18.杠杆与滑轮组（解析版）.docxVIP

杠杆与滑轮组必威体育精装版考题

一．选择题（共16小题）

1．如图所示，小勇通过该滑轮组用40N的拉力F拉动绳的自由端，使重为60N的物体在10s内匀速上升5m，已知动滑轮重力为10N，则下列说法正确的是（）

A．该过程所做的额外功为50J

B．绳自由端移动的距离为15m

C．拉力F做功的功率为20W

D．该滑轮组的机械效率为75%

【解答】解：AB、由图知，承担重物的绳子段数n＝2，物体移动距离为h＝5m，

则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×5m＝10m，故B错误；

有用功：W有＝Gh＝60N×5m＝300J，

总功：W总＝Fs＝40N×10m＝400J，

该过程中所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J，故A错误；

C、拉力做功（总功）的功率：P＝＝＝40W，故C错误；

D、该滑轮组的机械效率：η＝＝＝75%，故D正确。

故选：D。

2．小开用如图所示的滑轮组提升重物，绳子A、B能承受的最大拉力分别为400N和125N，每个滑轮重力均为30N。当滑轮组下端挂重300N的物体，用水平向右的力F拉绳子自由端，物体在10s内上升了2m，不考虑绳重和滑轮转轴处的摩擦，下列分析正确的是（）

A．拉力F的功率为72W

B．绳子自由端移动的速度为0.2m/s

C．力F通过滑轮组做的有用功为660J

D．此装置提升重物的最大机械效率为92%

【解答】解：A、由图可知n＝3，因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：F＝（G+G动）＝×（300N+30N）＝110N，

绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2m＝6m，

拉力做的总功：W总＝Fs＝110N×6m＝660J，

拉力做功的功率：拉力做功的功率：

P＝＝＝66W，故A错误；

B、绳子自由端的速度为：

v绳＝nv物＝＝＝0.6m/s，故B错误；

C、拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×2m＝600J，故C错误；

D、绳子A能承受的最大拉力为400N，绳子B的拉力：FB＝（FA+G动）＝×（400N+30N）≈143.3N＞125N，绳子B会被拉断；

当绳子B的拉力为125N时，提升的最大物重：G最大＝nFB﹣G动＝3×125N﹣30N＝345N，

此时滑轮组的机械效率为：

η＝＝＝＝＝×100%＝92%，故D正确。

故选：D。

3．如图所示，小南用300N的拉力将800N的重物在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列计算正确的是（）

A．拉力的功率是60W

B．小南做的总功是1600J

C．动滑轮的重力是200N

D．滑轮组的机械效率是88.89%

【解答】解：AB、由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2m＝6m，

拉力做的总功：W总＝Fs＝300N×6m＝1800J，

即小南做的总功是1800J，故B错误；

拉力做功的功率：P＝＝＝180W，故A错误；

C、因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝3×300N﹣800N＝100N，故C错误；

D、拉力做的有用功：W有＝Gh＝800N×2m＝1600J，

滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈88.89%，故D正确。

故选：D。

4．如图所示，用不同简单机械将重为G的物体提起，使其均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（）

A．F3＞F1＞F2 B．F2＞F1＞F3 C．F1＞F2＞F3 D．F2＞F3＞F1

【解答】解：由题知，不计机械自重和摩擦；

（1）第一幅图中L1＝L2，为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得F1＝G；

（2）第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则F2＝G；

（3）第三幅图是动滑轮，但动力作用在轴上，费一倍的力，则F3＝2G；

由此可知F3＞F1＞F2，故A正确，BCD错误。

故选：A。

5．小开用如图所示的滑轮组提升重为400N的重物，物体在5s内匀速上升了2m，该滑轮组的机械效率为80%，在不计绳重与摩擦的情况下，下列说法中正确的是（）

A．该动滑轮的重力为80N

B．5s内拉力一共做功800J

C．小开对绳子的拉力大小为250N

D．小开对绳子的拉力做功的功率为160W

【解答】解：B．滑轮组提升重物，做的有用功为W有＝Gh＝400N×2m＝800J；

拉力一共做功＝1000J，故B错误；

D．拉力做功的功率为，故D错误；

C．绳子移动的距离为s＝nh＝2×2m＝4m，

拉力大小为F＝＝250N，故C正确；

A．该动滑轮的重力为G动＝2F﹣G＝2×250N﹣400N＝100N，故A错误。

故选：C。

6．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中，力F的大小将（）