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1、第7讲 简单机械,第二节 滑轮 滑轮组,玩转重庆10年中考真题,命题点1,滑轮组及其机械效率的相关计算,1(2011重庆7题3分)如图所示，用拉力F使物 体竖直匀速上升 ，下列说法正确的是 ( ) A. 对物体做的功是额外功 B. 拉力F做的功是有用功 C. 拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍 D. 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率,第1题图,【解析】该题中滑轮组对物体做的功为有用功，拉力F做 功是总功，故A、B两项错误；滑轮组是由3段绳子承担物重的，所以s3h，故C项错误；额外功是由于动滑轮的重力产生的，即W额不变，物重增加，W有增大， ，故增加，所以选项D正确故选D.,【答案】D,3
2、(2017重庆A卷7题3分)工人师傅用图中所示的滑轮组， 将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3 m，人对绳端的 拉力F为500 N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则( ) A. 绳子自由端移动的距离为9 m B. 动滑轮的重力为200 N C. 人通过滑轮组做的有用功为1 500 J D. 滑轮组的机械效率为53.3%,第3题图,【解析】由图可知：承担物体重力绳子的段数n2，则 绳子自由端移动的距离snh23 m6 m，A错误； 由F GG动)可得：500 N (800 NG动)，解得： G动200 N，B正确；人通过滑轮组做的有用功W有 Gh800 N3 m2 400 J，C错误；人通过滑
3、轮组做的 总功W总Fs500 N6 m3 000 J，则滑轮组的机械 效率 80%，D错误故 选B.,【答案】B,5(2017重庆B卷7题3分)工人师傅利用如图所示的两种方 式，将重均为300 N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距 离F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB2OA，图乙中动 滑轮重为60 N，重物上升速度为0.01 m/s. 不计杠杆重、绳 重和摩擦，则下列说法正确的是( ) A. 甲乙两种方式都省一半的力 B. 甲方式F1由150 N逐渐变大 C. 乙方式机械效率约为83.3% D. 乙方式F2的功率为3 W,第5题图,【解析】甲图中动力臂是阻力臂的两倍，根据杠杆的平衡条件可知，
4、动力应为阻力的二分之一，即F1150 N，所以甲图会省一半的力；乙图中由三段绳子连接动滑轮，n3，F2 (GG滑) (300 N60 N)120 N150 N，所以乙图不是省一半的力，A错误；甲图中由于F的方向始终竖直向下，与阻力的方向平行，所以动力臂始终为阻力臂的两倍，所以动力始终为阻力的一半，即F1150 N保持不变，B错误；,乙图的机械效率为 83.3%， C正确；F2的功率为PF2v绳F2nv物120 N30.01 m/s 3.6 W，D错误故选C.,【答案】C,6(2013重庆B卷11题2分)用如图所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2 N，不计摩擦和绳重物体边长为0.1 m，密度为2
5、103 kg/m3，物体的质量是 _kg；作用在绳端的拉力F 为_N时，物体对水平地面的 压强为600 Pa.,第6题图,【解析】物体的质量mV2103 kg/m3(0.1 m)32 kg；Gmg2 kg10 N/kg20 N，物体对地面的压力为FpS600 Pa(0.1 m)26 N，即地面对物体的支持力为6 N，拉力F (GG动F) (20 N2 N6 N)8 N.,【答案】2 8,7(2014重庆A卷11题2分)科学家最新揭秘，明代工人在建造故宫时，利用道路冰面泼热水充当润滑剂来实现巨石的搬运在泼热水的冰面上，只需要用2.4104 N的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动，巨石受
6、到的摩擦力约为_N若使用如图所示的滑轮来拉动相同情形下的同一块巨石，拉力 F为2104 N，则滑轮的机械效率 是_,第7题图,【解析】由于巨石做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力F 和摩擦力f为一对平衡力，故巨石受到的摩擦力fF2.4 104 N；由题意可知，巨石受到的摩擦力f2.4104 N，若拉 力F2104 N时，n2，s2ns1，故滑轮的机械效率 60%.,【答案】2.4104 60%,8(2016重庆A卷11题2分)某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力 F的功率为_W，此时滑轮组 的机械效率为_%(
7、不计绳重和摩 擦),第8题图,【解析】由题图可知：承担物重的绳子段数n3，则绳子自由端移动的速度v拉nv物30.1 m/s0.3 m/s，拉力F的功率P拉Fv拉400 N0.3 m/s120 W；物体的重力Gmg75 kg10 N/kg750 N，此时滑轮组的机械效率 62.5%.,【答案】120 62.5,12 (2015重庆B卷19题8分)有一质量为60 kg、底面积是0.5 m2 的物体先静置在水平地面上，然后工人用如图所示的装置在20 s内将物体匀速提升2 m已知拉力F的大小为400 N，在此过程中不计绳重和摩擦，g取10 N/kg.求：,第12题图,(1)物体静置时对水平地面的压强；
