初中物理滑輪及機(jī)械效率計(jì)算專題復(fù)習(xí)課件

1、滑輪及機(jī)械效率計(jì)算專題復(fù)習(xí)滑輪及機(jī)械效率計(jì)算專題復(fù)習(xí)新課標(biāo)等臂省力方向 注：一、知識(shí)儲(chǔ)備（一）、滑輪和滑輪組新課標(biāo)等臂省力方向 注：一、知識(shí)儲(chǔ)備（一）、滑輪和滑輪F.水平方向的滑輪組：使用水平方向的滑輪組拉重物時(shí)，若動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾段繩子拉住，所用的力就是物體與接觸面摩擦力的幾分之一。即13FffNGT如圖所示，拉力F的大小等于 。1nFfF.水平方向的滑輪組：使用水平方向的滑輪組拉重物時(shí)，若動(dòng)滑輪、有用功、額外功和總功二、機(jī)械效率（二）、機(jī)械效率、有用功、額外功和總功二、機(jī)械效率（二）、機(jī)械效率（1）、機(jī)械效率：有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率。2、機(jī)械效率（2）、計(jì)算公式：（1

2、）、機(jī)械效率：有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率。2、機(jī)械效 在理解有用功、額外功、總功和機(jī)械效率的基礎(chǔ)上，對(duì)各種情況的機(jī)械，還要能夠準(zhǔn)確地判定有用功、額外功和總功。不考慮摩擦，幾種典型的情況列表如下： 在理解有用功、額外功、總功和機(jī)械效率的基礎(chǔ)上，初中物理滑輪及機(jī)械效率計(jì)算專題復(fù)習(xí)課件FG 例1.如下圖所示，通過(guò)滑輪組用200N的拉力在20s內(nèi)將重為480N的物體勻速提高2m，（不計(jì)繩重和摩擦），求：（1）動(dòng)滑輪重；（2）繩自由端的移動(dòng)速度為多大？ 分析：（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)F= （G物+G動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力；（2）先根據(jù)速度公式求出物體上升的速度，根據(jù)v繩=nv物求出繩自

3、由端的移動(dòng)速度 二、典例解析FG分析：（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)F= （G解：（1）由圖可知n=3，根據(jù)F= （G物+G動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力： G動(dòng)=nF-G物=3200N-480N=120N；（2）物體上升的速度： v物= = =0.1m/s，繩自由端的移動(dòng)速度：v繩=nv物=30.1m/s=0.3m/s答：（1）動(dòng)滑輪重為120N；（2）繩自由端移動(dòng)的速度為0.3m/s 解：（1）由圖可知n=3，根據(jù)F= （G物+G動(dòng)）可得，動(dòng)例2.如圖所示，物體A重G80N，在F60N拉力下勻速前進(jìn)，此時(shí)物體A受到的摩擦力等于 N。（滑輪自重及繩子與滑輪的摩擦不計(jì)）AF.fTNG1:豎直

4、方向上有一對(duì)平衡力N和G2:水平方向上有一對(duì)平衡力T和fG=N=80NT=f=120N12Ff因?yàn)樗詅=2F=120N綜合分析得：120例2.如圖所示，物體A重G80N，在F60N拉力下勻速前 例3用滑輪組勻速提升重為2000牛的物體，作用在繩子自由端的拉力做功的功率為1250瓦，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求重物上升的速度是多少？ 例3用滑輪組勻速提升重為2000牛的物體，作用在 二要明白“重物上升”與“繩子自由端拉動(dòng)”具有同時(shí)性。因此于是，重物上升的速度解析：解答本題的關(guān)鍵是：一要弄清有用功和總功。將物體提升一定高度做的功有用功：有物h；作用在繩子自由端的拉力做的功總功：總拉t（因已知功率

5、），則機(jī)械效率可表示為： 二要明白“重物上升”與“繩子自由端拉動(dòng)”具有同時(shí)性。因 說(shuō)明：對(duì)涉及滑輪組的速度的問(wèn)題，關(guān)鍵是抓住“重物上升或移動(dòng)”與“繩子自由端拉動(dòng)”的同時(shí)性，再將對(duì)應(yīng)物理量用對(duì)應(yīng)的符號(hào)代入公式進(jìn)行推演和代數(shù)變換，問(wèn)題即可解決。 說(shuō)明：對(duì)涉及滑輪組的速度的問(wèn)題，關(guān)鍵是抓住“重物上 例4 用一個(gè)動(dòng)滑輪提升重為96牛的貨物，所用拉力為60牛，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？若用此動(dòng)滑輪提升重200牛的重物，拉繩子的速度為多少時(shí)，拉力做功的功率剛好22.4瓦。（不計(jì)繩重和摩擦） 例4 用一個(gè)動(dòng)滑輪提升重為96牛的貨物，所用拉由于不計(jì)繩重和摩擦，故動(dòng)滑輪重G動(dòng)可由：求得：G動(dòng)2F物60牛96牛2

