4.3.4 滑轮、滑轮组及机械效率-【一战成名新中考】2024辽宁中考物理·基础夯实练

基础夯实练·辽宁物理 模 块 四 力 学 命题点４　滑轮、滑轮组及机械效率 基础知识梳理 １．滑轮、滑轮组（不计绳重与滑轮间的摩擦） 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组一 滑轮组二 示意图 定义 轴的位置固定不动的 滑轮 轴的位置随被拉物体一 起运动的滑轮 把定滑轮和动滑轮用绳子组合在一 起构成滑轮组 实质 ①　等臂　杠杆， ｌ１＝ｌ２ 动力臂是阻力臂２ 倍的杠杆，ｌ１＝２ｌ２ 承担物重的 绳子段数ｎ ｎ＝１ ｎ＝２ ｎ＝２ ｎ＝３ 拉力Ｆ与物 重Ｇ的关系 Ｆ＝Ｇ Ｆ＝②　　　（Ｇ＋Ｇ动） Ｆ＝ １ ２（Ｇ＋Ｇ动） Ｆ＝ １ ３（Ｇ＋Ｇ动） 距离的关系 （ｓ，ｈ） ｓ＝ｈ ③　ｓ＝２ｈ　 ｓ＝２ｈ ｓ＝３ｈ 速度的关系 （ｖ物、ｖ拉） ｖ拉 ＝ｖ物 ｖ拉 ＝④　２　 ｖ物 ｖ拉 ＝２ｖ物 ｖ拉 ＝３ｖ物 特点 不省力，但可以改变 ⑤　力的方向　 ⑥　省力费距离　 既可以⑦　省力　又可以⑧　改变 力的方向　 注：滑轮组中承担重物的绳子段数（或动滑轮上的绳子段数）越多，滑轮组越省力，但也越费 距离． ２．机械效率 （１）有用功：使用机械时，对人们有用的功，叫做有用功，用Ｗ有 表示． （２）额外功：使用机械时，并非需要但又不得不做的功叫做额外功，用Ｗ额 表示． （３）总功：⑨　有用　功和⑩　额外　功之和，用Ｗ总 表示，Ｗ总 ＝Ｗ有 ＋Ｗ额． （４）机械效率 ａ．定义：物理学中，将瑏瑡　有用功　跟瑏瑢　总功　的比值叫做机械效率，用字母η表示． ｂ．计算公式：η＝瑏瑣　　　　　　　　． ｃ．特点：任何机械的机械效率都瑏瑤　小于　１． ｄ．提高机械效率的方法：减小机械的摩擦来减小额外功；减小机械自重；在额外功一定时， 增大有用功等． ９７ 基础夯实练·辽宁物理 模 块 四 力 学 ３．滑轮、滑轮组的机械效率（不计绳重及绳与滑轮间的摩擦） 物理量 简单机械 有用功 总功 机械效率 克服物体重力 所做的功 Ｗ有 ＝Ｇｈ 绳子自由端移动的距离为 ｓ绳，拉力 Ｆ所做的功 Ｗ总 ＝ Ｆｓ绳（ｓ绳 ＝ｈ） 绳子自由端移动的距离为 ｓ绳，拉 力 Ｆ所 做 的 功 为 Ｗ总 ＝Ｆｓ绳（ｓ绳 ＝ｎｈ，ｎ为动滑 轮上承担物重的绳子段数） η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％＝ＧｈＦｓ绳 ×１００％＝ Ｇ Ｆ×１００％ η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦｓ绳 ×１００％ ＝ＧｎＦ×１００％或 η＝ Ｗ有 Ｗ总 × １００％＝ ＧＧ＋Ｇ动 ×１００％ （不计滑轮重） 克服地面对物 体的摩擦力所 做的功 Ｗ有 ＝ ｓ物 绳子自由端移动的距离为 ｓ绳，所做的功 Ｗ总 ＝Ｆｓ绳 ＝ Ｆｎｓ物 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ×１００％ ＝ ｓ物 Ｆｓ绳 ×１００％ ＝ ｓ物 Ｆｎｓ物 ×１００％＝ｎＦ×１００％ ４．斜面及其机械效率 （１）斜面的特点：省瑏瑥　力　费瑏瑦　距离　的机械，物体上升的高度相同时，斜面越长越 瑏瑧　省力　． （２）应用：盘山公路、楼梯、螺丝钉等． （３）斜面的机械效率 图示 有用功 额外功 总功 机械效率 重为Ｇ的物体沿 斜面上升高度 ｈ 时，所 做 的 功 Ｗ有用 ＝Ｇｈ 克服斜面摩擦所 做的功Ｗ额外 ＝ｆＬ 动力Ｆ拉动物体 沿斜面移动距离 Ｌ时，所做的功 Ｗ总 ＝ＦＬ η＝ Ｗ有用 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦＬ× １００％＝ ＧｈＧｈ＋ｆＬ×１００％ 随堂巩固小练 １．（２０２３自贡）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Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３匀速拉起钩码．忽略绳子与 滑轮的摩擦，下列说法正确的是 （Ａ ） 第１题图 Ａ．Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３的大小相等 Ｂ．Ｆ１最大 Ｃ．Ｆ２最大 Ｄ．Ｆ３最大 第２题图 ２．如图所示，用一个动滑轮将沙 袋匀速提到６ｍ高的楼上，拉 力做功 １５００Ｊ，机械效率为 ８０％（绳重和摩擦均不计）．下 列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．额外功为３００Ｊ Ｂ．动滑轮重４０Ｎ Ｃ．绳子自由端通过的距离为６ｍ Ｄ．提升更重的沙袋，                   机械效率变小 ０８ 基础夯实练·辽宁物理 模 块 四 力 学 ３．如图所示，用Ｆ＝５０Ｎ的拉力，拉动水平地 面上重为３００Ｎ的物体，使物体匀速前进了 ２ｍ，物体和地面间的摩擦力为４５Ｎ，此过 程中，下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．绳子自由端移动的距离是２ｍ Ｂ．拉力做的功是６００Ｊ Ｃ．滑轮组的机械效率是４５％ Ｄ．Ａ点受到的拉力为３００Ｎ 第３题图 　　 第４题图 ４．用如图所示装置提升重为４００Ｎ的物体．不 计摩擦、滑轮与绳的自重，下列说法中正确 的是 （Ｂ ） Ａ．由于没有竖直向下拉绳子，所以人对绳 子的拉力大于２００Ｎ Ｂ．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为２００Ｎ Ｃ．人将绳子拉过１ｍ，物体