专项提思维6 滑轮组机械效率的综合计算-【一战成名新中考】2025四川中考物理·一轮复习·分层作业本优质课件PPT（练册）

物理 1 第一部分 逐模块过命题点 模块四 力学 专项提思维6 滑轮组机械效率的综合计算 2 滑轮组放置方式 比较项目 滑轮组竖放 滑轮组横放 例图 _____________________________________________________ _____________________________________________ 平衡力分析 滑轮组对重物的拉力与 物体的重力是一对平衡 力，即 滑轮组对重物的拉力与物体的重力是一对平衡力，即 3 滑轮组放置方式 比较项目 滑轮组竖放 滑轮组横放 动 力 忽略滑轮重、 绳重和摩擦 忽略绳重和摩 擦 绳子自由端移动距 离 与物体移动距离 之间的关系 为物体上升的高度 机械效率 4 1.［多选］学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架.他将 的床单挂在横杆上，拉绳使床单匀速上升，用时 （上升过程 中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为 （不计绳重及摩 擦）.下列分析正确的是( ) 第1题图 A. 拉力做功 B. 拉力的功率为 C. 动滑轮和横杆重 D. 若增大衣物的质量，机械效率将减小 √ √ 5 第1题图 【解析】拉力做的有用功 ，由 可得，拉力做的总功 ，故A错误；拉力的功率 ，故B正确；由图知，，根 据 可得，拉力 ，不计绳重及摩擦，根据 可得，动滑轮和横杆的重 ，故C正确；使用同一滑轮组时，若增大衣物的质量，即增大物重，会增大有用功，而额外功不变，则有用功占总功的比增大，即机械效率增大，故D错误.故选 . 6 2.[2024成都温江区模拟]［双选］为了将放置在水平地面上重为 的 物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置.当用图乙所示随时间 变化的竖直向下的拉力拉绳时，物体的速度随时间 变化的关系如图丙 所示.忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦.下列结论正确的是( ) 第2题图 A. 动滑轮的重力为 B. 第内拉力的功率为 C. 第 内绳子自由端移动的距 离为 D. 第内滑轮组的机械效率 是 √ √ 7 （1）动滑轮上的有效绳子股数___，绳子自由端移动的距离 ______，绳子自由端的拉力_ ____________， _________； 3 （2）由图像可知第2秒内绳子的拉力为____，由 图像可知第2 秒内物体做__________运动，速度为____ ，根据 计算出滑轮组的机械效率. 40 匀速直线 2.5 8 第2题图 【解析】由图甲可知， ，由图 丙可知，在 内，物体做匀速直 线运动，由图乙可知此时拉力 ，忽略绳子重力及滑轮转轴 摩擦，根据 可知，动 滑轮重 ，故A正确；由图丙可知， 第内物体的速度为 ，绳子自由端的速度 ，第内拉力 的功率 9 ，故B正确；第 内绳子 自由端移动的距离 ，故C错误；该滑轮 组的机械效率，故D错误.故选 . 第2题图 第3题图 3.（2024成都B卷4题2分）［双选］小成在实验室组装如图所示 的滑轮组进行实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为 ，动滑轮的重力为，再使用组装好的滑轮组在 内 将质量为的钩码竖直匀速提升 ，此过程中弹簧测力计 的示数为.取 ，下列说法正确的是( ) A. 弹簧测力计对细绳拉力的功率为 B. 滑轮组的机械效率为 C. 克服绳重和摩擦做的额外功为 D. 若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变 √ √ 11 第3题图 【解析】由图可知， ，细绳的拉力等于弹簧测力计的示数， 即 ，弹簧测力计对细绳拉力的功率 ，故A正确；滑轮组 做的有用功 ，滑轮 组做的总功 ，滑 轮组的机械效率 ，故B 错误；滑轮组做的额外功 ，克服 12 动滑轮重做的功 ，则克服 绳重和摩擦做的额外功 ，故C正确；若增大提 升钩码的质量，即提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而 额外功几乎不变，因此机械效率变大，故D错误.