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1、中考物理高频考点考前冲刺训练06滑轮组的有关计算【考法综述】1.简单的求有用功、总功、额外功、机械效率、功率;2.与压力、压强相结合;3.与浮力相结合;4.物重变化后机械效率的变化计算;5.与机械效率的测量实验相结合;【解法探讨】例1.（2018哈尔滨）如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，拉力F为1.2N，下列说法正确的是（）A绳自由端移动的速度为0.6m/s B这个滑轮组是费力机械C滑轮组的机械效率为83.3% DF所做的有用功为0.24J【答案】C【简析】首先列出已知：n=2；G物=2N；V物=0.2m/s；h=0.1m；F=1.2N。A绳自由端移动的
2、速度V=nV物=2×0.2m/s=0.4m/s,A错。B力F=1.2N，G=2N，FG，所以这个滑轮组是省力机械，B错。C、D拉力做的有用功W有用=G物h=2N×0.1m=0.2J；D错。拉力端移动距离s=nh=2h=2×0.1m=0.2m，拉力做的总功W总=Fs=1.2N×0.2m=0.24J，滑轮组的机械效率：= W有W总 ×100%= 0.2J0.24J ×100%83.3%,C正确。例2.（2019乐山）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两
3、脚与地面接触的总面积S=400cm2。求此过程中：（1）小夏对地面的压强；（2）拉力F做的功；（3）该滑轮组的机械效率。【答案】（1）7.5×103Pa （2）800J （3）70%【简析】列出已知：n=2；G物=280N；h=2m；G人=500N；F=200N；S=400cm2（1）人对地面的压力是：F=G人-F拉 =500N-200N=300N；小夏对地面的压强是： p= FS =300N0.04m2 =7.5×103 Pa。（2）拉力F移动的距离是：s=nh=2h=2×2m=4m；拉力做的功：W总=Fs=200N×4m=800J。（3）有用功：W有
4、=Gh=280N×2m=560J；滑轮组的机械效率是：= W有W总 ×100%= 560J800J ×100%=70%。例3.（2018北部湾）如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动。已知A的体积为1m3，密度为0.5×103kg/m3动滑轮重为1×103N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力，求：（1）A的重力；（2）A浸没在水中受到的浮力；（3）A向下运动的最小速度；（4）A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。（g=10N/kg）【答案】（1）5
5、000N （2）1×104N （3）0.2m/s （4）83.3%【简析】列出已知：n=3；VA=1m3；A=0.5×103kg/m3；G轮=1×103N；P机=1.2×103W。（1）A的质量：mA=AVA=0.5×103kg/m3×1m3=0.5×103kg；A的重力：GA=mAg=0.5×103kg×10N/kg=5000N。（2）A浸没在水中受到的浮力：F浮=水gV排=水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N。（3）当A完全浸没
6、时绳子对物体A拉力最大，拉力为：F=F浮-GA+G轮3 = 10000N-5000N+1000N3 = 2000N。由P=Fv可知，此时绳子端向下运动的速度最小：V绳=P机F = 1200W2000N =0.6m/s；A向下运动的最小速度VA=V绳n = 0.6m/s3 =0.2m/s。（4）当A完全浸没时绳子对物体A拉力最大，此时滑轮组的机械效率最高。A向下运动过程中的有用功：W有用=（F浮G）h，总功W总=Fs= 13（F浮G+G动）×3h=（F浮G+G动）h；滑轮组机械效率的最大值：= W有W总 ×100%= （F浮G）h（F浮G+G动）h×100%= F浮
7、GF浮G+G动×100% = 10000N-5000N10000N-5000N+1000N×100%83.3%。【解法小结】1.从图中分析出n值：绕过动滑轮绳子的股数。2.列出已知，同一单位，注意分清物重、轮重、拉力、物体移动的距离、拉力移动的距离等。3.常用的公式：（1）拉力移动的距离与物体移动的距离的关系：S拉=nS物（2）拉力移动的速度与物体移动的速度的关系：V拉=nV物（3）有用功：W有=Gh（水平移动时W有=f物s物）（4）总功：W总=Fs拉=FnS物（5）拉力与物重、滑轮重、绳重、摩擦的关系：F= G物+G轮+G绳+fn（不考虑摩擦和绳重时有：F= G物+G轮n
8、）（6）拉力功率与拉力移动的速度的关系：P拉=FV拉（7）机械效率：= W有W总 ×100%= G物hFS拉 ×100%= G物nF×100%（水平移动时= W有W总 ×100%= f物hFS拉 ×100%= f物nF×100%）（8）若物体受到浮力，在计算G物和F时，要减去F浮，再计算相应的量。【提升训练】1.（2018贵港）同一滑轮用如图所示甲、乙两种装置匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N，绳重和滑轮的摩擦力不计。则下列说法中正确的是（）A手的拉力F乙=10NBA物体受到的合力与B物体受到的合力相等C若A、B两物体
9、都被提升0.5m，则利用乙装置做的有用功比较多D若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多【答案】B2.（2018河池）如图所示，用力F把重为400N的物体在10s内匀速提升2m，其中动滑轮重为100N，不计绳重和摩擦。则（）A绳子的拉力为200N B滑轮组的机械效率为80%C拉力的功率为80W D绳子自由端移动的速度为0.2m/s【答案】B3.（2018大庆）8（4分）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（）A物重是27N，物体的速度是0.4m/sB物重是18N，物体的速度是0.6m/sC物体受到的摩擦力是2
10、7N，物体的速度是0.4m/sD物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s【答案】C4.（2018百色）如图所示，建筑工人用滑轮组在20s的时间内将重为480N的物体匀速提升5m，所用的拉力为300N求这个过程中：（1）工人做的有用功；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率。【答案】（1）2400J （2）150W （3）80%5.（2019南充）如图，杠杆在水平位置平衡，物体M重为500N，OA：OB=2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M，以0.5m/速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重摩擦均不计）求：（1）物体M2的重力；（2）拉力F的功
11、率；（3）物体M1对水平面的压力。【答案】（1）80N （2）50W （3）245N6.（2018玉林）如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%（不计物体的高度、绳重和摩擦，物=7.6×103kg/m3，g取10N/kg，海水取1.0×103kg/m3）。求：（1）物体浸没在海水中受到的浮力；（2）物体在海底时的深度；（3）物体在海底时受到海水的压强；（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积）【答案】（1）1000N （2）30m （3）3×105Pa （4）94.3%