2021年中考物理压轴题专练：专题06滑轮组的综合计算（学生版+解析版）.pdf

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1、专题0 6 滑轮组的综合计算典例剖析k_ J考点0 1：悬挂类滑轮组的综合计算：此考点主要考查在滑轮组的作用下，悬挂在滑轮组下面的物体在滑轮拉力作用下，发生上下移动的题型。如图所示对于此种装置图中，求绳子末端拉力F的几种方法是：F=G Q G 动/n 不计各种摩擦 其中n 指绳子的股数。由n =G 物/n F 可推知：F=G 物/n n由P=F V拉得F=P/V及 其中的V指绳子移动的速度，不可代入物体移动的速度。2：对于此考点求几种不同的功对应的计算公式是：W w=Gt th=W.sX n=F S -G动 h-W （Wf 指克服各种摩擦做的额外功，若不考虑摩擦则W ff=G 物 h=F S

2、-G动 h；W 斫G动 h,；（若考虑摩擦）W 祈G 动 h+Wr ,或者W =F S-G ,h,若求除动滑轮之外的额外功即科=F S G 狗 hG 动 h。W 总=F S=P t=W ,/n =G 物 h+G 动 h+W（若不计绳重及摩擦上式W 总=G物 h+G&h）。3：求滑轮组的机械效率常用的公式:(Dn =G h/F S 由n=G 物 h/G 物 h+G 动 h 可得n=G 物/G物+G 动 n =G物/n F。4：求拉力做功的功率常用的公式：P=W/t (2)P=F Kt i=F X n Kt t【帮你归纳】1：当滑轮组没有给出绳子的绕法或股数时应先根据要求画出绳子的绕法确定绳子的股

3、数；如要求画出绳子最省力的绕法，则通常画绳子的绕法时符合：“奇定偶动”的法则，即如果滑轮的个数是“奇数”如三个滑轮，通常从定滑轮开始绕起，绳子的股数最多；而如果是“偶数”滑轮，如 2个或4个滑轮通常从动滑轮开始绕起，绳子的股数最多。【易错警示】对于不同的滑轮位置，通常可采用“试绕”的方法，来确定最省力的绕法而不能死板的按上述方法来确定绳子的绕法。【帮你归纳】2：若题中没有给出具体要求，通常应先运用公式求出绳子的股数，求绳子股数常用的公式有：n=G 物+G 动/F 或由n=G/F X n求出，其中F指作用于绳子末端的拉力。【帮你归纳】3：对于同一滑轮组当重物的重量发生改变时，有用功、总功与机械效

4、率均会发后改变，在此种情况下应抓住动滑轮重量或额外功不变，若不计摩擦求动滑轮的方法是：由 F S=G a h+G a；h 得 G 动=n F-G 物 根据n=G 物/G 物+G 动代入n和 G物 值也可求得G 司。例 1：(2 0 2 0 江苏泰州)小明利用如图所示的滑轮组，将质量为9 0 kg的物体在I m in 内匀速提升5 m,竖直向上的拉力为3 6 0 N。求：(1)物体的重力(g取 1 0 N/kg)；(2)小明拉力的功率？(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。【变 式 1 一1】（2 0 1 9 湖北襄阳中考）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为6 0 0 N 的货物匀速提升了

5、2 m,做了 1 5 0 0 J 的功。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）当他用40 0 N 的拉力匀速提升其它货物时额外功占总功的1 5%,求提升货物的重。/y【变 式 1-2 （2 0 2 0 鸡西）一个质量6 0 k g 的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1 m2工人用如图所示的滑轮组，在 2 0 s 内将物体匀速提高了 5 m,工人在绳子自由端施加的拉力F为 2 2 0 N。（不考虑绳重和摩擦）求：（1）物体放在水平地面上时，对地面的压强；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力F做功的功率。例 2：（2 0 2 0 河北中考模拟试题）如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重.不计绳重

6、和摩擦,物体重G,从 2 0 0 N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度.图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象.求：（1）此 过 程 中 滑 轮 组 的 机 械 效 率 随 物 重 的 增 加 而.（填“增大”或“减小”）(2)每个滑轮重多少N(3)绳子能承受的最大拉力是多少。(4)滑轮组的最大机械效率是多少。【变式2 一1 (2 0 2 0 四川遂宁)小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率

