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2017年物理专题复习滑轮组的机械效率的计算1苍松课资考情分析 机械效率的计算是全国各地中考命题的一个热点，常以杠杆、滑轮组为背景进行考查，多在填空题、计算题中出现，涉及的知识点有功及功率的计算。2苍松课资 1、滑轮组的特点及其应用（1）判断承担绳子股数的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，与动滑轮相连接的绳子的股数，即承担重物绳子的股数，如图所示：考点梳理3苍松课资如图，每个滑轮重10N，物体A重80N，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止（匀速）状态，求绳子的拉力F 。4苍松课资（2）省力的判断方法：滑轮组有几段绳子承担物重，则提起物体所用的力就是物重的几分之一，即F= （G物+G动）（3）上图中有五段绳子承重，重物上升h的高度，那么绳子的自由端就要移动5h的长度，所以当重物有几段绳子承重，那么绳子的自由端移动的距离就是重物上升高度的几倍，即s=nh。1n5苍松课资 例题例题 、(2015 广东省)如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200 N，当物体A匀速上升高度为1 m时，绳子移动的距离为_m，人对绳子的拉力为_N，(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)。6苍松课资三种功概念计算方法有用功为了达到目的而必须做的功W有_额外功我们不需要但又不得不做的功W额G动h(适用于滑轮且不考虑摩擦)总功有用功和额外功_W总_G物h(或fs) 之和 W有W额 2、认识机械效率7苍松课资认识“机械效率”定义有用功跟总功的_，用符号_表示公式_说明机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总_总功，故机械效率总_意义机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关（续表）（续表）比值 小于 小于1 8苍松课资例题、用图所示的滑轮组将90N的物体匀速提高2m，所用的拉力是50N求：滑轮组的有用功、总功、机械效率是多少？2、额外功是多少？哪些属于额外功？ 如果忽略绳重和摩擦，G动？ 还有其他算G动的方法嘛？3、已知F=50N，G=90N求机械效率？4、已知G=90N，G动=10N求机械效率？5、如果所用时间为2s，求拉力的功率P，有用功的功率？9苍松课资知识点一：知识点一： 100知识点二：知识点二：1、W额=G动h（忽略绳重和摩擦） 2、F=1n（G+G动）知识点三：知识点三：WGhGhGWFsFnhnF有用总知识点四：知识点四：G （G+G动）（忽略绳重和摩擦）知 识 梳 理知识点五：知识点五：自由端速度：V=nV物 W=FS P=W/t P=FV（恒力匀速）10苍松课资1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是_ 、 _ 、 _ . 300J90G=270N h= 1mF=100NS=3mWGhGhGWFsFnhnF有用总270JW总W有 重难点突破问题：问题：1、除了这种方法还有、除了这种方法还有其他的方法嘛？其他的方法嘛？ 2、除了上面求解的物、除了上面求解的物理量还可以求解哪些物理量？理量还可以求解哪些物理量？11苍松课资(2)、用滑轮组把重为270N的货物匀速提到楼上，所用拉力100N，滑轮组的机械效率是90，求绳子的段数是几段？ WGhGhGWFsFnhnF有用总 12苍松课资2、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？ (2)若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？F物注：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高13苍松课资（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则 s绳nh物 由 得nFGFnhGhFsGhWW总有 G物1=n1 F拉=375%40N=90N(2) 若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则， G动=nF拉1 G物1=3 40N90N=30N 当提升150N的重物时，则 F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33 WGhGWGhG hGG有用总动动解：14苍松课资水平放置的滑轮组机械效率的计算：水平放置的滑轮组机械效率的计算： 如图所示，重为如图所示，重为500 N的物体与地面间的摩擦力是的物体与地面间的摩擦力是150 N，为，为了使物体匀速移动，必了使物体匀速移动，必 须在绳端施加须在绳端施加60 