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）

滑轮

斜面

机械效率第三节知识精讲1考点清单重难点突破实验突破—科学探究素养提升2甘肃近年真题及拓展3实验

测量滑轮组的机械效率考点清单考点1滑轮(兰州8考)类型定滑轮动滑轮滑轮组图示定义轴固定不动的滑轮轴可以随被吊物体一起运动的滑轮由定滑轮和动滑轮组合而成的装置知识精讲类型定滑轮动滑轮滑轮组实质等臂杠杆动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆/F与G的关系忽略绳、滑轮重及摩擦F1＝______F2＝______F3＝______忽略绳重及摩擦F1＝______F2＝__________F3＝__________GG类型定滑轮动滑轮滑轮组s与h的关系s为绳端移动距离，h为物体移动距离s＝______s＝______s＝______特点改变力的方向，但不省力省力，但______改变力的方向既可以省力，又可以改变力的方向h2h2h不能考点小练1.如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，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.400210其他简单机械(兰州2023.21、2022.19第2、3空)考点2斜面实质:省力机械，省力费距离，高度相同的斜面，斜面越长越_____.应用:盘山公路

轮轴a.轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，一般把大轮叫轮，小轮叫轴；b.轮轴是能够连续旋转的杠杆，如图所示，R为轮半径，r为轴半径，根据杠杆平衡条件可知F1R＝F2r，因为轮半径R大于轴半径r，所以作用在轮上的力F1总是小于作用在轴上的力F2；c.应用：汽车方向盘、扳手、门把手等省力考点3机械效率(兰州6考；省卷2020.14第2空)1.功的分类有用功无论是否使用机械，必须要做的功，用W有表示(兰州2023.9、2022.10、2023.15)额外功使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，用W额表示(兰州2023.15D)总功有用功与额外功之和，用W总表示，W总＝____________W有＋W额2.机械效率定义物理学中，将________跟________的比值叫做机械效率，用符号η表示计算公式η＝_______________[兰州2022.30(2)、2023.9AB]特点使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是______总功，所以机械效率总是______1提高机械效率的方法减小机械的摩擦(如加润滑油)、自重；增大物重有用功总功小于小于3.不同模型机械效率的计算方法模型有用功总功机械效率物体G上升高度为h时所做的功W有＝________拉力F移动s所做的功W总＝____，s＝hη＝物体G上升高度为h时所做的功W有＝________拉力F移动s所做的功W总＝Fs，s＝______(n为承担动滑轮绳子的股数)η＝GhFsGhnh模型有用功总功机械效率物体水平移动的距离为s物，此时克服摩擦力f所做的功W有＝______拉力F移动s所做的功W总＝Fs＝Fns物(n为承担动滑轮绳子的股数)η＝＝物体G上升高度为h时所做的功W有＝________拉力F移动s所做的功W总＝Fsη＝fs物Gh2.(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，机械效率就越高考点小练D3.(教材素材改编题)工人把质量为0.6t的重物提升3m，他所做的功是3.4×104J，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10N/kg)(BS八下P106图9－29)652.94.如图所示，工人用沿斜面向上的推力把重300N的物体沿着长L＝5m、高h＝3m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.200重难点突破机械效率相关计算例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400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里匀速竖直上升了2m．不计绳重和摩擦，g取10N/kg.求：一题多设问(1)提升重物时，绳子自由端移动的速度；解：由图可知绳子段数n＝2绳端移动的距离s＝2h＝4m所以绳端移动的速v＝

＝0.4m/s(2)拉力的功率；解：根据P＝

＝Fv可知，拉力F的功率P＝Fv＝400N×0.4m/s＝160W(3)滑轮组的机械效率；解：拉力在提升物体时做的功W总＝Pt＝160W×10s＝1600J物体的重力G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N做的有用功W有＝Gh＝700N×2m＝1400Jη＝

＝

×100%＝87.5%(4)动滑轮的重力；解：解法一：由2F＝G＋G动可知G动＝2F－G＝2×400N－700N＝100N解法二：W额＝W总－W有＝1600J－1400J＝200JW额＝G动hG动＝

＝100N(5)若工人师傅的质量为70kg，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＝400N，则绳端对工人竖直向上的拉力F′＝F＝400N工人的重力G人＝m人g＝70kg×10N/kg＝700N则地面对工人的支持力F支＝G－F′＝700N－400N＝300N(6)若工人师傅的质量为70kg，能够提升建筑材料的最大质量；解：人施加的最大拉力Fmax＝G人＝700N由nF＝(G动＋G物)可得，此时建筑材料的最大重力G物max＝nFmax－G动＝2×700N－100N＝1300N

m物max＝

＝

＝130kg(7)若该滑轮组的绳子能够承受的最大拉力为1000N，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＝2×1000N－100N＝1900N，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＝8m，高h＝3m．用平行于斜面F＝50N的拉力，将重力为G＝100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t＝10s.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________．3004012.575%实验突破—科学探究素养提升实验测量滑轮组的机械效率(兰州2022.30)

一题多设问例小明在做“测滑轮组机械效率”的实验，实验装置如图所示.设计与进行实验(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.刻度尺匀速匀速上升(3)小明按照图示装置依次进行实验，并将数据记录在表中.分析数据，总结结论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________.丁80%实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m

绳端拉力F/N绳端移动距离s/m

机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.50.4②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.1、2实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m

绳端拉力F/N绳端移动距离s/m

机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.50.480%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.高动滑轮越轻实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m

绳端拉力F/N绳端移动距离s/m

机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.50.480%交流与反思(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__________________.变大摩擦力变大实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m

绳端拉力F/N绳端移动距离s/m

机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.50.480%甘肃近年真题及拓展命题点1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40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，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12NB.绳子自由端的移动速度为0.2m/sC.滑轮组的机械效率为80%D.有用功的功率为8WD2.(2022兰州10题3分)如图所示，用20N的力F拉着重为100N的物体，使其沿水平面以2m/s的速度匀速运动了5s，若每个滑轮重10N，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200JB.拉力F的功率为120WC.滑轮组对物体做的有用功为400JD.滑轮组对物体所做有用功的功率为60WD3.(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＝GhD.P有＝D4.(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6N的物体，物体上升0.4m所用时间为4s.此过程中拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率约为_______．0.7283.3%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300N时，工人对绳施加的拉力为200N，不计绳重与摩擦.求：(1)动滑轮的重力G动；解：由图可知，承担总重的绳子股数n＝2不计绳重和摩擦，由F＝

(G＋G动)可得，动滑轮的重力G动＝2F－G＝2×200N－300N＝100N(2)此时滑轮组的机械效率η.解：滑轮组的机械效率η＝

＝

×100%

＝

×100%

＝

×100%

＝

×100%

＝

75%解：由题意可知GB＝20N，G动＝4N对于滑轮组，不计绳重及摩擦时FA＝

(GB＋G动)＝

×(20N＋4N)＝12N当物体B以0.1m/s的速度匀速下降时，物体A也匀速向左运动，则A受到向左的拉力FA和向右的摩擦力f是一对平衡力，则f＝FA＝12N6.(2023兰州33题7分)如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/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0.2m/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0.2m/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