7、8 0 0 W,将两袋(每袋质量5 0 k g)水泥匀速提升到1 0 m 高的4 楼需要用时1 5 s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题：(g=1 0 N/k g)(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?(2)电动机对绳子的拉力多大？(3)该滑轮组的机械效率多大？考点0 2：水平移动类滑轮组的综合计算:此考点通常考查物体在水平面在滑轮组的作用移动的相关力学知识，如下图所示物体在滑轮组拉力作用下克服摩擦力发生移动，竖直方向上的重力与支持力通常不是此种题型要探究的物理量且相互平衡。此种题型常用的对应公式是：w*fs w.=F S=w n,机械效率n=f s 粉/F s M

8、 f/nF。(其中的f 指物体与地面之间的摩擦力，F指绳子末端的拉力)。【易错警示】此题型应注意只要物体对水平面的压力不改变，接触面的粗糙程度不发生改变,物体在水平面上运动的速度对摩擦力的大小不产生影响，如果物体的重:力或对水平面的压力发生改变时，物体和水平面的摩擦力将发生改变，导致其它物理量也将发生改变。例 1：(2 0 1 9 唐山路北区三模)如图所示,用滑轮组拉重4 0 0 N的物体A 沿水平方向以0.0 2 m/s的速度匀速运动,滑轮组的机械效率为8 0%.运动中物体A 受地面的摩擦力为2 0 0 N,人对地面的压强为2 0 0 0 0 P a.(不计绳重、滑轮摩擦)，地面上的定滑轮与

9、物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上.已知人与地的接触面积为3 0 0 c m.求：(1)拉力的功率。(2)人的重力是多少。(3)此滑轮组可以达到的最大机械效率是多少。【变 式 1-1 (2 0 1 8 桂 林)小能在课外实践活动中，用如图1 7 甲所示的滑轮组匀速拉动放在一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从1 0 0 N 开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1 m.根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小的关系图像，如图 1 7 乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦求：(1)由图1

10、7 乙可知，当物体受到的摩擦力为1 0 0 N 时，滑轮组机械效率是多大？(2)当滑轮组的机械效率为7 5%,物体以0.I m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？（3）当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗?用计算结果说明。考点03：浮力类滑轮组的综合计算:此考点即考查滑轮的知识又考查浮力的知识，为浮力与滑轮的综合题型，如下图此类题型通常物体即受到向下的重力又受到竖直向上的拉力和浮力，但通常不计水对物体的阻力；此种题型常用到的计算公式是：W=（GF 浮）h=G 1 （h。机械效率n=（G-F 浮）h/Fs。W a=FS=（GF

11、 浮）h+G动 h（不计水的阻力与各种摩擦），且 F 浮=。%gV技更是求解浮力最常用的计算公式。【帮你归纳】正确解答此考查中的题目，即要正确分析物体受力，还要正确运用浮力与滑轮的计算公式。例 1：（2020广元）用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知G 物=300N,圆柱形容器底面积S=600cm2,物体浸没在水中时水面高度为9 0 cm,当物体完全离开水面后，水面高度为8 0 cm,已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力）P 1.0X 10:,kg/m；i,g 取 10N/kg。求：（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；（2）

12、物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体完全离开水面后匀速提升时所需拉力F。【变 式 1一1 （2020河北盐山竞赛试题）如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A 从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A 的拉力F|随时间t 变化的图象.A 完全离开水面后，电动机对绳的拉力F 大小为6.25X103N,滑轮组的机械效率为80%,已知A 的重力为2X1（）4N,A 上升的速度始终为0.1m/s.（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响），求：（1）长方体A 未露出水面时受到的浮力?；（2）长方体A 的密度；（3）长方体A 完全离开

13、水面后，在上升过程中尸的功率；（4）把长方体A 按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强。【变 式 1-2（2019连云港）如图甲所示，拉 力 F 通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图像。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g=10N/kg,求：(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小。(2)金属块的密度。(3)如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。例2：(2020海南中考)如图甲所示用电动机和滑轮组把密度为3X103k g/m 体 积 为In?的矿石从水底匀速竖直打捞起来，g=10N/kg,

