三、滑轮.docx

初三物理导学案 课题：滑轮组计算题分析
一、学习目标：
1、说出滑轮组计算题中各个物理量，会建立各量之间的联系
2、会用滑轮组计算题分析的方法分析一定一动
二、知识储备（完成表格，把对应物理量标在图上）

绳自由端
被提物
动滑轮
关系
路程s

速度v

力F

功w

功率P

机械效率η

三、学习过程
1．滑轮组的机械效率η未知
[例1]．图34是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W。绳重可忽略不计。
求：（1）有用功W有；
图34
（2）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。

F

图28
A
[巩固练习1] 用如图28所示的滑轮组，将重1200 N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：（1）拉力F所做的有用功
（2）滑轮组的机械效率

图31
F
A
[例2] 用图31所示的装置提升重为800N的物体，加在绳自由端的拉力大小为500N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。
求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力的功率。

[巩固练习2] 图29
建筑材料

卷扬机
如图29所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg，卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N / kg。求：
（1）动滑轮所受的重力G动；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）卷扬机向下拉力F的功率。

图27
钢丝绳
[例3] 如图27所示，是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处，如果罐笼和动滑轮的总质量为100kg，将400kg建筑材料，匀速竖直提升8m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力，取g=1ON／kg，求：
(1)提升机提升建筑材料的有用功为W有
(2)提升机此次提升建筑材料的机械效率η

[巩固练习3]．图27所示为小型建筑工地上使用的罐笼式提升机，提升机由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成，用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处。如果罐笼和动滑轮的总质量为200kg，某次提升建筑材料的质量为300kg，建筑材料在50s时间内匀速竖直上升了10m，不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳所受的重力，取g=10N/kg，求：
（1）钢丝绳上的拉力大小；
图27
钢丝绳
（2）钢丝绳上拉力的功率；
（3）该提升机此次提升建筑材料的机械效率。

2．滑轮组的机械效率η已知
卷扬机
F
A
第44题图
[例4] 用如图24所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：（1）拉力F做功的功率P；
（2）物体A所受的重力GA；
（3）动滑轮所受的重力G动。

[巩固练习4] 如右图所示，汽车以速度v向右水平匀速拉动绳子，使滑轮组匀速竖直提升物体A。汽车对绳子的拉力为F。滑轮组的机械效率为η。已知：F=2000N，v=0.5m/s，η=90%，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求：
（1）拉力F的功率P；
（2）物体A所受的重力GA。

[例5]图31
F
A
图31是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA。在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为η。已知：GA=400N，vA=0.4 m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：
（1）绳子自由端的速度大小v绳；
（2）动滑轮所受的重力大小G动；
（3）拉力F做功的功率P。

[巩固练习5] A
B
D
C
E
O
F
图34
如图34所示是液压汽车起重机提升重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被提升的物体重1.2×104 N，物体匀速升高6 m用时20 s，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg，求：
求：（1）物体匀速上升的速度；
（2）滑轮组上绳子自由端的拉力；
（3）拉力的功率。

四、小结提升

课堂检测
图32
1．小坤家新买的房子在12m高的楼上，小坤设计了如图32所示的滑轮组来帮工人提升装修材料。工人站在地面上用60s时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N。求此过程中：（g取10N/kg）
（1）工人提升水泥的功率；
（2）滑轮组的机械效率。

2.图26是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的。在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg, 拉力F的作用下,配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm。在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有，运动员对绳子的拉力F做功的功率为40W。忽略绳重和摩擦。（g取10N/kg）
配重
图26
F
求：（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；
（2）动滑轮的重力G动

3．用如图所示的滑轮组提升物体A，在把重力为180N物体A匀速竖直提升2m的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为100N，物体A上升的速度A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
卷扬机
F
图24
A
求：（1）有用功W有；
（2）滑轮组的机械效率为；
（3）拉力F做功的功率P。

F
图34
A
4．如图34所示是用动滑轮运送货物A的示意图。在拉力F的作用下，重900N的货物A在30s的时间里，匀速竖直上升了9m。在这个过程中，拉力F做功的功率为300W。不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：
（1）有用功W有；
（2）动滑轮匀速提升货物A的机械效率η；
（3）动滑轮所受的重力G动。

5．如图35所示，是某起重机上的滑轮组。当竖直匀速吊起7200N的物体时，使物体上升5 m，绳子自由端拉力为3000N，若物体上升的速度为0.5m/s，取g=10N/kg，不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦。
求:（1）滑轮组的机械效率η。
（2）动滑轮所受重力G动。
（3）绳端拉力F做功的功率P。
图35

图27
O
A
B
配重
选做题．图27杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO:OB=3:2，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为100N；挂在B端的配重所受的重力为200N，与地面的接触面积为0.5m2。（不计杆重和绳重）
求：当杠杆AB在水平位置平衡时，地面受到配重的压强p。