内容正文:
第一部分 教材知识整合
模块二 力 学
第十章 机械与功
第3节 滑轮(组)、斜面及机械效率
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目
录
知识精讲·夯基础
江西真题·明考向
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知识精讲·夯基础
知识点1
滑轮(近5年3考)
定滑轮动滑轮和滑轮组
种类 定滑轮 动滑轮 滑轮组
图示
定义 使用时轴固定不动的滑轮 轴可以随被吊物体一起运动的滑轮 把动滑轮和定滑轮组合在一起,形成滑轮组
实质 ①_________杠杆 ②________杠杆 —
特点 可以改变力的方向,但不省力 可以省力,但不能改变力的方向,且费距离 可以省力,也可以改变力的方向
s-h 关系 ③________ ④___________ ⑤__________
F-G 关系(忽略滑轮
重、绳重及摩擦)
⑥___________
⑦___________
⑧__________
等臂
省力
s=h
s=2h
s=3h
F=G
F=
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知识点1
知识点2
滑轮
斜面:是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面,它是一种可以省力的
简单机械,但是费距离;高度相同,斜面越长越省力,如盘山公路等。
轮轴:由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成,大的称为轮,小的称为轴。
注:使用任何机械都不能省功,这个结论叫作功的原理。
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知识点1
知识点2
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知识点2
机械效率(近5年4考)
机械效率
三种功
机械效率
有用功:无论采取哪种办法都必须要做的功,用W有表示。
额外功:并非我们需要但又不得不做的功,用W额表示。
总功:有用功与额外功之和,用W总表示,W总=⑨_________ 。
定义:物理学中把⑩_______跟⑪_______的比值叫做机械效率,用符号⑫____表示。
计算公式:⑬_______。竖直匀速提升的滑轮组;水平匀速拉动物体的滑轮 ;沿着斜面匀速上升的物体 。
理解:使用任何机械都不可避免的要做额外功,有用功总是⑭ 总功,所以任何机械的机械效率都⑮ 1。
提高机械效率的方法:对于滑轮组来说,增加物重、减小动滑轮的重力、减小绳子与滑轮间的摩擦等;对于斜面来说,减小斜面的摩擦。
W有+W额
有用功
总功
η
小于
小于
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知识点1
知识点2
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5
小南用如图所示滑轮组提升重为360 N的货物,所用拉力为225 N,货物被匀速提升10 m(忽略绳重和摩擦)。拉力做的功是 J,这个滑轮组的机械效率是
。若要提高该滑轮组的机械效率,请提出一条合理的建议:________________________________。
增加货物的重力(合理即可)
80%
4 500
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知识点1
知识点2
1.(2021·江西7题2分)如图所示的滑轮组,在拉力F作用下物体A以0.1 m/s的速度匀速上升,则绳子自由端移动的速度是
m/s;若以动滑轮为参照物,物体A是 的。
静止
滑轮组的相关计算(近5年2考)
0.2
江西真题·明考向
命题点1
[详解详析见P173]
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命题点1
命题点2
【拓展训练】
2.(水平拉)如图所示,用8 N的拉力F将重为60 N的物体匀速向左拉动0.1 m,已知物体与地面间的摩擦力为物重的,此过程中绳子自由端移动的距离为 m,此时滑轮组的机械效率为 ,加速拉动物体时,物体所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
75%
0.3
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命题点1
命题点2
3.(2020·江西18题4分)(多选)如图所示,将重6 N的物体匀速拉高20 cm,在此过程中,不计滑轮装置自重、绳重和摩擦,以下说法正确的是
( )
A.绳子自由端被拉下1.2 m
B.绳子对地面的拉力为1 N
C.对物体所做的功为1.2 J
D.横梁受到的拉力为9 N
CD
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命题点1
命题点2
【解析】由题图可知,物体重力由4段绳子承担,所以绳子自由端移动的距离是物体上升高度的4倍,即s=4h=4×0.2 m=0.8 m,故A错误;同一根绳子每个地方的拉力相等,不计滑轮装置自重,绳重和摩擦,绳子对地面的拉力F=G=×6 N=1.5 N,故B错误;对物体做的功W=Gh=6 N×0.2 m=1.2 J,故C正确;横梁受到6段绳子的拉力,所以横梁受到的拉力F拉=6F=6×1.5 N=9 N,故D正确。故选CD。
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命题点1
命题点2
方法指导
滑轮组机械效率的计算步骤(以竖直方向为例)
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命题点1
命题点2
命题点2
斜面的相关计算(2023·16题)
4.(2023·江西16题8分)如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学用100 N的力沿斜面向上匀速推动箱子,已知箱子质量为20 kg,斜面长3 m,斜面高1.2 m,g取10 N/kg。求:
(1)箱子受到的重力。
(2)箱子受到的摩擦力。
(3)斜面的机械效率。
(4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。
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命题点1
命题点2
解:(1)箱子受到的重力G=mg=20 kg×10 N/kg=200 N。
(2)推力所做的总功W总=Fs=100 N×3 m=300 J,
推力做的有用功W有用=Gh=200 N×1.2 m=240 J,
沿斜面推动箱子做的额外功W额=W总-W有用=300 J-240 J=60 J,
由W额=fs可得,箱子受到的摩擦力f==20 N。
(3)斜面的机械效率η==0.8=80%。
(4)减小斜面的坡度、减小斜面的粗糙程度都可以省力。
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命题点1
命题点2
方法指导
斜面机械效率的相关计算
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命题点1
命题点2
谢谢
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