12.2《滑轮》能力提升训练一、选择题1．一人用同一滑轮组分别将100牛和200牛的物体匀速提高5米，如果绳重和摩擦不计，则下列判断中错误的是（）A．人做的总功相等B．人做的额外功相等C．滑轮组的机械效率不相等D．绳的自由端移动的距离相等2．关于简单机械下列说法中正确的是（）A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向B．使用滑轮组不仅省力而且省功C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快3．山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（）A．提高功率B．提高机械效率C．减小所必需的牵引力D．减小所做的功4．电工在安装家庭电路时，需用螺丝钉将灯座固定在天花板上，下列组合最省力的是（）A．细柄螺丝刀，密纹螺丝钉B．粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉C．粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉D．细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉5．工人用动滑轮将重1000N的货物匀速提高2m，所用时间为10s．若不计绳重、动滑轮的重和摩擦，则在此过程中（）A．拉力F为500N，绳子自由端移动距离为2mB．拉力F为500N，绳子自由端移动距离为4mC．拉力F做的功为1000J，功率为500WD．拉力F做的功为2000J，功率为500W6．不计机械自重和摩擦，用20N的拉力不能提起重40N的物体的简单机械是（）A．一个动滑轮B．一个定滑轮C．杠杆D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组7．在探究使用动滑轮的特点时，需要改变钩码的个数进行多次实验，这主要是为了（）A．多次测量取平均值减小误差B．起到控制变量的作用C．获取多组实验数据归纳出物理规律D．使每组数据更准确8．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A．缩短上坡过程中所走的路程 B．减少上坡过程中所做的功C．减小上坡过程中所施加的力 D．缩短上坡过程中所用的时间9．学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中（）A．该滑轮可以省力 B．该滑轮可以省功C．该滑轮可以改变力的方向 D．做的功都是有用功10．随着城市交通的迅速发展，很多地方需要建设高架桥，同时也需要高架桥的两端建很长的引桥，引桥很长是为了（）A．缩短上高架桥的过程中所走的路程B．减少上高架桥过程中所做的功C．减少上高架桥过程中所施加的力D．缩短上高架桥过程中所用的时间11．如图是同一滑轮组的两种不同的绕法，用它们提起相同的重物，比较两种情况下所用的拉力F1、F2和机械效率η1、η2．（不计绳重及摩擦）下列说法正确的是（）A．F1＜F2，η1=η2 B．F1＜F2，η1＞η2C．F1＜F2，η1＜η2 D．F1＞F2，η1=η212．简单机械在我们的生活中应用很广泛．下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中不省力的是（）A． B． C． D．13．如图所示，在拉力F的作用下，总重60N的物体被匀速提升了10cm，若不计滑轮，绳的重和摩擦，则拉力F及其向上移动的距离s分别为（）A．F=60N，s=0.2m B．F=30N，s=0.2mC．F=60N，s=0.1m D．F=30N，s=0.1m14．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出．比较这两个装置，下列说法正确的是（）A．甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力B．甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力C．甲安装的是动滑轮，能省力D．乙安装的是动滑轮，能省力15．如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（）A．自行车的脚踏板B．旗杆顶部的定滑轮C．水管上的水龙头D．大门上的门把手16．如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为（）A．Fs B．Gs C．2Fs D．（G+F）s17．如图所示的滑轮组，工人师傅用500N的力，在100s内把800N的重物匀速提升10m，在此过程中（）A．他做的有用功是8000WB．他做的总功是1000JC．他做功的功率是80WD．滑轮组的机械效率是80%18．如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则（）A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1＜η2C．W1＜W2，η1＞η2 D．W1＞W2，η1＜η219．小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m。
已知物体A重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是A．水平地面对小勇的支持力做功为6000JB．小勇做的有用功为3000JC．小勇拉力的功率为250WD．此滑轮组的机械效率为80%20．如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（）A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力B．使用D滑轮组最省力C．其中机械效率最高的是使用C滑轮组D．其中机械效率最高的是使用B滑轮二、填空题21．如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为270N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则他所做的额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是。
