初中物理滑轮组的设计与组装试题

【2015年天水市中考物理】如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。

按照题目要求作图
（1）在图中为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小的力F₁的示意图和阻力F₂的力臂l₂。

（2）在图中，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请在图中画出滑轮组的绕线。

（3）按图中的实物图在虚线框内画出对应的电路图。

利用滑轮组提升物体 $A$，请用笔画线代替绳子，在图中画出最省力的绳子绕法及物体 $A$所受重力的示意图。

如图所示，请画出滑轮组最省力的绕法。

(8分)瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：

(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到下表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．  

党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

（1）一个工人质量为 $60\mathit{kg}$ ，竖直向上匀速拉动 $700N$ 的重物时，绳上拉力为 $400N$ ，将重物提升 $2m$ 用时 $20s$ ，滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这 $20s$ 的时间内拉力的功率为多少 $W$ ？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少 $\mathit{kg}$ ？

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升 $800N$ 的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以 $0.15m/s$ 的速度匀速拉动绳子，求 $20s$ 物体上升的距离？

山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟，质量为2t. 2013年4月，一男子钻到钟下玩耍，其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断，该男子被困于钟内．闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，该男子趁机从钟下爬出脱困．(g取10N/kg)
问：

(l)消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，请画出最省力的绳子绕法．
(2)消防员们在绳子自由端共施加4000N的力，使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm，请计算绳子自由端拉力做功的功率．
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少？

【广东省佛山市2015年中考物理试题】工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．

（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t₁=6h，到达7000m出停留t₂=0.5h，上升用时t₃=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F₁=5.5×10⁴N，滑轮组的机械效率η=80%．
已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×10⁴kg，体积V=20m³，水的密度ρ₁=1.0×10³kg/m³，海水的密度ρ₂=1.03×10³kg/m³，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：

（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？

请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起。

（1）如图甲所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆静止在水平位置，l为F的力臂，请在图中作出动力F的示意图和画出重物对杠杆的力的力臂l₂．
（2）小夏爸爸的货车陷在了烂泥中，为了把货车拉出来，小夏帮爸爸找来了滑轮和绳，请你在图乙中帮小夏画出最省力的绕法．

按照题目要求作图：

(1)在图甲中画出斜面上的物体所受重力的示意图．
(2)在图乙中画出使杠杆OA平衡时最小动力F1的方向和阻力F2的力臂l2．
(3)在图丙中用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A，要求作用在绳自由端的拉力方向向下，有三段绳子承担物重，请在图中画出绳的绕法．
(4)如图丁所示，MN为空气与水的分界面，AO为入射光线，入射点为O，在图中画出折射光线并标出折射角y．

(1)用笔画线将图中的三孔插座、开关、螺口灯泡等未接好的元件的导线连接好

(2)小黄坐的位置与电视机红外线接收窗口间有张椅子，如图所示。若不移动位置仍要遥控电视，在图中画出遥控器发出红外线传播到电视机红外线接收窗口的光路

(3)工人站在地面上，用图所示的滑轮组向下用力将木箱A提起，画出滑轮组绕绳情况.

小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70％（g取10N/kg）。

（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
（2）人的拉力做功的功率是多少？
（3）被吊起重物的重力是多少？