4.3.18 滑轮、滑轮组及其机械效率-【一战成名新中考】2024云南中考物理·基础夯实练

基础夯实练·云南物理 模 块 四 力 学 命题点１８　滑轮、滑轮组及其机械效率 （必考） 基础知识梳理 一、常见滑轮、滑轮组的特点（匀速拉动，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为 Ｇ动，物体的重力 为Ｇ，绳端移动的距离为ｓ，物体上升的高度为ｈ，拉力为Ｆ） 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　１２　 （Ｇ＋Ｇ动） Ｆ＝１２（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　 【方法指导】承担物重绳子段数ｎ的判断 甲 　　　　 乙 如图所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮，就有几段绳子承担 物重．如图甲、乙所示，图甲有３段绳子通过动滑轮，图乙有２段绳子通过动滑轮，所以图甲有 ３段绳子承担物重，即ｎ＝３，图乙有２段绳子承担物重，即ｎ＝２． ８７ 基础夯实练·云南物理 模 块 四 力 学 二、滑轮组绕线作图 １．绕线方法 （１）首先确定承担物重的绳子股（段）数ｎ； （２）若ｎ为奇数，那么绕线从动滑轮出发，若ｎ为偶数，那么绕线从定滑轮出发，且绕线由内 向外进行；简称“奇动偶定”． ２．最省力作图：保证动滑轮上连接的绳子股数最多，即绳子承担物重的股数ｎ最大即可． 三、机械效率 １．功的分类 （１）有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，叫作有用功，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作额外功，用Ｗ额 表示． （３）总功：⑨　有用　功和⑩　额外　功之和叫作总功，用Ｗ总 表示，Ｗ总 ＝Ｗ有 ＋Ｗ额． ２．机械效率 （１）定义：物理学中，将瑏瑡　有用功　跟瑏瑢　总功　的比值叫作机械效率，用字母η表示． （２）计算公式：η＝瑏瑣　　　　． （３）特点：任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总是瑏瑤　小于　１． （４）提高机械效率的方法：在有用功一定时，减少机械的摩擦和自重等来减小额外功；在额外 功一定时，增大有用功． （５）滑轮、滑轮组的机械效率（匀速拉动，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为Ｇ动，物体的重力 为Ｇ，绳端移动的距离为ｓ，物体上升的高度为ｈ拉力为Ｆ） 滑轮或滑 轮组类型 有用功 总功 机械效率 Ｗ有 ＝Ｇｈ Ｗ总 ＝Ｆｓ （ｓ＝ｈ） η＝ＧｈＦｓ＝ Ｇ Ｆ Ｗ有 ＝Ｇｈ Ｗ总 ＝Ｆｓ＝Ｆ·２ｈ Ｗ总 ＝Ｇｈ＋Ｇ动ｈ η＝ＧｈＦｓ＝ Ｇｈ Ｆ·２ｈ＝ Ｇ ２Ｆ η＝ ＧｈＧｈ＋Ｇ动ｈ ＝ ＧＧ＋Ｇ动 Ｗ有 ＝Ｇｈ Ｗ总 ＝Ｆｓ＝Ｆ·２ｈ Ｗ总 ＝Ｇｈ＋Ｇ动ｈ η＝ＧｈＦｓ＝ Ｇｈ Ｆ·２ｈ＝ Ｇ ２Ｆ η＝ ＧｈＧｈ＋Ｇ动ｈ ＝ ＧＧ＋Ｇ动 Ｗ有 ＝Ｇｈ Ｗ总 ＝Ｆｓ＝Ｆ·３ｈ Ｗ总 ＝Ｇｈ＋Ｇ动 ｈ η＝ＧｈＦｓ＝ Ｇｈ Ｆ·３ｈ＝ Ｇ ３Ｆ η＝ ＧｈＧｈ＋Ｇ动 ｈ ＝ ＧＧ＋Ｇ动 ９７ 基础夯实练·云南物理 模 块 四 力 学 Ｗ有 ＝ｆｓ物 Ｗ总 ＝Ｆｓ＝Ｆ·２ｓ物 η＝ ｆｓ物 Ｆｓ＝ ｆｓ物 Ｆ·２ｓ物 ＝ｆ２Ｆ 说明：在竖直方向的滑轮或滑轮组中，提升动滑轮做的功为额外功；如果题中要考虑绳重和摩擦，则克服 绳重和摩擦力做的功及提升动滑轮做的功为额外功 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 ． 即时练 习 １．如图所示，物体重Ｇ＝５００Ｎ，每个滑轮重１０Ｎ，不计绳重及摩擦．当物体匀速上升时， 挂钩Ｂ承受拉的力为　５００　Ｎ，挂钩Ａ承受的拉力为　３５０　Ｎ，拉力Ｆ为　１７０　Ｎ， 若绳子自由端向上拉动０．６ｍ，则物体向上移动