿________方向,工人

9、至少要用________N的拉力才能拉起木箱. 18.如圖甲所示,一輛搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車,車箱和磚頭所受總重力G=1200 N,推車時(shí)人手向上的力F應(yīng)為________N;如圖乙所示的動(dòng)滑輪,支點(diǎn)為O,則動(dòng)力臂LF是阻力臂LG的________倍。 19.小可在A端用如圖所示的動(dòng)滑輪勻速提起200N的水桶,若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦,則人拉繩子A端的動(dòng)力為________N;實(shí)際測量A端的拉力為110N,不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪重為________N。 20.如圖所示,用滑輪拉著一重為400N的物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),該滑輪為________滑輪(選填“動(dòng)”或“定”),如果不計(jì)滑輪

10、重及細(xì)繩與滑輪間的摩擦,則豎直向上的拉力F是________N. 21.如圖所示為工人利用動(dòng)滑輪將重物提到高處的情景。已知物體重為450N,工人用250N豎直向上的拉力拉繩子自由端,使重物勻速提高了2m。在此過程中,繩子自由端移動(dòng)的距離為________m,拉力做功________J,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為________。 22.如圖所示,用滑輪拉著一重為400N的物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),該滑輪為________滑輪(選填“動(dòng)”或“定”),如果不計(jì)滑輪重及細(xì)繩與滑輪間的摩擦,則豎直向上方向拉力F是________N。 23.利用如圖所示的滑輪組提起一個(gè)重為2400N的物體

11、,不計(jì)滑輪自重和摩擦,繩子的拉力F=________;如果用這個(gè)滑輪組達(dá)到更加省力的效果,就要改變繩子的繞線方法,則此時(shí)拉力F=________ 24.小明在A端用如圖所示的動(dòng)滑輪勻速提起200N的水桶,實(shí)際測量A端的拉力為110N,不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪重為________ N;水桶在升高的過程中重力勢能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。 25.如圖所示,此滑輪可以看作________杠桿(選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”);若物體受到的重力為20牛且處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)摩擦和滑輪重力,力F的大小為________牛;物體上升時(shí),它的重力勢能__

12、______(選填“增大”、“不變”或“減小”)。 三、計(jì)算題 26.如圖,建筑工人用400N的拉力,將1000N重的物體勻速提升3m,所用的時(shí)間是15s,不計(jì)繩重和摩擦,求: ???? (1)動(dòng)滑輪重; (2)工人做有用功的功率; (3)滑輪組的機(jī)械效率. 27.如圖所示是蒙華鐵路荊州段長江大橋施工現(xiàn)場,工程師用起吊裝置在江中起吊工件. 己知工件重4000N,每個(gè)滑輪重500N,聲音在水中的傳播速度是1500m/s.在水面上用超聲測位儀向江底的工件垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過0.02s后收到回波.(不計(jì)繩重和摩擦

13、,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3) (1)求工件在水下的深度; (2)不計(jì)工件的高度,求水對(duì)工件產(chǎn)生的壓強(qiáng); (3)當(dāng)工件在水面下勻速上升時(shí),繩子自由端的拉力為500N,求工件的體積; (4)不計(jì)動(dòng)滑輪體積,求工件在水下勻速上升時(shí)滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果在小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字). 28.考古工作者在河底發(fā)現(xiàn)了古代的石像,經(jīng)潛水者測量它的體積約為2m3 . 如圖所示,在打撈石像的過程中,考古工作者用動(dòng)滑輪將石像勻速提升,需要豎直向上的拉力F=1.6×104N.在沒有將石像提出水面前,若不計(jì)摩擦和滑輪重力,(ρ水

14、=1.0×103kg/m,g=10N/kg)求: (1)石像受到的浮力。 (2)石像的重力。 (3)石像的密度。 (4)若將石像提升了3m,石像受到水的壓強(qiáng)減少了多少? 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【解答】由圖知道,使用的滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是:n=2,所以,不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,人對(duì)繩子的拉力是:F=(G物+G輪)/2=(500N+10N)/2=255N,AB不符合題意;由于箱子勻速上升了2m,所以,繩自由端被收起的長度是:L=2h=2×2m=4m,C符合題意;由η=W有用/W總×100%知道,滑輪組需要克服動(dòng)

