主題20 滑輪組的計算中考真題 （2011年成都市） 為了將放置在水平地面上、重G100 N的重物提升到高處，小明同學設計了如圖甲所示的滑輪組裝置當小明用圖乙所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關系圖像分別如圖丙和丁所示若重物與地面的接觸面積S5102 m2，不計摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向，求： (1)在23 s內，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率 (2)在12 s內，拉力F做的功W(3)在01 s內，重物對地面的壓強p 拓展延伸 1隨著社會的發展，人們生活水平的提高，人們的住房條件也得到了很大的改善小明家最近購置了一套新房，為了幫助爸爸將重600 N的裝修材料運送到6m高的樓上，小明利用物理課上學過的滑輪組，設計了如圖甲所示的材料搬運方案（其中每個滑輪重30 N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計繩重及摩擦） (1)計算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力？(2)小明爸爸觀察該裝置后，想如果將該裝置的滑輪位置顛倒（圖乙）是否會更省力一些，請你按照小明爸爸的想法，用筆畫線在乙圖繞上繩子并說明小明爸爸的想法是否正確(3)求兩種方案的機械效率之比？(4)綜合分析評估兩個方案，你認為哪個方案更好一些？說明理由 2一輛汽車不小心開進了泥潭中，司機取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如圖所示若車重為8104 N，汽車受到的阻力為車重的0.03倍，滑輪組的機械效率為80%，問： (1)司機至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？(2)若拉動汽車時，汽車前進的速度為0.1ms，則司機做功的功率是多少？ 3如圖所示，用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動，在40 s內移動了8m，拉力F做的功為1 280 J(1)求拉力F的大小和功率；(2)若滑輪組的機械效率為95%，求動滑輪的重力（不計繩重及繩子與滑輪間的摩擦）精要評點本主題以滑輪組為紐帶，重在考查學生利用相關知識進行計算的能力，滑輪組的呈現方式富有變化既有豎直方向的，又有水平方向的，還有豎直方向與水平方向結合的；既有一定一動的也有一定二動的，還有二定一動的；既有明確給出已知條件的，又有將已知條件隱含在函數圖像上的，通過上述的處理，能有效地考查學生靈活應用物理知識解決實際問題的綜合能力，涉及本套試題的知識點及其相關計算公式有：滑輪組繩子自由端的拉力F(G物G動）/n，繩子自由端移動的距離與物體移動距離的關系Snh，機械效率的計算公式W有用W總，GnF，G/(GG動)，重力Gmg，功率PWt，PFv失分點跟蹤 1在綜合分析評估兩個方案時，失分在不能從效率、省力、安全這三個方面進行綜合考慮事實上，小明的方案機械效率高，爸爸的方案比較省力，但小明的方案比較安全，綜合上述三個因素分析，還是小明的方案好2在計算司機做功的功率時，失分在錯將汽車前進的速度當作司機拉動繩子的速度，導致錯解得功率PFv75 W在求拉力F的大小時，失分也在錯將物體移動8m視為拉力F移動的距離為8 m，導致計算的錯誤所以在有關滑輪組的計算中，一定要注意，物體的移動距離或速度與繩子自由端移動距離或速度是不同的，它們之間的換算關系是snh，v繩nv物參考答案1(1)沒有(2)如答圖 正確(3)2221 (4)小明的方案更好一些2(1)750N (2)300W3(1)32 W；(2)8N一、選擇題（本題共12小題，每小題各2分，共24分）1下面是對日常生活中一些物品的質量和長度的估計，其中最接近實際的是A一個蘋果的質量約為1.5kg B20個雞蛋的質量約為500gC比賽用籃球的直徑約為25cm D普通學生課桌的高度約為150cm2為宣傳“綠色出行，低碳生活”理念，三個好朋友在某景點進行了一場有趣的運動比賽。小張駕駛電瓶車以36km/h的速度前進，小王以10m/s的速度跑步前進，小李騎自行車，每分鐘通過的路程是0.6km。則A小張速度最大 B小王速度最大 C小李速度最大 D三人速度一樣大3. 人們要認識事物，就要對事物進行比較，引入相應的物理量對下圖中幾幅圖給出的比較或說法，不正確的是A進行長短的比較，引入“長度”的物理量B進行大小的比較，引入“質量”的物理量C進行運動快慢的比較，引入“速度”的物理量D進行壓力作用效果的比較，引入“壓強”的物理量4. 