专题06 滑轮组的综合计算专题-决胜2021年中考物理压轴题全揭秘

专题06—滑轮组的综合计算专题 考点01：悬挂类滑轮组的综合计算： 此考点主要考查在滑轮组的作用下，悬挂在滑轮组下面的物体在滑轮拉力作用下，发生上下移动的题型。如图所示对于此种装置图中，求绳子末端拉力F的几种方法是： ⑴ F=G物+G动/n{不计各种摩擦}其中n指绳子的股数。 ⑵由η=G物/nF可推知：F=G物/nη ⑶由P=FV拉得 F=P/V拉其中的V指绳子移动的速度，不可代入物体移动的速度。 2：对于此考点求几种不同的功对应的计算公式是：W有=G物h=W总×η=FS －G 动h－Wf(Wf 指克服各种摩擦做的额外功，若不考虑摩擦则W有=G物h=FS －G 动h； W额=G动h,；（若考虑摩擦）W额=G动h+Wf ,或者W额=FS－G物h，若求除动滑轮之外的额外功即Wf=FS－G物h－G动h。W总 =FS=Pt=W有/η=G物h+G动h+Wf（若不计绳重及摩擦上式W总= G物h+G动h）。 3：求滑轮组的机械效率常用的公式：⑴η＝Gh/FS ⑵由η=G物h/G物h+G动h可得η=G物 /G物 +G动 ⑶η= G物/nF。 4：求拉力做功的功率常用的公式：⑴P=W/t ⑵P=FV拉=F×nV物 【帮你归纳】1：当滑轮组没有给出绳子的绕法或股数时应先根据要求画出绳子的绕法确定绳子的股数；如要求画出绳子最省力的绕法，则通常画绳子的绕法时符合：“奇定偶动”的法则，即如果滑轮的个数是“奇数”如三个滑轮，通常从定滑轮开始绕起，绳子的股数最多；而如果是“偶数”滑轮，如2个或4个滑轮通常从动滑轮开始绕起，绳子的股数最多。 【易错警示】对于不同的滑轮位置，通常可采用“试绕”的方法，来确定最省力的绕法而不能死板的按上述方法来确定绳子的绕法。 【帮你归纳】2：若题中没有给出具体要求，通常应先运用公式求出绳子的股数，求绳子股数常用的公式有：n=G物+G动/F或由n=G/F×η求出，其中F指作用于绳子末端的拉力。 【帮你归纳】3：对于同一滑轮组当重物的重量发生改变时,有用功、总功与机械效率均会发后改变，在此种情况下应抓住动滑轮重量或额外功不变，若不计摩擦求动滑轮的方法是：①由 FS=G物 h+G动h 得 G动=n F－G物②根据η= G物/ G物 +G动代入η和G物值也可求得G动。 例1：（2020·江苏泰州）小明利用如图所示的滑轮组，将质量为90kg的物体在1min内匀速提升5m，竖直向上的拉力为360N。求： (1)物体的重力（g取10N/kg）； (2)小明拉力的功率？ (3)滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 【变式1—1】（2019湖北襄阳中考）工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求: (1)滑轮组的机械效率； (2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时额外功占总功的15%,求提升货物的重。 【变式1-2】（2020·鸡西）一个质量60kg的物体放在水平地面上，物体与地面的接触面积为0.1m2。工人用如图所示的滑轮组，在20s内将物体匀速提高了5m，工人在绳子自由端施加的拉力F为220N。（不考虑绳重和摩擦）求： （1）物体放在水平地面上时，对地面的压强； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力F做功的功率。 例2：（2020河北中考模拟试题）如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．求： （1）此过程中滑轮组的机械效率随物重的增加而______．（填“增大”或“减小”） （2）每个滑轮重多少N （3）绳子能承受的最大拉力是多少。 （4）滑轮组的最大机械效率是多少。 【变式2—1】（2020·四川遂宁）小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小雨观察到电动机的输出功率800W，将两袋（每袋质量50kg）水泥匀速提升到10m高的4楼需要用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题：（g＝10N/kg） （1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？ （2）电动机对绳子的拉力多大？ （3）该滑轮组的机械效率多大？ 考点02：水平移动类滑轮组的综合计算： 此考点通常考查物体在水平面在滑轮组的作用移动的相关力学知识，如下图所示物体在滑轮组拉力作用下克服摩擦力发生移动，竖直方向上的重力与支持力通常不是此种题型要探究的物理量且相互平衡。此种题型常用的对应公式是：W有=fS W总=FS=W有η，机械效率η＝fs物/Fs拉=f/nF。(其中的f指物体与地面之间