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精彩三年 中考 科学
第16讲 滑轮、斜面及机械效率
第一部分物质科学二(物理)
*
1.滑轮:周边有_______,能绕__________转动的轮子。是一种
变形的___________。
2.定滑轮和动滑轮的比较
【答案】略
槽
中心轴
杠杆
3.注意:有关滑轮的题目,最好通过受力分析,如倒置的动滑轮(如图)就是费力的,F=2G+G动。
例1 在如图所示的简单机械中,忽略机械自重和摩擦,当提起相同重物时,最省力的是( )
A
例2 如图,一体重为G的工人通过定滑轮拉着放在水平地面上的重物A,所用的力为F。若重物A所受重力为GA,重物A对地面的压力为FA,且F<G<GA,定滑轮所受总重力为G定,不计绳重及滑轮摩擦。当整个装置处于静止平衡状态时,下列说法正确的是( )
A.FA与GA大小相等,方向相同
B.F与FA大小相等,方向相反
C.F和G是一对平衡力
D.天花板上的O点受到的向下的拉力大小等于2F+G定
D
变式1 如图所示,在水平拉力F的作用下使物体G沿水平地面匀速直线运动,若滑轮与绳子质量及摩擦不计,已知物体与地面间的摩擦力为10 N,物体运动速度为2 m/s,那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法正确的是( )
A.拉力大小为10 N
B.拉力大小为5 N
C.拉力的功率大小为20 W
D.拉力的功率大小为10 W
C
变式2 如图所示,摩擦不计,滑轮重为2 N,物体A重为10 N。在拉力F的作用下,物体以0.4 m/s的速度匀速上升,则( )
A.F=5 N,F向上的速度是0.2 m/s
B.F=7 N,F向上的速度是0.2 m/s
C.F=6 N,F向上的速度是0.8 m/s
D.F=22 N,F向上的速度是0.2 m/s
D
1.滑轮组的优点:使用滑轮组可以__________,同时也可以
__________________。
2.使用滑轮组用力大小的影响因素:不计摩擦,使用滑轮组
时,重物和动滑轮的总重由n股绳子承担,提起重物所用的
力就是总重的_______ s绳=_____s物,v绳=_____v物,如图所
示。
注意:一定要看清动滑轮的自重是否可忽略。
省力
改变力的方向
n
n
例题 在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重力为 1 200 N 的建筑材料从地面运到高 10 m的楼上,手竖直向上的拉力是 500 N,在这个过程中,滑轮组的机械效率是_______。当所运的建筑材料重力增加时,此时滑轮组的机械效率将_________
(填“变大”“变小”或“不变”)。(绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计)
80%
变大
变式1 如图所示,一小型牵引车通过滑轮组打捞深井中的重
物,物重为1.2×103 N,密度为1.6×103 kg/m3。测得重物在出水面前、完全出水面后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1∶2,不计绳重、轮绳摩擦及水的阻力。试分析计算回答:
(1)滑轮组在此次打捞重物时体现的特点有________(填字母)。
A.只省力
B.只改变力的方向
C.省力且改变力的方向
D.不省力、不改变力的方向
C
(2)动滑轮的重力为多少?
(3)若重物在完全出水面后上升的速度为0.6 m/s,则牵引车的
拉力功率为多少?
【答案】(2)300 N (3)900 W
变式2 小明用如图所示的滑轮组拉着A、B物体一起匀速前进0.2 m,若物体B与地面间的摩擦力为9 N,则他所做的功是________J。A、B物体一起匀速向左运动的过程中A物体受摩擦力的情况是________________。(绳重及绳与滑轮间摩擦不计)
1.8
不受摩擦力
1.有用功、额外功及总功的含义
(1)有用功:提升重物过程中必须要做的功,用W有用表示。
(2)额外功:并非需要,但又不得不额外做的功,用W额外表
示。
(3)总功:有用功与额外功之和,用W总表示。
2.W有用+W额外=W总,因此W总>W有用。
3.___________和________的比值叫做机械效率,用公式表示为
有用功
总功
_____________由于机械本身存在重力和摩擦,所以机械效率
的值总小于______。
4.提高滑轮组机械效率的方法:
____________________________________________。
1
增大物重、减小动滑轮的重力、减小摩擦
例1 如图所示,斜面长 s=1.5 m,高 h=0.3 m。建筑工人将重为G=500 N 的货物箱