同學們通過調查發現，身邊個別司機開車時不喜歡系安全帶。對于交通規則中要求系安全帶的理由，你認為正確的是A系安全帶是為了減小汽車的慣性B系安全帶是為了減小車內人員的慣性C系安全帶可以減小由于慣性對車內人員造成的傷害D安全帶比較寬是為了減小對人體的壓強5手握圓柱形水杯，手和水杯都在空中靜止，杯底所在的平面是水平面，如圖所示。下列各對力屬于平衡力的是A、手對水杯的壓力和水杯對手的壓力B、水杯的重力與手對水杯的壓力C、水杯的重力與手對水杯的靜摩擦力D、水杯對手的靜摩擦力與手對水杯的靜摩擦力6建筑物內遭遇火災時，受困人員應采取彎腰甚至匍匐的姿勢撤離火場，這樣能夠有效避免吸入有害氣體或被灼傷。這是因為與房間內其他空氣相比較，含有毒有害物質的氣體A溫度較低，密度較大，而大量集聚在房間的下方B溫度較低，密度較小，而大量集聚在房間的下方C溫度較高，密度較大，而大量集聚在房間的上方D溫度較高，密度較小，而大量集聚在房間的上方7如圖所示的四個實例中，目的是為了增大摩擦的是8.如圖所示，將物塊緊靠著被壓縮的彈簧，然后釋放彈簧，物塊沿水平地面向右運動，離開彈簧后，物塊運動一段距離后停下來，下列說法正確的是A物塊最終停止運動是由于失去彈簧的彈力作用B物體所受摩擦力不會改變物體的運動狀態C物體由靜止開始運動是因為彈簧對物體的彈力大于摩擦力D物體所受摩擦力使物塊由靜止開始運動9在下圖所示的四種情境中，人對物體做功的是A B C D10. 如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運動到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動能和勢能互相轉化則A小球在A處的動能等于在D處的動能B小球在A處的動能大于在D處的動能C小球在B處的機械能小于在C處的機械能D小球在B處的機械能等于在C處的機械能11. 一長方體鐵塊按下圖甲所示，從下表面與液面剛剛接觸處下放至圖中虛線位置。能大致反映鐵塊下降過程中所受浮力的大小F浮與鐵塊下表面浸入液體深度h深關系的圖像是下面乙圖中的（ ）12如圖所示，三個底面積不同的圓柱形容器內分別盛有A、B、C三種液體，它們對容器底部的壓強相等，現分別從三個容器內抽出相同深度的液體后，剩余液體對容器底部的壓強pA、pB、pC的大小關系是 A pApBpC。B pApBpC。C pApBpC。 D pApCpB。二、填空題（本題共5小題，第13至15小題每題2分，第16至17題每小題4分，共14分）13.溫哥華冬奧會3000m速滑決賽中，我國選手周洋一馬當先，率先沖過終點，勇奪金牌，比賽中，以看臺上的觀眾為參照物，周洋是 的（選填“運動”或“靜止”）；到達終點后，周洋繼續滑行了一段距離，是因為她具有 的緣故14如圖所示是列車上出售食品的手推車，當前輪遇到障礙物時，售貨員向下按扶把，若把手推車視為杠桿，這時杠桿的支點是_；此時手推車可視為_杠桿（選填“省力”“費力”）。甲 乙 丙15.如上面乙圖所示，茶壺的設計者應用到二個物理知識，請寫出它所用原理的關鍵詞 、 。16.一個重為10N，體積為04dm3的實心小球，用細線吊著浸沒在容器內水中，處于靜止狀態，如圖丙所示。容器和水的總質量為5kg，則小球所受的浮力是 N，容器對水平桌面的壓力為 N。17. 如下圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體速度v與時間t的關系如下圖乙所示。則第2秒末時，物體處于狀態，第6秒末到第9秒末，推力F做功是 焦耳。三、作圖與實驗題（本題共4小題，第18小題4分，第19小題6分，第20小題5分，第21小題7分，共22分）18. 根據以下要求作圖：（1）利用釣魚竿釣魚的示意圖如下面左圖所示，O為支點，F1是手對魚竿的作用力，請畫出魚線對釣魚竿拉力F2的示意圖和F1的力臂。（2）用一個滑輪組提升物體，物體上升1m，繩子自由端拉出3m，請你在上面右圖的方框中，畫出滑輪個數最少的裝配圖。19.小華總結兩年來所做的物理探究實驗發現（1）當要研究的物理量不易直接測量時，都要想辦法把它們的大小間接表示出來。甲探究摩擦力與什么因素有關乙探究動能的大小與什么因素有關如：甲實驗是讓木塊在水平面上做 運動，通過讀取彈簧測力計上的示數間接知道摩擦力的大小；乙實驗中小球動能的大小是通過觀察比較物塊B 反映出來的。（2）當要研究的物理量與多個因素有關時，都要采用 法。如：甲實驗研究摩擦力的大小與壓力大小關系，就要多次改變 ，同時保持接觸面的粗糙程度不變；乙實驗研究小球動能的大小與速度的關系就要多次改變 的大小，同時控制小球的 不變。 