24.第十二讲 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率-【决胜中考】2025年中考物理全程复习配套课件（安徽专版）

物理 返回目录 第2课时　滑轮组和斜面的机械效率 知识网络梳理 01 经典例题详解 02 安徽中考精选 04 全国真题精选 05 实验突破 03 知识网络梳理 返回目录   定滑轮 动滑轮 滑轮组 定义 中间的轴固定 ①　 　 的滑轮 和重物一起 ②　 　 的滑轮 定滑轮和动滑轮的 ③_________　 　 实质 ④　 　 杠杆  ⑤___________________ 　 的省力杠杆    变形或图示 特点 不省⑥　 　 但是  ⑦　 　 动力的方向  省⑧　 　 的力,但 ⑨　 　 改变动力的方向  既⑩　 又能 ⑪ 动力的方向  F移动距离(s) 和G移动距 离(h)的关系 s=h s=2h s=nh 改变 　省力 　组合　  　不能　 　一半　 动力臂为阻力臂2倍　 　移动　 　改变　 　力　 　等臂　 　不动　  滑轮组和斜面的机械效率 知识网络梳理 返回目录 螺丝钉 省力 斜 面 知识网络梳理 返回目录 知识点 具体内容 说明 三种功 有用功 使用机械时,完成工作目的必须做的功,用W有表示 (1)有用功总 ⑮　 　 总功,所以机械效率总小于1,通常用百分数%表示  (2)提高机械效率的方法:减小 ⑯ 、减小机件间的 ⑰　 　 、 增大⑱________ 　 额外功 并非需要,又不得不做的功,用W额表示 总功 有用功与额外功的和,也是作用在机械上的动力做的功,W总=Fs=W有+W额 机械 效率 有用功跟总功的比值,用公式表示为η=×100%,实际中η<1 影响机 械效率 的因素 滑轮组 (1)被提升的物重:物重增加,机械效率提高 (2)动滑轮重:动滑轮增加,机械效率减小 (3)绳重和摩擦 斜面 (1)斜面的倾斜程度:斜面越陡,机械效率越高 (2)斜面的粗糙程度:斜面越粗糙,机械效率越低 物重　  　摩擦　 机械自重、 　小于　 知识网络梳理 返回目录 典例1　(2024·枣庄)如图所示，小明用滑轮组将重为400 N的货物在20 s内匀速提升了2 m，小明对绳子的拉力为250 N，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是(　　) A.动滑轮的重力为50 N B.滑轮组做的有用功为500 J C.拉力F做功的功率为25 W D.滑轮组的机械效率为80% 经典例题详解 返回目录 ［解析］由图可知，n=2，由F=(G+G动)可知，动滑轮的重力G动=nF-G=2×250 N-400 N=100 N，故A错误；滑轮组做的有用功W有=Gh=400 N×2 m=800 J，故B错误；拉力F做功W总=Fs=Fnh=250 N×2×2 m=1 000 J，功率P==50 W，故C错误；滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%，故D正确。 ［答案］D 经典例题详解 返回目录 典例2　(2024·安徽三模)《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车。如图所示系紧在后轮轴上的绳索，绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2 000 N的大箱从斜板底端匀速拉到顶端，已知斜板长2 m、高0.8 m。后轮轴施加在绳子上的力为1 000 N(不计绳重、滑轮与轴间的摩擦)，则下列说法错误的是(　　) A.实际测量，发现人施加在车上的推力比绳子上的拉力小很多，说明车子后轮是一种省力机械 B.斜面的机械效率为80% C.此木箱与斜板之间的摩擦力是1 000 N D.拉升木箱的过程中，人至少要做2 000 J的功 经典例题详解 返回目录 ［解析］车子后轮在该装置中是一个轮轴，人施加在车上的推力作用在轮上，绳子上的拉力作用在轴上，并且施加在车上的推力小于绳子上的拉力，可见车子后轮是一种省力机械，故A正确；大箱从斜板底端匀速拉到顶端，有用功W有用=Gh=2 000 N×0.8 m=1 600 J，总功W总=Fs=1 000 N×2 m=2 000 J，故拉升木箱的过程中，人至少要做2 000 J的功，斜面的机械效率η=×100%=×100%=80%，故BD正确；大箱从斜板底端匀速拉到顶端过程中的额外功即为克服摩擦力做的功，即fs=W总-W有用，则f==200 N，故C错误。 ［答案］C 经典例题详解 返回目录 ［实验装置］   ［实验原理］ η=×100% ［实验结论］ 同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越高 不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮重力越大，机械效率越低 ［交流与反思］ 1.不能在弹簧测力计静止时读数，要在弹簧测力计匀速竖直上升时读数 2.影响滑轮组机械效率高低的因素：物体重力、动滑轮重力和摩擦 ［主要实验器材及作用］ 1.弹簧测力计：测量钩码所受的重力和绳端所受的拉力 2.刻度尺：测量钩码上升的高度和绳端移动的距离 实验　测量滑轮组的机械效率 实验突破 返回目录 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想。 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 实验突破 返回目录 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验 次数 钩码的 重力 G/N 钩码上 升高度 h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动的距 离s/m 机械 效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4   4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% 实验突破 返回目录 基础考法 (1)实验时应沿竖直方向　 　缓慢向上拉动弹簧测力计。  (2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图　 　的装置完成的，它的机械效率η=　 　。  (3)比较第2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是　 　(选填“正确”或“错误”)的。  　错误　 　80%　 　丙　 　匀速　 实验突破 返回目录 (4)通过比较第　 　(填实验序号)两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。  (5)通过比较第2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 　 　。  　越低　 　1、2　 实验突破 返回目录 能力提升 (6)为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升钩码时读数，正确的是　 　(选填“A”或“B”)同学的方法。若在测力计静止时读数，测出的机械效率将偏　 　。  (7)若实验时，弹簧测力计拉绳子移动的速度增大，仍使钩码缓慢匀速上升，则所测的机械效率将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　不变　 　大　 　B　 实验突破 返回目录 (8)根据以上结论和生活经验，要提高滑轮组的机械效率，建议可采取的措施有　 　(填序号)。  A.减轻动滑轮重 B.增加所提物重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度 　ABC　 实验突破 返回目录 核心素养 (9)如图丁所示，同一滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率η丁　 　(选填“>”“<”或“=”)η戊。  　=　 实验突破 返回目录 考点1　滑轮组的特点 1.(2019·安徽)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12 N，乙重8 N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为 　 　N。  　4　 安徽中考精选 返回目录 考点2　与机械效率有关的计算 2.(2023·安徽节选)如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m，物体上升的高度为0.3 m，弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中该装置的机械效率。 安徽中考精选 返回目录 解：克服物体重力做的有用功W有=Gh=6 N×0.3 m=1.8 J，弹簧测力计的示数大小即为拉力大小，故拉力做的总功 W总=Fs=4 N×0.6 m=2.4 J，该装置的机械效率η=×100%=×100%=75%。 安徽中考精选 返回目录 3.(2022·安徽)用图示的滑轮组将重为3.6 N的物体竖直向上匀速提升0.5 m，拉力F的大小为1.5 N，则该滑轮组的机械效率为　 　。  　80%　 安徽中考精选 返回目录 4.(2021·安徽)如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升 2 m，所用拉力F=100 N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为　 　J。  　320　 安徽中考精选 返回目录 5.(2020·安徽)如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3 m，高h=1.5 m。若该过程中斜面的效率为60%，则力F所做的功为　 　J。  　1 500　 安徽中考精选 返回目录 6.(2019·安徽)用沿斜面向上大小为3.5 N的力将一个重为4.9 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长为2 m，高为1 m，则该过程中斜面的机械效率为　 　。  　70%　 安徽中考精选 返回目录 7.(2018·安徽)如图所示，当工人师傅用400 N的拉力向下拉绳时，可使重680 N的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为　 　。  　85%　 安徽中考精选 返回目录 8.(2017·安徽)如图所示，当水平拉力F=50 N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200 N，所受地面的摩擦力约为80 N，假如在5 s时间内，物体水平移动了0.6 m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中( ) A.拉力F做功为30 J B.物体重力做功为120 J C.拉力F做功的功率为12 W D.该装置的机械效率约为60% C 安徽中考精选 返回目录 考点3　测量滑轮组的机械效率 9.(2013·安徽)某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G(如图甲)，再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。 (1)图甲中弹簧测力计的示数为　 　N。  　2.0　 安徽中考精选 返回目录 (2)图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是　 　(选填“A”或“B”)同学的方法。  (3)按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F　 　(选填“>”“<”或“=”)G。  (4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了　 _ 　。  和总功，计算出滑轮组的机械效率　 　测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功 　>　 　B　 安徽中考精选 返回目录 考点1　滑轮(组) 1.(2024·甘肃)如图是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景。图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的　 　，但不能省力。  　