当前资讯!中考物理 “坑王题”!这道滑轮题几乎踩中所有坑,中考前必啃透
距离中考只剩最后一个来月,九年级学生们刷过的物理题越来越多,可总有一类题,明明公式背得滚瓜烂熟,一上手却都掉进坑里。就拿 下方这道滑轮组题来说,出错率极高!很多同学看到 “滑轮组” 就条件反射套竖直方向的公式,结果一分没拿到。今天我们就把这道 “坑王题” 拆解得明明白白,帮你避开中考物理的隐形陷阱!
逐个拆解选项,把坑一个个挖出来
(资料图片)
选项 A:滑轮组的机械效率为 50%?错!
机械效率的核心是 “有用的功占总功的比例”,对于水平滑轮组,有用功是拉动物体克服摩擦力做的功,总功是弹簧测力计的拉力拉着绳子自由端做的功。
这里有两个高频错误:一是用物体的重力来算有用功,完全搞错了方向;二是搞不清绳子自由端移动的距离和物体移动距离的关系,导致总功算错。看题目里的滑轮组结构,拉物体的滑轮和中间的动滑轮,绳子的绕线方式决定了,绳子自由端移动的距离,是物体移动距离的 2 倍。这样算下来, A 选项直接排除。
选项 B:动滑轮重为 100 牛?对!
这道题的第二个大坑,就是动滑轮的受力分析!很多同学数不清动滑轮上的绳子段数,也搞不清动滑轮的受力平衡。题目里的滑轮组,中间有一个动滑轮,它受到向上的两段绳子的拉力,还有向下的两个力:一个是拉着物体的拉力(等于摩擦力的大小),另一个就是动滑轮自身的重力。
因为题目说不计绳重和滑轮组内的摩擦,匀速运动时受力平衡,所以向上的两个拉力的和,等于向下的拉力加上动滑轮的重力。弹簧测力计的示数是 200 牛,也就是每段绳子的拉力都是 200 牛,向上的两个拉力加起来就是 400 牛;向下的拉力等于摩擦力,摩擦力算下来是 300 牛,所以动滑轮的重力就是 400 牛减去 300 牛,等于 100 牛。B 选项完全正确!
选项 C:绳子自由端拉力的功率为 20 瓦?错!
绳子拉力的功率是总功除以时间,也可以用拉力乘绳子自由端的速度。这里很多同学会犯一个低级错误:把物体的速度当成绳子自由端的速度。物体 10 秒移动了 1 米,速度是每秒 0.1 米,可绳子自由端移动的速度,是物体速度的 2 倍,也就是每秒 0.2 米。用拉力乘绳子自由端的速度,算出来的功率根本不是 20 瓦,所以 C 选项是错的。
选项 D:增大物重机械效率不变?错!
很多同学对机械效率的变化规律一知半解,觉得水平滑轮组的机械效率和物重无关,这就错了!咱们想,水平滑轮组的额外功,在这里主要是克服动滑轮重力做的功(因为不计绳重和摩擦),额外功是固定的;而有用功是克服摩擦力做的功,当物重增大时,物体和地面的摩擦力也会增大,有用功就会变大。总功是有用功加额外功,额外功不变,有用功变大,有用功占总功的比例就会变大,也就是机械效率会升高,所以 D 选项说效率不变,是错的。
这道题之所以出错率高,是因为它集中考查了水平滑轮组的核心易错点。我们总结了 4 步解题流程,帮你避开同类陷阱:
- 1.分清有用功来源:
- 水平滑轮组的有用功是克服摩擦力做功,而非克服重力做功!先计算摩擦力,匀速状态下绳子拉物体的力等于摩擦力。
- 2.数对绳子段数:
- 看清动滑轮上承担拉力的绳子段数,明确绳子自由端与物体移动距离的倍数关系,避免搞反。
- 3.受力分析别漏项:
- 分析动滑轮受力时,要同时考虑向上的拉力、向下的拉力和动滑轮自身重力,匀速状态下受力平衡。
- 4.掌握机械效率变化规律:
- 不计绳重和摩擦时,增大物重(即增大摩擦力)会使有用功增大,机械效率随之升高,与竖直滑轮组规律一致。
中考前刷题,最怕的就是 “做一道错一道,错一道忘一道”,其实只要把每一道错题的陷阱挖透,下次遇到同类题就不会再掉坑。
标签: 速度 拉力 滑轮组 动滑轮 摩擦力 滑轮题 中考物理

