内容正文:
基础夯实练·河北物理
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命题点19 滑轮、滑轮组及其机械效率(10年6考)
基础知识梳理
考点 1 滑轮、滑轮组(不计绳重和摩擦)
定滑轮 动滑轮 滑轮组
示意图
实质 等臂 杠杆
动力臂是阻力臂 二 倍的
杠杆,即L1=2L2
力的关系(F,G) F=G F=12(G+G动)
F=
1
2(G+G动)
F=
1
3(G+G动)
距离关系(s,h) s=h s=2h s=2h s=3h
特点 改变 力的方向 省力 (费距离)
既可以 省力 又可以
改变力的方向
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
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殏
方法指导
1.根据图示判断滑轮组承担物重绳子段数n
判断承担物重绳子段数的方法:在动滑轮和定滑轮之
间画一条虚线,有几段绳子与动滑轮相连,就有几段
绳子承担物重.
如图甲、乙所示,图甲有3段绳子与动滑轮相连,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.
2.根据公式判断动滑轮上绳子的段数n
①竖直拉动滑轮组,n=
s绳
h;②竖直拉动滑轮组,不计动滑轮重、摩擦及绳重,n=
G
F;
③竖直拉动滑轮组,不计绳重及摩擦,n=
G+G动
F ;④水平拉动滑轮组,n=
s绳
s物
;
⑤水平拉动滑轮组,不计绳与滑轮之间的摩擦,n=fF.
3.滑轮组作图
对于滑轮组的绕线作图,应根据滑轮组承担物重绳子段数n以及“奇动偶定”(即偶数段的绳子的起
点在定滑轮的挂钩上,而奇数段绳子的起点在动滑轮的挂钩上)进行绕绳作图.
注:滑轮组承担物重的绳子段数越多(或动滑轮上绳子段数越多),滑轮组越省力.
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考点 2 机械效率
1功的分类
(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: 有用 功和 额外 功之和,用W总表示,W总 =W有 +W额.
2机械效率
(1)定义:物理学中,将 有用功 跟 总功 的比值叫做机械效率,用字母η表示.
(2)计算公式:η= .
(3)特点:任何机械的机械效率都 小于 1.
(4)提高机械效率的方法:减小额外功,如减小机械的摩擦、减小机械自重等;在额外功一定时,
增大有用功.
3.滑轮、滑轮组的机械效率
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,拉
力F所做的功W总 =Fs(s=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 =Fnh(s绳 =nh,n为动滑轮
上承担物重的绳子段数)
η=
W有
W总
= =
①η=
W有
W总
= =
②不计绳重和摩擦时:
η=
W有
W总
=
克服地面对物体
的摩擦力所做的
功W有 =fs物
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 =Fns物(s绳 =ns物)
η=
W有
W总
= =
fs物
Fns物
=
随堂巩固小练
1.如图所示是古代人利用滑轮打水的场景.井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水
桶,当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降.井架上的滑轮是 定 (选填“动”或“定”)
滑轮,利用这个滑轮 不可以 (选填“可以”或“不可以”)省力;手拉绳子所做的功是 总
(选填“有用”“额外”或“总”)功.
第1题图
第2题图
第3题图
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2.如图所示,利用滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,其中属于定滑轮的装
置是图 甲 ;能够省距离的装置是图 丙 .
3.小华在家帮妈妈晾衣服时,仔细观察了他们家的升降式晾衣架的结构,如图所示,不考虑绳
重与一切摩擦,该晾衣架有 4 个定滑轮, 2 个动滑轮,动滑轮、横梁、衣架、所挂衣服总
重力是绳子上A点所受拉力的 4 倍,使用该晾衣架挂起衣服上升过程中,机械效率 小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)100%.
4.如图所示,分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度(绳长不变),测得
各拉力大小如图所