斜面 滑轮及滑轮组·满分特训（二）

一、多选题

1. 难度：中等

用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F₁和F₂的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是

A. F₁大于F₂

B. F₁和F₂做的功一定相等

C. 甲、乙的机械效率不相等

D. 绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等

2. 难度：中等

如图所示。重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是

A. 使用该滑轮组一定省力

B. 拉力的功率为2Fv

C. 额外功为（2nF-G）s

D. 滑轮组的机械效率为

3. 难度：简单

用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端分别用力将重为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η_乙，不计摩擦、绳和木板的重力。下列说法正确的是（　　）

A.两个滑轮组的机械效率可能相等

B.F₁一定大于F₂

C.每个滑轮重为

D.甲、乙将重物提升相同的高度，F₁与F₂的功率可能相等

二、实验题

4. 难度：简单

下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

	动滑轮重 G动/N	物重 G/N	钩码上 升高度 h/m	动力 F/N	动力作 用点移 动距离 s/m	滑轮组 的机械 效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法______。

(2)将表格中的数据补充完整______。

(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其他额外功将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与______和______有关。

(4)第一次实验中，钩码上升0.1 m所用的时间为1.5 s，则动力的功率为______W。

三、计算题

5. 难度：困难

（2016·河北卷）如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组．成的装置，将重为1 600 N的建材山斜面底端匀速拉到顶端．已知斜面倾角为30°．，斜面高为4.5 m，建材移动的速度为0.4 m/s，电动机的输出功率为400 W，斜面的效率与整个装置的效率之比η₁：η₂=10：9．（忽略定滑轮处摩擦及绳中）求：

（1）对建材做的有用功．（2）斜面的效率．（3）电动机消耗的电能．

6. 难度：中等

如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×10³cm²。工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s。（不计摩擦及绳重），求：

(1)工人师傅拉绳的功率；

(2)滑轮组的机械效率；

(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。

7. 难度：困难

如图甲所示，重为16 N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5 m，拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示．已知动滑轮重0.5 N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力，为物重G的0.25倍．求：

(1)拉力F的功率；

(2)拉力F的大小；

(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

四、单选题

8. 难度：简单

如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做

A. 省力,不改变施力的方向

B. 不省力,改变施力的方向

C. 既省力,也改变施力的方向

D. 既不省力,也不改变施力的方向

9. 难度：中等

用如图所示的工具提升相同重物G，（不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重）最省力的是（　　）

A. B. C. D.

10. 难度：中等

用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是

A.弹簧测力计要竖直向上匀速拉动

B.测量机械效率的原理

C.机械效率与动滑轮重力的大小有关

D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现

11. 难度：简单

为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（　　）

A.两个滑轮在装置中起的作用相同

B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同

C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等

D.将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等

五、多选题

12. 难度：中等

如图所示，天花板上挂着一个滑轮，绳绕过滑轮后两端分别连接A、B两物体，A、B两物体所受重力为G_A=8N，G_B=10N，B放在光滑水平地面上，A、B都处于静止状态，不计滑轮和绳的重力及摩擦，下列说法正确的是

A. 绳对A的拉力大小为8N B. 绳对B的拉力大小为10N

C. 地面对B的支持力大小为2N D. 天花板所受拉力大小为18N

13. 难度：中等

如图所示，某人用滑轮组将物体沿水平方向匀速拉动了5m，所用时间为10s。物体和地面之间的摩擦力为320N，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（　）

A.A、B、C处绳子受力的大小关系是F_B＞F_C＞F_A

B.绳子A处向上的速度为1m/s

C.动滑轮重为80N

D.拉力F做功的功率为160W

六、填空题

14. 难度：困难

如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物．使用动滑轮的好处是________．若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为______；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为________N．

15. 难度：中等

救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×10³N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升．已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为_____J，整个装置的机械效率为_____，小车A与斜面间的摩擦力大小为_____N．

七、实验题

16. 难度：简单

如图为研究滑轮组机械效率的实验装置。

(1)实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。分析表中数据可知，实验2是用图______做的实验，实验序号3中的机械效率是______。

(2)通过比较______（填实验序号）两次实验数据，可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。