N的水平拉力，则滑轮的水平拉力，则滑轮组的机械效率为组的机械效率为 ；若；若物体物体移动速移动速 度为度为0.2 m/s，则，则1min内内拉力所做的功为拉力所做的功为_ J.83.3 %2160f=150NV物=0.2m/st=1min=60ss物=F=60N1 0 0 %1 0 0 %1 0 0 %1 0 0 %ZWWf sF sf sf n sfn F 有有物物物物物物15苍松课资重难点突破滑轮组机械效率的计算滑轮组机械效率的计算(重点、难点重点、难点)克服摩擦力（平移物体）所做的功W有用=fs物拉力F移动s所做的功W总=Fs=Fns物100%100%100%100%ZWWfsFsfsfnsfnF 有有物物物物物物f s物Fs16苍松课资1如图所示，用F50 N的力通过滑轮组水平拉重力为80 N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N，则物体运动的距离为 m，该滑轮组的机械效率为 (忽略绳子和动滑轮的重力)0.460 %f=60Nh=F=50N S=W总=40J17苍松课资3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库. 求过程中:（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（ g取 10N/kg）18苍松课资1、如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280 J 求:（1）拉力F的大小及拉力的功率（2）若动滑轮的重为12N（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率.综合计算综合计算19苍松课资典型例题解析典型例题解析2、用“一定二动”的滑轮组来提升重物G，如图所示，不计 拉线质量及滑轮转动摩擦的影响，每个滑轮的质量相等，所提升的重物G是边长为2 dm 的正方体大理石块；当拉力F为60 N时，石块恰能被匀速提升，求：匀速提升大理石 块时，滑轮组的机械效率多大?当绳子自由端拉力为40 N时，大理石块对地面的压强是多大?(石=2.5103 kg/m3，g=10 N/kg)【答案】 83.3 %, 2103 Pa 20苍松课资3、小雨要从水中提升一个体积0.01m3、密度为5103kg/m3的立方体金属块A。他使用如下图所示的滑轮组匀速提升重物。不计绳重和摩擦。已知G动=100N，当将物块A浸没于水中，在金属块没有露出水面前求:（1）金属块A的重力，（2）作用在绳上的拉力F，（3）此时滑轮组的机械效率.21苍松课资22苍松课资典型例题解析典型例题解析 练习练习1、如图6-2-5所示，用该滑轮组提起重为320 N的物体时，绳子自由端 的拉力F=200 N.(不计绳重和一切摩擦)该滑轮组的机械效率为多少?若被提的重物改为G=420 N，5 s内将重物提升2 m，则绳端拉力做了多少功?功率为 多大?机械效率是否变化?如变化，则机械效率为多大?图6-2-5【答案】80%1000 J；200 W；变大；84%23苍松课资2.某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力拉力F为为400 N，能将，能将75 kg的物体以的物体以0.1 m/s的速度的速度匀匀速速提升，则拉力提升，则拉力F的功率为的功率为 W，此时滑轮组的，此时滑轮组的机械效率为机械效率为 (不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦g=10N/kg).12062.5G=750Nh=V物=0.1m/sF=400NS=V=nV物=0.3m/sWGhGhGWFsFnhnF有用总 重难点突破24苍松课资课时训练课时训练3.如图所示，用滑轮组在20 s内把重600 N的物体匀速提高2 m的过程中，拉力F 做功为1440 J，求：滑轮组的有用功及机械效率拉力F的大小及拉力F的效率 .【答案】1200 J，83.3%240 N，72 W25苍松课资例题、如图所示，木块重200 N，前进过程中所受的摩擦力为40 N，拉力F为30N， 求：不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2 m时拉力F做了多少功?如果这个装置的机械效率是80%，拉力F的大小等于多少?【答案】120 J 50N26苍松课资1.如图所示，用滑轮组匀速提升一重为100 N的重物，所用的拉力F大小为60 N. 如果物体上升1 m，则W总=_J，W有用=_J，=_，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重G动= _N.12010083.3%20G=100Nh=1mF=60NS=3m 重难点突破问题：1、除了这种方法还有其他的方法嘛？ 2、除了上面求解的物理量还可以求解哪些物理量？27苍松课资
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