15、滑輪重力做功,所以機(jī)械效率不可能是100%,D不符合題意, 故答案為:C。 【分析】s=nh;省一半力F=(G+G輪)求人對(duì)繩子的拉力;利用W有用=Gh求克服箱子重力所做的功,利用W總=Fs求拉力所做的功;利用η=×100%求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率. 2.【答案】A 【解析】【解答】A、拉力做的有用功:W有=Gh=120N×1m=120J,該說法不正確,故A符合題意; B、不計(jì)摩擦和繩重,由F=(G+G動(dòng))得,動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=2F-G=2×80N-120N=40N,該說法正確,故B不符合題意; C、拉力做的總功:W總=Fs=F×2h=80N×2×1m=160J,該說法正確,故C不

16、符合題意; D、該滑輪組的機(jī)械效率:η=W有/W總×100%=×100%=75%,該說法正確,故D不符合題意。 故答案為:A。 【分析】(1)拉力做的有用功利用W有=Gh計(jì)算;(2)利用F=(G+G動(dòng))計(jì)算動(dòng)滑輪的重力;(3)由動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)和上升高度,利用s=nh可求出繩子所移動(dòng)的距離;拉力做的總功利用W總=Fs計(jì)算;(4)利用機(jī)械效率公式求滑輪組的機(jī)械效率。 3.【答案】D 【解析】【解答】(1)由圖可知,甲滑輪是定滑輪,繩重和摩擦不計(jì),使用該滑輪不省力,所以拉力等于物體的重力,則:F甲=G=100N; 乙滑輪是動(dòng)滑輪,繩重和摩擦不計(jì),使用該滑輪可以省一半的力,即拉力等于

17、物體和動(dòng)滑輪總重力的一半,則: 所以,F(xiàn)甲>F乙;(2)不計(jì)繩重和摩擦,甲圖使用定滑輪時(shí),不做額外功,機(jī)械效率等于1;乙圖使用動(dòng)滑輪時(shí),要克服動(dòng)滑輪重力做額外功,所以其機(jī)械效率一定小于1;則η甲>η乙,D符合題意,ABC符合題意。 故答案為:D。 【分析】使用定滑輪時(shí),沒有對(duì)滑輪做額外功,機(jī)械效率大,動(dòng)滑輪可以省力,但有額外功,機(jī)械效率較小. 4.【答案】B 【解析】【解答】甲圖是一個(gè)動(dòng)滑輪,不計(jì)摩擦能夠省一半的力,所以 ;當(dāng)拉力方向與豎直方向有夾角時(shí),阻力和阻力臂不變,動(dòng)力臂變小,由杠桿平衡條件知?jiǎng)恿ψ兇?,即F2>F1 , A不符合題意;乙圖是定滑輪,只能改變施力的方向,不

18、省力也不費(fèi)力,所以 ,C、D不符合題意,B符合題意, 故答案為:B。 【分析】動(dòng)滑輪上不同的方向上拉力大小不同,定滑輪可以改變力的方向,但力的大小不變。 5.【答案】D 【解析】【解答】不計(jì)滑輪的重力, A、圖中滑輪是定滑輪,拉力F=G; B、圖中滑輪是動(dòng)滑輪,拉力 ; C、圖中滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩,拉力 ; D、圖中滑輪組的動(dòng)滑輪繞3段繩,拉力 ; 所以最省力的是D中滑輪組。 故答案為:D。 【分析】定滑輪只改變力的方向,不省力,動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)越多越省力。 6.【答案】C 【解析】【解答】由圖可知,該裝置由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成,A不符合題意;使用

19、動(dòng)滑輪時(shí),物體上升1m,則繩子的自由端會(huì)通過2m,B不符合題意;不計(jì)摩擦和滑動(dòng)自重,使用動(dòng)滑輪能省一半的力,物體的重力為400N,則拉力為200N,C符合題意;使用動(dòng)滑輪能省力,使用定滑輪能改變力的方向,D不符合題意; 故答案為:C。 【分析】使用動(dòng)滑輪時(shí),拉力是總重力的一半. 7.【答案】A 【解析】【解答】由圖分析可知. 90%,A符合題意;不計(jì)繩重和摩擦,則F= ,故動(dòng)滑輪重力 =2F =2 200N . 360N=40N,B不符合題意;如果工人用同一個(gè)滑輪組以相同的速度一次提升兩個(gè)相同的木箱時(shí),拉力F= =380N,C不符合題意;v物= . 0.25m/s,拉力的功率P=F

