2020—2021学年浙教版九年级上册科学竞赛辅导 第5讲滑轮的功和机械效率2（综合应用）练习题

九年级上册科学竞赛辅导教学案

第5讲         滑轮2（综合应用）

知识要点

1、滑轮组的机械效率分别与哪些因素有关。

2、重力、拉力、物体速度、绳的速度、功、功率、有用功、额外功、机械效率的计算

     3、公式总结：

作图和实验题

1.测定滑轮组的机械效率。选用的滑轮每个重0.6N，每个钩码重2N，弹簧测力计的最大量程为2.5N。现挂3个钩码：

　　1．要完成此实验最少需_______个定滑轮，______个动滑轮。

　　2．在方框中画出实验装置图。

　　3．绳子自由端的拉力至少为_______N。

　　4．在实验中_______拉动绳子时，弹簧测力计示数为2.5N，钩码升高10cm，则有用功为_______J，总功为______J，机械效率为_______。

　　5．在实验中若被提升的物体重力一定，则适当_________（填“增加”或“减小”）动滑轮个数，就越省力。滑轮组的机械效率就越_____。

2、一个人站在地面上，想利用由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组提起重200N的货物，已知每个小滑轮重25N，每个大滑轮重75N。

⑴请在图中画出滑轮组中绳子的绕法，使人能用最小的力提起货物

⑵若某人实际用了100N的拉力，将货物提起， 则这滑轮组的机械效率为多大？

滑轮与重力

1．某建筑工地的工人利用滑轮组把一车砖匀速拉到5m高的楼上，共做有用功1．5×104J：

（1）这车砖重多少牛？

（2）如果滑轮组的机械效率是60%，要用200N的力把车拉上去，绳子要拉下多少米？

2．用如图所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦,求:(1)拉力的功率； (2)物体的重力； (3)动滑轮的重.

中考真题

1．如图用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：

（1）物体和动滑轮的重各是多少？

（2）若绳能承受的最大拉力为50N，此装置的机械效率最大可提高到多少？

2． 如图所示装置提升重为900N的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体匀速上升．求：

（1）求此时滑轮组的机械效率；

（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；

（3）若提升的重物改为1200N，此时滑轮组的机械效率又为多少？

（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？

滑轮与摩擦力

1．如图所示滑轮组拉着一重为100N的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40N．不计轮和绳的重力以及摩擦，求：

（1）物体A所受的摩擦力．

（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．

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8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组机械效率为80%,问:

(1)该司机至少需要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0.2m/s,则司机做功的功率是多少?

滑轮与浮力

1、一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：

（1）石块受到的浮力为多少？

（2）绳的自由端拉力做功为多少？

（3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）

2.（12分）我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.试求：

（1）动滑轮有多重？

（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？

（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？

滑轮与杠杆

1、如图所示，杠杆处于平衡状态，其中OA长1m，OB长0.25m，重物P重60N，滑轮和杠杆的质量不计，求：（ g = 10 N/Kg ）

（1）重物G重多少牛？

（2）滑轮悬挂点D、C各受多大的力？

课内检测

1.如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　）

A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左

B．滑轮移动的速度为0.05m/s

C．绳子拉物体A的功率为2W

D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N

2．(8分)如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．

(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．

(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?

(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?

3．(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2 ×103kg／m3，底面积是0．3m3，重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N／kg)求：

(1)物体A对水平地面的压强是多少?

(2)物体A的体积是多大?

(3)若该装置的机械效率为80％，物体A在水平方向上受到的阻力是多少

课后作业

1.如图所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止．小明用竖直向下大小为2N的力F1拉重为1N物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升．不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是（　　）

A．物体B受到的滑动摩擦力大小为6N

B．水平向左拉物体B时，拉力F2功率为1.2W

C．水平向左拉物体B时，拉力F2的大小为10N

D．用力F1竖直向下拉物体A时，物体A重力的功率为0.02W

2.如图所示，质量为50kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，他至少用______N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止．（g取10N/kg，不计轮重和摩擦）

3.2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月“开幕地点，如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片，问：用声呐探测到沉船的回声时间是0.04s,沉船在水下的深度为多少？（声音在海水中的传播速度1450m/s）

海水对沉船的压强为多少？（不计沉船的高，海水的密度约为）

己知动滑轮及附属部件的总重为3000N，将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时，每根钢绳的拉力F为多大？ 

若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳的最大拉力为5000N，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）

4.如图所示 我们学习了简单机械知识后知道，使用滑轮组能够省力，可以大大减轻人们的劳动强度．如图甲所示，某人通过滑轮组把一个由铝合金做成的实心圆柱体从水井底部匀速提升到井口，圆柱体的底面积为S，高为L，动滑轮的质量为m，水的密度为ρ，圆柱体的密度是3ρ，忽略绳重及摩擦，不计水的体积变化，请回答下列问题：

（1）若增加动滑轮的个数（其他条件不变），滑轮组的机械效率是变大还是变小？

（2）圆柱体在上升过程中会受到一些力的作用，结合各力之间的关系，在图乙中画出每个力随上升高度变化的图线，并在图线旁注明力的名称（不用标出坐标值）．

（3）推导出圆柱体在水中上升时（上表面还没有露出水面）滑轮组的机械效率．