14、水的密度为1.0Xl()3kg/m3,求：(1)矿石的重力；(2)矿石浸没在水中受到的浮力；(3)矿石露出水面前，电动机对绳子的拉力的功率为2.5kW,矿石上升过程中，S-t图像如图乙所示，求滑轮组的机械效率；(4)如果不计绳子重及摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？考点04：压强类滑轮组的综合计算:此考点将压强和滑轮的知识整合一种题型中，在分析物体受力的提下综合电运用压强与滑轮的知识，去求解与压强及滑轮组有关的各个物理量综合性较强。如下图所示，人站在地面上用力拉物体时，若拉力较小，此时物体并没有离开地面此时物体受到三个力的作用，即：物体的重力G、滑轮对物体

15、向上的拉力F、地面对物体向上的支持力FN，此时物体对地面的压力F（i=FN=GF技，此时物体对地面的压强P=（G协 一F Q/S物，同理人此时也受到三力的作用，即人的重力G人、绳子向上的拉力F拉、地面对人的支持力FN.此时人对地面的压强P=（G人 一F t t）/Sw；此时人对绳子的拉力F=（G物 一F叔）+G物/n,n指绕过动滑轮的绳子的股数（不计绳子重及各种摩擦）。【易错警示】此种题型一定要正确分析物体受力，无论是静止在水平面上的物体还是站立在水平面的人只要处于静止状态，就一定受到平衡力的作用，但不一定是受二力平衡，通常可以三力平衡，且记静止在水平面上的物体受到的支持力等于物体对水平面的压

16、力。例1：（2020山东青岛中考模拟试题）小雨受到的重力为640N,他站在水平地面上时对地面的压强为1.6xlO4Pa.（1）他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A,滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦）,此时他对水平地面的压强为6xlO3Pa则物体A重力GA,O（2）如图乙所示,若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B（不计水的阻力、绳重和摩擦），当物体B的下表面所受水的压强为2xl（）3pa时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的工，则求物体B的密度外 2【变 式 1-11(2 0 1 8 达州中考)如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从

17、水中打捞物体。已知：物体的质量为9 0 k g 且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力宿为4 0 0 N,此时滑轮组的机械效率5 为 7 5%(绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=1 0 N/k g)(1)请你根据题目中的条件，判 断 出 工 人 所 使 用 的 滑 轮 组 是 下 列 中 的 图。(2)工人的质量为60 k g,双脚与地面接触面积为2.5X 105,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 4 X1 0 Pa,求物体浸没在水中时受到的浮力。(3)若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为1 8 0 W,求物体上升的

18、速度。压轴精练L._ J1：(2 0 2 0 黑龙江龙东)如图所示，人用滑轮组拉着重8 1 0 N 的物体使其沿竖直方向以0.lm/s的速度匀速向上运动了 5 s,人对绳子向下的拉力为3 0 0 N。求：(1)物体上升的高度；(2)滑轮组的机械效率;（3）拉力的功率。2：（2 0 1 9 四川达州中考）如图所示,工人准备用一根最多能承受4 0 0 N 力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和 B.完全露出水面的物体A 被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为2 0 k g（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接

19、动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=1 0 N/k g）求：（1）物体A 完全露出水面后以0.5 m/s 的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。（2）在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为7 5%,物 体 A的密度是多少。（3）若用该滑轮组打捞体积为5 0 d m，的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。3：（2 0 2 0 通辽）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图，汽车部分参数如下表。每次重物都以lm/s 的速度匀速上升，提升重2 4 0 0 N 的物体时，滑轮组的效率为8 0%,不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦，取 g=1 0

