中小学教育资源及组卷应用平台 考点专练:滑轮与机械效率 考点 1、滑轮的实质 滑轮种类 定滑轮 动滑轮 图示 实质 定滑轮可以看做一个变形的杠杆,如图所示,滑轮的轴相当于支点,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,根据杠杆的平衡条件可知:F1=F2 ,所以不省力。因此,定滑轮的实质是一个等臂杠杆。 动滑轮也可以看做一个变形的杠杆,如图所示,支点o在滑轮的边缘上,动力臂为阻力臂的2倍,故动力F1是阻力F2的二分之一,即动滑轮能够省一半力。因此,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,使用动滑轮费一倍的距离,如物体上升距离为h,则绳子自由端移动的距离s=2h。 特点 不省力,不省距离,但能改变力的方向 省一半力,费一倍距离,且不能改变力的方向 应用 旗杆顶部的滑轮 起重机的动滑轮 2、常见的几种滑轮使用情况 定滑轮 动滑轮 图示 表达式 物体与地面的摩擦力) 3、竖直滑轮的机械效率影响因素 机械效率的影响因素 ; ;绳重;轮轴间摩擦 机械效率的无关因素 ; ; ; ; 4、竖直滑轮组机械效率 条件 公式 万能公式(恒成立) ;② ;③ ;④ ;⑤ 不计绳重,轮轴间摩擦(计动滑轮重力) 半理想状态: ; ; ; ; 不计动滑轮重力,绳重和轮轴间摩擦 理想状态:(无额外功) ; ★ 注意:①水平滑轮机械效率一般与轮轴间摩擦有关,克服物体与接触面间摩擦做的功为有用功, ; ; ;②若机械效率不为100%,不可直接对滑轮组进行受力分析列等式。 如图所示,用10N的力F 沿水平方向拉滑轮,可使物体A 以0.2m/s 的速度在水平面上匀速运 动。弹簧测力计的示数恒为2N (不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是( ) A.物体A 受到地面的摩擦力是2N B.物体 A 受到B 的摩擦力是2N C.滑轮移动的速度是0.4m/s D.拉力F 做功功率为2W 竖直滑轮 1、如图所示,分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体,滑轮质量均相等且动滑轮的重力小于物体重力,在相同的时间内物体被提升的高度也相等,不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( ) A.三个装置所做的有用功为W甲=W乙=W丙 B.绳子自由端移动的速度关系为v甲F乙=F丙 D.三个装置的机械效率为η甲>η乙=η丙 2、如图所示,当同一物体(m)以相同的速度匀速上升相同的高度h时,所用的力分别是和,拉力做的功为和。若不计摩擦、绳重和动滑轮的重力,则与、与的大小关系是 ( ) A.、 B.、 C.、 D.、 3、图中的物体被匀速吊起或拉起,所有物体重力均为G,不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦,则所用拉力F最小的是( ) A. B. C. D. 5、如图所示,小明探究滑轮组的机械效率,动滑轮重1N。用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升0.2m,此过程中,额外功和机械效率分别是( ) A.0.2J;83.3% B.0.2J;80% C.0.4J;80% D.0.4J;66.7% 6、利用如图所示的装置,工人用力F把重100牛的物体以0.2米/秒的速度匀速提升6米。若不计绳重和摩擦,则这一过程中( ) A.拉力F的大小为50牛 B.绳子自由端的速度为0.4米/秒 C.拉力F所做的功为600焦 D.拉力F的功率为10瓦 7、用如图所示装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.物体A上升的速度为0.4m/s B.滑轮组的有用功为2000J C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80% 8、利用如图所示的甲、乙两滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度,则( ) A.力F2做功的功率大 B.甲滑轮组做的有用功较大 C.甲和乙滑轮组的机械效率相同 D.甲滑轮组做的总功较大 ... ...
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