备考2025年中考物理二轮复习讲义----滑轮组、机械效率

( 备考2025年中考物理二轮复习讲义 ) ( 滑轮组、机械效率 ) 一、滑轮及其应用 1. 定滑轮、动滑轮 2. 斜面 实质：省力机械，省力费距离，高度相同的斜面，斜面越长越省力． 应用：盘山公路． 二、机械效率 1. 有用功、额外功、总功 (1)有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W有表示． (2)额外功：使用机械时，并非需要又不得不做的功，用W额表示． (3)总功：使用机械做的功之和，用W总表示. W总＝W有＋W额． 2. 机械效率：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率． 公式η＝． 3. 功的原理：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于(选填“大于”“小于”或“等于”)1. 4. 三种模型的机械效率 注：以上公式均忽略绳重及摩擦． 5. 提高滑轮组机械效率的方法： (1)减小动滑轮的重量；(2)增大物体的重量；(3)减小摩擦(摩擦不能忽略时)． 例1、如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度．与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大．若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程(　　) A. 额外功较小 B. 额外功较大 C. 总功较小 D. 总功较大 例2、工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮＝9∶1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为(　　) A. 10% B. 45%C. 80% D. 90% 例3、如图所示，工人用160 N的拉力F将重为300 N木箱10 s内匀速拉到长3 m、高1 m的斜面顶端．下列说法正确的是(　　) A. 拉力F做功的功率是16 W B. 克服木箱重力做功是900 J C. 斜面的机械效率是62.5% D. 若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变 例4、如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为_______N，图乙中人对绳子的拉力为_____N. 例5、一工人用如图所示的滑轮组提升一重200N的货物，所用拉力为125N，他在4s内将货物向上提升了2m，求在这个过程中： （1）工人所做的有用功和额外功；     （2）滑轮组的机械效率；     （3）工人拉动绳子做功的功率。 1.用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为 80%和 75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为(　　) A. 4∶3 B. 3∶4 C. 5∶4 D. 4∶5 2.工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F.以下说法正确的是(　　) A. 拉力F的功率为Fh/t B. 额外功为(2F－G)h C. 滑轮组的机械效率为G/3F D. 滑轮组的机械效率随h的增大而增大 3.如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是 (　　) A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N C．物体A和地面之间有摩擦力 D．如果增大F2，物体A可能向左运动 4.如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦．若GA>GB，则η甲____η乙；若FA＝FB，则GA____GB.(均选填“>”“＝”或“<”) 5.如图甲是小红“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。 （1）实验时小红沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使钩码上升10cm，弹簧测力计的示数如图甲所示，若每个物块重2N，则滑轮组的机械效率为________。 （2）小红做完实验，通过和其他小组交流，了解到滑轮组的机械效率与动滑轮重有关系，接着她改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像。由图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________。若不计绳重和摩擦，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为________N。 6.用如图所示的装置提升重物，人以 60N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 秒，使绳端匀速向下移动了 1.5 m，已知滑轮组的机械效率为 80%，绳重及摩擦不计，请回答下列问题。 （1）重物上升的高度； （2）人所做功的功率: （3）被吊起的重物所受的重力； （4）如果绳子能承受的最大拉力为 90N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体? 1.工人用如图所示的装置运送砂石．下列说法正确的是(　　) A. 滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小 B. 图中动滑轮相当于一个省力杠杆 C. 绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m D. 质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石 2.如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA>GB，滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦)．下列判断正确的是(　　) A. 两滑轮组绳端移动的距离相等 B. 甲滑轮组的有用功比乙的少 C. 甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重 3.用如图所示的滑轮组拉动物体A，使物体A以0.2 m/s的速度水平向左匀速运动10 s．已知物体A重500 N，物体A受到的摩擦力为120 N，拉力F的功率为30 W．下列说法正确的是(　　) A. 绳子自由端移动的距离为2 m B. 拉力F的大小为40 N C. 滑轮组的机械效率为80% D. 滑轮组对物体A所做的功为1 000 J 4.如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（   ） A.物体A受到的摩擦力为10N      B.拉力F的功率为1.5W C.滑轮组的机械效率为80%       D.拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动 5.如图所示，用12N的水平力F拉滑轮，使重10N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重6N，弹簧测力计的示数为2N且不变。若不计滑轮重、弹簧测力计重及绳重和滑轮轴摩擦，则下列说法中正确的是(    ) A.B受到的摩擦力方向向右         B.滑轮移动的速度为0.4m/s C.2秒内水平拉力F做功4.8J        D.地面受到的摩擦力为4N 6.小亮同学想把重200N的物体拉到距地面3m高的地方，用了三种不同的方法： （1）如图（甲）所示：小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m，求拉力Fw所做的功。 （2）如图（乙）所示：斜面长5m，高3m，拉力F乙＝150N，小亮沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端，求使用该斜面工作时的机械效率。 （3）如图（丙）所示：在2s内将重物匀速提升3m，已知动滑轮的重为10N．求拉力F丙做功的功率。（不计绳重及摩擦）。 参考答案 例1、D 例2、D 例3、C 例4、400 210 例5、（1）滑轮组做的有用功为：W有=Gh=200N×2m=400J；做的总功为：W总=Fs=Fnh=125N×（2m×2）=500J； 做的额外功：W额=W总-W有=500J-400J=100J。 （2）滑轮组的机械效率为：η=W有/W总=400J/500J=80%； （3）工人拉绳子的功率：P=W总/t=500J/4s=125W 1.B 2.B 3.D 4.> < 5.（1）匀速；83.3%（2）低；3 6.（1）根据图片可知，承担重物的绳子段数n=3； 那么重物上升的高度为：； （2）人做的功W=Fs=60N×1.5m=90J； 人做功的功率为：； （3）根据公式得到：； 解得：G=144N。 （4）动滑轮的重力：G动=nF-G=3×60N-144N=36N。 该滑轮组最大可吊起物体的重力：G物=nF-G动=3×90N-36N=234N。 1.B 2.D 3.C 4.C 5.D 6.（1）拉力F甲所做的功为600J。 （2）使用该斜面工作时的机械效率为80%。 （3）拉力F丙的功率为315W。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$