20、 N/k g。求：汽物分参数汽 短 量为华 傲1个等阵轮受力面积（1）提升重物时汽车对水平地面的压强;（2）汽车拉绳的力做功的功率。4：（2 0 2 0 赤峰）用如图所示的滑轮组将货物匀速向上提升3 m,人的拉力F为 2 0 0 N ,这个过程中滑轮组提升货物的机械效率为8 0%，求：（1）绳子自由端移动的距离S；（2）人的拉力F做的功；（3）货物的重力。5:（2 0 2 0 江苏省泰州市泰兴市实验中学集团联盟中考物理模拟）一个滑轮组如图所示，细线重及轮与轴之间的摩擦忽略不计。匀速拉动细线将重为3 0 N 的物体提升1 m,用时5s,滑轮组的机械效率为50%。（1）提升物体所做有用功的功率是多

21、少？（2）提升物体所用拉力的大小是多少？（3）现逐渐增大物体的重力，用同样方式提升物体，当物体重力达到12 0N 时细线刚好被拉断。求细线刚好被拉断时滑轮组的机械效率。6：（2 018 潍坊）如图所示，工人用滑轮组提升重为4 00N 的货物所用拉力恒为2 4 0N,货物被匀速提升10m。求：（1）工人做的功（2）滑轮组的机械效率。7:（2 019 贵州中考）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N,均匀实心金属块的密度为8 X 103kg/m3,金属块的质量为8 0kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。

22、（水的密度 P 水=1.0X 10：kg/m 3,g 取 10N/kg）求：（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F：（3）金属块在水中匀速上升2 m,且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。8:（2020潍坊）如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以lm/s的速度匀速上升8 m,己知矿石重2700N,动滑轮重300N,不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：-g、（1）汽车拉力的大小；（2）汽车拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率。9：（2019攀枝花中考试题）如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重为G=9X 104

23、N 的货物A 沿斜面向上匀速运动，货物A 的速度为V=2m/s,经 过 t=10s,货物A 竖直升高h=10m,已知对绳子的拉力F 的功率P=120kw,不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功;（2）汽车对绳的拉力大小；（3）斜面的机械效率。10：（2019连云港）如图甲所示，拉力F 通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F 随时间t变化的关系图像。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g=10N/kg,求：:（1）金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；（2）金属块的密度；（3）如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的

24、压强大小。11：（2 02 0石家庄长安区二模试题A、B为形状相同的实心均匀正方体，边长为2 0c m,两物体静止在水平面上；B的重力为3 2 0N,其对地面的压强为4 000P a；A对地面的压强恰好为0,动滑轮轮的重力为2 0N （不计绳重及摩擦，绳子不可伸长，g=10N/kg）,求：（1）B的密度；（2）A的重力；（3）若在B物体底部沿水平方向切下一块放在A物体的正上方，使 A物体对地面的压强变为4 000P a,求 B物体切掉的厚度!.1 2：（2 0 1 9 喇 考）建筑工人盖房子时,一体重为6 0 0 N 双脚与顺的接触面积为Q 0 6 m 2 的工人,用如图所 祷 3 题瓯勺滑轮

25、组将重为1 2 0 0 N 的物体匀更提高了6 m此时该滑轮组的行械效率为觌（不计绳重和麾察）求:（1）工人对绳子的拉力。2）提升过程中，工人对地面的压强。（3）使用该滑轮组,该工人最多能提起多重的物体.13：（2020河北盐山二中二模试题）小雨用滑轮组提升重物，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和空气的阻力。（g=10N/kg）求：（1）物体A的质量为5 0 kg,求物体A的重力是多少。（2）如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为150N,地面对物体A的支持力是100N,为了提起物体A,他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它将物体A在空气中匀速提升了 2 m,求小雨做的功是多少。（3）

26、小雨用图乙所示的滑轮组，将另一密度为I.5X 103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉到空气中，拉 力F随时间t变化的图象如图丙所示，已知F2与E之差为5 0 N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为75%,求液体的密度是多少？14:（2020年邢台二模）小明想利用如图甲所示的滑轮组将质量为8kg的物体A提升，物体A与地面的接触面积为0.04m2若悬挂质量相等的2个钩码，将恰好竖直向上匀速拉动物体A,拉力大小设为F,在2s内钩码下降了 1 m,若提升物体A过程中滑轮组的机械效率为80%,（不计绳重和摩擦,g=10N/kg）求：（1）提升物体A过程中，做的有用功及动滑轮的重力；（2）一个钩码的

