中考滑轮与斜面、机械效率经典问题与答案

第15讲 滑轮与斜面

核心内容：定滑轮，动滑轮，滑轮组，机械效率，斜面的效率。 一、滑轮和滑轮组

定滑轮——它的特点是提升重物时自身不上升。它相当于等臂杠杆，不省力，也不费力，但能改变力的方向。

动滑轮——它的特点是与重物一起升降。一般说动滑轮能省力，但费距离。但这与动滑轮的用法有关。 滑轮组——综合了定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又可以改变力的方向。但是，任何机械都不省功！

定滑轮 动滑轮 滑轮组绕法示例 滑轮组绕法练习 题型一：滑轮----竖直方向上提升问题

1、如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。地面对物体A的支持力______N.

2、如图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F各为多少？（滑轮组及摩擦不计）

3、 如图，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图，上端固定在楼顶．若动滑轮质量为2.5kg，工作台质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计．当工作台停在距地面10m高处时，工人师傅对绳子的拉力为_______N

第1题 第2题 第

源-于-网-络-收-集

====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====

3题

题型二:滑轮-----水平方向上拉动物体

1、在图中，物体A的重力为G，拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于 （ ） A、0.5G B.2G C. 0.5f D.2f

2、如图所示，若拉力F＝900牛顿，物体A重1500牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3米，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是______牛顿，物体A移动______米。

3、如图所示，在水平面桌面上放一个200N重的物体，物体与桌面的摩擦力为40N，匀速拉动物体时，水平拉力F应为 。

4、如图所示的装置中，已知重物G1=500N，重物G2=1200N，在不考虑摩擦和其他阻力情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于 。

5、如图所示，当F=100N时，物体匀速运动，则物体所受的摩擦力（ ） A. 100N B. 200N C. 50N D. 150N F 第1题 第2题 第3题 第4题 第5题 参考答案 题型一： 1、12N 8N 2、2G G 2G G 3、300N 4题型二：1、C 2、2700 1 3、20Ｎ 4、500N 5、C 二、滑轮组的机械效率 有用功——克服重力所做的功为有用功，总功——拉绳端的力所做的功为总功，额外功——总功-有用功。

机械效率——有用功除以总功，即W有。 W总滑轮组的机械效率分析——滑轮组的额外功主要来自滑轮组的摩擦力和动滑轮的重力，如果忽略摩擦力，那么动滑轮的重力就是额外功的唯一来源，因为你提起重物时也提起了动滑轮——这也是要做功的，这个功就是额外功。所以，对同一个滑轮组，重物的重力增大，会增大有用功的比例，从而提高机械效率；对同一个重物，用更多的动滑轮去提升它，就是增大额外功的比例，从而降低机械效率。上述分析推导过程如下：

W有G物hG物hG物h，W有G物h，W额G轮h，

GGW总FsG物hG轮h物轮nhnW总W有W额G物hG轮h

题型一：滑轮组竖直放置（克服物体重力做功为有用功） 1、 用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，

源-于-网-络-收-集

====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====

此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多少？

2、 小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求：

（1）所需拉力为多大 （2）绳子自由端移动的速度 （3）动滑轮的总重。

333

3、如图11所示，重物A是体积为10dm，密度为7.9×10kg/m的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，（g=10N／kg）求：（1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？

11

题型二：滑轮组水平放置（克服物体受到地面对它的摩擦力做功为有用功）

1、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少？（3）拉力的功率是多少？

2、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？

题型三：斜面的机械效率（克服物体重力做功为有用功）

1、如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小．

源-于-网-络-收-集

====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====

2、如图所示装置将重为150N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面的长是5m，高是4m，拉力F=50N，则该装置的机械效率为多大？

参考答案 题型一： 第1题

G物hG物h150N(1)83.3%

FsFnh60N3(2)G动nFG物360N150N30N ，F11(G物G动）（300N30N）110N n3pFv110N0.2m/s366W ，G物nF300N90.9%

3110N第2题

提示：绕在滑轮上的绳子不能相交或重叠，最省力的方法是n=4 (1)因为GG物hG物hG物3.6N1.2N ，所以F物n475%FsFnhFn(2)vp0.36W0.3m/s F1.2(3)G动nFG物41.2N3.6N1.2N

第3题

提示：找等效的物重（动滑轮下端绳子受到的拉力），大小等于G物-F浮

（1）G等效G物-F浮AVAg水VAg7.9103kg/m31010-3m310N/kg 1103kg/m31010-3m310N/kg690NFG等效2690N345N 2

（2）WFs345N22m1380J （3）题型二：

G等效h690N86.25%

Fnh2400N源-于-网-络-收-集

====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====

第1题

（1）fs120N80% （2）WFsFvt50N30.2m/s60s1800J Fns350N(3)pFv50N30.2m/s30w

第2题

1（1）Wfs600N0.5m/s100s1500J

2W有fsff600N400N (2)因为， 所以FW总FnsnFn270%(3)pFv400N0.5m/s200w

题型三：

第1题

(1)WG物h100N4m400J

(2)W总W有W额400J100J500J， W有W总400J80% 500J（3）F第2题

W总500J50N s10m

G物h100N4m80% Fns50N35m

源-于-网-络-收-集