专题19 有关滑轮组受力分析问题-备战2021年中考物理典型专题各个击（光、热、力学专题）（解析版）

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备战 2021 年中考物理光、热、力学典型专题各个击破
专题 19 有关滑轮组受力分析问题
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（1）滑轮的受力分析（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）
（2）滑轮组的绕线方式和受力特点：用同一根绳子绕制的滑轮组中，重物和动滑轮所受到的总重力由几
段绳子共同承担，在不计绳重和摩擦的情况下绳子自由端的拉力 ，绳子移动的
距离 ，绳子自由端移动的速度 。
（3）滑轮组段数 n的确定及滑轮组绕线方法（1.从轮子数量少的钩子开始；2.动定交替；3.就近原则；4.
奇动偶定）
（4）n的确定：有几段绳子直接承担动滑轮的重，则 n就等于几。
1
一．选择题
1．如图甲所示，用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物 A。拉力 F随时间 t的变化关系如图
乙所示，重物上升的速度 v随时间 t变化的关系如图丙所示。不计一切摩擦和绳重，已知在 1s～2s 内，
滑轮组的机械效率为 80%。下列说法错误的是（　　）
A．0～1s 内，重物 A受到了非平衡力的作用
B．若以动滑轮为参照物，重物 A是静止的
C．动滑轮的重力为 300N
D．若将重物 A的重力减小为 900N，则提升重物匀速上升时，滑轮组的机械效率将变为 70%
【解析】A.由图丙可知，物体在 0～1s 内做变速运动，运动状态发生改变，由此可知物体 A受到了非
平衡力作用，故 A正确；
B.随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，因为重物相对于动滑轮的位置没有发生改变，所以重物相对于动
滑轮是静止的，故 B正确；
C.在1s～2s 内，由图甲可知滑轮组绳子的有效股数 n＝3，由图乙可知拉力 F＝500N，由图丙可知物体
匀速上升，
则滑轮组的机械效率 η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，
解得：G动＝1200N，
不计一切摩擦和绳重，由 F＝ （G+G 动）可得，动滑轮的重力 G动＝nF﹣G＝3×500N﹣1200N＝
300N，故 C正确；
D.若将重物 A的重力减小为 900N，则提升重物匀速上升时，
滑轮组的机械效率 η′＝ ×100% ＝×100%＝×100% ＝
×100%＝75%，故 D错误。
2
故选：D。
2．体重为 60kg 的工人利用如图滑轮组将一质量为 80kg 的重物 A匀速提升 1m，此时该滑轮组的机械效
率为 80%（不计绳重与摩擦），小明对此工作过程及装置作出了以下论断：
①动滑轮重为 200N；
②此过程中，工人对绳的拉力做功为 1000J；
③重物匀速上升过程中，重物的机械能不变；
④若增大重物 A的质量，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率可以超过 90%；
关于小明的以上论断，请选择（　　）
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①②④正确
【解析】①重物 A的重力：
GA＝mAg＝80kg×10N/kg＝800N，
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，
解得：动滑轮重力 G动＝200N，故①正确；
②此过程中，工人对绳的拉力做功：
W总＝（GA+G 动）h＝（800N+200N）×1m＝1000J，故②正确；
③重物匀速上升过程中，质量不变和速度不变，而高度增大，
则重物的动能不变，重力势能增大，其机械能增大，故③错误；
④若增大重物 A的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的
最大拉力：
F最大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
由图知，n＝3，不计绳重和摩擦，最大拉力 F最大＝ （G最大+G 动），
则提升的最大物重：
G最大＝nF 最大﹣G动＝3×600N﹣200N＝1600N，
滑轮组的最大机械效率：
η最大＝×100%＝×100%≈88.9%，
所以，该工人用此滑轮组匀速拉起重物时，机械效率不可以超过 90%，故④错误。
综上可知，只有①②正确。
故选：A。
3．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为
900N 的物体时，机械效率为 90%。下列判断正确的是（　　）
①拉力 F1的大小为 450N
②用图乙绕法匀速提升 400N 重物时，机械效率为 80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
3
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