資源簡(jiǎn)介

滑輪、滑輪組
定滑輪 動(dòng)滑輪 滑輪組
圖示


實(shí)質(zhì) 等臂杠桿 動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿
F與G的關(guān)系(忽略滑輪重及摩擦) F1＝G
F2＝
F3＝
作用 改變力的方向，但不省力 省力但不能改變力的方向 既能省力，又能改變力的方向
s與h的關(guān)系 s＝h s＝2h s＝2h
例1.如圖所示，用滑輪組拉動(dòng)重為70N的物體A，用10秒時(shí)間使物體A在水平方向勻速移動(dòng)了5m，所用拉力F為20N，地面對(duì)物體A的摩擦力為30N，以下說(shuō)法不正確的是（?? ）
? A.?繩子自由端移動(dòng)的距離是10m
? B.?克服摩擦力做的有用功是150J
? C.?滑輪組機(jī)械效率為75%
D.?拉力F做功的功率為10W
例2.如圖所示，甲滑輪組中動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為3m，乙滑輪組中動(dòng)滑輪質(zhì)量為2m，物體A的質(zhì)量為2m，物體B的質(zhì)量為m。在相同的時(shí)間內(nèi)，分別用甲、乙兩滑輪組使物體A和B勻速升高相同的高度h，繩子自由端的拉力分別為F1、F2。若不計(jì)繩重和摩擦，則下列判斷正確的是（?? ）
? A.?拉力F1大于F2
? B.?拉力F1拉動(dòng)繩子自由端的速度小于F2拉動(dòng)繩子自由端的速度
? C.?拉力F1的功率小于拉力F2的功率
D.?甲滑輪組的機(jī)械效率大于乙滑輪組的機(jī)械效率
例3.如圖，重600N的物體在50N的水平拉力F的作用下，以0.3m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了10s，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則在此過程中，拉力所做的功為是__________J，有用功率為__________W，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為__________N。
例4.小樂完成了“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)后，得到下表所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
請(qǐng)你對(duì)小樂各次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較，回答下列問題：
（1）小樂所用的實(shí)驗(yàn)裝置圖是________。（選填“甲”或“乙”）
（2）通過小樂的實(shí)驗(yàn)可知，影響滑輪組機(jī)械效率的因素是________________。（寫出一個(gè)即可）
（3）在繩重和摩擦都不計(jì)的情況下，選擇第1次的鉤碼和動(dòng)滑輪，用另一圖示的繩子繞法來(lái)做實(shí)驗(yàn)，滑輪組的機(jī)械效率是否相同？請(qǐng)通過推導(dǎo)分析。_____________________________。
例5.智能汽車己經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力，如圖是一款質(zhì)量為2t的智能汽車正在進(jìn)行無(wú)人駕駛測(cè)試，汽車通過滑輪組將物體勻速提升，在汽車對(duì)繩子施加的拉力F作用下，將質(zhì)量為1200kg的物體A以1m/s的速度勻速上升了3m，在這個(gè)過程中，拉力F做功的功率為1.5×104W，不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦．（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：
（1）該滑輪組的有用功；
（2）拉力F的大?。?
（3）假如在此過程中恰好完全燃燒汽油4g，則該汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？（效率用百分?jǐn)?shù)表示，小數(shù)點(diǎn)后面保留一位小數(shù)）
1.用如圖所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的物體，已知G物=300N，體積為6000cm3，物體浸沒在水中時(shí)5秒上升高度為90cm，當(dāng)物體完全離開水面后，5秒內(nèi)上升60cm，已知物體浸沒在水中被提升時(shí)此裝置的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重和繩子與滑輪間摩擦及水的阻力），g取10N/kg。則錯(cuò)誤的是（?? ）
? A.?當(dāng)物體在水中上升90cm，繩子自由端上升270cm
? B.?動(dòng)滑輪重力為60N
C.?出水前，繩子自由端拉力功率18W
D.?出水后，繩子自由端拉力為200N
2.如圖各裝置中，每只滑輪質(zhì)量均相同。用它們提起相同的重物，若不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ??）
? A.?使用甲滑輪與使用乙滑輪省的力一樣多
? B.?使用丙滑輪組與使用丁滑輪組省的力一樣多
C.?使用甲滑輪和使用丁滑輪組費(fèi)的距離一樣多
? D.?四個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械中，丙滑輪組的機(jī)械效率最小
3.如圖所示，物體A在水平桌面上，繩重及摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪重力為2N。當(dāng)B物體重力為8N時(shí)，它恰好能勻速下降。
(1)以上裝置中屬于動(dòng)滑輪的是__________(填字母)。 ?
(2)物體A所受的摩擦力為__________。
(3)若用一個(gè)水平向左的力F拉物體A，使B以2m/s的速度勻上升，則F的功率為__________。
