初中物理动滑轮及其工作特点试题

如图所示，站在水平地面上的小林想通过杠杆 $\mathit{AB}$ 和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆 $\mathit{AB}$ 可绕转轴 $O$ 在竖直平面内转动，且 $\mathit{OA}:\mathit{OB}=1:2$ ，小林的质量 $m_1=50\mathit{kg}$ 。小新的质量 $m_2=48\mathit{kg}$ ，小新双脚与地面接触面积 $S=400c{m}^2$ 。当小林施加竖直向下的拉力 $F_1$ 时，小新未被拉动，此时小新对地面的压强 $p=2.5\times {10}^3\mathit{Pa}$ ，小林对地面的压强为 $p_1$ ；当小林施加竖直向下的拉力 $F_2$ 时，小新刚好被拉起，小林对地面的压强为 $p_2$ ，且 $p_1:p_2=16:15$ 。不计绳重，杠杆重力和一切摩擦， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。求：

（1）小林施加拉力 $F_1$ 时，小新对地面的压力 $F_N$ ；

（2）动滑轮重力 $G_{动}$ 。

工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为 $800N$ 的物体，所用拉力 $F$ 为 $250N$ ， $20s$ 内物体上升了 $6m$ （物体的上表面始终未露出水面），已知动滑轮重 $20N$ ，绳重及摩擦均忽略不计。求：

（1） $20s$ 内绳子自由端 $A$ 移动的距离；

（2）拉力 $F$ 做功的功率；

（3）物体在水中所受浮力的大小。

如图所示，在粗糙水平地面上，用 $10N$的力 $F$沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）。木板 $B$静止，木块 $A$在粗糙木板 $B$上水平向左做匀速直线运动， $5s$内木块 $A$移动了 $0.5m$。滑轮组的机械效率为 $80\%$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木块 $A$受到的摩擦力为 $5N$

B．地面对木板 $B$的摩擦力为 $4N$

C． $5s$内绳子拉力对木板 $B$做的功为 $2J$

D．拉力 $F$的功率为 $0.5W$

小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	两个滑轮均为定滑轮
B．	人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．	物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．	使用该装置不能省力，但能改变力的方向

如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是 $F_{甲}$和 $F_{乙}$，拉力做功的功率分别是 $P_{甲}$和 $P_{乙}$．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则 $F_{甲}$与 $F_{乙}$、 $P_{甲}$与 $P_{乙}$之间的大小关系是 $($　　 $)$

A． $F_{甲}<F_{乙}$、 $P_{甲}=P_{乙}$B． $F_{甲}>F_{乙}$、 $P_{甲}>P_{乙}$

C． $F_{甲}>F_{乙}$、 $P_{甲}=P_{乙}$D． $F_{甲}<F_{乙}$、 $P_{甲}<P_{乙}$

如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是 $F_{甲}$ 和 $F_{乙}$ ，拉力做功的功率分别是 $P_{甲}$ 和 $P_{乙}$ ．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则 $F_{甲}$ 与 $F_{乙}$ 、 $P_{甲}$ 与 $P_{乙}$ 之间的大小关系是 $($ 　　 $)$

A．	$F_{甲}<F_{乙}$ 、 $P_{甲}=P_{乙}$	B．	$F_{甲}>F_{乙}$ 、 $P_{甲}>P_{乙}$
C．	$F_{甲}>F_{乙}$ 、 $P_{甲}=P_{乙}$	D．	$F_{甲}<F_{乙}$ 、 $P_{甲}<P_{乙}$

某工人用如图所示的装置，将重 $150N$的木块在 $10s$内竖直向上匀速提升 $4m$，此装置是　　滑轮（选填“定”或“动” $)$，该工人拉力的功率为　　 $W$（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。

图中，三个物体的重力均为 $200N$．图 $a$中，物体还受到大小为 $50N$、方向竖直向上的拉力，则水平地面对物体的支持力 $F_1=$　　 $N$；图 $b$中，不计绳和动滑轮的重力及摩擦，则匀速提起重物时拉力 $F_2=$　　 $N$；图 $c$中，大小活塞的面积之比是 $5:1$，不计摩擦及活塞的重力，则匀速举起重物时压力 $F_3=$　　 $N$。

如图所示，木板 $A$放在一水平面上，用 $10N$的水平拉力 $F$拉滑轮，使足够长的木板 $A$以 $0.2m/s$的速度在水平地面上匀速运动，与物块 $B$相连的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，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木板 $A$与地的摩擦力为 $2N$

B．滑轮向右移动的速度为 $0.2m/s$

C．物块 $B$受到的摩擦力为 $3N$，方向水平向左

D．绳子拉木板 $A$的功率为 $0.6W$

如图所示的两个滑轮中，属于动滑轮的是　　，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别用 $F_1$、 $F_2$匀速提起同一物体时，则 $F_1$、 $F_2$的大小关系是： $F_1$　　 $F_2$。

下列各选项是小明整理的物理笔记，错误的是 $($　　 $)$

A．做功快的机械，效率不一定高

B．动滑轮既能省力又能改变力的方向

C．不透明物体的颜色由它反射的色光决定

D．沙漠地区昼夜温差大与砂石的比热容小有关

两个滑轮按图所示的方式组合，用 $5N$的拉力 $F$拉动绳端，使物体在 $5s$内水平向左匀速滑动 $1m$，物体与地面间的摩擦力为 $9N$．下列选项正确的是 $($　　 $)$

A． $A$是定滑轮， $B$是动滑轮B．拉力 $F$做的功为 $5J$

C．拉力 $F$的功率为 $1.8W$D．滑轮组的机械效率为 $90\%$

如图是利用电子秤显示压力大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮 $C$，长方体物块 $A$、 $B$以及杠杆 $\mathit{DE}$组成。物块 $A$通过细绳与滑轮 $C$相连，物块 $B$放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点 $O$转动并始终在水平位置平衡，且 $\mathit{DO}:\mathit{OE}=1:2$，已知物块 $A$的密度为 $1.5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，底面积为 $0.04m^2$，高 $1m$，物块 $A$的上表面与水箱顶部相平，物块 $B$的重力为 $150N$．滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计 $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$。请解答下列问题：

（1）当水箱装满水时，物块 $A$的下表面受到水的压强是多大？此时物块 $A$所受的拉力是多大？

（2）从水箱装满水到水位下降 $1m$，电子秤所显示的压力示数变化范围是多少？

小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为 $1.0N$，每个钩码的重力为 $0.5N$，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见下表）

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
动滑轮重 $G_0/N$	1.0	1.0	1.3	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
所挂钩码的重力 $G/N$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
弹簧测力计示数 $F/N$	0.8	1.2	1.3	1.6	1.8	2.2	2.3	2.7

（1）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组　   　（选填“省力”或“不省力” $)$

（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数 $F$与被提升钩码重力 $G$以及动滑轮重力 $G_0$的关系为　　

（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为 $50N$的物块从位置 $A$匀速直线拉到位置 $B$，请在图中画出最省力的绕线方法：物块移动的距离为　　 $\mathit{cm}$；若此时绳自由端所用拉力为 $10N$，物块受到的摩擦力为 $18N$，该滑轮组的机械效率为　　。

如图，分析不正确的是 $($　　 $)$

A．图甲：此冲程将内能转化为机械能

B．图乙：使用该滑轮一定省一半的力

C．图丙：水中的“桥”是光反射形成的

D．图丁：可探究产生感应电流的条件