(完整版)中考物理力学压轴题(滑轮组的计算).doc

主题20 滑轮组的计算中考真题 （2011年成都市） 为了将放置在水平地面上、重G＝100 N的重物提升到高处，小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置．当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示．若重物与地面的接触面积S＝5×10－2 m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，求： (1)在2～3 s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η． (2)在1～2 s内，拉力F做的功W．(3)在0～1 s内，重物对地面的压强p． 【解析】 (1)在2～3 s内，重物做匀速运动，v3＝2.50 m／s，拉力F3＝40 N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍．P＝F3v3＝100 W；η＝（W有用／W总）×100%＝[Gh3／(3F3h3)]×100%＝83.33%； (2)在1～2 s内，拉力F2＝50 N，重物上升高度h2＝1.25 m．W＝3F2h2，代入数据解得W＝187.5 J；(3)动滑轮重G动＝3F3－G＝20N,在0～1s 内．拉力F1＝30N．把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力的作用处于静止状态．支持力F支＝G＋G动－3F1＝30N，重物对地面的压力F压＝F支＝30 N，P＝F压／S＝30 N／(5×10－2m2)＝600 Pa．拓展延伸 1．随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30 N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）． (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？(2)小明爸爸观察该装置后，想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．(3)求两种方案的机械效率之比？(4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些？说明理由． 2．一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示．若车重为8×104 N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80%，问： (1)司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？(2)若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m／s，则司机做功的功率是多少？ 3．如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40 s内移动了8m，拉力F做的功为1 280 J．(1)求拉力F的大小和功率；(2)若滑轮组的机械效率为95%，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）．精要评点本主题以滑轮组为纽带，重在考查学生利用相关知识进行计算的能力，滑轮组的呈现方式富有变化．既有竖直方向的，又有水平方向的，还有竖直方向与水平方向结合的；既有一定一动的．也有一定二动的，还有二定一动的；既有明确给出已知条件的，又有将已知条件隐含在函数图像上的，通过上述的处理，能有效地考查学生灵活应用物理知识解决实际问题的综合能力，涉及本套试题的知识点及其相关计算公式有：滑轮组绳子自由端的拉力F＝(G物＋G动）/n……①，绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系S＝nh……②，机械效率的计算公式η＝W有用／W总……③，η＝G／nF……④，η＝G/(G＋G动)……⑤，重力G＝mg……⑥，功率P＝W／t……⑦，P＝Fv……⑧．失分点跟踪 1．在综合分析评估两个方案时，失分在不能从效率、省力、安全这三个方面进行综合考虑．事实上，小明的方案机械效率高，爸爸的方案比较省力，但小明的方案比较安全，综合上述三个因素分析，还是小明的方案好．2．在计算司机做功的功率时，失分在错将汽车前进的速度当作司机拉动绳子的速度，导致错解得功率P＝Fv＝75 W．在求拉力F的大小时，失分也在错将物体移动8m视为拉力F移动的距离为8 m，导致计算的错误．所以在有关滑轮组的计算中，一定要注意，物体的移动距离或速度与绳子自由端移动距离或速度是不同的，它们之间的换算关系是s＝nh，v绳＝nv物．参考答案1．(1)没有　(2)如答图 正确．　(3)22／21． (4)小明的方案更好一些．2．(1)750N． (2)300W．3．(1)32 W；(2)8N．一、选择题（本题共12小题，每小题各2分，共24分）1．下面是对日常生活中一些物品的质量和长度的估计，其中最接近实际的是A．一个苹果的质量约为1.5kg        B．20个鸡蛋的质量约为500gC．比赛用篮球的直径约为25cm       D．普通学生课桌的高度约为150cm2．为宣传“绿色出行，低碳生活”理念，三个好朋友在某景点进行了一场有趣的运动比赛。