(3)通过比较2、3两次实验数据，可得出结论：______。

实验序号	1	2	3
钩码重力G/N	4	8	8
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	3.1	2.5
绳端移动距离s/m	0.3	0.3	0.4
机械效率η/%	74	86

(4)实验过程中边拉绳子边读出弹簧测力计示数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应该静止时读数。他的想法是不正确的，因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。

（拓展）(5)若实验序号3中的数据是忽略绳重和摩擦测得的，已知弹簧测力计的量程为“0～5 N”，则利用此弹簧测力计提升物体时，忽略绳重和摩擦，可达到的最大机械效率为______。

八、计算题

17. 难度：中等

（8分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。

（1）计算物体上升的速度。

（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________，并列式计算出该物理量。

（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。

18. 难度：中等

如图所示，小刚站在高台上通过滑轮组竖直向上将物体从一楼匀速提升至六楼。假设在拉绳子的过程中，小刚对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小刚的质量为50 kg，每只脚与高台的接触面积为250 cm²，物体的质量为90 kg，所用的拉力F为375 N，物体上升的速度为0.1 m/s，计算时g取10 N/kg。（已知每层楼高3 m）求：

(1)小刚拉绳的功率；

(2)滑轮组的机械效率；

(3)当匀速提升物体时，小刚对高台的压强。

九、单选题

19. 难度：中等

A、B两种实心物体的质量与体积的关系如1图所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则2图的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（  ）

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

20. 难度：中等

用水平力F₁拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F₂．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑．则F₁与F₂的大小关系是

A.F₁=F₂

B.F₂<F₁<2F₂

C.F₁=2F₂

D.F₁>2F₂

十、多选题

21. 难度：中等

某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示，已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg.在0~2s的过程中，下列说法中正确的是

A. 绳子自由端移动的速度为5.0cm/s

B. 拉力F的功率为0.26W

C. 有用功为0.45J

D. 滑轮组的机械效率为90%

22. 难度：中等

如图所示，用力F₁将物体A匀速提升了h；若改用滑轮组把匀速提升相同高度h，拉力为F₂，不计绳重和摩擦。下列有关此滑轮组的说法正确的是

A. F₁＝3F₂ B. 机械效率为

C. 动滑轮重为3F₂﹣F₁ D. 额外功为（3F₂﹣F₁）h

23. 难度：中等

甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是

 

A. 若，则拉力做的总功相同

B. 若，则甲的机械效率大于乙的机械效率

C. 若，则甲做的有用功大于乙做的有用功

D. 若甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

24. 难度：简单

工人用如图所示的滑轮组,在时间t内,将重为G的货物匀速提升了h,人对绳子竖直向下的拉力恒为F．以下说法正确的是

A.拉力F的功率为2Fh/t

B.额外功为(2F-G)h

C.滑轮组的机械效率为G/3F

D.滑轮组的机械效率随h的增大而增大

25. 难度：困难

郑小楚同学用如图甲和图乙所示的装置来提升物体。已知两个物体所受的重力均为G，单个滑轮的所受的重力均为G₁，且郑小楚用甲、乙两装置都将物体在相同的时间内匀速提升了相同的高度。忽略空气阻力及摩擦，则在郑小楚提升物体的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率

B. 图甲中绳端移动的距离大于图乙中绳端移动的距离

C. 力F_甲做功的功率大于力F_乙做功的功率

D. 郑小楚用甲、乙两装置提升物体时，做的有用功相同

十一、计算题

26. 难度：中等

如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼中的建筑材料提升到高处。已知罐笼的底面积是，被提升的建筑材料重为，拉力将它以的速度匀速提升的高度。拉力做的功随时间的变化图像如图乙所示。不计动滑轮及钢丝绳的重力和摩擦。求：

（1）拉力的大小；

（2）提升机在提升建筑材料时的机械效率；

（3）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强。

十二、多选题

27. 难度：困难

在测量图甲所示滑轮组机械效率η的实验中，通过改变物重G或动滑轮重G_动进行多次实验，得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系，图中纵轴表示机械效率的倒数η^﹣1，若不计绳重与摩擦，则横轴可能表示

A.G B.G^﹣1 C.G_动 D.G_动^-1