滑轮组知识点总结及课后练习

滑轮组知识点总结及课后练习一、滑轮1、定滑轮①定义：中间的轴固定不动的滑轮。②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)2、动滑轮①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。(a）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：(b)如果忽略轮轴间摩檫和滑轮重，则F=G/2，若只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G物+G动)/2;(c)绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S(或vF)=2h(或vG)3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=G/n。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=(G物+G动)/n绳子自由端移动距离是n倍的重物移动的距离SF(或vF)=nhG(或vG)④组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。二、功1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。【巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。】3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的位移的乘积。当力的方向与位移方向相同时，有公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。三、机械效率１、有用功的定义：对人们有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功F1l1F2l2公式：W额=W总－W有=G动h（忽略轮轴摩擦）3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用＋W额=FS=W有用／η4、机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。②公式：定滑轮：动滑轮：滑轮组③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。[例题讲解]1．在图1中，画出滑轮组的绕线，使人站在地面上能把物体提到高处。画好后再回答：（1）该滑轮组有段绳子承担物重；（2）如果拉动绳端向下移动Lm，则物体能上升的高度h=。2．用如图2的滑轮匀速提升重物：（1）如果G＝200N，滑轮重不计，则挂钩承受的拉力是N，拉绳的力F为N；（2）如果G＝200N，滑轮重为10N，则挂钩承受的拉力是N，拉绳的力F为N。3．如图3所示，某人用滑轮先后以甲、乙两种不同的方式来匀速提升重物。如果该人的体重为800N、手臂所能发挥的最大拉力为1000N，滑轮重和摩擦均忽略不计，则：以图甲方式最多可提升重为N的物体；而以图乙方式最多可提升重为N的物体。ηW有用W总==ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=图8图1图24．在图4虚线框内画一个用于竖直提起重物的滑轮组。要求该滑轮组有这样的特点：有4段绳子承担总重，所用滑轮个数为最少。5．用某滑轮组提升重物，已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担，绳重和摩擦不计，动滑轮共重20N。若在匀速提升重物时，绳端的拉力是100N，则被提升的重力为（）A．400N．B．480N．C．500N．D．520N．6．画出用动滑轮提升重物的示意图，并证明使用动滑轮可以省一半力。注意:当滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功利用滑轮组沿水平方向拉物体时，总功为，有用功为，若物体沿水平方向匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有：，这时滑轮组的机械效率为7.如图1所示，用一滑轮组拉着重为的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0.03倍，此时要在绳端加以F=1000N的水平拉力，试求：①滑轮组的机械效率为多少？②若汽车移动的速度为0.2m/s，1min内拉力F做了多少J的功？（滑轮和绳的自重不计，绳足够长）。图3图4【随堂训练】1．（南充2009年）使用滑轮不省力，但能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个杠杆。使用滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向，这种滑轮相当于一个的杠杆。2．（2012年资中）由定滑轮和动滑轮组合起来的装置叫，它既可以省力又能改变动力的方向。图23．将两个滑轮装配成图2的样子，用力F拉动绳端时，物体会向移动。其中A是滑轮，B是滑轮。4．用一个动滑轮来提升重物，若动滑轮重为10N，物重为40N。摩擦不计，则当物体匀速上升时，作用在绳端的动力F是N；若动力移动20cm，则物体上升5．用一个动滑轮竖直向上匀速提升重物。已知物重G＝180N，摩擦不计，绳端的拉力是F＝100N。动滑轮重为N。6．如上图甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。请回答：（1）滑轮组能改变动力的方向，而滑轮组不改变动力的方向；（2）甲滑轮组有段绳子承担物重，乙滑轮组有段绳子承担物重，滑轮组更省力些；（3）如果都使物体上升h高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动，乙滑轮组的绳端必须向上移动。7．仍然看上图甲和乙．如果摩擦不计，动滑轮重不计，G＝300N，则图甲中的拉力F甲＝N，图乙中的拉力F乙＝N；如果摩擦不计，动滑轮重是30N，G＝300N，则F甲＝N，F乙＝N。8．下列几种说法中正确的是（）。A．任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点B．滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数C．滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数D．任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点9．如图5所示，不计摩擦及滑轮重，重为G1、G2的两个物体现在处于静止，则（）。A．G1=2G2B．G1=G2C．2G1=G2D．G1=3G2。图510．如图6所示，沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则（A．F1最大．B．F2最大．C．F3最大．D．三个力一样大．图611．一个体重为500N的人，经测定他的手臂最大可发挥700N的拉力。若这个人用一个定滑轮来提升重物，他所能提起的最大物重为（）。A．1200NB．700NC．500ND．200N12．要用滑轮组匀速提起重为1250N的重物，而串绕滑轮组的绳子最多只能承受250N的拉力。若不计摩擦和滑轮重，则该滑轮组中至少有（）。A．一只定滑轮和两只动滑轮．B．两只定滑轮和三只动滑轮．C．两只定滑轮和两只动滑轮．D．三只定滑轮和两只动滑轮．13.对于简单机械，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________。那么机械效率的计算公式可写作η=_____________。14.在力学中，功包含两个必要的因素分别是____________和___________，计算功的公式W=________________。克服重力做功的公式为W=__________________，克服阻力做功的公式为W=_______________。功率的计算公式P=______________。15.计算机械效率的公式是___________________。16．如图6所示，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计。已知物重为100N，使物体匀速运动时物体与水平地面的摩擦力是40N。则物体在匀速运动过程中受的合力是N，作用在绳端的拉力是N。17．在图7中，画出滑轮组的串绕方法，要求是：绳端往上提，重物往上升。并回答下列问题：（l）这个滑轮组有段绳子承担物重，若绳端的拉力向上移动l.5m，则物体上升m。（2）若物重G＝30N，摩擦及动滑轮重均不计，使重物匀速上升时，绳端的拉力F＝N。（3）若物重G＝30N，摩擦不计，动滑轮重为G动=6N，使重物匀速上升时，绳端的拉力F＝N。18．如图8甲和乙中，都各有两个定滑轮和两个动滑轮。请按下列要求画图并回答问题：（l）在图甲中画绕线，使得绳端往下拉时，重物往上升。它将有段绳子承担物重。（2）在图乙中画绕线，使得绳端向上拉时，重物往上升。它将有段绳子承担物重。图6图7图8【提高训练】1.用下图所示的滑轮组将重为1000N的重物匀速提升0.5m，人对绳的拉力是400N，求①绳的自由端被拉下几米？②这个滑轮组的机械效率是多少？2.用下图所示的滑轮组（不计摩擦）提升某一重物，所用拉力F为200N，若滑轮组的机械效率为80%，求：①被提升物重；②动滑轮重。11.用滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率