27、重力以及拉力F的功率;(3)若悬挂一个钩码时拉力为Fi，如图乙，面且物体A没有离开地面，乙图中的物体A对地面的压强是多少？15:(2019江苏镇江中考)如 图1所示，装 有O.OIn?水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2n?。桶的质量忽略不计，g取10N/kg。ffil 田2(1)求桶中水的质量。(2)求这桶水对地面的压强。(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为4 0 N,求该滑轮组的机械效率。16:(2020河北中考说明检测试题)用一条细绳将三个滑轮连接成如图所示的滑轮组，每个滑轮重为100N,在绳子自由端施加拉力F,将物体A在10s内匀速提升

28、了 2m,在此过程中滑轮组的机械效率为5 0%,(不计绳子重及摩擦)，(1)求物体A的重力及拉力F做功的功率。(2)若细绳能承受的最大拉力是500N,不考虑物体与滑轮之间绳子的承受力，求此滑轮组机械效率的变化范围。由1 7:（2019邢台一模）如图所示，提篮及物体总重为1 1 4 0 N,其中物体重为1 0 2 0 N,提篮与水平地面的接触面积为，工人师傅用6 0 0 N 的力匀速提升物体，物体上升的速度为。（不计绳重及摩擦）（1）工人师傅拉绳的功率;（2）滑轮组提升重物的机械效率；（3）体重为4 5 0 N 的小明站在提篮内利用此滑轮组提升该重物，但物体没有被提动，求提篮对地面的最小压强。1

29、 8:（2020江苏省南京市中考物理模拟四）建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为3 0。且固定在水平面上。工人用4 0 0 N 的力拉绳子，重为5 0 0 N 的货物沿斜面匀速向上运动1 2 m 所用时间为2 0 s,求：（1）在此过程中有用功。（2）该装置的机械效率为f7T7r77777r.30*19：（2 0 1 9 荷泽）如图所示，一个质量6 0 0 k g、体 积 0.2 n?的箱子沉入5 m 深的水底，水面距离地面2 m,若利用滑轮组和电动机组成打捞机械，以 0.5 m/s 的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重

30、 到0 N （不计绳重、摩擦和水的阻力，P.O X 1 0 k g/m31,g=1 0 N/k g）求（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强;（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。20：（2020江苏省无锡市中考物理全真模拟试卷）工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取 1 0 N/k g。求：（1）若某次运送建材的质量为5 0 k g,则建材的

31、重力是多少？（2）若工人在I m i n 内将建材匀速竖直向上提升了 1 2 m,作用在钢绳上的拉力为2 0 0 N,求拉力的功率；（3）当滑轮组的机械效率为6 0%时，运送建材的重力是多大？甲乙专题0 6 滑轮组的综合计算考点01：悬挂类滑轮组的综合计算考点0 2:水平移动类滑轮组的综合计算专题06滑轮组的综合计算专题考点0 3:浮力类滑轮组的综合计算考点04：压强类滑轮组的综合计算典例剖析k_ J考点0 1：悬挂类滑轮组的综合计算：此考点主要考查在滑轮组的作用下，悬挂在滑轮组下面的物体在滑轮拉力作用下，发生上下移动的题型。如图所示对于此种装置图中，求绳子末端拉力F的几种方法是：F=G Q

32、G 动/n 不计各种摩擦 其中n 指绳子的股数。由n =G物/n F 可推知：F=G物/n n由P=F V 拉得F=P/V 及其中的V指绳子移动的速度，不可代入物体移动的速度。2：对于此考点求几种不同的功对应的计算公式是：W w=Gt th=W .sX n=F S -G 动 h-W （W f 指克服各种摩擦做的额外功，若不考虑摩擦则W f f=G物 h=F S -G 动 h；W斫G 动 h,；（若考虑摩擦）W祈G 动 h+W r ,或者W =F S-G,h,若求除动滑轮之外的额外功即=F S G 狗 h G 动 h。W 总=F S=P t=W ,/n =G 物 h+G 动 h+W （若不计绳重