20、v繩= F 2 v物=380N 2 0.25m/s =190W.D不符合題意。 故答案為:A. 【分析】根據(jù)物體重力和高度變化計(jì)算有用功,利用功和時(shí)間的比值計(jì)算功率,有用功和總功的比計(jì)算機(jī)械效率. 二、填空題 8.【答案】80;變大 【解析】【解答】因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦,所以使用動(dòng)滑輪時(shí)動(dòng)力為: ; 使用同一動(dòng)滑輪,提升相同高度時(shí),客服動(dòng)滑輪重力做的額外功不變,增加水的重力,增大了有用功和總功,則額外功與總功的比值減小,有用功與總功的比值增大,即機(jī)械效率變大。 故答案為:80;變大。 【分析】(1)不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)即可求出拉力; (2)根據(jù)增加物重,可以增大有用功

21、,從而提高滑輪組的機(jī)械效率,進(jìn)行分析即可。 ? 9.【答案】省力;90%;325 【解析】【解答】解:使用動(dòng)滑輪的好處是省力;η= =90%;由F= (G+G動(dòng))得:G動(dòng)=2F-G=2×250N-450N=50N, F’= = =325N. 故答案為:省力;90%;325。 【分析】動(dòng)滑輪的特點(diǎn):省力但不能改變力的方向;根據(jù)η= 求解;先根據(jù)F= (G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪的重力,再根據(jù)F= (G+G動(dòng))求解。 10.【答案】省力;300 【解析】【解答】解:(1)用撬棒撬石頭時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;(2)由乙圖可知繩子的有效股數(shù)n=3, 拉力F= G物= ×90

22、0N=300N。 故答案為:省力;300. 【分析】三種杠桿:(1)省力杠桿:L1>L2,平衡時(shí)F1F2.特點(diǎn)是費(fèi)力,但省距離.(如釣魚杠,理發(fā)剪刀等) ?????????(3)等臂杠桿:L1=L2,平衡時(shí)F1=F2.特點(diǎn)是既不省力,也不費(fèi)力.(如:天平) 根據(jù)F=G物求出拉力的大小. 11.【答案】15;80;20 【解析】【解答】繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×3m=6m,拉力做的總功:W總=Fs=50N×6m=300J,則拉力的功率:P= =15W。拉力

23、做的有用功:W有=Gh=80N×3m=240J,則該裝置的機(jī)械效率:η= ×100%= ×100%=80%。不計(jì)繩重及摩擦,由F= (G+G動(dòng))可得動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=2F﹣G=2×50N﹣80N=20N。 故答案為:15;80;20. 【分析】利用物體重力和高度計(jì)算有用功,利用拉力和繩子移動(dòng)的距離計(jì)算總功,有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率,功和時(shí)間的比值計(jì)算功率,結(jié)合動(dòng)滑輪上物體重力和拉力計(jì)算動(dòng)滑輪的重力. 12.【答案】0.1;水平向右;36;3.6 【解析】【解答】解:根據(jù)v= 得A物體運(yùn)動(dòng)的速度:v= =20cm/s,繩子的股數(shù)為2股,滑輪移動(dòng)的速度為v滑= ×v= ×20c

24、m/s=10cm/s=0.1m /s;物體B在水平方向上受水平向右的拉力和A對(duì)B施加的向左的摩擦力是一對(duì)平衡力,所以A對(duì)B施加的摩擦力為8N且水平向左;A對(duì)B施加的向左的摩擦力和B對(duì)A施加的向右的摩擦力是一對(duì)相互作用力,所以B對(duì)A施加的向右的摩擦力為8N:A在水平方向受到向左的拉力F’、B對(duì)A施加的向右的摩擦力、地面對(duì)A向右的摩擦力,所以繩子對(duì)A的拉力F’=8N+10N=18N,F(xiàn)=2F’=2×18N=36N,P=Fv=36N×0.1m/s 3.6W. 故答案為:0.1;水平向右;36;3.6。 【分析】根據(jù)v= 求出A運(yùn)動(dòng)的速度,再根據(jù)繩子是股數(shù)求出滑輪運(yùn)動(dòng)的速度;根據(jù)B的受力情況和二

25、力平衡條件得出B受到摩擦力的方向和大??;根據(jù)A的受力情況求出繩子對(duì)A的拉力;根據(jù)P=Fv求出拉力的功率。 13.【答案】80;變大 【解析】【解答】由圖可知,該滑輪為動(dòng)滑輪,有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪,不計(jì)繩重和摩擦,則拉繩子的動(dòng)力: ;使用同一滑輪組,在提升高度相同時(shí),所做的額外功不變,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在總功中所占的比例變大,機(jī)械效率會(huì)變大。 故答案為:80;變大。 【分析】動(dòng)滑輪上的拉力是總重力的一半,物體越重,滑輪的機(jī)械效率越大. 14.【答案】定;20;10 【解析】【解答】(1)學(xué)校升旗儀式上,當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí),旗子就會(huì)徐徐上升,這是由于旗

