专题16 滑轮组中考问题考法与解法-2021年中考物理71个三点专题高分三部曲

专题16 滑轮组问题考法与解法 知识点1：用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 （1）有用功W有用=Gh （2）总功W总=Fs （3）额外功W额外=W总—W有用 （4） s=nh 其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离， n是动滑轮上的绳子段数。 （5）滑轮组机械效率的求解 用滑轮组提升物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。 滑轮组机械效率公式： η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (G / nF ) ×100％ 知识点2：用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法 （1）有用功W有用= fs2 （2）总功W总= F s1 （3）额外功W额外=W总—W有用 （4）s1= ns2 其中 s1是动力F 移动的距离，s2是重物水平移动的距离，f是物体匀速运动受到的阻力， n是动滑轮上的绳子段数。 （5）滑轮组机械效率的求解 用滑轮组水平拉动物体时，有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。 滑轮组机械效率公式： η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (fs2/ F s1) ×100％ 知识点3：探究滑轮组的机械效率实验 （1）原理：η=W有/W总 （2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S （3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 （4）注意：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的是保证测力计示数大小不变。 （5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： 1）动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 2）提升重物越重，做的有用功相对就多。 3）摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 【例题1】（2020四川南充）如图所示，重为2N的物体A放在水平桌面上，重为5N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1N(不计绳重和摩擦)，B恰好可以匀速下降。现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F。下列说法正确的是（　　） A. B匀速下降时，物体A受到3N的摩檫力 B. 拉力F的大小为4N C. 拉力F的功率为3.6W D. B匀速上升0.6m的过程中，拉力F做功2.4J 【对点练习】如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），下列说法正确的是（ ） A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是10N C．工人做功的功率是80W D．滑轮组的机械效率是80％ 【例题2】（2020江苏连云港）用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m，拉力大小为120N，拉力做功的功率为______W，有用功为______J，滑轮组的机械效率为______。 【对点练习】如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m，已知拉力F为25N，则在这个过程中拉力做的功是　　J，滑轮组的机械效率是　　，若匀速提升重为80N的物体，则这个滑轮组的机械效率将　　（变大/变小/不变）。 【例题3】（2020甘肃天水）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。求： （1）拉力的功率是多少？ （2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？ （3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？ 【对点练习】如图所示，司机师傅利用滑轮组把汽车从泥坑里拖出来（泥坑可近似看成水平面），在此过程中汽车匀速移动了1m，共用时5s，已知 汽车所受阻力为1200N，司机师傅的拉力功率为300W，在考虑滑轮组摩擦阻力影响因素条件下，求： （1）司机师傅的拉力为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？ 【例题4】（2020天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关； 猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关； 为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计； 小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示： 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 蝇瑞移动的距离s/m 机械效率𝜂 1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 6.0 0.1 2.5 03 请你解答如下问题