33、及摩擦上式W 总=G物 h+G&h）。3：求滑轮组的机械效率常用的公式:(D n =G h/F S 由n=G 物 h/G 物 h+G 动 h 可得n=G 物/G物+G 动 n =G物/n F。4：求拉力做功的功率常用的公式：P=W/t (2)P=F Kt i=F X n Kt t【帮你归纳】1：当滑轮组没有给出绳子的绕法或股数时应先根据要求画出绳子的绕法确定绳子的股数；如要求画出绳子最省力的绕法，则通常画绳子的绕法时符合：“奇定偶动”的法则，即如果滑轮的个数是“奇数”如三个滑轮，通常从定滑轮开始绕起，绳子的股数最多；而如果是“偶数”滑轮，如 2 个或4个滑轮通常从动滑轮开始绕起，绳子的股数最多

34、。【易错警示】对于不同的滑轮位置，通常可采用“试绕”的方法，来确定最省力的绕法而不能死板的按上述方法来确定绳子的绕法。【帮你归纳】2：若题中没有给出具体要求，通常应先运用公式求出绳子的股数，求绳子股数常用的公式有：n=G 物+G 动/F 或由n=G/F X n求出，其中F指作用于绳子末端的拉力。【帮你归纳】3：对于同一滑轮组当重物的重量发生改变时，有用功、总功与机械效率均会发后改变，在此种情况下应抓住动滑轮重量或额外功不变，若不计摩擦求动滑轮的方法是：由 F S=G a h+G a；h得 G 动=n F-G 物 根据n=G 物/G 物+G 动代入n和 G物 值也可求得G 司。例 1：(2020

35、 江苏泰州)小明利用如图所示的滑轮组，将质量为9 0k g的物体在Im i n 内匀速提升5 m,竖直向上的拉力为3 6 0N。求：(1)物体的重力(g取 10N/k g)；(2)小明拉力的功率？(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。【答案】(1)9 00N；(2)9 0W；(3)83.3%【解析】(1)物体的重力是：0m g=9 0k gX 物N/k g=9 00N.(2)由图可知，承担物重的绳子段数n=3,物体匀速提升5 m 时，绳端移动的距离是：S=3 h=3X 5 m=15 m。小明拉力做功：归F S=3 6 0N X 15 m=5 4 00J,小明拉力的功率：P=W/t=5 4

36、 00J/6 0s=9 0W.(3)有用功：W l=G h=9 00N X 5 m=4 5 00J,滑轮组的机械效率：n =W /W ,a=G h/F S=(4 5 00J/5 4 00J)X 100%=83.3%.【变 式 1-1 (2019 湖北襄阳中考)工人师傅用如图所示的滑轮组将重为6 00N 的货物匀速提升了 2m,做了 15 00J 的功。求：(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用4 00N 的拉力匀速提升其它货物时额外功占总功的15%,求提升货物的重。【答案】(1)80%(2)1020N,【解析】(1)有用功：W/j=G h=6 00N X 2m=1200J 又因为 W 总=15

37、00J,所以 n=(1200J/15 00J)X 100%=80%(2)动滑轮绳子段数为3 股，设货物上升的高度为h ,则拉力移动的距离为3 h ,此是W.6 2=F X 3 h,此时W x G z h,因为额外功占总功的1 5%,所以有用功占总功的85%,即(G2h/F X 3 h)X 1 0 0%=85%,由此可知，此时物体的重力 G 2=F X 3 X 85%=4 0 0 NX 3 X 0.85=1 0 2 0 N。【变 式1-2(2020鸡西)一个质量60 k g 的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1 m2工人用如图所示的滑轮组，在 2 0 s 内将物体匀速提高了 5 m

38、,工人在绳子自由端施加的拉力F 为 220N。(不考虑绳重和摩擦)求:(1)物体放在水平地面上时，对地面的压强；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力F 做功的功率。【答案】(1)6000Pa(2)90.9%(3)165W。【解 析】(1)物 体 对 地 面 的 压 力 F=G=mg=60kgxl0N/kg=600N,物体对地面的压强P=F/S=600N/0.1 m2=6000Pa(2)此滑轮组由三股绳承担物重滑轮组对物体做的功即有用功为WfGh=600Nx5m=3000J,拉力移动的距离s=nh=3x5m=15m,拉力F 做功W&=Fs=220Nxl5m=3300J；滑轮组的机械效率 n=W f

