2024年中考物理复习课件---第14讲 滑轮与滑轮组 机械效率

这是一份2024年中考物理复习课件---第14讲 滑轮与滑轮组 机械效率，共39页。PPT课件主要包含了栏目导航，有用功，压力与压强，定滑轮，其他简单机械，额外功，机械效率，动滑轮，滑轮组，力的方向等内容，欢迎下载使用。
1.能说出人类使用的一些机械。2.了解机械的使用对社会发展的作用。3.知道机械效率,了解提高机械效率的意义和途径。
查阅资料,了解人类利用机械的大致历程,并与同学进行交流。
1.定滑轮、动滑轮和滑轮组
确定承担物重的绳子的段数n的方法:在动滑轮与定滑轮之间画一条水平虚线,与动滑轮相连的绳子段数即为承担物重的绳子的段数n。
2.其他简单机械(1)轮轴由具有公共转轴的轮和轴组成，可看作杠杆的变形，如门把手、方向盘、扳手等。(2)斜面是一种省力、费距离的简单机械，如盘山公路等。同一斜面,倾斜程度越大，拉同一物体越费力，但机械效率越高。
1.功的分类(1)有用功：无论是否使用机械,必须要做的功,叫做 ,用W有表示。 (2)额外功：使用机械时,并非我们需要又不得不做的功,叫做 ,用W额表示。 (3)总功：有用功与额外功之和，叫做 ,用W总表示,W总= 。 2.机械效率(1)定义：我们把 跟 的比值叫做机械效率,用符号η表示。 (2)公式：η= 。 (3)特点：由于使用任何机械都不可避免地要做额外功,总有W有＜W总,因此,机械效率总是小于1。
(4)提高机械效率的方法:a.滑轮组，增加物重，减小动滑轮重，减小绳子与滑轮间的摩擦。b.斜面，增大斜面倾斜程度，减小摩擦。
1.使用滑轮组既能省力又能省距离。 ( )2.使用动滑轮一定可以省一半的力。 ( )3.用桶把水提起来时额外功等于水的重力所做的功。 ( )4.做功越少的机械,机械效率越低。 ( )5.做相同的有用功,额外功少的机械,机械效率一定高。 ( )6.做功越快的机械,它的机械效率越高。 ( )7.越省力的机械,机械效率越高。 ( )8.用同一个滑轮组匀速提升不同的物体时,机械效率是不变的。 ( )
1.(2021·淄博)现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A.使用这个滑轮能省力B.甲拉力的大小等于乙拉力的大小C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功D.甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
2.(2022·贺州)如图所示的滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮；若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦，用竖直向上的拉力F= N,可以匀速提升滑轮下重为100 N的物体。
例 (2022·毕节一模)某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16 m3,密度是3.5×103 kg/m3,滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,人在绳子的自由端施加的拉力F=1700 N。(不考虑摩擦及水的阻力,g取10 N/kg)求:(1)工件的质量是多少?工件浸没在水中时,受到的浮力是多少?
解：工件的质量m=ρV=3.5×103 kg/m3×0.16 m3=560 kg，工件浸没在水中时，受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m3=1600 N。
(2)滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,机械效率是多大?
(3)工件从水里升到水面上的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化?试分析原因。
解：工件从刚露出水面到完全露出水面的过程中，工件排开水的体积减小，工件受到的浮力减小，滑轮受到的拉力增大，拉力做的有用功增大，额外功几乎不变，由此可知动滑轮的机械效率变大。
1.(水平方向滑轮组)用如图所示的滑轮组拉着重为40 N的物体A匀速前进0.4 m,则绳子自由端移动的距离为 m；若物体A与地面的摩擦力为12 N。则拉力所做的有用功是 J；若实际拉力F=5 N。则该滑轮组的机械效率为 。
2.(竖直方向滑轮组)(2022·黔东南州一模)如图所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900 N的物体时,机械效率为90%。下列判断正确的是( )A.拉力F1的大小为300 NB.用图乙绕法匀速提升400 N的重物,机械效率为80%C.分别用两种绕法匀速提升相同重物时,甲图绕法机械效率大D.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,F2做功少
3.(斜面)为了方便残疾人上下台阶,很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以 (选填“省力”“省功”或“省距离”)。若将重600 N的小车沿8 m长的斜面推至2 m高的入口处，沿斜面所用的推力为300 N，在此过程中所受斜面摩擦力大小为 N，斜面的机械效率为 。
(1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是 (选填“甲”或“乙”)滑轮组。
在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验数据如下表：
(2)在第一次实验中,当竖直向上 拉动滑轮组时,弹簧测力计示数如图丙所示,拉力F为 N；该次实验滑轮组的机械效率是 (计算结果精确到0.1%)。 (3)通过比较 两次实验数据可以得出:同一滑轮组,物重越大,机械效率______ (选填“越大”“越小”或“不变”)。 (4)在忽略摩擦和绳重的前提下,通过第4次数据可算出动滑轮的总重为 N。
（2018~2023）
1.(2021·毕节15题，2分)用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最省力的绳子绕法。2.(2019·铜仁37题，2分)一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。
3.(2020·黔西南州11题，2分)如图所示，工人们用同一滑轮组，根据需要用两种方式来提起等重的建筑材料，若不计摩擦和绳重，则F1 F2,机械效率ηA ηB。(以上两空均选填“＞”“=”或“＜”)
4.(2022·黔东南州25题,9分)如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1 m,密度为2.8×103 kg/m3,用7500 N的拉力F将物体M以0.5 m/s的速度匀速提升2 m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的浮力。
解：物体M上升后，还未露出水面时，物体排开液体体积等于物体体积，V排=V=1 m3；F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3=104 N。
(2)物体M上表面在水面下0.2 m时,它的下表面受到水的压力。
解：物体M上表面在水面下0.2m时，它的下表面深度h=1 m+0.2 m=1.2 m；下表面受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2 m=1.2×104 Pa；下表面受到水的压力F=pS=1.2×104 Pa×1 m2=1.2×104 N。
(3)物体M上升后,在未露出水面前,此滑轮组的机械效率。
5.(2022·毕节39题，6分)如图，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104 N，发动机的功率50 kW保持不变,山坡AB长2 000 m,高h为300 m,牵引力保持2.5×104 N不变,不计空气阻力。求:(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功。
解：牵引力做的有用功W有=Gh=5.0×104 N×300 m=1.5×107 J。
(2)山坡的机械效率。(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力。
6.(2018·铜仁38题,6分)如图所示,小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时,用20 N的拉力将重为30 N的物体匀速提升30 cm。求：(1)此滑轮组是由 段绳子承担动滑轮和物体的总重。 (2)滑轮组的机械效率是 %。 (3)测量滑轮组的机械效率时,下列因素中：a.动滑轮重力；b.绳子绕法；c.摩擦力；d.定滑轮重力；e.物体重力。对滑轮组机械效率有影响的是 。 A.acde B.bce C.ace D.abcde
7.(2019·安顺15题，5分)小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”,使用了如图所示的实验装置。实验前,小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0 N，每个钩码的重力为0.5 N，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)。