滑轮机械效率知识点及经典例题.docxVIP

滑轮专题复习 滑轮：定滑轮和动滑轮 定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。定滑轮可以改变力的方 向，但不省力。 动滑轮：滑轮的轴随物体一-起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。动滑 轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。 滑轮组 滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力 的方向的作用效杲。 滑轮组省力情况的确定方法： 在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用儿股绳 子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。 滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算 滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为例，介绍儿种滑轮组绳子的穿绕方式。 1. 一个定滑轮和一个动滑轮（图1?47-7） o 一个定滑轮和二个动滑轮 二个定滑轮和一个动滑轮 二个定滑轮和二个动滑轮 （图 1. 47-8）o （图.47-9 甲）。 （图 1. 47-9 乙）。 图 1. 47-7 G 图 1.47-8 屮 乙 |対 1.47-9 相关公式 1、 绳子段数n的确定：在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线，将定滑轮和动滑轮 隔开，然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。 2、 三个n倍关系 S二nh（当滑轮组处于竖直状态吋）或S二nL（当滑轮组处于水平状态时） F = *（G物+ G动）（不计绳子重和摩擦） V绳速度比，当滑轮组处于竖直、水平状态时通用） 3、 两个机械效率公式： ①口 =啟=学（当滑轮组处于竖直状态时）或H =字=￡（当滑轮组处于水 总Fs W总Fs 平状态时） ?I]=—总G +G ?I]=— 总 G +G 物动 （不计绳重和摩擦时） 4^两个功率公式 P = y （适用于任何状态的滑轮组） P二FV绳 典型习题 1、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组.他分别用这两种滑轮组 把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同.不计摩擦和绳重， 下列说法正确的是（ ） A、 两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高 B、 两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同 C、 两次巾物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多 D、 两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大 考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。 专题：应用题。 分析：从题屮知：重物的质量相同，两次拉绳的速度相等，重物上升的高度相同，滑轮相同. 先根据w=fs求出小明的拉力所做的功w甲与w乙；再rti n二/求出机械效率；最后根据 总 P=Fv比较功率的大小. 解答：解： （1） 小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功，因为物体重力相等，滑轮相同，上 升的高度相同，所以两次做功相等； （2） 由W=Gh知，两次所做的有用功相等，所以机械效率相等； （3）因为甲图小有3段绳子拉着动滑轮所以F评扌（G物+G轮）；乙图中有2段绳子拉着动 1 滑轮，所以F乙=2（G物+G轮）; F甲〉F乙,V甲二V乙,*艮据P二Fv得P甲＞卩乙. 故选D. 滑轮组省力但不省点评：考查了功、功率、机械效率的计算，特别注意滑轮组的使用方法, 功，机械效率等于有用功与总功的比值. 滑轮组省力但不省 2、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的 力Fi和F2分别把质量相等的重物$和G2提升到相同的高度，则（ ） A、甲滑轮组的机械效率高 B、乙滑轮组的机械效率高 C、F2做功的功率大 D、Fi、F2做功的功率一样大 考点：滑轮（组）的机械效率；功率的计算。 分析：滑伦组的机械效率是有用功与总功的比值，要正确地解决此题，关键是搞清有用功与 总功的计算,还要分清每个滑轮组由儿段绳子承担物重.功率是表示物体做功快慢的物理量, -定要注意题目中比较哪个功的功率. 解答:解：甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以Si=3hi M|I n _G1^1 — _ G] 乙滑轮组由2段绳子承担物重，所以S2=2h2 则仿晋= ?252 又因为 G1=G2, Fi=F2, 所以乙滑轮组的效率高. 两物体上升速度相同，所以甲绳端移动速度人于乙绳端移动速度. 根据P=FV,拉力F相同，所以F1的功率大. 故选B. 点评：此题主要考查了滑轮组机械效率的计算，以及功率的计算.同时还用到了绳端移动距 离与物体上升高度的关系. 3、两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为Go,摩擦和绳重均不计，用它们分别匀 速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（ ） 6 6 ? ? 7 B C、 5： 6 D、 5： 7 考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功；机械效率的大小比较。 专题：计算题；推理法。 分析：若将物体提升h,知道提升的物重利用功的公式求有用功； 因为摩擦和