2024遼寧中考物理二輪重點(diǎn)專題研究 第11講 滑輪 機(jī)械效率（課件）

滑輪機(jī)械效率第11講遼寧近年真題精選1知識(shí)精講2考點(diǎn)清單重難點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)突破—科學(xué)探究素養(yǎng)提升3遼寧近年真題精選命題點(diǎn)1滑輪、滑輪組的相關(guān)計(jì)算(遼寧2020.5，沈陽7考，撫本遼葫6考，鐵嶺5考)

1.(2020遼寧5題2分)工人利用滑輪組吊起重為2400N的路燈桿．如圖所示，這是路燈桿一端剛被勻速拉起的簡圖．路燈桿離地后被勻速提升1m，繩端拉力F為1000N．下列說法正確的是(

)A.路燈桿一端剛被勻速拉起時(shí)，相當(dāng)于費(fèi)力杠桿B.路燈桿離地后，受到的拉力小于2400NC.路燈桿離地后，繩端拉力F做的功為1000JD.路燈桿離地后，滑輪組的機(jī)械效率為80%D2.(2021撫順本溪遼陽8題2分)用如圖所示的滑輪組，勻速直線拉動(dòng)水平地面上重為35N的物體，手的拉力為20N，物體移動(dòng)的速度為0.1m/s，物體受到地面的摩擦力為32N，不計(jì)繩重、滑輪組的摩擦，下列說法正確的是(

)A.滑輪組的機(jī)械效率為80%B.動(dòng)滑輪重為5NC.拉力的功率為2WD.10s內(nèi)物體的重力做功為35JA3.(2020本溪鐵嶺遼陽8題2分)小鵬家購買了一箱重960N的裝修材料，工人用如圖所示的滑輪組將裝修材料勻速提高9m，用時(shí)3min，若滑輪組的機(jī)械效率為80%(不計(jì)箱子重、繩重和摩擦)．小鵬計(jì)算的下列物理量正確的是(

)A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.05m/sB.做的有用功為8640JC.拉力為240ND.拉力的功率為48WB4.(2021鐵嶺葫蘆島6題2分)國家為了改善居民的居住條件，對(duì)老舊小區(qū)進(jìn)行改造．建筑工人用如圖裝置將建材勻速運(yùn)送到樓頂，已知建材重力為4500N，將建材提升15m用時(shí)1min，繩端的拉力F為2000N．(忽略繩重)下列計(jì)算結(jié)果正確的是(

)A.繩端拉力的功率為1125WB.繩端移動(dòng)的速度為0.25m/sC.該裝置的機(jī)械效率為75%D.該裝置所做的有用功為3×104JC5.(2023葫蘆島9題3分)(多選)如圖所示，某人將物體沿水平方向勻速拉動(dòng)了5m，所用時(shí)間為10s．物體和地面之間的摩擦力為320N，滑輪組的機(jī)械效率為80%，不計(jì)繩重和滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是(

)A.A、B、C處繩子受力的大小關(guān)系是FB>FC>FAB.繩子A處向上的速度為1m/sC.動(dòng)滑輪重為80ND.拉力F做功的功率為160WBC6.(2021沈陽15題2分)小麗利用如圖所示的滑輪組，將重為125N的物體勻速提起，作用在繩子自由端豎直向上的拉力F＝50N．在10s內(nèi)繩子自由移動(dòng)的距離為6m．則物體上升的速度為________m/s；拉力F的功率為______W.0.2

307.(2023沈陽18題9分)如圖所示，電動(dòng)起重機(jī)是通過電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子b帶動(dòng)滑輪組工作的裝置(滑輪組的連接方式未畫出)．質(zhì)量為360kg的貨箱放在水平地面上，與地面的接觸面積是0.25m2.求：(1)當(dāng)繩子a對(duì)貨箱的拉力Fa為600N時(shí)，貨箱未離開地面，此時(shí)貨箱對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？(g取10N/kg)(2)在勻速拉起貨箱的過程中，電動(dòng)機(jī)把繩子b勻速收起了12m，繩子b的拉力Fb做了2.4×104J的功，拉力Fb是多大？(3)在上述勻速拉起貨箱的過程中，使用滑輪組所做的額外功是9.6×103J，滑輪組的機(jī)械效率是多大？解：(1)貨箱的重力G＝mg＝360kg×10N/kg＝3600N貨箱對(duì)地面的壓力F＝G－Fa＝3600N－600N＝3000N地面受到的壓強(qiáng)

