2019教育滑轮和机械效率(讲义及答案).doc

滑轮和机械效率（讲义）
一、 知识点睛
1. 定滑轮：

（1）定义：使用滑轮时，滑轮的轴 的叫做定滑轮。
（2）特点：
①使用定滑轮能改变力的 ，但不省力。
②不计摩擦和绳重，则 F G；
③绳子自由端移动距离 sF，重物移动距离 sG，则 sF sG；
④绳子自由端移动速度 vF，重物移动速度 vG，则 vF vG。
2. 动滑轮：
（1）定义：轴随物体一起运动的滑轮，叫做动滑轮；

（2）特点：
①使用动滑轮能 ，但不改变力的方向。
②不计摩擦、绳重和动滑轮重力：F= G：
G + G 动
不计摩擦和绳重，则拉力 F = ；
2

③绳子自由端移动距离 sF，重物移动距离 sG，则 sF= sG；
④绳子自由端移动速度 vF，重物移动速度 vG，则 vF= vG。
3. 滑轮组
（1）定义：人们把定滑轮和动滑轮组在一起，构成滑轮组。
（2）特点：

①使用滑轮组可以 ，也可改变 。
②有 n 段绳子作用在动滑轮和重物上
不计摩擦、绳重和动滑轮的重力，则拉力 F = ；不计摩擦和绳重，则拉力 F = 。
③绳子自由端移动距离 sF，重物移动距离 sG，则 sF= sG。
④绳子自由端移动速度 vF，重物移动速度 vG，则 vF= vG。
4. 有用功：人们 要做的功，叫做有用功，用 表示。
5. 额外功：对人们没用，又不得不做的功（通常是克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功），用 表示。
6. 总功：有用功和额外功之和是总共做的功，用 表示。即 。
7. 机械效率：
（1）定义：有用功跟总功的比值。用字母 表示。
第 6 页
（2）公式： 。
有用功 总功，所以机械效率总 1，通常用 表示。
（3）提高机械效率的方法：
_机械自重、 机件间的摩擦等。
二、精讲精练
【板块一】滑轮

1. 如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时， 图中的滑轮是 滑轮，其特点是 。
2. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力 F1、F2、F3 匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，则三个力的大小关系为 。

3. 在如图的装置中，重为 20N 的物体 A 处于静止状态（轴中摩擦不计），拉力 F1 的大小为 N；若物体 A 被匀速提高 2m，则拉力 F1 所做的功为 J。
4. 如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为 800N， 而绳上吊着的静止的“绅士”重 500N，则米袋对地面的压力为多少？
第 4 题图

5. 用如图所示的滑轮将重 3N 的物体匀速提升 10cm，如果动滑轮的重为 1N（不计摩擦和绳重），则拉力 F= N，绳子向上移动的距离为 cm。
6. 用图所示的装置匀速提起一个物体，弹簧测力计的示数为 2N， 若不计摩擦和滑轮自重，则该物体重为 N。

7. 如图所示，重为 100N 的物体 A，在大小为 20N 方向向左的水平拉力 F 的作用下做匀速直线运动，经过 3s，物体 A 在水平面上向左移动了 30cm 的距离，不计滑轮、绳重和摩擦。则下列结论正确的是（ ）
A．物体运动的速度为 10m/s
B．物体与地面之间的摩擦力为 20N C．拉力 F 的功率为 2W
D．拉力 F 做的功是 12J
【板块二】滑轮组
8. 使用如图所示的装置来提升物体时，既能省力又能改变力的方向的装置是（ ）
A． B． C． D．
9. 如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，经过 10s，重物被提升了 3m，则绳子自由端移动的速度是 m/s。
10. 如图所示，在大小为 50N 的拉力 F 作用下，滑轮组将 80N 的重物匀速提升了 lm，忽略绳重及摩擦。在此过程中（ ）
A．绳子自由端下降的距离是 2m
B．绳子自由端下降的距离是 3m
C．动滑轮的重力为 70N
D．将物体重力增加到 160N，则拉力变为 100N
11. 某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（ ）
A．A 是动滑轮
B．B 是定滑轮
C．如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升
D．电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
12. 请你在如图中画出用滑轮组提升重物的绕绳方法，要求最省

第 10 题图
力。 第 11 题图
【板块三】机械效率

13. 有两个相同的桶都装有 5kg 的水，甲同学把水从一楼提上二楼，乙同学在楼上用轻绳将水拉到二楼，如图所示，则 机械效率更高。将桶中水增加到 7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变 。
14. 起重机把质量为 0.5t 的重物匀速提升了 3m，而它的电动机所做的功是 3.4×104J，起重机的机械效率是多少？（g=10N/kg）

15. 如图所示，物体重为 l80N，所用拉力 F=100N，方向竖直向上， 将物体匀速提高 1m，则滑轮的机械效率为多少？
三、 回顾与思考
【参考答案】
一、 知识点睛
1. （1）固定不动
（2）方向；=，=，= 2. （2）省力；1/2，2，2
3. （1）省力；力的方向
（2）G/n ；G+G 动 /n；n；n
4. 必须；W 有
5. W 额
6. W 总，W 总=W 有+W 额
7. （1）η
（2）h = W 有
W总
小于；小于；百分数
二、 精讲精练
1. 定，可以改变力的方向
2. F1=F2=F3
3. 20，40
4. 300N
5. 2，20
6. 4
7. D
8. C
9. 0.9
10. A
11. C
12. 乙，大
14. 44.1%
15. 90%