2020-2021西安全国各地中考模拟试卷物理分类：滑轮组的省力问题综合题汇编.docx

一、初中物理滑轮组的省力问题 1． 质量是 6kg 的物体 A 放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以 0.2m/s 的速度做匀 速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为 2N，不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部 的摩擦，则（ g 取 10N/kg ）（ ） A．作用在绳端的拉力 F 为 6N B．在 1s 内拉力 F 做功 1.2J C．在 1s 内拉力 F 的功率是 0.4W D．水平桌面对物体 A 的摩擦力是 2N 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 A．绳子上的力是相等的，因为弹簧测力计的示数是 2N，所以，作用在绳端的拉力 F 为 2N．故 A 错误； B．根据图示可知，滑轮组动滑轮上有三股绳子。物体 A 在 1s 内通过的距离为 s′=vt=0.2m/s × 1s=0.2m 绳子自由端移动的距离为 s=3s′ =3× 0.2m=0.6m 在 1s 内拉力 F 做功为 W=Fs=2N× 0.6m=1.2J 故 B 正确； C．在 1s 内拉力 F 的功率为 W 1.2J P 1.2W t 1s 故 C 错误； D．由图可知，承担摩擦力的绳子股数是 3，物体做匀速直线运动，则 F  f 3 所以 f=6N D 错误。 故选 B。 2． 如图所示，在力 F 作用下使重 200 N 的物体在水平面上做匀速直线运动，当 F=30N 时， 物体受到的摩擦力 _______ N（不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦）；当物体移动 4m 时， 绳子自由端移动的距离 _______m 。 【答案】 60 8 【解析】 【详解】 由图知道，使用动滑轮时， n=2，由于不计滑轮重力和摩擦，所以，绳子自由端的拉力是： 1 f ， 2 即物体受到的摩擦力是： f=2F=2× 30N=60N； 由于 n=2，所以，当物体移动 4m 时，绳子自由端移动的距离是： s=2s 物=2×4m=8m。 3． 如图所示为家用手摇晾衣架，它是我们生活中经常使用的简单机械，其中 A 、 B 两滑轮 中属于动滑轮的是 _____；若衣服和晾衣架的总重力为 200N ，晾衣架上升的高度为 1m ， 不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力 _____ m 。  F _____ N ，绕进旋轮上的绳子长度是 【答案】 B 50 4 【解析】 【分析】 【详解】 [1] 使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮，由图可知 B 为动滑轮； [2] 由图可知承重绳为 4 股，衣服和晾衣架的总重力为 200N ，所以绳子的拉力 G 200N F 50N n 4 [3] 承重绳为 4 股，所以绕进旋轮上的绳子长度是 S=4h=4× 1m=4m 【点睛】 4． 小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用，每次都匀速提物体，做实验情况如图所示，请观察、比较图中的操作、现象和数据，归纳得出初步结论。 1）由（ a）（ b）两图 _____________ 。 2）由（ c）（ b）两图 _____________ 。 【答案】使用动滑轮匀速 (竖直 )提物体，省力但是不能改变用力的方向。 使用同一动滑 轮匀速 (竖直 )提不同物体，物体越轻，拉力越小。 【解析】 【详解】 (1)[1] 由图可知 ,比较 (a)、 (b)两图提起物体一样重 ,(b) 中弹簧测力计示数小于 (a) 中弹簧测力计 示数，所以：使用动滑轮可以省力， 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆，所以不能改变用力方向； (2)[2] 比较图 (b) 与 (c)可得：使用动滑轮匀速提升不重物时，物体重力越轻，所用的拉力越小，越省力。 5． 高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷的直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。 图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣，每个坠砣质量为  25kg， 不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线 A 端受到的拉力大小为 ________N。若 5s 内坠砣串下 降了 40cm，则输电线 A 端向左移动速度是 ________m/s 。（ g 取 10N/kg ，不考虑钢绳的热 胀冷缩） 【答案】 1 104 0.04 【解析】 【分析】 【详解】 [1]20 个坠砣的总重力 G=mg=25kg × 20× 10N/kg=5000N 由图知，使用的滑轮组承担 A 端拉力的绳子股数 n＝ 2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计 滑轮和钢绳自重及摩擦，可得 1 FA 2 则输电线 A 端受到的拉力大小 FA=2G＝ 2× 5000N=1 ×410N [2] 图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度  h＝ 2sA，则输电线  A 端向左移动的距离 1 1 sA h 40cm=20cm=0.2m 2 2 端向左移动速度 sA 0.2m v