(2)根據(jù)W＝Fs可得，(3)有用功W有＝W總－W額＝2.4×104J－9.6×103J＝1.44×104J機(jī)械效率8.(2022沈陽19題9分)為了改善老舊住宅樓的保溫效果，沈陽開展了“暖房子工程”，如圖為施工現(xiàn)場(chǎng)使用的提升裝置．已知被提升的建筑材料的質(zhì)量為200kg，動(dòng)滑輪重力為500N，拉力F在10s內(nèi)將重物勻速提升了10m，不計(jì)繩重及摩擦．(g取10N/kg)求：(1)提升裝置所做的有用功；(2)拉力F的功率；(3)該裝置的機(jī)械效率．解：(1)建筑材料的重力G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N有用功W有＝Gh＝2000N×10m＝2×104J(2)拉力F＝

(G＋G′)＝×(2000N＋500N)＝1250N繩子端移動(dòng)的距離s＝nh＝2×10m＝20m總功W總＝Fs＝1250N×20m＝2.5×104J拉力的功率(3)機(jī)械效率9.(2020沈陽18題9分)工人師傅利用如圖甲所示的滑輪組搬運(yùn)石材．質(zhì)量為1.8×103kg的石材放在水平地面上，在拉力F的作用下沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示．石材在水平方向上受到的阻力為石材重的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)．(g取10N/kg)求：(1)石材受到的阻力；(2)在石材移動(dòng)40s過程中，工人做的有用功；(3)在石材移動(dòng)40s過程中，工人作用在繩子自由端的拉力F.解：(1)石材受到的重力G＝mg＝1.8×103kg×10N/kg＝1.8×104N石材受到的阻力F阻＝0.1G＝0.1×1.8×104N＝1.8×103N(2)由乙圖知，當(dāng)t＝10s時(shí)，石材移動(dòng)的距離s＝1.0m石材勻速運(yùn)動(dòng)的速度石材在t1＝40s移動(dòng)的距離s1＝vt1＝0.1m/s×40s＝4m由題意知，石材在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上受力平衡，則有F1＝F阻＝1.8×103N工人做的有用功W有＝F1s1＝1.8×103N×4m＝7.2×103J(3)由

得由分析知，繩子段數(shù)n＝3，s繩＝3s1＝3×4m＝12m由W＝Fs，得其他地市真題展示10.(2021營口20題3分)如圖所示，物體A重150N，物體B重15N，此時(shí)物體A沿著水平桌面以0.2m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)繩重、滑輪重、繩輪及輪軸間的摩擦)，物體B勻速下降的速度是_____m/s，物體A與水平桌面間的摩擦力是_____N，10s內(nèi)物體A克服摩擦力做功______J.0.43060其他地市真題展示命題點(diǎn)2測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率11.(2023盤錦31題8分)在“探究滑輪組機(jī)械效率”時(shí)，小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù)，用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得第4組數(shù)據(jù)，如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N鉤碼上升的高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m滑輪組的機(jī)械效率η(%)110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.3

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0.550.0(1)根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法．實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N鉤碼上升的高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m滑輪組的機(jī)械效率η(%)110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.3

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0.550.0(2)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量_______勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為______N，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為________．豎直1.666.7%實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N鉤碼上升的高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m滑輪組的機(jī)械效率η(%)110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.3

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0.550.0(3)由表中第________組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)．1、2、3實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N鉤碼上升的高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m滑輪組的機(jī)械效率η(%)110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.3

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0.550.0(4)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和_______________有關(guān)，請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功_____J.動(dòng)滑輪的0.15重力命題點(diǎn)3斜面機(jī)械相關(guān)計(jì)算(鐵嶺2023.8)

12.(2023鐵嶺8題2分)如圖所示，工人用160N的拉力F將重為300N木箱10s內(nèi)勻速拉到長3m、高1m的斜面頂端．下列說法正確的是(

)A.拉力F做功的功率是16WB.克服木箱重力做功是900JC.斜面的機(jī)械效率是62.5%D.若只改變斜面的傾斜角度，斜面的機(jī)械效率不變C13.(2022鞍山31題6分)斜面是在生活和生產(chǎn)中常見的簡單機(jī)械，也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材．(1)使用斜面提升物體可以省力．如圖甲，將重力為5N的木塊放在長1m、高0.2m的斜面上，沿斜面向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.6N，則該斜面的機(jī)械效率η＝______%，木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力為______N．繼續(xù)探究，可以得出斜面越陡，省力越_____(選填“多”或“少”)，機(jī)械效率越_____(選填“高”或“低”)．命題點(diǎn)4探究影響機(jī)械效率的因素其他地市真題展示62.50.6少高(2)用斜面“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，如圖乙，使一個(gè)小球從斜面上不同高度由靜止開始滾下，撞擊水平面上的小木塊，通過觀察____________________比較小球動(dòng)能的大小，可以探究物體的動(dòng)能跟_______這一因素的關(guān)系．小木塊移動(dòng)的距離速度簡單機(jī)械滑輪杠桿定義五要素平衡條件：F1L1=F2L2杠桿分類定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組定義計(jì)算公式有用功、總功、機(jī)械效率等臂杠桿特點(diǎn)省力杠桿特點(diǎn)機(jī)械效率其他簡單機(jī)械特點(diǎn)輪軸的實(shí)質(zhì)斜面的特點(diǎn)知識(shí)精講考點(diǎn)清單【版本導(dǎo)航】人教：八下第十二章P81～P88