39、(/W A=(3000J/3300J)X 100%=90.9%o(3)拉力 F 做功的功率 P=W/t=3300J/20s=165Wo例 2：(2020河北中考模拟试题)如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重.不计绳重和摩擦,物体重G 从 200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度.图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象.求：(1)此过程中滑轮组的机械效率随物重的增加而_ _ _ _ _ _.(填“增大”或“减小”)(2)每个滑轮重多少N(3)绳子能承受的最大拉力是多少。(4)滑轮组的最大机械效率是多少。【答案】(1)增大；(2)每个滑轮重

40、1 0 0 N；(3)绳子能承受的最大拉力是5 0 0 N；(4)滑轮组的最大机械效率是9 0%.【解析】(1)由图乙知，滑轮组的机械效率随物重的增加而增大。(2)由图可知：当物体重2 0 0 N时，机械效率为5 0%.由公式=G 物 力/M A+G 动/FG物/G 物+G的代入题中已知数据可得G 动=2 0 0 N,由图可知动滑轮为两个，所以每个滑轮重1 0 0 N.(3)当绳子要被拉断时拉力最大，由图可知物体在1 80 0 N时绳子断了，则 Q 6 1 物+C 初/F1800N+200N/4=500NO(4)由题图可知绳子的股数n=4 根据F=(G+G 动)/n 可得绳子的最大拉力为5 0

41、 0 N时物体的重力：G*产n F i 大 G动=4 X 5 0 0 N_ 2 0 0 N=1 80 0 N,此时滑轮组的机械效率n =(GM JG小：+GG X1 0 0%=(1 80 0 N/2 0 0 0 N)X 1 0 0%=9 0%.【变式2一1(2 0 2 0 四川遂宁)小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率80 0 W,将两袋(每袋质量5 0 k g)水泥匀速提升到1 0 m 高的4 楼需要用时1 5 s。假设电动机的输出功率恒定不变。请

42、帮小雨完成下列问题：(g=1 0 N/k g)(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？(2)电动机对绳子的拉力多大？(3)该滑轮组的机械效率多大?【答案】(D此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s,(2)电动机对绳子的拉力为4 0 0 N,(3)该滑轮组的机械效率为83.3%。【解析】(1)物体上升的速度v=2 1=2=2 m/s,由图可知I,水泥由3 段绳子承担，则t 15 s 3此次吊装过程中绳子自由端移动的速度V 纯=3v =3义2m/s=2m/s。3(2)由 P=y 可得电动机做功：W .-=P t=80 0 W X l5 s =1.2X I 0 J,由 W&=F s 可

43、得电动机t对绳子的拉力：F=L2X 104J=4 0 0 N。s 3X 10 m(3)有用功：W =G h=2X 5 0 k gX 1 0 N/k gX 1 0 m=1.0 X 1 0,J。该滑轮组的机械效率：H Q X 1 04J x 1 0 0%比83.3%。W总 1.2X1()4J【名师点评】本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目。考点()2：水平移动类滑轮组的综合计算：此考点通常考查物体在水平面在滑轮组的作用移动的相关力学知识，如下图所示物体在滑轮组拉力作用下克服摩擦力发生移动，竖直方向上的重力与支持力通常不是此种题型要

44、探究的物理量且相互平衡。此种题型常用的对应公式是：w-fs Wg FS=w“n,机械效率q=fs w/F s&=f/nF o(其中的f指物体与地面之间的摩擦力，F指绳子末端的拉力)。【易错警示】此题型应注意只要物体对水平面的压力不改变，接触面的粗糙程度不发生改变,物体在水平面上运动的速度对摩擦力的大小不产生影响，如果物体的重力或对水平面的压力发生改变时，物体和水平面的摩擦力将发生改变，导致其它物理量也将发生改变。例1：(20 1 9唐山路北区三模)如图所示,用滑轮组拉重4 0 0 N的物体A沿水平方向以0.0 2 m/s的速度匀速运动,滑轮组的机械效率为80%.运动中物体A受地面的摩擦力为20