方向　 全国真题精选 返回目录 2.(2024·天津)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是( ) A.它是动滑轮 B.利用它可以省力 C.利用它可以省距离 D.利用它可以改变力的方向 D 全国真题精选 返回目录 3.(2024·白银)将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60 N，B重10 N，则A所受地面的摩擦力为　 　N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为　 　N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)  　40　 　20　 全国真题精选 返回目录 4.(2024·牡丹江)如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10 s内匀速上升4 m。物体的重力为10 N，动滑轮的重力为2 N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( ) A.使用动滑轮可以省距离 B.物体运动的速度为4 m/s C.拉力的大小为5 N D.绳子自由端移动的距离为8 m D 全国真题精选 返回目录 5.(2024·内江)如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F3，则它们的( ) A.F1>F2　　　　　 B.F3>F4 C.F1<F4 D.F1=F2=F3=F4 D 全国真题精选 返回目录 考点2　机械效率 6.(2024·龙东)如图所示，是一位同学组装的提升重物的装置。他用400 N的力在30 s内把重1 000 N的物体匀速提升6 m(不计绳重及摩擦)，则动滑轮的重力是　 　N，滑轮组的机械效率是　 　(保留一位小数)。  　83.3%　 　200　 全国真题精选 返回目录 7.(2024·南充)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重450 N的货物匀速吊起2 m高。每只滑轮重为50 N，绳自由端的拉力的大小分别为F1和F2，若不计绳重和摩擦，F1　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)F2，甲滑轮组的机械效率为　 　。  　90%　 　大于　 全国真题精选 返回目录 8.(2024·自贡)如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5 s，弹簧测力计的示数为8 N(不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦)，拉力F做功的功率为( ) A.1.6 W　B.3.2 W C.8 W D.16 W B 全国真题精选 返回目录 9.(2024·无锡)如图所示，用滑轮组匀速提升重为200 N的物体，拉力F为125 N，物体升高的高度为4 m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是( ) A.总功为800 J B.动滑轮重为5 N C.绳端移动的距离为4 m D.滑轮组的机械效率为80% D 全国真题精选 返回目录 10.(2024·达州)如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，G A=80 N，GB=20 N，A、B均为正方体，边长分别为20 cm、10 cm。在拉力F=30 N的作用下，5 s内，物体A、B一起向右匀速直线移动了3 m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法错误的是( ) A.A与B之间的摩擦力为0 B.A对地面的压强为2 500 Pa C.绳子自由端移动的速度为1.2 m/s D.拉力F做功的功率为30 W D 全国真题精选 返回目录 11.(2024·眉山)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置，斜面粗糙程度相同。他用平行于斜面向上的恒定拉力F，将重6 N的物体以1 m/s的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%。则下列说法正确的是( ) A.拉力做功为3 J B.物体受到摩擦力为1.5 N C.在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D.若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% D 全国真题精选 返回目录 12.(2024·苏州)某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5 t。起重机将3 600 kg的钢板匀速提升到10 m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10 N/kg。求： (1)克服钢板重力做的功W有用。 (2)钢丝绳的拉力F。 (3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。 全国真题精选 返回目录 解：(1)克服钢板重力做的功 W有用=Gh=mgh=3 600 kg×10 N/kg×10 m=3.6×105 J。 (2)起重机的滑轮组做的总功 W总==4.5×105 J，由题图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力F==1.125×104 N。 全国真题精选 返回目录 (3)起重机的滑轮组做的额外功W额外=W总-W有用=4.5×105 J-3.6×105 J=9×104 J，动滑轮的重力G动==9×103 N，滑轮组满载时，质量m'=5 t=5 000 kg，G'=m'g=5 000 kg×10 N/kg=5×104 N，滑轮组满载时的机械效率η最大=×100%=×100%=×100%≈84.7%。 全国真题精选 返回目录 谢谢观看 返回目录 $