专项素养综合全练(十一)滑轮及滑轮组的四大模型
类型一竖直滑轮模型
1.(2024黑龙江牡丹江中考)如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是()
A.使用动滑轮可以省距离
B.物体运动的速度为4m/s
C.拉力的大小为5N
D.绳子自由端移动的距离为8m
2.(2024广东茂名期末)如图所示,某人用滑轮组、粗绳使质量m=20kg的物体匀速上升了50cm,已知动滑轮的质量为2kg,g取10N/kg,人的拉力大小用F表示,绳子自由端运动的距离为s,则下列关系式最符合实际的是()
A.F=110N,s=1mB.F110N,s1m
C.F110N,s=1mD.F110N,s1m
3.(2024山西蒲县期末)工人用如图所示的装置运送砂石。已知砂石和桶的总质量为40kg,工人的质量为50kg,工人用220N的力拉着绳子使桶向上匀速运动2m,用时10s。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,下列说法正确的是()
A.绳子自由端移动的距离为1m
B.动滑轮的重力为40N
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
D.提升的桶和砂石受到的重力不能超过工人受到的重力
4.(2024湖南慈利期末)如图所示,a、b为两个弹簧测力计,不计绳重、滑轮重和摩擦。当竖直匀速提升重为30N的物体时,a、b两个弹簧测力计的示数应分别为N、N。
类型二水平滑轮模型
5.(2024河南宝丰期末)利用两个滑轮和一根绳子组成的滑轮组水平拉动某一重物,滑轮组的绕绳方式有甲、乙两种,不计滑轮重、绳重以及绳与滑轮间的摩擦,则()
A.甲方式更省力
B.乙方式更省力
C.甲、乙两种方式省力情况一样
D.条件不足,无法判断
6.跨学科·物理学与工程实践(2024广东深圳光明期末)高速铁路的输电线无论冬、夏都得绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图所示为输电线的牵引装置,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣重250N,不计滑轮和钢绳的自重及摩擦,不考虑钢绳的热胀冷缩,下列说法正确的是()
A.滑轮A为定滑轮
B.该装置既能省力又能省距离
C.输电线P端受到的拉力大小为2500N
D.若坠砣串下降了20cm,输电线P端向左移动10cm
7.新课标·科学推理物体A放在水平桌面上,利用如图所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,不计绳重、滑轮重、绳子的伸长以及滑轮与绳子、轴之间的摩擦,则绳子自由端的拉力F和物体A与水平桌面之间的摩擦力f的大小分别为()
A.F=3.3N,f=4.4N
B.F=2.2N,f=4.4N
C.F=3.3N,f=6.6N
D.F=2.2N,f=6.6N
8.(2024山东肥城期末)将物体A、B通过滑轮组连接,物体B恰好匀速下降,已知A重60N,B重10N,A所受地面的摩擦力为f;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。下列说法中()
①f=20N②f=30N
③F=40N④F=60N
A.只有①②正确B.只有①③正确
C.只有②④正确D.只有③④正确
类型三“反拉”滑轮模型
9.新课标·科学推理如图所示,在力F的作用下,重物和滑轮沿竖直方向匀速上升,重物受到的重力G=10N。
(1)若不计绳重、绳与滑轮间的摩擦及滑轮重,则力F的大小是()
A.40NB.20NC.10ND.5N
(2)若考虑滑轮重,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,在大小为25N的力F的作用下,重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升,则滑轮受到的重力是N,滑轮上升的速度为m/s。
类型四人与物一起运动模型
10.(2023湖北保康期末)如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,不计滑轮重和摩擦,g取10N/kg,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状态,此时吊篮底面对他的支持力为N。
11.如图所示,站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做方向相反的匀速直线运动,物体M的运动速度为0.2m/s,小车的运动速度为0.3m/s,则地面对物体M