小张驾驶电瓶车以36km/h的速度前进，小王以10m/s的速度跑步前进，小李骑自行车，每分钟通过的路程是0.6km则 A．小张速度最大   B．小王速度最大    C．小李速度最大   D．三人速度一样大3. 人们要认识事物，就要对事物进行比较，引入相应的物理量．对下图中几幅图给出的比较或说法，不正确的是 A．进行长短的比较，引入“长度”的物理量     B．进行大小的比较，引入“质量”的物理量C．进行运动快慢的比较，引入“速度”的物理量                             D．进行压力作用效果的比较，引入“压强”的物理量  4. 同学们通过调查发现，身边个别司机开车时不喜欢系安全带对于交通规则中要求系安全带的理由，你认为正确的是 A．系安全带是为了减小汽车的惯性                    B．系安全带是为了减小车内人员的惯性C．系安全带可以减小由于惯性对车内人员造成的伤害    D．安全带比较宽是为了减小对人体的压强5．手握圆柱形水杯，手和水杯都在空中静止，杯底所在的平面是水平面，如图所示下列各对力属于平衡力的是A、手对水杯的压力和水杯对手的压力B、水杯的重力与手对水杯的压力C、水杯的重力与手对水杯的静摩擦力D、水杯对手的静摩擦力与手对水杯的静摩擦力6．建筑物内遭遇火灾时，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，这样能够有效避免吸入有害气体或被灼伤。

这是因为与房间内其他空气相比较，含有毒有害物质的气体A．温度较低，密度较大，而大量集聚在房间的下方 B．温度较低，密度较小，而大量集聚在房间的下方  C．温度较高，密度较大，而大量集聚在房间的上方 D．温度较高，密度较小，而大量集聚在房间的上方  7．如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是8.如图所示，将物块紧靠着被压缩的弹簧，然后释放弹簧，物块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，物块运动一段距离后停下来，下列说法正确的是A．物块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用B．物体所受摩擦力不会改变物体的运动状态C．物体由静止开始运动是因为弹簧对物体的弹力大于摩擦力D．物体所受摩擦力使物块由静止开始运动9．在下图所示的四种情境中，人对物体做功的是  A                B                   C             D10. 如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化．则A．小球在A处的动能等于在D处的动能B．小球在A处的动能大于在D处的动能C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能11. 一长方体铁块按下图甲所示，从下表面与液面刚刚接触处下放至图中虚线位置。

能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是下面乙图中的（   ） 12．如图所示，三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体，它们对容器底部的压强相等，现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后，剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是     A  pA＞pB＞pC B  pA＝pB＝pC C  pA＜pB＜pC  D  pA＝pC＞pB二、填空题（本题共5小题，第13至15小题每题2分，第16至17题每小题4分，共14分）13.温哥华冬奥会3000m速滑决赛中，我国选手周洋一马当先，率先冲过终点，勇夺金牌，比赛中，以看台上的观众为参照物，周洋是        的（选填“运动”或“静止”）；到达终点后，周洋继续滑行了一段距离，是因为她具有       的缘故14．如图所示是列车上出售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，若把手推车视为杠杆，这时杠杆的支点是___________；此时手推车可视为___________杠杆（选填“省力”“费力”）  甲                            乙                       丙15.如上面乙图所示，茶壶的设计者应用到二个物理知识，请写出它所用原理的关键词       、      。

 16.一个重为10N，体积为0．4dm3的实心小球，用细线吊着浸没在容器内水中，处于静止状态，如图丙所示容器和水的总质量为5kg，则小球所受的浮力是      N，容器对水平桌面的压力为         N17. 如下图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如下图乙所示则第2秒末时，物体处于    状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是       焦耳 三、作图与实验题（本题共4小题，第18小题4分，第19小题6分，第20小题5分，第21小题7分，，共22分）18. 根据以下要求作图：（1）利用钓鱼竿钓鱼的示意图如下面左图所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图和F1的力臂2）用一个滑轮组提升物体，物体上升1m，绳子自由端拉出3m，请你在上面右图的方框中，画出滑轮个数最少的装配图19..小华总结两年来所做的物理探究实验发现（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来 甲　探究摩擦力与什么因素有关　　乙　探究动能的大小与什么因素有关如：甲实验是让木块在水平面上做      运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B                                          反映出来的。

2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用              法如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变         ，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变           的大小，同时控制小球的      不变     20.（2010年鸡西市）美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时，想知道橡皮泥的密度有多大课后，他们在实验室选择了天平、量筒、水和细线进行了实验操作 A              B（1）合理的操作顺序是（填序号）：         2）由图可知：橡皮泥的质。