2024甘肃中考物理二轮专题复习 第九章 机械和功 第三节 滑轮 斜面 机械效率（课件）

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实验 测量滑轮组的机械效率
1. 如图，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.
其他简单机械(兰州2023.21、2022.19第2、3空)
机械效率(兰州6考；省卷2020.14第2空)
3. 不同模型机械效率的计算方法
2. (教材素材改编题)一台机械做功时，下面说法中正确的是(　　)A. 机械做的额外功越少，机械效率就越高B. 机械做的有用功越多，机械效率就越高C. 机械做的总功越多，机械效率就越高D. 机械做的有用功在总功中占的比例越大，机械效率就越高
3. (教材素材改编题)工人把质量为0.6 t的重物提升3 m，他所做的功是3.4×104 J，则拉力端绳子移动的距离为________m，工人的机械效率为______%.(保留一位小数，g取10 N/kg)
(BS八下P106图9－29)
4. 如图所示，工人用沿斜面向上的推力把重300 N的物体沿着长L＝5 m、高h＝3 m的斜面从底部匀速推上斜面的顶端，已知斜面的效率为90%，则工人的推力为________ N.
例1 如图所示是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400 N的拉力作用下，使质量为70 kg的建筑材料在10 s的时间里匀速竖直上升了2 m．不计绳重和摩擦，g取10 N/kg.求：
(1)提升重物时，绳子自由端移动的速度；
(3)滑轮组的机械效率；
(5)若工人师傅的质量为70 kg，此时地面对工人的支持力；
解：由题意可知，工人拉绳端的拉力F＝400 N，则绳端对工人竖直向上的拉力F′＝F＝400 N工人的重力G人＝m人g＝70 kg×10 N/kg＝700 N则地面对工人的支持力F支＝G－F′＝700 N－400 N＝300 N
(6)若工人师傅的质量为70 kg，能够提升建筑材料的最大质量；
(7)若该滑轮组的绳子能够承受的最大拉力为1 000 N，求滑轮组的最大机械效率．
解：由图可知，n＝2，当提升的重物越大，滑轮组的机械效率越高，由2F＝(G动＋G物)，则最大物重G物max＝2Fmax－G动＝2×1 000 N－100 N＝1900 N，滑轮组的最大机械效率
ηmax＝ ＝ ×100% ＝ ×100% ＝ ×100% ＝95%
例2　如图所示，斜面长s＝8 m，高h＝3 m．用平行于斜面F＝50 N的拉力，将重力为G＝100 N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t＝10 s.求：(1)有用功W有＝________J；(2)拉力做功的功率为________W；(3)物体受到的摩擦力为________N；(4)该斜面的机械效率为________．
测量滑轮组的机械效率(兰州2022.30)　
例　小明在做“测滑轮组机械效率”的实验，实验装置如图所示.
(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是__________.
(2)实验时应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计使物体上升．在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应保持___________(选填“静止”或“匀速上升”)状态.
(3)小明按照图示装置依次进行实验，并将数据记录在表中.
①分析表中数据可知第4次实验是用________(选填“丙”或“丁”)图所示装置做的实验．滑轮组的机械效率为________.
②通过比较________(选填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关.
③通过比较2、3两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”).
④通过比较3、4两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同的重物时，________________，滑轮组的机械效率越高.
(4)(2020长沙改编)根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功________(选填“变小”“变大”或“不变”)，原因是__________________.
滑轮及其相关计算(兰州7考；省卷2020.14)　
1. (2021兰州A卷9题2分)用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为40 N的物体在10 s内匀速竖直上升了2 m，已知动滑轮重为8 N，忽略绳重与摩擦．下列说法中正确的是(　　)A. 电动机对绳的拉力为12 NB. 绳子自由端的移动速度为0.2 m/sC. 滑轮组的机械效率为80%D. 有用功的功率为8 W
2. (2022兰州10题3分)如图所示，用20 N的力F拉着重为100 N的物体，使其沿水平面以2 m/s的速度匀速运动了5 s，若每个滑轮重10 N，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说法正确的是(　　)A. 拉力F做的功为200 JB. 拉力F的功率为120 WC. 滑轮组对物体做的有用功为400 JD. 滑轮组对物体所做有用功的功率为60 W
3. (2023兰州9题3分)如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面)，若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是(　　) A. η＝　　　　　　　B. η＝C. W有＝Gh D. P有＝
4. (2020省卷14题2分)如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉起重为6 N的物体，物体上升0.4 m所用时间为4 s.此过程中拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率约为_______．
5. (2020兰州33题6分)建筑工人用如图所示的滑轮组匀速提升货物，当货物的重力为300 N时，工人对绳施加的拉力为200 N，不计绳重与摩擦.求：(1)动滑轮的重力G动；
(2)此时滑轮组的机械效率η.
6. (2023兰州33题7分)如图所示，动滑轮重4 N，所吊重物B重20 N，物体A重240 N，此时物体B恰好以0.1 m/s的速度匀速下降．不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦．求：(1)水平面对物体A的摩擦力是多大？
(2)要使物体B恰好以0.2 m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大？
解：当物体B以0.2 m/s的速度匀速上升时，物体A匀速向右运动，此时物体A受到向左的拉力FA、摩擦力和向右的拉力F作用，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，则摩擦力大小不变，则F＝FA＋f＝12 N＋12 N＝24 N绳端移动的速度vA＝2vB＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s拉力F的功率PA=FvA=24 N×0.4 m/s = 9.6 W
斜面及其相关计算(兰州2023.21)
7. (2023兰州21题3分)如图所示，斜面长2 m、高1 m，把一个质量为24 kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功________J．若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力F＝________N．在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是____________( g取10 N/kg)．