故选 . 第3题图 4.（2022 成都B卷4题2分）［双选］小武用如图所示的滑轮组匀速提升 的重物，内物体上升了.大滑轮重，每个小滑轮重 ， 滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为 .不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦， 下列结论正确的是( ) 第4题图 A. 动滑轮对重物做的功为 B. 小武施加的拉力的功率为 C. 使用此滑轮组能匀速提起重为 的物体 D. 若机械效率为，则提升的物重为 √ √ 14 第4题图 【解析】动滑轮对重物做的功为 ，故A错误；不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦， 由图知绳子股数 ，则小武施加的拉力 ，绳自由的拉力的功率 ，故B正确；不计绳重及滑轮与轴之间的 摩擦，因滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为，由 可 知，滑轮组能提起的最大重物的重力 ， 15 故C正确；不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由 可知，当机械效率为 时，提升的物体重力 ，故D错误.故选 . 第4题图 第5题图 5.［比值类］（2016 成都B卷4题2分）［双选］小李同学利用如 图所示的滑轮组匀速提升重物.第一次提升的重物的重力为 ， 加在绳子自由端的拉力为.重物上升的速度为 ，运动时间为 ；第二次提升的重物的重力为 ，加在绳子自由端的拉力为 .重物上升的速度为，运动时间为.已知 ， ，， .动滑轮的重力不能忽略. A. 拉力之比为 B. 拉力的功率之比为 C. 机械效率之比 D. 额外功之比 不计绳重与摩擦的影响.下列对两个过程的分析中，正确的是 ( ) √ √ 17 第5题图 【解析】已知，，假设 ，则 ，，图中使用的滑轮组绳子股数 ，不计绳 重与摩擦的影响，拉力 ，则动滑轮重 ，拉力 ，所以 ，故A错 误；拉力端移动的速度之比等于物体升高速度之比，拉力的功率之比 ，故B正确；不计绳重与摩 擦的影响，滑轮组的机械效率 18 ，则 ，故C正确；不计绳 重与摩擦的影响，额外功 ， ，额外功 ，故D错误.故选 . 第5题图 6.［比值类］[2024成都青羊区模拟]［双选］如图，把由相同滑轮组装成 的两个滑轮组挂在天花板下，用它们在相等时间内提升不同数量的物块到 相同高度处，每一物块的重力都为，每个滑轮的重力都为 ，不计摩擦 与绳重，若两次提升物块的效率之比 ，下列说法正确的是 ( ) 第6题图 A. 绳端两次拉力之比 B. 动滑轮与物块重力比 C. 天花板两次受拉力之比 D. 两次拉力的功率之比 √ √ 20 第6题图 【解析】由图知，两滑轮组承担重物绳子的段数 ， ，由可得，绳端拉力 ，所以绳 端两次拉力之比 ，故A正确； 不计摩擦与绳重，由得 ，所 以第1次中：，第2次中： ，两式 相除有，解得 ，故B错误；由图 知，第1次通过定滑轮绳子段数 ，第2次通过定滑轮绳子段数 21 ，绳端拉力 ， ，天花 板受到的拉力 ， ，所以 ，故C 错误；相等时间内提升不同数量的物块到相同高度处，即 物块上升速度相等，所以两次绳端速度比 ，由 可得，两次拉力的功率比，故D正确. 故选 . 第6题图 第7题图 A. 绳子自由端移动的距离为 B. 工件移动过程中，地面对工件摩擦力为 C. 拉力的功率为 D. 滑轮组在此次工作中的机械效率为 √ √ 7.[2024成都青白江区模拟]［双选］如图所示，某工人利用滑轮组将一个 重为的工件沿水平地面匀速拉动到加工点，经过 工件移动了 ，拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向.此工人重为 ， 工人对地面的压力为，两个动滑轮共重 ， 绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计.