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2023届中考物理解答题专练：滑轮
（共11题）
滑轮
(1) 使用滑轮时，轴的位置 的叫做定滑轮。使用定滑轮不省 ，但能改变力的 。
(2) 使用滑轮时，轴的位置跟被拉动的物体 的叫做动滑轮。使用动滑轮能省力 ，但不能改变 。
小天通过仔细观察发现生活中很多现象都包含物理知识。
(1) 如图甲所示，当用钥匙开锁时就相当于 （选填“滑轮”“斜面”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。
(2) 如图乙所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与 组成了一个省力的轮轴，飞轮与后车轮组成了一个 （选填“省”或“费”）力的轮轴。
如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图。它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题：
(1) 假设衣服、衣架横梁和动滑轮等的总重是 ，则静止时绳子拉力是 。（各种摩擦忽略不计）
(2) 要使衣架横梁上升 ，则绕进旋轮上的绳子长度是 。
(3) 通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图上画出正确的绕线方法。
小丽同学通过仔细观察发现生活中很多现象都包含物理知识。
(1) 如图甲所示，当用钥匙开锁时就相当于 （选填“滑轮”“斜面”或“轮轴”），属于 （选填“省力”或“费力”）机械。
(2) 如图乙所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与 组成了一个省力的轮轴，飞轮与后车轮组成了一个 （选填“省”或“费”）力的轮轴。
(3) 如图丙所示，工人们在向车上装货物时，用到了一种简单机械，是 ，使用它可以 。
定滑轮及其特点。
(1) 使用滑轮时，滑轮的位置 的滑轮称为定滑轮。
(2) 定滑轮实质是 杠杆。
(3) 定滑轮特点是：使用定滑轮不省 ；若不计摩擦和绳重，则拉力 ；若考虑摩擦和绳重，则拉力 。不省距离也不费距离：绳子末端移动的距离 物体上升的距离 ，即 。但可以改变 。
如图所示，甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。
(1) 滑轮组能改变动力的方向，而 滑轮组不能改变动力的方向。
(2) 甲滑轮组有 段绳子承担物重，乙滑轮组有 段绳子承担物重，所以 滑轮组更省力些。
(3) 如果都使物体上升 高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动 ，乙滑轮组的绳端必须向上移动 。
在水平地面上有一物体 。
(1) 如图甲所示，用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体 ，测力计的示数放大后如图乙，可读得为 ，物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数 （填“相等”或“不相等”）。
(2) 若我们只有一个量程为 的轻弹簧测力计，则可把方案改为如图丙所示，物体 用轻绳与一轻滑轮相连，轻滑轮上还绕着另一根轻绳，该轻绳一端 固定在竖直墙上，另一端 用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体 运动（不计滑轮的摩擦）。此时弹簧测力计的示数等于轻绳 对物体 的拉力大小的 （填“一半”“一倍”或“两倍”）。
(3) 图丙中，若物体 向左匀速运动的距离为 。则此过程中轻绳 对物体 的拉力做的功为 。结合所学的动滑轮的有关知识，可知弹簧测力计对绳的端点 做的功与轻绳 拉物体 做的功 （填“相等”或“不相等”）。
请回答下列问题：
(1) 杨琦同学上学途中有一个较长的坡，他每次骑自行车上学时，为了能顺利骑到坡顶，在坡下就会加速蹬自行车，请你解释他这样做的目的： 。
(2) 有一次杨琦同学快到坡顶时感觉骑不动了，于是他改用在坡上慢慢地走 形，最终也顺利骑到了坡顶，这又是为什么？ 。
如图所示为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），请回答：
(1) 将物体提升相同高度，四种方式所做的功 。（填“相同”或“不同”）
(2) 所需动力最小的是 。（填“”、“”、“”或“”）
阅读短文，回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示）。螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达 吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。
(1) 生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时可以省 ，但不能省 。
