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不动可动F 2F 1BAG Ol 1l 2F 1 B B GGAAsh2021年中考物理总复习 专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率（知识点+例题）一、滑轮：1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮：（1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
如下左图所示。
（2）实质：是个等臂杠杆。
（如下中图所示）轴心O 点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ，根据杠杆的平衡条件，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。
（3）特点：不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中F 1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G 上升的力）。
（4）动力移动的距离与重物移动的距离相等，S=h 。
（如上右图所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G 。
（不计绳重和摩擦）【例题1】如图所示用的定滑轮的拉力F 是20N ，匀速提起物体A ，不计摩擦，A 的重力为 N 。
定滑轮实质是 杠杆。
若在拉力F 的作用下，物体A 上升了2m ，则拉力F 做的功为 J 。
【答案】20；等臂；40。
【解析】拉力F 是20N ，匀速提起物体A ；F1向上向上OF2GF1l1l2hs=2h因为是定滑轮，所以G=F=20N，定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮中，拉力移动的距离与物体上升的高度h之间有S=h=2m；所以W=FS=20N×2m=40J。
【变式练习1】如图所示，甲物体重6N，乙物体重10N，弹簧秤重力及摩擦均不计。
则当甲、乙两物体静止时，弹簧秤的读数为 N。
【答案】6【解析】当图中的装置静止时，它们受到的都是平衡力的作用。
甲的重力为6N，它对弹簧秤的拉力就是6N，两侧拉力平衡，因此，乙端对弹簧秤的拉力也是6N，即弹簧测力计的示数为6N。
机械效率综合计算1．如图所示，质量为50kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N。
用滑轮让重力为150N的物体匀速上升2m的过程中：（1）人做的有用功为多少？（2）若不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率是多少？（3）若绳子能够承受的最大拉力为800N，当滑轮组机械效率达到最大值85%时，人克服绳重和摩擦做的额外功占总功的百分比。
2．有一重力为600N、底面积是0.5m2的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。
求：（1）物体静置时对水平地面的压强；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？3．如图所示，某斜面的倾角为θ，斜边长为5m，高为1.6m，木箱的重为G。
要想让木箱沿斜面匀速向上运动需要对木箱施加平行于斜面的力F。
（1）画出木箱沿粗糙斜面匀速向上运动时的受力示意图；（2）若木箱质量为100kg，所用拉力为F＝400N，求木箱所受摩擦力的大小？（g取10N/kg）4．如图所示、大小为20N的水平拉力F作用在滑轮组上绳子的自由端，使放置在水平地面上的正方体物块A沿木平地面做匀速直线运动。
已知物块A沿水平地面滑动时所受的摩擦力大小为48N。
不计滑轮与绳子的质量及滑轮轴处的摩擦。
求：(1)将物体A看成一个有质量的点，如乙图所示，请在乙图中作出运动过程中A的受力示意图；(2)在上述过程中，该滑轮组的机械效率大小。
5．如图甲所示装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N 和50N。
质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。
忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。
问：（1）动滑轮的重力为多少？（2）第2s内拉力F的功率为多少？（3）此装置最多能匀速运载多重的货物？（4）此装置提升重物的最大机械效率为多少？6．小明利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和轮、轴间摩擦。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示的滑轮组，每个滑轮重2N ，把一个重为12N 的物体在2s 内匀速提升0.2m ，不计绳重和摩擦，则（ ）A ．绳子自由端的拉力F 为6NB ．绳子自由端移动速度为0.1m/sC ．F 所做的有用功为2.8JD ．滑轮组的机械效率约为85.7%【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图可知绳子承担重物的段数n 为2。
A ．绳子自由端的拉力()()11+12N 2N 7N 2F G G n ==+=物动 故A 错误； B ．物体移动的速度0.2m0.1m/s 2sh v t ===物 则绳子自由端移动速度20.1m/s 0.2m/s v nv ==⨯=绳子物故B 错误；C ．拉力F 做的功为总功7N 20.2m 2.8J W Fs Fnh ===⨯⨯=总物体克服重力做的功为有用功120.2m 2.4J W Gh ==⨯=有故C 错误；D ．物体克服重力为有用功12N 0.2m 2.4J W Gh ==⨯=总则滑轮组的机械效率2.4J 100%100%85.7%2.8JW W η=⨯=⨯=有总故D 正确。