8、,解：(1)物体对水平地面的压力 FGmg60 kg10 N/kg600 N 静置时物体对水平地面的压强 p 1 200 Pa,(2)滑轮组的机械效率；,解：(2)由题图可知：承担物重的绳子段数n2 滑轮组的机械效率 75%,(3)拉力F的功率,解：(3)拉力F的总功W总Fs400 N2 m21 600 J 拉力F的功率P 80 W,命题点2,探究影响滑轮组机械效率的因素,13(2009重庆17题6分)在“探究影响滑轮组机械效率的因 素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三 次实验，实验数据记录如下：,第13题图,(1)在表中的空格处填上适当的数据(机械效率用百分数表示，保留一位小数
9、),【解析】(1)由 100% 100%得，第二组实验中，2 100% 100% = 100%88.9%，s33h310 cm30 cm，由题图可得，F32.2 N；,【答案】88.9% 2.2 30,(2)在实验操作中应竖直向上_拉动弹簧测力计,匀速,(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，_可以提高滑轮组的机械效率,增加物重,(4)滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你 作出恰当的猜想： 滑轮组的机械效率与_有关(写 出一种影响因素即可),动滑轮的质量,考点梳理,滑轮 滑轮组,滑轮,机械效率,滑轮,等臂,改变力的方向,不省力也不省距离,省力,省力,不能改变力的方向,省力,改变力的方向
10、,滑轮组的绳子绕法：奇动偶定.,FG,sh,s2h,s3h,滑轮,机 械 效 率,计算公式：,W有表示有用功，指无论是否使用机械 必须要做的功. W总表示总功，为有用功与额外功之和. W额表示额外功，指使用机械时，并非 我们需要又不得不做的功.,_,滑轮的机械效率,滑 轮 的 机 械 效 率,Gh,Fnh,nh,使用任何机械都不能省功且都不可避免地要做额外功，有用功总是 _总功，机械效率总小于1.,小于,滑 轮 的 机 械 效 率,重难点突破,例 1 如图所示，不计绳重和摩擦，把一个重为20 N、底面积为0.5 m2的物体沿竖直方向在5 s 内匀速提升2 m，所用拉力为13 N.,例1题图,(
11、1)物体匀速提升的速度为_m/s，绳子自由端移动的 距离为_m，速度为_m/s；,【解析】(1)物体匀速提升的速度为v 0.4 m/s，由题图可知动滑轮上绳子的段数为2，则绳子自由端移动的距离 s绳2h22 m4 m，v绳2v20.4 m/s0.8 m/s；,0.4,4,0.8,(2)当物体静止在地面上时，对地面的压强为_Pa；,【解析】(2)当物体静止在地面上时，对地面的压力即为物体的重力，即F压G20 N，物体对地面的压强为p 40 Pa；,40,(3)动滑轮重为_N；,【解析】(3)绳子自由端的拉力F拉 (GG动)，即13 N (20 NG动)，解得G动6 N；,6,(4)5 s内拉力F
12、做的功为_J，功率为_ W；,【解析】(4)5 s内拉力做的功为 WFs绳13 N4 m 52 J，功率为P 10.4 W；,52,10.4,(5)提升重物的过程中所做的额外功为_J；,【解析】(5)额外功为克服动滑轮重所做的功 W额G动h6 N2 m12 J；,12,(6)滑轮组的机械效率为_；,【解析】(6)滑轮组的机械效率为 100% 100% 100%76.9%；,76.9%,(7)如果人的体重为500 N，拉动过程中绳始终未断裂，则 此滑轮组能提升的最大物重为_N.,【解析】(7)由题意可知最大拉力不能大于人的重力，所以Fmax500 N，Fmax (GmaxG动)，即500 N (
13、Gmax6 N)；解得，Gmax994 N.,994,例 2 如图所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组 把质量为45 kg 的重物在2 s内匀速提升2 m，不计绳重和 摩擦，则拉力F的功率为_W，滑轮组的机械效率 为_%；若增加所挂物 体的重力，该滑轮组的机械效 率将_(选填“变大”、“ 变小”或“不变”)(g取10 N/kg),例2题图,【解析】拉力F (G物G动) (450 N50 N) N，拉力做的功WFs N32 m1 000 J，拉力F的功率P 500 W，滑轮组的机械效率 100% 100% 100%90%.由snh物和F (G物G动)得 100% 100% 100%.所以
14、增加所挂物体的重力，滑轮组的机械效率变大,【答案】500 90 变大,(1)确定承重的绳子段数n，可用隔离法来确定：如图 所示，先画线，后确定n值； (2)绳子自由端移动的距离和物体移动的距离的关系为 snh物； (3)求有用功：W有Gh物(竖直方向 克服物重做功)； (4)求总功：W总Fs(F为动力)； (5)求机械效率： 100%,计算滑轮组机械效率的方法,实验突破,实验,测量滑轮组的机械效率,命题点：,1弹簧测力计的读数 2弹簧测力计匀速拉动的目的(利用二力平衡，使拉力等 于_) 3绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系(snh),弹簧测力计的示数,实验视频,4滑轮组机械效率的影响因素(与物体的重力、动滑轮的 重力、绳子与滑轮之间的摩擦力有