26、桿頂部有一個(gè)定滑輪。使用定滑輪可以改變力的方向,但不省力。(2)左圖為兩個(gè)定滑輪,使用定滑輪不省力,不考慮摩擦和動(dòng)滑輪的重力,所以FA=G=20N。 右圖是一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)n=2,不考慮摩擦和動(dòng)滑輪的重力,F(xiàn)B= 。 故答案為:定;20;10. 【分析】固定不動(dòng)的滑輪是定滑輪,定滑輪可以改變力的方向,但不省力,動(dòng)滑輪可以省力。 ? 15.【答案】動(dòng)滑輪;20;0.4 【解析】【解答】由圖知,使用過程中滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng),所以屬于動(dòng)滑輪; 不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦,F= ,物體的重力為G=2F=2×10N=20N; 繩子自

27、由端移動(dòng)的速度為v=2×0.2m/s=0.4m/s。 故答案為:動(dòng)滑輪;?20;0.4。 【分析】和物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪可以省力. 16.【答案】25;50 【解析】【解答】由(a)可知F1的力臂L1是物體對(duì)杠桿拉力力臂L2的4倍,即L1=4L2 , 根據(jù)杠桿處于平衡狀態(tài),不計(jì)杠桿的重及摩擦可得: F1=G=x100N=25N。 不計(jì)繩和動(dòng)滑輪的重及摩擦?xí)r,動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿,所以F2=G=x100N=50N。 故答案為:25;? 50 【分析】本題主要考查了杠桿的平衡條件;動(dòng)滑輪省力情況;找出力臂間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。 17.【答案

28、】省力杠桿;豎直;300 【解析】【解答】動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的省力杠桿,使用時(shí)最省力,拉力應(yīng)沿豎直方向;不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r,拉力為F=G=300N。故答案為:省力杠桿;豎直;300。 【分析】動(dòng)滑輪使用時(shí),滑輪隨重物一起移動(dòng);動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪能省一半力。 18.【答案】360;2 【解析】【解答】(1)由圖可知:獨(dú)輪車在使用過程中,L1=1m,L2=0.3m,根據(jù)杠桿平衡原理F1L1=F2L2得:FL1=GL2 , 所以,F= =360N.(2)如圖乙所示的動(dòng)滑輪,支點(diǎn)為O,由于動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿。即動(dòng)力臂

29、LF是阻力臂LG的2倍。 故答案為:360;2. 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算力的大小,使用動(dòng)滑輪時(shí),動(dòng)力臂是阻力臂的2倍. 19.【答案】100;20 【解析】【解答】因?yàn)閯?dòng)滑輪有兩段繩子吊著物體,不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦,拉力F=1/2G=1/2×200N=100N;若不計(jì)繩重及摩擦,實(shí)際測量A端的拉力為110N時(shí),根據(jù)F=1/2(G+G動(dòng))得G動(dòng)=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N。 故答案為:100;20. 【分析】使用動(dòng)滑輪可以省一半力. 20.【答案】動(dòng);200 【解析】【解答】如圖所示的滑輪工作特點(diǎn)可判斷該滑輪為動(dòng)滑輪;使用動(dòng)滑輪能省一半力,不計(jì)滑

30、輪重及細(xì)繩與滑輪間的摩擦,F(xiàn)=G/2=400N/2=200N。 故答案為:動(dòng);200. 【分析】能和物體一起移動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪,使用動(dòng)滑輪可以省一半力。 21.【答案】4;1000;90% 【解析】【解答】由圖知, ,則: ; 拉力端移動(dòng)的距離為4m,拉力做功為: ; ⑶有用功為: , 滑輪組的機(jī)械效率為: 。 故答案為:4;1000;90%。 【分析】使用動(dòng)滑輪可以省一半力,但費(fèi)2倍的距離,利用拉力和移動(dòng)距離的乘積計(jì)算拉力做的功,利用有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率。 ? 22.【答案】動(dòng);200 【解析】【解答】(1)如圖所示的滑輪工作特點(diǎn)可判斷該滑輪為動(dòng)滑