(2) 为了使螺栓使用时更省力，可以在螺纹上涂抹一些润滑油，这是为了减小 ，盘山公路也可以看成—种螺旋，其目的主要是为了省 。
(3) 使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为 且作用点离螺杆中心的距离为 ，每旋转两圈，螺杆将质量为 的重物上举的高度为 ；圆的周长公式为 （ 为圆的半径），则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为 。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 （选填“加润滑油”或“加长手柄”）。
小明在莲花山货运港码头看到起重机在装运货物如图甲所示。他联想到做实验时利用湑轮组提升重物。若起重机利用图乙的简化图工作，用 的拉力把重为 的货物匀速提升了 ，所用时间是 ，求：
(1) 在图乙中画出滑轮组符合要求的绕线方法。
(2) 起重机吊货物做的有用功。
(3) 滑轮组的机械效率。
(4) 拉力做功的功率。
答案
一、综合应用题（共11题）
1. 【答案】
(1) 固定不变；力；作用方向
(2) 一起运动；一半；动力的作用方向
2. 【答案】
(1) 轮轴；省力
(2) 齿轮盘；费
3. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 由题图可知该滑轮组承担物重的绳子段数 ，在忽略各种摩擦的情况下，绳子的拉力 。
(2) 要使衣架横梁上升 ，绕进旋轮上的绳子长度 。
(3) 只要符合题意的绕法均算对。
4. 【答案】
(1) 轮轴；省力
(2) 齿轮盘；费
(3) 斜面；省力
5. 【答案】
(1) 固定不动
(2) 等臂
(3) 力；；；等于；；力的方向
6. 【答案】
(1) 甲；乙
(2) ；；乙
(3) ；
7. 【答案】
(1) ；相等
(2) 一半
(3) ；相等
【解析】
(1) 弹簧测力计的分度值为 ，示数为 ；由于物体水平向右做匀速运动，所以物体受到的拉力（弹簧测力计的示数）、滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；即物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等。
(2) 轻滑轮的质量可以忽略不计，不计滑轮的摩擦，图丙中使用的是动滑轮，拉力 ；即弹簧测力计的示数等于轻绳 对物体 的拉力大小的一半。
(3) 此过程中轻绳 对物体 的拉力做的功：；使用动滑轮时拉力端移动距离：，弹簧测力计对绳的端点 做的功：，可见，弹簧测力计对绳的端点 做的功与轻绳 拉物体 做的功相等。
8. 【答案】
(1) 上坡前加速蹬自行车，加大了自行车和人的速度，从而增大了自行车的动能。在自行车上坡过程中，动能转化为重力势能，在人和自行车质量一定的情况下，高度会越来越高，因此自行车可以冲上更高的坡，从而使上坡更省力
(2) 因为上坡时，不管路线如何，自行车上升的高度不变，杨琦同学走 形路线所走的路程较长，相当于增长了斜面的长度，由功的原理知，斜面越长越省力
9. 【答案】
(1) 相同
(2)
【解析】
(1) A.使用斜面时，不计机械自重和摩擦，则 ，所以 ，距离关系：；
B.由图知滑轮组绳子的段数 ，不计机械自重和摩擦 ，距离关系：；
C.由图知，使用定滑轮不省力，也不省距离，故 ，距离关系：；
D.由图知，D为杠杆，不计机械自重和摩擦，根据杠杆的平衡条件，，故 ，距离关系：；
由上述分析可得：
，
，
，
，
故四种方式做功相同。
(2) 由上述分析可知：，故所需动力最小的是 。
10. 【答案】
(1) 力；距离
(2) 摩擦力；力
(3) ；加润滑油
【解析】
(1) 做功原理为：一切机械，可以省力，可以省距离，但不能省功，螺纹属于斜面机械，可以省力，但是不能省功。
(2) 涂抹润滑油可以减小摩擦力，从而减小动力，达到更加省力的目的。盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省力。
(3) 机械效率的公式为：有用功除以总功乘以 ，有用功为重力做的功，大小为 ，而总功为拉力做的功，所以大小为 ，所以机械效率为 ，当升起同一重物时，有用功是相同的，所以主要是减小额外功，所以能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是加润滑油。如果加长手柄，会导致有用功不变的情况下，增大总功，所以会导致机械效率变低，所以只能选择加润滑油。
11. 【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
(1) 若不计滑轮重和摩擦，则 ，
绳子的有效段数：，
故绳子的有效段数为 ，绳子起始端在动滑轮上面的挂钩上。
(2) 起重机吊货物做的有用功：
。
(3) 起重机做的总功：
滑轮组的机械效率：
。
(4) 拉力做功的功率：。

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