22．如图10所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m。
拉力做功的功率是_____W；滑轮组的机械效率是______。
123．某同学用如图所示滑轮组将重为300N的物体以0．2m/s的速度匀速向上拉动，拉力为125N（不计绳重及摩擦），则动滑轮重 N，5s内人拉绳子做的功是 J，该滑轮组的机械效率是。
24．如图所示，不计滑轮的重力和摩擦，F A和F B都为100牛，则G A＝_____牛；G B＝_____牛。
若物体A在2秒内被匀速提高了1米，则力F A做功的功率为_______瓦。
在物体A上升过程中，它的动能将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
25．一个质量为50kg的中学生，用如图所示的滑轮组进行吊装货物，动滑轮重为50N，不计绳重和摩擦，当学生的拉力为125N，使货物升高10m，则货物的重为 N；该学生继续使用这个滑轮组分批将4950N的货物吊起来，他若在滑轮组的最大机械效率时提升货物，则最大的机械效率不大于 %．26．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升．这是由于旗杆顶部有一个滑轮，它虽然不能省力，但能够改变．国旗匀速上升过程中国旗的（动能/重力势能）会逐渐增大．27．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳重及摩擦，若分别将两相同的钩码提升相同高度，所用拉力F甲 F乙，它们的机械效率ηη乙．（选填“大于”、“等于”或“小于”）甲28．如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体，物体上升5m所用的时间为10s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是W．29．小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A 处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们．（1）两根木棍和绳子组成的机械相当于．（2）该实验说明了．30．如图为小明测量滑轮组机械效率的实验装置，小明应沿着竖直向上匀速提升总重6N的钩码了，若钩码提升的高度为8cm，由图可知拉力大小为 N，有用功为 J，总功为 J，该滑轮组的机械效率为．三、实验题31．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。
小明和小红各选取一种方法做实验。
（1）小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。
他通过滑轮组用3N的拉力F将重6.3N 的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为J，此滑轮组的机械效率为。
（2）小红采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小红在图乙中画出滑轮组的绕线。
32．同学们共同研究滑轮的特点：（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮．（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示．据此可知,使用动滑轮（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示．根据丙图信息可知利用滑轮组（能/不能）省功,理由是．四、综合题33．如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s 时间内绳子自由端移动的距离为s=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s 的关系图．（1）计算物体上升的速度．（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是，并列式计算出该物理量．（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率．34．“辽宁舰”服役以后，国产新航母的设计与建造被提上了议事日程．如图（a）为国产新航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为________（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能________（选填“减小”、“增大”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力；（3）“辽宁舰”搭载有舰载机“歼—15”，某次驻舰飞行如图（b），发动机以1.32×l05N的推力使其以680m/s的速度飞行时，10s飞行的距离________m，发动机推力的功率是_______W．参考答案1．A【解析】试题分析：不计绳重和摩擦也就是说只考虑动滑轮的重，克服动滑轮的重力做的功就是额外功，用同一滑轮组说明两次所用的是一个动滑轮，所以两次做的额外功是相等的，拉2000N 的物体时做的有用功当然多，有用功在总功所占的比例就越大，机械效率就高．