4.在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡(jiǎn)化如圖所示。為了盡快疏通道路，交警只用了30秒的時(shí)間，指揮拖車在水平路面上將質(zhì)量是1.5噸的故障車勻速拖離了現(xiàn)場(chǎng)。若繩子自由端前進(jìn)的速度是9米/秒，其拉力F是500牛，故障車行進(jìn)過程中平均阻力與該車重比值為0.08。求：
（1）故障車在30秒內(nèi)通過的路程。
（2）30秒拉力F所做的功。?
（3）前進(jìn)過程中該滑輪組的機(jī)械效率。
5.工人用圖示裝置在10秒內(nèi)將質(zhì)量為450千克的貨物勻速提升2米，此過程中拉力的功率為120瓦。(g取10牛/千克)求：
(1)拉力做的有用功；
(2)滑輪組的機(jī)械效率；
(3)若工人用此裝置勻速提升其他貨物時(shí)候，額外功占總功的20%，則工人提升貨物的重力和拉力分別為多少（不計(jì)繩重和摩擦）？
?
6.某建筑工地上，一名工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)摩擦及繩重(如圖所示)。若工人在5s內(nèi)將泥桶勻速向上提升10m。
求: （1）工人使用滑輪組時(shí)做的有用功為多少。
（2）工人拉繩子的拉力的功率是多少。
（3）滑輪組的機(jī)械效率。（結(jié)果精確到0.1%）
1.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等，用它們分別將相同質(zhì)量的鉤碼勻速豎直提升，在相等時(shí)間內(nèi)繩端A、B移動(dòng)相同的距離（忽略繩重和摩擦），在此過程中，下列選項(xiàng)正確的是（?? ）
? A.?兩鉤碼上升的速度相等 B.?兩滑輪組繩端的拉力相等
? C.?甲滑輪組的總功比乙少 D.?兩滑輪組的機(jī)械效率相等
2.甲、乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中的每一個(gè)滑輪重力都相同， 用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計(jì)滑輪組的摩擦和繩重，下列說(shuō)法正確的是（?? ）
A.?若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率
? B.?若G1=G2，拉力做的總功相同
? C.?若G1=G2，拉力大小相同
? D.?用甲、乙其中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變
3.在“探究滑輪組的機(jī)械效率”時(shí)，小金利用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，見下表：
（1）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法。
（2）表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)填___________；
（3）由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與______________無(wú)關(guān)。
（4）分析表中第1、3、4組數(shù)據(jù)，你得出的本實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：同一滑輪組勻速提升重物時(shí)，機(jī)械效率隨_____________的增加而增大。
4.利用如圖所示的滑輪組，用F=800N的力拉繩子自由端，貨物A重3000N，A以0.6m/s的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)10s，整個(gè)過程中，滑輪組的機(jī)械效率為75%，求：
（1）貨物A在10s內(nèi)移動(dòng)的距離。
（2）該過程中拉力F的功率。?
（3）水平地面對(duì)貨物A的摩擦力大小。
5.如圖所示，用滑輪組拉動(dòng)重500N的物體，為使物體在水平方向上勻速移動(dòng)5m，所用拉力F需20N，若滑輪組的機(jī)械效率為90%，求：
（1）拉力F做的功；
（2）地面對(duì)物體的摩擦力。
參考答案
例1.D
例2.D
例3.450，36，120
例4.（1）乙。（2）動(dòng)滑輪重力或物體重力。（3）η=W有W總=GhGh+G動(dòng)h×100%=GG+G動(dòng)×100%；兩次實(shí)驗(yàn)中G和G動(dòng)都相同，故機(jī)械效率相同。
例5.（1）W=Gh=12000?！?米=3.6×104焦?? （2）F=P/V=15000瓦÷3米/秒=5000牛（3）η=W機(jī)/W內(nèi)=45000焦÷184000焦=24.5%
1.C
2.C
3.M 、 5N、40W?
4.90 ??1350000 ??72%
5.(1)W有=Gh=mgh=900J?(2)W總=Pt=1200J ???η1=W有/W總=75%??
(3)W額=W總-W有=300J? ?G輪=W額/h=150N? η2=1-20%=80% ???
80%=G物G物+G輪? ?G物=600N? ? ? F=G物+G物3=250N? ?
6.（1）2200 （2）720 （3）91.7%
1.D
2.A
3.
(1)如圖? (2) 66.7? (3)物體上升高度? (4)物重
4.（1）S=Vt=0.6m/s×10s=6m （2）解:n=3，繩子自由端拉力F的速度為V=0.6m/s×3=1.8m/s P=FV=800N×1.8m/s=1440w （3）解法一：η=W有/W總，W總=Pt=FS=14400J，W有=14400J×75%=10800J，重物克服摩擦力的功即有用功，W有=fS物 故f=W有/S物=10800J/6m=1800N 解法二：由η=W有用W總=fsFns=fnF得摩擦力f=nηF=3×75%×800N=1800N
5.（1）300J（2）54N

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