31、輪;(2)使用動(dòng)滑輪能省一半力,不計(jì)滑輪重及細(xì)繩與滑輪間的摩擦,F(xiàn)= G= ×400N=200N. 【分析】和物體一起移動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪,使用動(dòng)滑輪可以省一半力。 23.【答案】600N ;480N 【解析】【解答】動(dòng)滑輪上一共有4段繩子,所以繩子的拉力為F= =600N。要使滑輪組更加省力,繞法如下圖, 此時(shí)動(dòng)滑輪上一共有5段繩子,繩子的拉力為:F'= =480N. 故答案為:600N,480N. 【分析】動(dòng)滑輪上一共有4段繩子,所以繩子的拉力為F= 2400N/ 4,先連接動(dòng)滑輪更省力. 24.【答案】20;增大 【解析】【解答】使用動(dòng)滑輪時(shí),n=2,不計(jì)繩

32、重及摩擦,拉力 ,則動(dòng)滑輪重力: ;水桶在升高的過程中,質(zhì)量不變、高度增大,則重力勢能增大。 故答案為:20;增大。 【分析】不計(jì)繩重及摩擦,拉力F=(G+G動(dòng));物體的重力勢能與物體的質(zhì)量、高度有關(guān),質(zhì)量越大、高度越大,物體的重力勢能越大. 25.【答案】省力;10;增大 【解析】【解答】由圖知,該滑輪是動(dòng)滑輪,其本質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的省力杠桿;不計(jì)摩擦和滑輪重力,使用動(dòng)滑輪能省一半的力,故拉力F G ×20N=10N;物體上升時(shí),高度升高,質(zhì)量不變,故它的重力勢能增大。 故答案為:省力;10;增大. 【分析】動(dòng)滑輪可以看成是省力杠桿,拉力是物體重力的一半,物體的重力勢能

33、和高度有關(guān)。 三、計(jì)算題 26.【答案】(1)解:由圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,不計(jì)繩重和摩擦,由F= 得, 動(dòng)滑輪重: =nF? =3×400N?1000N=200N 答:動(dòng)滑輪重為200N (2)解:拉力做的有用功: =Gh=1000N×3m=3000J , 工人做有用功的功率: =200W 答:工人做有用功的功率為200W (3)解:繩子自由端移動(dòng)的距離: s=nh=3×3m=9m , 拉力做的總功: =Fs=400N×9m=3600J , 則滑輪組的機(jī)械效率:η= ×100%= ×100%≈83.3% 答:滑輪組的機(jī)械效率83.3% 【

34、解析】【分析】1)不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)F=(G物+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪重; (2)先根據(jù)W有=Gh求出有用功,再根據(jù)P=求拉力做的有用功的功率; (3)利用s=nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離,然后根據(jù)W=Fs即可求出拉力做的功,根據(jù)η=×100%求出滑輪組的機(jī)械效率. 27.【答案】(1)解:h=vt= ×1500m/s×0.02s=15m (2)解:P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa (3)解:不計(jì)繩重及摩擦,F(xiàn)拉= (G物G輪F浮), F?。紾物G輪-nF拉=4000N 500N-3×500N=3000N, F?。溅阉甮V排 ,V排= =0

35、.3m3=V工件 (4)解:工件在水中勻速上升時(shí),η=66.7 【解析】【分析】(1)利用s=vt求出超聲波傳播的距離,沉船在水下的深度等于超聲波傳播距離的一半; (2)利用液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh求出受到的壓強(qiáng); (3)根據(jù)滑輪組F=(G-F浮+G輪)和阿基米德原理F浮=ρ水gV排可求工件的體積; (4)不計(jì)繩重和摩擦,克服貨物在水中拉力做的功為有用功,克服貨物在水中拉力和動(dòng)滑輪重做的功為總功;則該滑輪組的機(jī)械效率,利用η=×100%求出滑輪組的機(jī)械效率. 28.【答案】(1)解:石像受到的浮力:F?。紾排=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N; (2)解:不計(jì)摩擦和滑輪重力,根據(jù)F= (G﹣F?。┛傻檬竦闹亓Γ篏=2F F?。?×1.6×104N 2×104N=5.2×104N; (3)解:石像的質(zhì)量:m= =5.2×103kg;石像的密度:ρ= =2.6×103kg/m3; (4)解:石像減少的水的壓強(qiáng)△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa. 【解析】【分析】根據(jù)物體排開液體的體積計(jì)算浮力的大小,利用滑輪上的拉力和浮力,計(jì)算物體的重力,根據(jù)浮力計(jì)算物體的體積,利用重力計(jì)算物體的質(zhì)量,利用質(zhì)量和體積的比值計(jì)算密度,根據(jù)深度計(jì)算液體的壓強(qiáng)的大小. 13

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