北師：八下第九章P99～P104，P111～P119類型圖示特點(diǎn)F移動(dòng)的距離(s)和物體G移動(dòng)距離(h)的關(guān)系F和G物的關(guān)系(忽略動(dòng)滑輪的自重、繩重及摩擦)F和G物關(guān)系(忽略繩重及摩擦)應(yīng)用定滑輪_____力的方向，但不省力s＝___F1＝____F1＝____旗桿頂部的定滑輪等改變一、滑輪hG物G物類型圖示特點(diǎn)F移動(dòng)的距離(s)和物體G移動(dòng)距離(h)的關(guān)系F和G物的關(guān)系(忽略動(dòng)滑輪的自重、繩重及摩擦)F和G物關(guān)系(忽略繩重及摩擦)應(yīng)用動(dòng)滑輪省力，但________力的方向s＝___F2＝_____F2＝_______電動(dòng)起重機(jī)的動(dòng)滑輪等不改變2h類型圖示特點(diǎn)F移動(dòng)的距離(s)和物體G移動(dòng)距離(h)的關(guān)系F和G物的關(guān)系(忽略動(dòng)滑輪的自重、繩重及摩擦)F和G物關(guān)系(忽略繩重及摩擦)應(yīng)用滑輪組既能省力，又能改變力的方向(繩子段數(shù)n＝3)s＝___F3＝_____F3＝______使用滑輪組提升重物等3h二、其他簡單機(jī)械1、輪軸的實(shí)質(zhì)：一個(gè)可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的______．應(yīng)用：轆轤、門把手、汽車方向盤、扳手等．2、斜面的特點(diǎn)：____力但費(fèi)距離；高度相同時(shí)，斜面越長，越____力．應(yīng)用：盤山公路、螺絲釘?shù)龋軛U省省2、計(jì)算公式：_____________W有表示有用功，指無論是否使用機(jī)械都___________的功．W額表示額外功，指使用機(jī)械時(shí)，并非我們需要又不得不做的功．W總表示總功，為________與________之和．η表示機(jī)械效率．三、機(jī)械效率1、定義：_______跟_______的比值叫做機(jī)械效率，用符號(hào)______表示．有用功總功η必須要做有用功額外功注：使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總是______總功，所以機(jī)械效率總是小于1.3、影響滑輪組機(jī)械效率的因素：動(dòng)滑輪重、物重、繩重和摩擦．4、提高滑輪組機(jī)械效率的方法：增大_____，減小_________、繩重和摩擦．小于物重動(dòng)滑輪重裝置圖

有用功物體G上升高度為h，W有用＝_____克服摩擦力所做的功W有用＝______物體G上升高度為h，W有用＝______總功拉力F移動(dòng)s，s＝s物，W總＝Fs(s＝h)拉力F移動(dòng)s，W總＝______，s＝nh(n為繩子承擔(dān)物重的段數(shù))拉力F移動(dòng)s，W總＝Fs＝Fns物拉力F移動(dòng)s，W總＝FsGhfs物GhFs裝置圖

機(jī)械效率注意：若不考慮機(jī)械之間的摩擦、繩重和空氣阻力，滑輪組的機(jī)械效率也可以用來計(jì)算．概念辨析判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”．(1)使用機(jī)械時(shí)，有用功一定小于總功(

