力学-第八讲-滑轮、斜面、机械效率-2024年浙江省科学中考一轮复习

力学第八讲--滑轮、斜面、机械效率 一、思维导图 二、知识梳理 考点1:动滑轮与定滑轮的性质 动滑轮斜拉时，动力臂会减小，而定滑轮斜拉时，动力臂不变 （1）探究定滑轮的工作特点 ①实质：定滑轮的支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，是一个等臂杠杆。 ②特点：使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 ③定滑轮中的力的关系：（不计轮轴间摩擦）F=G ④定滑轮中的路程/速度关系：绳子自由端移动距离/速度=重物移动的距离/速度 （2）探究动滑轮的工作特点 ①实质：动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径 ，因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂一半的省力杠杆。 ②特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向，且多费一倍距离。 ③动滑轮中力的关系：（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 /2 G （只忽略轮轴间的摩擦则拉力）F= 1 /2 （G 物+G 动） ④动滑轮中的路程/速度关系：绳子自由端移动距离/速度=2倍的重物移动的距离/速度 考点2：水平、竖直滑轮组与机械效率 1.自由端：针对绕在滑轮上的绳子而言，未以任何方式与滑轮连接并且可以移动的一端。 2.滑轮组中的路程关系：自由端移动距离（速度）是动滑轮移动距离（速度）的n倍。（n为与动滑轮连接的绳子段数） （不计轮重及摩擦） （不计轮重及摩擦） 自由端与重物端移动距离/速度关系 力的关系（对动滑轮进行受力分析） 机械效率 重物端 自由端 S拉=nh V拉=nV物 不计绳重及摩擦： 3F拉（nF拉） F物 G动 ①W有用=F物h=G物h ②W总=F拉·S拉=F拉·nh （不计绳重和摩擦时） =（F物＋G动）·h =（G物＋G动）·h ③ （不计绳重和摩擦时） 自由端 重物端 S拉=nS物 V拉=nV物 不计绳重及摩擦： F物 3F拉（nF拉） ①W有用=F物S物=f S物 ②W总=F拉·S拉=F拉·nS物 ③ 额外功来源： 竖直动滑轮/滑轮组：（绳子与滑轮转轴处）摩擦、动滑轮重力、、绳子重力 水平滑轮/滑轮组：（绳子与滑轮转轴处）摩擦 定滑轮：（绳子与滑轮转轴处）摩擦 考点3：斜面 （1）斜面机械效率 == 斜面的额外功是克服斜面上摩擦力做功 求解斜面摩擦力的方法：W额=W总-W有用 =- f= （2）斜面机械效率影响因素 ①斜面粗糙程度；②斜面倾斜程度 斜面粗糙程度越小，斜面机械效率越大 斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越大 （3）斜面上摩擦力与拉力的大小关系 f <F拉 如何推导? == W额=W总-W有用 (4)斜面上摩擦力大小与斜面倾斜程度的关系 斜面粗糙程度相同时，斜面倾斜程度越大，同一个物体在斜面上所受的滑动摩擦力越小 三、题型分类 题型1：定滑轮与动滑轮 1.（2023·宁波）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　）    A．绳子自由端移动速度为 B．拉力F的大小为 C．拉力F做功为 D．该滑轮的机械效率为80% 2.（2023·四川）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．较大 B．较大 C．较大 D．、、的大小相等 3.如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（　　） A． F1最大 B．F2 C．F3最大 D．一样大 4.如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动，所用拉力分别在一个平面上，所使用的拉力分别为F1、F2和F3，那么有（　　） A． B． C． D． 5.（2022·丽水一模）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（　　） A．地面对A的摩擦力为3N B．绳子拉物体A的功率为2W C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左 D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大 题型2：滑轮组的连接与设计 1.如图所示，请画出用滑轮组提升重物时最省力的绕线方法 2.(西湖区一模)如图所示小金想利用滑轮组最省力的绳子绕法水平拉动物体A。若地面对 A的摩擦力与 A的重力比值为n ，A的比热为c, A的温度上升t (为计算方便假设摩擦产生的热都被A吸收) (1)画出滑轮组上绳子的绕法 (2)在用绳子水平匀速拉动物体 A 的过程中，若不计绳