中考专题复习:滑轮组与机械效率
一、滑轮
(1)定滑轮
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:等臂杠杆。
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G 。
⑤绳子自由端移动距离s 等于重物移动的距离h 。
(2)动滑轮
①定义:和重物一起移动的滑轮。
②实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=21
G ;
只忽略轮轴间的摩擦及绳重,则,拉力F=21
(G 物+G 动);
绳子自由端移动距离s 等于2倍的重物移动的距离h 。 二、滑轮组
1、定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
2、特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
3、理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=n 1
G 。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=n 1
(G 物+G 动)。(n 为动滑轮上绳子的股数)
绳子自由端移动距离s=n 倍的重物移动的距离h 。
4、绳子股数n 的判断
例题精析
1、用如图所示的装置来提升物体,既能省力又能改变力的方向的装置是( C )
(第2题图)
2、如图所示,动滑轮的总重为20N,物体A重100N,在力F的作用下,物体A以2m/s的速度匀速上升2s,若忽略摩擦,则力F的大小及绳端上升的距离分别是( A )
A、30N,16m
B、25N,14m
C、40N,12m
D、40N,16m
3、学校旗杆顶装有定滑轮,这样做( C )
A.既省力,也改变施力的方向 B.省力,但不改变施力的方向
C.不省力,但改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向
4、如图所示,物体做匀速直线运动,拉力F=60N,则物体受到的摩擦力是( C )
5、如图所示,将重物提高2m所用拉力F=200N,求:
6、如图所示,用一滑轮组将重力为700 N的物体提高5 m, (不计动滑轮重、绳重及摩擦),
当堂练习
1、借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重及摩擦,以下装置最省力的是( D )
2、如图所示,在拉力F的作用下,总重60N的物体被匀速提升了10cm,若不计滑轮,绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为()【答案】B
A.F=60N,s=0.2m B.F=30N,s=0.2m
C.F=60N,s=0.1m D.F=30N,s=0.1m
3、用如图所示的滑轮组拉动物体,当物体匀速移动时,绳端受到的拉力为30N;若物体重100N,不计滑轮重及摩擦,物体受到水平面的摩擦力大小是()【答案】C
(1)重物的质量(动滑轮重不计)(2)自由端F移动的距离。
大物是也【答案】(1)60Kg ,(2)6m
试求:
(1)提起物体所用的力F是多少?
(2)绳端移动的距离是多少?
【答案】(1)250N (3分)(2)15m
A.60N B.120N
C.20N D.180N
(第4题图)
A.30N B.60N C.90N D.100N
4、工人师傅使用如图所示的滑轮组将重600N的木箱匀速吊起3m,则工人师傅使用的拉力可能是(滑轮重、绳重和摩擦忽略不计)()【答案】C
A.200N B.220N C.300N D.320N
5、如图所示滑轮组,正方体A 在水平地面上处于静止状态.已知A 的边长为1dm,密度为2×3
10kg/3
m,每个滑轮重为2N,若使A 对水平地面产生的压力为0,作用在绳端的拉力F 为(忽略摩擦和绳重,g=10N/kg)()【答案】
C
6、如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子10s内被匀速竖直提升了 2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.求:
【答案】(1)箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N.
答;箱子受到的重力为400N.
(2)根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承担可知:F=(G+G动)
∴G动=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N;
答:动滑轮的重力为100N.
(3)∵滑轮组是有两股绳子承担,且h=2m,∴s=2h=2×2m=4m,∴v===0.4m/s.
7、小明用如图所示的滑轮组将重为600N的物体匀速提升了一段距离,此过程中滑轮组机械效率为80%,不考虑绳重及摩擦,则绳端的拉力是 N,动滑轮的重力是 N.【答案】250;150
8、如图所示,滑轮自身重力和摩擦不计,请按题中所给的F与G的关系要求,在图中用笔画线代替绳
A.4N
B.5N
C.6N
D.22N
(1)箱子受到的重力;
(2)动滑轮的重力;
(3)工人所施加拉力的速度.
子将滑轮组绕好。
9、如图所示,用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法.
(10题)
10、按照要求画出图中所示滑轮组的穿绳情况.(滑轮重和摩擦不计)甲图:F=1/4G,乙图:F=1/2G
11、如图所示,要以最省力的方式拉动汽车,请画出滑轮组的绕绳方式.
12、小明想站在地上向下拉绳提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.已知每个滑轮重20N,请你帮他在图的a、b图中选一个符合要求的图并画出正确的绕绳方法。
13、(1)用滑轮组提升重1000N的物体A,如果每个滑轮重100N,绳子能承受的最大拉力为500N.请
在图中画出绕绳方法.(2)用滑轮组提升重物,请在图中画出竖直向下拉绳子的绕绳方法.
考点三、滑轮组机械效率实验
1、机械效率
(1)有用功跟总功的比值叫机械效率。
(2)计算公式:%100W W η×=总
有;额外有用总W W +=W 。 例题精析
1、某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证.
(1)如果影响机械效率的因素有A 、B 、C 多个,要研究其与B 因素的关系,需要先控制其他几个因素
不变,而改变 因素,从而进行研究.
(2)下列A 、B 是同学提出的两个猜想:
猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关.
(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.
验证猜想一的小组应按图 所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小 (相等/不相等),则可初步判断猜想一是错误的;
验证猜想二的小组应按图 或3、4 所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效
率大小不相等,则可初步判断猜想二是 (正确/错误)的.
(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法: .
【答案】(1)B ;(2)1、3或2、4;相等;1、2或3、4;正确;(3)尽量让滑轮组满负荷工作(提
升可以提升的最大物重)、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等
2、某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.
(1)下列A 、B 是同学提出的两个猜想:
猜想A :两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的
绕法有关;
猜想B :两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的
物重有关;
(2)为了验证上述猜想是否正确,同学们将分别按图1、图2、
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