解：A、额外功相等，有用功不同，所以总功不同，故A错误；B、用同一滑轮组，动滑轮的重是一样的，克服动滑轮的重做的额外功就是一样的，故B正确；C、不考虑绳重和摩擦，克服动滑轮的重力做的功就是额外功，提起100N和200N的重物，有用功是不同的，所以滑轮组的机械效率是不相同，故C正确；D、用的是同一个滑轮组，绳子股数是相同的，物体上升的高度都是5m，所以绳子末端移动的距离都等于物体上升高度的n倍，故D正确．故选A．【点评】此题主要考查机械效率的计算．需要注意的是额外功等于克服动滑轮重做的功．2．D【解析】试题分析：根据定滑轮，滑轮组的特点分析A、B选项；根据功，功率，机械效率分析C、D选项．解：定滑轮可改变用力的方向，不能改变力的大小，而滑轮组能改变用力的方向，也能改变力的大小，但不能省功，故A、B选项说法错误；机械效率是有用功与总功的比值，只说有用功，无法说明机械效率的大小，故C说法错误；功率是表示做功快慢的物理量，故D说法正确．故选D．【点评】本题考查了定滑轮，滑轮组的特点和功与功率、机械效率的关系．3．C【解析】试题分析：A、利用功率的计算公式进行分析和判断．B、利用机械效率的计算公式进行分析和判断．C、盘山公路、用木板搭斜坡，都是要使物体向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析．使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离．D、从功的原理进行分析和判断．解：A、从功率的计算公式P=可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，说法错误，不符合题意．B、从机械效率的公式η=可知，要想判断机械效率的大小，应该同时考虑有用功和总功，说法错误，不符合题意．C、斜面模型加长了运动距离，但可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，说法正确，符合题意．D、从功的原理可知，使用任何机械都不省功，说法错误，不符合题意．故选C．【点评】生活中应用了很多斜面模型，可以省力，减轻我们将物体提升时所需要的力，但不能省距离．4．B【解析】试题分析：（1）粗柄螺丝刀刀柄越粗、半径越大，动力臂越长，就越省力；（2）密纹螺距小，旋转一圈进入的深度小，感觉省力，耗时长．解：（1）螺丝刀是省力杠杆，相当于一个轮轴．粗柄是一个较大的轮，细杆是一个较小的轴．刀柄越粗、动力臂越长，就越省力．（2）密纹螺丝钉间距小，旋转一圈进入的深度小，感觉省力．因此粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉组合最省力．故选B．【点评】此题考查了螺丝刀和螺丝钉的使用，要搞清螺丝刀的粗细和螺比钉密疏对使用的影响，是一道实际操作题．5．B【解析】试题分析：使用动滑轮，s=2h，不计绳重、动滑轮的重和摩擦，F=G，利用W=Fs求出拉力做功，再利用功率公式求拉力的功率进行分析判断．解：题中使用是动滑轮，绳子自由端移动距离为s=2h=2×2m=4m，∵不计绳重、动滑轮的重和摩擦，∴F=G=F=×1000N=500N，故A错误，B正确；拉力做功：W=Fs=500N×4m=2000J，拉力功率：P===200W．故C、D错误．故选B．【点评】本题考查了使用动滑轮拉力、拉力做功、功率的计算，利用好条件“不计绳重、动滑轮的重和摩擦”是关键．6．B【解析】试题分析：要解决此题，需要掌握各种机械的省力情况．动滑轮可以省一半的力，但不能改变动力方向；定滑轮不省力，但可以改变动力方向；使用滑轮组时，有几段绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一．解：因为此题说明不计机械自重和摩擦．所以：A、动滑轮可以省一半的力，所以用动滑轮提起20N的物体所用的力为10N．因此A正确．B、使用定滑轮不能省力，所以若用定滑轮则拉力为20N．因此B错误．C、根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2得，若动力臂为阻力臂的2倍，则能用10N的拉力刚好提起20N的物重．因此C正确．D、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，若由2段绳子承担物重，则能用10N的拉力刚好提起20N的物重．因此D正确．故选B．【点评】此题主要考查了杠杆、定滑轮、滑轮组、动滑轮的省力特点，平时注意区分．在读题时，要注意题目中的已知条件．7．C【解析】试题分析：测量性实验为了减小误差或者寻找规律进行多次测量，如果物理量是个恒量，多次测量求平均值可以减小实验误差；如果不是测量具体的物理量，而是寻找规律也采取多次测量，寻找普遍性．解：在探究使用动滑轮的特点时，需要改变钩码的个数进行多次实验，这主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律．故选：C．【点评】对于多次测量取平均值的实验，注意求平均值时，计算的结果小数点后面保留的位数要和题目中提供的数据的位数相同，这是由测量工具的分度值决定的．8．C【解析】试题分析：本题由斜面模型及功的原理进行分析．①使用任何机械都不省功；②斜面坡度越小越省力，即斜面高度一定，斜面越长越省力．解：A、上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不正确．B、使用任何机械都不省功，B不正确．C、上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 正确．D、速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不正确．故选C．【点评】斜面模型是物理中考的最多的一种运动学模型，应认真分析．9．C【解析】试题分析：使用任何机械都不能省功，提升动滑轮所做的功是额外功，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，给人们带来方便，故应选C。