故选D 。
2．如图所示，重300N 的物体在10s 内水平均速移动了1.5m ，若物体受到地面的摩擦力为60N ，绳端所用的拉力F 的功率为12W ，则绳端所用的拉力为_____N ，滑轮组的机械效率为_____。
【答案】40 75% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，滑轮组有两段绳子与动滑轮相连，所以23m s s ==绳物绳端运动的速度为3m =0.3m/s 10ss v t ==绳绳 根据公式P Fv =可得，拉力大小为12W ==40N 0.3m/sP F v =绳 [2]由题可知，滑轮组所做的有用功为物体克服摩擦力所做的功60N?1.5m=90J W fs ==物有总功为40N?3m=120J W Fs ==总绳所以，滑轮组机械效率为90J=100%=100%75%120JW W η⨯⨯=有总3．如图的装置中，物体B 重为30N ，每个滑轮重均为6N ，不计绳重及滑轮的摩擦。
专题六：机械及其效率一．选择题（共8 小题）1.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G 物的关系，改变G 物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G 物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A.此滑轮组动滑轮的重力为2NB.当G 物＝6N 时，机械效率约为η＝66.7%C.同一滑轮组η随G 物的增大而增大，最终将超过100%D．G 物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变2.如图装置，AB 为水平轻质杠杆，O 为支点，AO：OB＝4：1，G1＝150N，G3＝160N．水平地面上的物体G1通过细绳悬挂在A 点，G2、G3、G4通过滑轮连接，滑轮悬挂于B 点，G2恰好匀速下降，此时地面对物体G1的支持力为50N．若用力F 沿水平方向向右匀速拉动物体G4，使G2匀速上升，不计滑轮重力则力G2、F 的大小分别为（）A．160N 40N B．100N 80N C．200N 80N D．100N 40N3.如图所示为重为20 牛的A 物体用滑轮组采用甲、乙两种方法提升重物和水平移动。
A 物体在水平面滑动时受到的摩擦力为15N，F1＝12N，F2＝6N，A 物体在10s 内匀速移动的距离均为0.6m，则在该过程中，下列分析正确的是（）A.绳子自由端F1、F2移动的速度大小相同B．F1做功比F2做功少C．两种方法中所做的有用功一样多D．两种方法中机械效率相同4.如图，轻质杠杆OA 中点通过细线悬挂一个重力为60N 的物体，在A 端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（）A.使杠杆顺时针转动的力是物体的重力B．此杠杆为费力杠杆C．杠杆处于水平位置平衡时拉力F 的大小为30ND．保持F 的方向竖直向上不变，将杠杆从A 位置匀速提升到B 位置的过程中，力F 将增大5.如图所示，实心物体A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A 向下运动（运动过程中始终未碰到定滑轮）。
2021年中考专题复习——机械效率计算（杠杆类综合题型）一、选择题1．如图所示，剪刀剪纸的机械效率为80% ，这表示A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸G=的重物提升到高处。
小明同学设计了图甲所示2．为了将放置在水平地面上、重100N的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示。
若重物与地面的接触面积22=⨯，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
则下列选项510mS-正确的是（）A．在23s内，拉力F的功率P为150W~内，重物对地面的压强p为600PaB．在01sC．在12s内，拉力F做的功W为375JD．在23s内，滑轮组的机械效率η保留两位F有效数字后为53%3．利用图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm ，手的拉力F 为2N，手移动的距离s 为30 cm ，则杠杆的机械效率为（）A．22% B．33% C．50% D．67%4．如图，若瓶起子起瓶盖的机械效率为90%，这表示A．若作用在起子的动力是10N，则阻力是9NB．若作用在起子的阻力是10N，则动力是9NC．若作用在起子的动力做功1J，则有0．9J的功用于起瓶盖D．若作用在起子的动力做功1J，则有0．1J的功用于起瓶盖5．小明用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则下列说法正确的是（）A．此时杠杆的机械效率η为60%B．若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率不变C．若将弹簧测力计移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，此时弹簧测力计的示数为F′，F′小于FD．若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′大于η6．如图所示，拉力F 为5N，物体A 以0.1m/s 的速度在物体B 表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体B 静止在地面上，受到地面对它的水平向左4 N 的摩擦力，弹簧测力计示数为12N。