45、 0 N,人对地面的压强为20 0 0 0 P a.(不计绳重、滑轮摩擦)，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上.已知人与地的接触面积为30 0 cm.求：(D拉力的功率。(2)人的重力是多少。(3)此滑轮组可以达到的最大机械效率是多少。【答案】(1)拉力的功率为5 W;(2)人的重力是是7 25 N;此滑轮组可以达到的最大机械效率是96.5 5机【解析】(1 )分析图中的装置可知，摩擦阻力由2段绳子承担，且滑轮组的机械效率为8 0%,则n=Wf f/W a=f/n,F=f/2 n=2 0

46、 0 N/2 X8 0 f t F 1 2 5 N.因为本装置中有一只是动滑轮，省一半的力费一倍的距离,因此绳子自由端移动的速度应为V后0.0 2 m/s X 2=0.0 4 m/s.所以拉力的功率P=F V口2 5 N 0.0 4 m/s=5 W .(2 )人 拉绳时对地面的压力 F=P S=2 0 0 0 0 P a X0.0 0 3 m2=6 0 0 N.人的重力 C=6 0 0 +1 2 5 N =7 2 5 N(3 )F =1 2 5 N,则所用的总的拉力为1 2 5 N X 2=2 5 0 N ,动 滑 轮 的 重G疗2 F f=5 0 N.此滑轮组能产生的最大拉力为人的重力7 2

47、 5 N ,所以物体与地面最大摩擦f=7 2 5 N -5 0 N =1 4 0 0 N ,此滑轮组可以达到的最大机械效率是q =(1 4 0 0/7 2 5 N X2)X 1 0(将9 6.5 5%【变 式1-1 (2 0 1 8 桂 林)小能在课外实践活动中，用如图1 7甲所示的滑轮组匀速拉动放在一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从1 0 0 N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1 m.根据测量结果画出了 该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小的关系图像，如图 1 7 乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦求：(1)由图1 7 乙可知，当物体受到的摩擦力为1 0 0 N 时，滑轮组机械

48、效率是多大？(2)当滑轮组的机械效率为7 5%,物体以0.I m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？(3)当物体与地面的摩擦力为1 5 0 0 N 时，体重为5 0 0 N 的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗?用计算结果说明。【答案】(1)5 0%(2)3 0 N (3)见下面解析部分【解析】(I)由图乙可知，当物体受到的摩擦力为1 0 0 N 时，滑轮组的机械效率为5 0%。(2)当物体受到的摩擦力为1 0 0 N 时，此时的机械效率为：n=W“/W.=f S 物/f S 询+G 动 S 初=5 0 临可解得：G =f=1 0 0 N,当滑轮组的机械效率为7 5%时，此时

49、物体受到的摩擦力为f 此时滑轮组的机械效率n=f/f+G 动=7 5%,解得此时摩擦力f=3 G 动=3 0 0 N,此时滑轮组的有用功率为：P w=W 5 0 0 N,由于此时的拉力超出小熊的体重，所以不能用此滑轮组拉起物体。考点0 3：浮力类滑轮组的综合计算：此考点即考查滑轮的知识又考查浮力的知识，为浮力与滑轮的综合题型，如下图此类题型通常物体即受到向下的重力又受到竖直向上的拉力和浮力，但通常不计水对物体的阻力；此种题型常用到的计算公式是：W#=(GF 浮)h=G【1 一(。本/0物)】h o 机械效率n=(G-F i?)h/Fso W*=FS=(GF,?)h+G动 h(不计水的阻力与各种

50、摩擦)，且 F 浮=。放 g V挂更是求解浮力最常用的计算公式。【帮你归纳】正确解答此考查中的题目，即要正确分析物体受力，还要正确运用浮力与滑轮的计算公式。例 1：（2 0 2 0 广元）用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，己知G 粉=3 0 0 N,圆柱形容器底面积S=6 0 0 c m2 ,物体浸没在水中时水面高度为9 0 c m,当物体完全离开水面后，水面高度为8 0 c m,已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为8 0%（不计绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力）P*=1.0 X 103kg/n i3,g取 10 N/kg。求：（1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强；（2）