6、4牛解析：此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為由于不計(jì)繩重和摩擦，故動(dòng)滑輪重G動(dòng)可由：求得：G動(dòng)2F提升200牛重物的拉力于是，由得： 說(shuō)明：凡涉及物重發(fā)生變化的動(dòng)滑輪（或滑輪組）的問(wèn)題時(shí)，其機(jī)械效率是變化的：隨物重的增大而增大。提升200牛重物的拉力于是，由得： 說(shuō)明：凡涉及物重發(fā)本題提升200牛重物時(shí) 因此，解決這類問(wèn)題時(shí)，首先要求出動(dòng)滑輪的重G動(dòng)：一般用動(dòng)滑輪（或滑輪組）省力的特點(diǎn)比較簡(jiǎn)便。本題提升200牛重物時(shí) 因此，解決這類問(wèn)題時(shí)，首先要求例5、如圖所示,滑輪組勻速拉動(dòng)鋼錠，已知鋼錠與地面摩擦力F1為1200N，若此時(shí)滑輪組機(jī)械效率為80%，物體速度為1m/s求拉繩的速度是多少？拉繩的力F為多大？拉

7、力的功率是多少？如果想用更小力拉動(dòng)鋼錠，請(qǐng)?zhí)嵋粭l可行建議解：V繩=3x1m/s=3m/s=F拉V繩=500Nx3m/s=1500WF摩xS物F拉x3S物1200N F拉x380%=F拉=500NP拉=例5、如圖所示,滑輪組勻速拉動(dòng)鋼錠，已知鋼錠與地面摩擦力F1例6、斜面高為1m，斜面長(zhǎng)為4m，要把G500N的物體從底端勻速推向頂端 （1）如果斜面是光滑的，推力F為多大？ （2）如果斜面對(duì)重物的摩擦力f =0.05G，那么推力又是多大？斜面的機(jī)械效率是多少？解：(1) 斜面光滑 W額=0 G物h=FS500Nx1m=Fx4m F =125N（2）W額=f摩S=0.05x500NX4m=100J

8、w有=Gh=500Nx1m=500J w總=100J+500J=600J F=W總/S=600J / 4m=150N=W有/W總=500J/600J =83.3%例6、斜面高為1m，斜面長(zhǎng)為4m，要把G500N的物體從底三、針對(duì)訓(xùn)練解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5.4N， 物體A的重力：GA=nF=35.4N=16.2N；（2）物體的重G物=m物g=3kg10N/kg=30N， 拉力F拉= （G物+G動(dòng)）= （3N+30N）=11N1、如圖所示，用滑輪組勻速提升物體A時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N，如果不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，物體A的重力為 N若動(dòng)滑輪重3N，用此裝置提

9、升質(zhì)量3kg的重物，則拉力為 N5.416.211故答案為：5.4；16.2；11 三、針對(duì)訓(xùn)練解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以彈簧F2F1F3AAAF1= N； F2= N； F3 = N. 2、如圖所示，物體A重150N，在拉力作用下勻速移動(dòng)，若受到地面的摩擦力為120N，不計(jì)滑輪重，試計(jì)算各情況下拉力的大小。6012040 3、小悅用如圖所示的滑輪組，在10s鐘內(nèi)將重力為600N的物體A勻遭提升了2m巳知繩子自由端所用的拉力為200N（不計(jì)摩擦及繩重）（1）小悅做了多少有用功？（2）小悅做功的功率是多少？（3）若用該滑輪組提升800N的物體，則拉力應(yīng)為多少？F2F1F3AAA

10、F1= N； 解：（1）W有用=Gh=6002J=1200J（2）W總=FS=20042J=1600J P= = =160W（3）W額=W總-W有用=1600-1200J=400J G動(dòng)= = =200N F拉= = =250N解：4、如圖，是某人測(cè)滑輪組機(jī)械效率圖形，鉤碼重為1N，每個(gè)滑輪重為0.5N，不計(jì)繩重及摩擦，使用滑輪組使鉤碼勻速直線上升10，求（1）人的拉力大小為多少？（2）有用功？總功為？（3）機(jī)械效率為？解：F =13 （G物+G動(dòng)）=1/3（1N+0.5N）=0.5NW有=G物h=1Nx0.1m=0.1JW總=FS=0.5Nx0.1mx3=0.15JW有W總=0.1J0.15

11、J=66.7%4、如圖，是某人測(cè)滑輪組機(jī)械效率圖形，鉤碼重為1N，每個(gè)滑輪5、用動(dòng)滑輪將重600N的物體勻速提高2m，拉力為400N，所用的時(shí)間為20s。求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）該滑輪組的機(jī)械效率。解：W有=G物h=600Nx2m=1200JW總=FS=400Nx2mx2=1600JP=W/t=1600J/20s=80w=W有W總1200J1600J=75%5、用動(dòng)滑輪將重600N的物體勻速提高2m，拉力為400N，6、用如下圖所示滑輪組吊起重物，不計(jì)繩重和摩擦。（1）當(dāng)物重為150N時(shí)，繩端所用的拉力是60N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）當(dāng)所吊重物為300N時(shí)，10s

12、內(nèi)重物被勻速提高2m時(shí)，繩端拉力做功的功率是多少？此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少？解1=W有W總=G物hFx3h=150N60Nx3=83.3%6、用如下圖所示滑輪組吊起重物，不計(jì)繩重和摩擦。解1=W有（150N+G動(dòng)） G動(dòng)=30NF2=1/3（300N+30N）=110NP拉=FV=110NX2mx3/10s=66W60N=2=300NF3h物=G物h物110Nx3W有W總=90.9%結(jié)論：同一滑輪組，所掛物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。（150N+G動(dòng)） G動(dòng)=30N60N=2=300新課標(biāo)7、如圖K303所示，一卡車車廂底板距地面1.5 m高，小明把一塊3 m長(zhǎng)的鋼板AB搭在車廂底板上，構(gòu)成一個(gè)斜面。他通