20.（2010年雞西市）美術課上同學們用橡皮泥捏動物模型時，想知道橡皮泥的密度有多大。課后，他們在實驗室選擇了天平、量筒、水和細線進行了實驗操作。A B（1）合理的操作順序是（填序號）： 。（2）由圖可知：橡皮泥的質量m = g；橡皮泥的體積V= cm3；橡皮泥的密度= 。（3）你能否利用實驗室常用的測量工具和物品，結合上述器材（或僅用上述器材），請再設計一個測量橡皮泥密度的實驗方案。21.學習了機械效率知識后，全班同學對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想：A.斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關；B.跟斜面的粗糙程度有關；C.跟斜面的長度有關；D.跟物體的重力有關。小剛同學為了證實其中的部分猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程。實驗次數斜面傾角斜面粗糙程度物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長S/m有用功W有/J總功W總/J機械效率（%）30粗糙10.50.710.50.730稍光滑10.50.610.58345粗糙10.70.910.978（1）請你替小剛在上表中的空格處填上適當的數據（小數位參照表中相關數據）。（2）通過對比實驗數據，可驗證猜想_（填寫字母）。（3）通過對比實驗數據，可以得出的探究結論是：當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越_。（4）若要驗證猜想D，應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和_不改變。五、綜合應用題（本題共3小題，第22題6分，第23題7分，第24題7分，共20分）22、如圖是舉重運動員小宇自制的訓練器械，輕桿AB長1.5m，可繞固定點O在豎直平面內自由轉動，A端用細繩通過滑輪懸掛著體積為0.015m3的沙袋，其中OA=1m，在B端施加豎直向上600N的作用力時，輕桿AB在水平位置平衡，試求沙子的密度（g取10Nkg，裝沙的袋子體積和質量、繩重及摩擦不計）23.新中國六十周年國慶閱兵式上的各種新武器、新裝備，展示了我國人民軍隊的高科技成果。其中的某型號的兩棲步兵戰車如圖所示，戰車質量為22t，履帶著地總面積為4m2。(1)該戰車在天安門長安街上接受檢閱時，對水平地面的壓強為多少？（不計戰車上人的質量）（2）該戰車具有水上打擊目標和運送的功能，在一次水上演習中，戰車排開水的體積為23m3,則戰車受到水的浮力為多大？（3）在這次水上演習中，戰車某處在受到水的壓強為1.5104Pa，則該處的深度為多少？24.在今年的抗旱工作中，某單位幫助一個對口扶貧村打了一口地下水井，并在地面上修了一個深2m，能儲存30t水的水池。已知水井中的水面距離水池進水口的豎直距離是30m。求：（1）將30t水從井里剛好抽到水池里，抽水機對水做的功。（2）水池裝滿水后，水對池底的壓強。（3）若抽水機的效率是80%，將30t水從井中抽到水池中需要1h，這臺抽水機的總功率不得低于多少瓦?(g取10N/kg)力學測試題三參考答案一、選擇題（每題2分，共24分）題號123456789101112答案CDBCCABCBDBA二、填空題（第13題至15題每空1分，第16題和第17題每空2分，共20分）13. 運動 慣性14. A； 費力15. 連通器 大氣壓16 4 5417 靜止 24三、作圖與實驗題（第18題和第19題各2分，第24題至第26題各6分，共22分）1819(1) 勻速直線 在水平面上移動的距離的大小（或S的大小）(2)控制變量 壓力大小 速度 質量20(1) （1）C、A、B (2)13.4 10 1.34103kg/m3(3)方案1：在量筒內放入適量的水，測出水的體積V1將橡皮泥做成碗狀，放入量筒內使其漂浮在水面上記下水的體積V2將橡皮泥做成實心，投入水中記下水的體積V3方案2：彈簧測力計測出橡皮泥重，計算出質量。用量筒和水測出橡皮泥的體積。方案3：彈簧測力計測出橡皮泥重，將橡皮泥浸沒在水中測出向上的拉力方案4：用天平測出質量，將橡皮泥制成長方體，用刻度尺測出棱長，算出體積。21 （1）上、中、下三空分別為71、0.6、0.7；（2）B（3）高（或大）；（4）斜面的粗糙程度（或粗糙程度）四、綜合應用題（第23題8分，第24題12分，共20分）22解：舉重運動員在B端施加豎直