)(2)同一滑輪組的機(jī)械效率一定是不變的(

)(3)功率大的機(jī)械，機(jī)械效率不一定高，機(jī)械效率高的機(jī)械，功率不一定大(

)(4)減小額外功就能提高機(jī)械效率(

)(5)增大斜面的傾斜程度，斜面的機(jī)械效率不變(

)(6)增大重物提升的高度，可以提高滑輪組的機(jī)械效率(

)√×√×××重難點(diǎn)突破機(jī)械效率的理解和相關(guān)計(jì)算例1

(2023錦州改編)如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用同一滑輪組分別將甲、乙兩組鉤碼勻速提升相同的高度，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量是100g，所做的有用功分別為W甲和W乙，機(jī)械效率分別為η甲和η乙，則：(1)W甲______W乙，η甲______η乙(均選填“＞”“＝”或“＜”)．(2)增大繩端移動(dòng)的速度，滑輪組機(jī)械效率將會(huì)______(選填“變大”“變小”或“不變”)．(不計(jì)繩重和摩擦)<<不變例2如圖甲所示，一物體所受重力G＝720N，通過滑輪組將該物體在10s內(nèi)從地面開始提高2m，人對(duì)繩子的拉力F＝300N，忽略繩重及摩擦．則：(1)繩子自由端移動(dòng)的距離為_____m，速度為_____m/s.(2)動(dòng)滑輪重為______N.(3)拉力F所做的有用功為________J，總功為________J，拉力F的功率為______W.(4)(核心考法)滑輪組提升重物的機(jī)械效率為______．一題多設(shè)問60.61801440180018080%(5)若提升重為800N的物體，則滑輪組的機(jī)械效率將________；若換用更輕的動(dòng)滑輪，滑輪組的機(jī)械效率將________．(均選填“增大”“減小”或“不變”)(6)若繩子拉力端能承受的最大拉力為500N，則此滑輪組能提升的最大物重為_______N.(7)若重物的底面積為0.5m2，當(dāng)繩端的拉力為200N時(shí)，重物對(duì)地面的壓力為______N，壓強(qiáng)為______Pa.增大增大1320300600(8)若將滑輪組的繞線改成如圖乙所示的情形，將同一物體在相同時(shí)間內(nèi)提高相同的高度，則甲、乙的拉力之比是______，有用功之比是______，機(jī)械效率之比是______．2∶31∶11∶1例3

(2021通遼改編)如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運(yùn)動(dòng)了20s，滑輪組的機(jī)械效率為60%，在此過程中，繩子自由端移動(dòng)的距離為______m，物體與地面的滑動(dòng)摩擦力大小為______N，額外功的功率是______W.618012例4

(2021泰州改編)如圖，小明將一個(gè)重為3N的小車從斜面底端勻速拉到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為1.25N，小車沿斜面移動(dòng)的距離s＝1.6m，上升的高度h＝0.6m．則小明對(duì)小車做的有用功是______J，小車受到的摩擦力為________N，斜面的機(jī)械效率是_______．1.80.12590%實(shí)驗(yàn)突破—科學(xué)探究素養(yǎng)提升實(shí)驗(yàn)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率1.實(shí)驗(yàn)原理：2.實(shí)驗(yàn)裝置圖示法過實(shí)驗(yàn)3.操作步驟(1)用刻度尺測(cè)出_____________和繩子拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離；(2)用_____________測(cè)出被提升物體重力G和繩子自由端的拉力F4.注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向____________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，根據(jù)__________可知拉力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)(2)彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)的讀數(shù)不準(zhǔn)確的原因(忽略了摩擦力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，測(cè)出的數(shù)據(jù)誤差較大)被提升物體彈簧測(cè)力計(jì)勻速直線二力平衡例某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．一題多設(shè)問實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率η140.22.70.474%240.21.80.6_____380.23.10.686%480.22.5_____80%設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)除了如圖所示器材和彈簧測(cè)力計(jì)外，還需要的測(cè)量器材是________．(2)實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該沿豎直方向______緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．刻度尺勻速(3)實(shí)驗(yàn)中收集到的數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫完整，分析表中數(shù)據(jù)可知第4次實(shí)驗(yàn)是用______(選填“丙”或“丁”)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．丁實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率η140.22.70.474%240.21.80.6_____380.23.10.686%480.22.5_____80%70%0.8(4)通過比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組的連接方式_______(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)．(5)通過比較______兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：用同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越_____．無關(guān)2、3大實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率η140.22.70.474%240.21.80.6_____380.23.10.686%480.22.5_____80%70%0.8(6)通過比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：_________________________________________________．

不同滑輪組提升相同重物，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越小(7)第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組所做的額外功為______J．根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知：隨著物重的增大，額外功______(選填“變小”“變大”或“不變”)，原因是____________．0.26變大摩擦力變大實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率η140.22.70.474%240.21.80.6_____380.23.10.686%480.22.5_____80%70%0.8交流與反思(8)某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)．你認(rèn)為他的想法________(選填“正確”或“不正確”)，因?yàn)樗麤]有考慮到________對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．不正確摩擦力(9)小明同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過比較第2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也能得出滑輪組機(jī)械效率與物重的關(guān)系．請(qǐng)你對(duì)小明同學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估：___________________________________________________________________________________________.明的分析是錯(cuò)誤的；由于2、4實(shí)驗(yàn)的