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滑轮组练习题(含详细答案)

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C、B物体上升的速度vB===0.1m/s,故C正确;

一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.

4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为 0 J,拉力的功率为 15 W,此滑轮组的机械效率为 80% .

D、1s内物体B上升的距离h=vBt=0.1m/s×1s=0.1m,物体B克服重力做的功W=mBgh=2.7kg×10N/kg×0.1m=2.7J,故D错误; 本题选错误的,故选:D.

【点评】本题是一道力学综合计算题,应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题.

3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知( )

【解答】解:(1)重力为800N的物体,在水平面上匀速前进6m,虽然有力,也有距离,但F⊥S,所以没做功,即A的重力做功为0J. (2)因重物有3段绳子承担,故s=3h=3×6m=18m, W=Fs=25N×18m=450J,

A.物重是27N,物体的速度是0.4m/s B.物重是18N,物体的速度是0.6m/s

C.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s D.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s

【解答】解:本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N; 物体移动的速度:v=故选C.

【点评】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之

=0.4m/s.

拉力的功率P===15W,

(3)克服滑动摩擦力做的有用功为:W′=fs=60N×6m=360J. 滑轮组的机械效率:η=故答案为:0;15;80%.

【点评】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数n的判断.

5.如图所示的A、B两个滑轮,A是 定 滑轮,B是 动 滑轮,物体重力

×100%=

×100%=80%.

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为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F为 30 N,绳子的自由端移动 9 m.

【解答】解:从图可知,有三段绳子在拉物体, ∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一,即F=f,

【解答】解:由图可知,A滑轮的轴固定不动,A是定滑轮; B滑轮的轴随物体一起运动,B是动滑轮; 由图知,滑轮组承担拉力绳子的有效股数n=3, ∵不考虑滑轮摩擦和重力, ∴水平拉力: F==

=30N;

∴摩擦力f=3F=3×40N=120N. 故答案为:120.

【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.

滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.

7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物

绳子自由端移动的距离: s=ns物体=3×3m=9m. 故答案为:定;动;30;9.

【点评】本题考查了滑轮组的力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.注意滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.

6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为 120 N.

【解答】解:从图可知,上图是一个动滑轮,有两段绳子在拉物体;下图是一滑轮组拉物体,也是两段绳子拉物体,

∴水平拉力F为摩擦力f的二分之一,即F1=f=×40N=20N;F2=f=×40N=20N.

故答案为:20N;20N.

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体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1= 20N ,F2= 20N .

【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一.本题中滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.

8.用滑轮组将密度为 2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )

F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N,故C正确; (2)对金属块受力分析可知:受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G,

∴金属块受到的重力与浮力不是平衡力,故A不正确; (3)∵物体匀速上升,

∴F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=56kg×10N/kg﹣200N=360N; 拉力F的有用功:

W有=F拉h=360N×0.5m=180J,故B不正确; (4)由滑轮组可知绳子的有效股数n=2, ∴滑轮组绳子的拉力:

F=(F拉+G动)=(360N+120N)=240N,

A.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力F的有用功是280J C.金属块受到的浮力是200N D.滑轮组的机械效率是75% 【解答】解:(1)金属块的体积: V=

=

=0.02m,

3

拉力做的总功:

W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J, ∴滑轮组的机械效率: η=

×100%=

×100%=75%,故D正确.

故选CD.

【点评】本题涉及到的知识点较多,如体积和浮力的计算、机械效率的计算,有用功、总功的理解和运用等,综合性较强,有一定的难度;要特别注意物体

∵金属块完全浸没, ∴金属块受到的浮力:

不仅受重力和拉力,还要受水给它的浮力.

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9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有( )

故选BD.

【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系.

10. 用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重

A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左 B.滑轮移动的速度为0.1m/s C.绳子拉物体A的功率为2W

D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N 【解答】解:A、B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误;

B、由图可知,F作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B正确;

C、由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,P==×0.2m/s=1W,故C错误;

D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到12N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确.

=Fv=5N

为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求: (1)物体A克服摩擦力做功是多少? (2)此滑轮组的机械效率是多少? (3)绳自由端移动的速度为多少?

【解答】解:

(1)由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2, 则绳子自由端移动的距离:s=ns物=2×4m=8m, 由W=Fs可得,拉力: F=

=

=400N,

由于下方为定滑轮,物体A沿水平方向匀速前进,处于平衡状态,可知:2F=G

+f,

则摩擦力:f=2F﹣G动=2×400N﹣80N=720N,

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物体克服摩擦力做功:W有=fs物=720N×4m=2880J; (2)滑轮组的机械效率:η=

×100%=

×100%=90%;

(3)绳子自由端移动速度:v===0.4m/s.

答:(1)物体A克服摩擦力做功2880J; (2)此滑轮组的机械效率是90%; (3)绳自由端移动的速度为0.4m/s.

【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算,知识点多,注意计算题的格式和单位的统一,属于较难的题.

11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求: (1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m.

(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?

用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率: η=

=

=

=

=84%,

F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N, 因为物体A在水平地面上, 所以物体A的重力:GA=F=420N, 物体A的质量:mA=

=

=42kg;

【解答】解:

(1)由p=可得,A对地面的压力:

解得G轮=80N, 动滑轮的质量:m=

=

=8kg;

(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高

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