下列结论正 确的是( ) 23 第7题图 【解析】由图可知， ，绳子自由端移动的距离 ，故A错误；由力的作用是 相互的可知，工人受到的支持力 ， 由力的平衡条件可知，工人的手对绳的拉力 ；绳重、绳与 滑轮之间的摩擦均忽略不计，根据 可知， 地面对工件的摩擦力 ，故B 错误；拉力做的总功 ， 24 拉力的功率 ，故C正确；该 滑轮组的机械效率 ，故D正确.故选 . 第7题图 8.（2023 成都B卷4题2分）［双选］如图甲所示的装置，小欢用力 向下 拉绳子，使物体在水平地面上匀速移动，地面、 粗糙程度不同.物 体重为，动滑轮重为，，.物体从 点运动 到点的过程中，拉力与 移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运 动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正 确的是( ) 第8题图 A. 绳子自由端移动的距离 B. 拉力做的功为 C. 拉力在段做的额外功等于在 段做的额外功 D. 物体从段到 段，滑轮组的机械 效率变大 √ √ 26 （1）滑轮组克服____________力所做的功为有用功，忽略绳子重力及滑 轮转轴摩擦，滑轮组克服____________力所做的功为额外功.在 段和在 段动滑轮被提升的高度不同，根据 可求出额外功的大小关系； 物体的摩擦 动滑轮的重 （2）动滑轮上的有效绳子段数___，绳子自由端移动的距离 ______，绳子自由端的拉力_ __________， _________； 2 （3）物体在水平地面匀速移动，由__________可知，物体 受到的滑动 摩擦力等于水平面上绳子拉力的大小.由图乙可知，___ ，则 ___ ，根据即可比较出段与 段滑轮组的 机械效率. 二力平衡 < < 27 第8题图 【解析】物体从点运动到 点过程 中，通过的距离为 ， 绳子的有效段数 ，故绳子自由端 移动的距离 ，故A错 误；， ，绳子自由 端移动的距离分别为， ，由图乙 知绳子的拉力分别为和 ，拉力做的功 ，故 28 B正确；本题中，忽略绳子重力及滑轮 转轴摩擦，克服摩擦力做的功为有用 功，故克服动滑轮的重力做的功为额 外功，在段和在 段动滑轮提升的 高度不同，根据，知拉力 在 段做的额外功不等于在 段做的额 外功，故C错误；使物体 在水平地面 匀速移动，根据二力平衡，物体受到 的滑动摩擦力等于水平面上绳子拉力 第8题图 的大小，因大于 ，故可知 段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮 组的机械效率为 ； 动滑轮的重力不变，物体从段到 段，滑动摩擦力变大，故滑轮组的机 械效率变大，故D正确.故选 . 第8题图 第9题图 9.（2021成都B卷4题2分）［双选］工人用如图所示装置 把重为的物体，从斜面底部匀速拉到 高的平台 上斜面与水平地面的夹角为，用时 .工人对绳子 的拉力为，动滑轮重为 ，不考虑绳重和滑轮转 轴的摩擦，下列计算结果正确的是( ) A. 绳子对物体的拉力为 B. 绳子对物体做的功为 C. 工人做功的功率为 D. 整个装置的机械效率为 √ √ 31 （1）物体运动的方向为____________，滑轮组克服__________力所做的 功为有用功，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，滑轮组克服______________ _______________________力所做的功为额外功. 沿斜面向上 物体的重 动滑轮的重力和物体沿斜面向上的摩擦 （2）由图可知，斜面倾角为 ，则物体沿绳子方向移动的距离 （斜面的长度）___ . 4 32 第9题图 【解析】从图中可知绳子的有效股数 ，工人对绳子 的拉力为 ，对动滑轮受力分析，受到上面的两 段绳子对其竖直向上的拉力、竖直向下的重力和下面的 绳子对其竖直向下的拉力，则 ，得出 ，故绳子对 物体的拉力也为 ，故A正确；斜面与水平地面的夹 角为 ，平台高，根据数学知识可知斜面的长为 ，绳子对 物体做的功 ，故B错误； 33 绳子自由端移动的距离 ，工人的拉力 做的功 ，工人做功的 功率 ，故C错误；有用功 ，整个装置的机 械效率 ，故 D正确.故选 . 第9题图 $$