杠杆滑轮斜面计算资料

第11讲滑轮轮轴斜面11.1 学习提要11.1.1 滑轮滑轮是一种常见的简单机械。

滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮，如图11-1所示。

由于使用方法的不同，可以把滑轮分为定滑轮和动滑轮两类。

1. 定滑轮工作时轴保持固定不动的滑轮称为定滑轮。

定滑轮的实质是一个等臂杠杆，所以正确使用它既不省力，也不省距离，但可以改变用力方向。

2. 动滑轮工作时轴随物体一起移动的滑轮称为动滑轮。

动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，所以在不计算滑轮所受重力及轮与绳的耗损摩擦的情况下，也就是理想情况下，使用动滑轮可以省一半的力，但要多移动一倍的距离，同时使用动滑轮不能改变用力的方向。

定滑轮与动滑轮的示意图以及它们与杠杆的等效图如图11-2所示。

3. 滑轮组定滑轮和动滑轮的组合叫滑轮组。

使用滑轮组，既能省力，又能改变用力的方向，但要多移动距离。

如图11-3（a）所示，在理想状态下，只用动滑轮时，拉力F A为重力G A的一半，省了一半的力，但没有改变用力的方向。

如图11-3（b）所示，在理想状态下，拉力F B仍为物体重力G A的一半，省了一半的力，但力的方向改变了！在这一实例中，动滑轮起到省力的作用，而定滑轮起到可以改变力的方向的作用，把图11-3（b）加以规范美观，就成为最常见、也是最简单的滑轮组，如图11-3（c）所示。

在由一根绳子绕制的滑轮组中，重物和全部动滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的几分之一。

动力作用点移动的距离就是物体移动距离的几倍。

即F=1/nG总，其中n为经过动滑轮的绳子股数，如果物体上升h，则动力作用点移动的距离为s=nh.4. 滑轮应用的实例滑轮或滑轮组在实际生产和生活中有着广泛的应用。

如升旗时向下用力，红旗却向上冉冉升起；向下拉动窗帘的引线，可以使窗帘闭合或打开等，这些都是利用定滑轮改变力的方向来实现的。

根据使用滑轮组可以省力和改变用力的方向这一特点，人们设计了一些“用小力换大力”的工作方案，如吊车上的滑轮组、工厂或建筑工地上常用的举吊重物的装置等，都是滑轮组的具体应用。

3.3简单机械——滑轮、斜面及机械效率一、定滑轮与动滑轮特点1．如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是( )A．F1=F2=F3B．F1>F2>F3C．F1>F2=F3D．F1<F2<F31．【答案】A【解答】定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力不费力，且力的大小与拉力的方向无关，故A正确，而B、C、D错误。

故选A。

2．按如下图使用简单机械，有可能实现F为200N的力移动重为700N的物体G的有（）A．只有①③④B．只有①③C．只有④D．①②③④都可以2．【答案】A【解答】用200N力提起了重为700N的物体，省了力，省力的方法可以使用杠杆，也可以使用动滑轮或滑轮组。

故答案为：A3．滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。

测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。

拉力方向弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米) 竖直向下 2.0 15 15斜向下 2.0 12 12水平 2.0 8 8请回答：（1）①中测得钩码重为牛：（2）分析数据，可得出的结论是：（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需。

3．【答案】（1）2（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向（3）改变所挂钩码重，重复上述实验【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。

（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。

2021年中考物理计算专题突破专题3 杠杆、滑轮组类计算1．为深入探究平衡木的平衡，小萍设计了如图所示的装置。

轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动，且AB＝3m，OA＝1m。

在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，重力为400N，边长为20cm。

当重为500N的小萍静止站立在OB之间某处时，杠杆处于水平平衡状态。

求：（1）正方体M的密度；（2）如图所示，小萍站立在距离B端1.5m处时，正方体M对水平地面的压强。

2．美丽乡村建设中，工人用起吊装置提升建筑材料，如图，若电动机输出功率900W，某次把质量为100kg 的材料匀速提上楼，用时20s，材料上升速度为0.75m/s，电动机输出功率恒定不变，不计绳重和摩擦，求此过程中：（g＝10N/kg）（1）材料上升的高度是多少？（2）电动机对绳子的拉力多大？（3）该装置的机械效率多大？（留一位小数）3．如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v 的关系如图乙所示。

当使用这个装置提升重为850N的物体A时，卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s，不计绳重及摩擦，卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。

（1）求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力F A；（2）求动滑轮受到的重力G动；（3）若用该装置提升另一物体B时，卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s，求此时滑轮组的机械效率η。

（计算结果保留数）4．如图所示重120N的物体沿着长2m、高0.5m的斜面从顶端匀速下滑到底端，物体受到斜面对它的摩擦力为30N，求：（1）物体从顶端下滑到底端，重力所做的功；（2）若用沿斜面向上的拉力F将物体从斜面底端匀速拉到斜面的顶端，拉力F所做的功；（3）本次拉力F利用斜面做功时，斜面的机械效率。

5．使用如图所示的机械装置，某人从井里提升78kg 的重物，在10s内沿水平地面向右匀速行走了8m，该人拉绳子的力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g＝10N/kg）。

1 简单机械的机械效率计算问题是中考必考点，分值在4—10分。

题型涉及选择题、填空题、综合计算题。

所以学会解答简单机械的机械效率问题，对提高物理成绩至关重要。

中考在考查机械效率方面，以考查滑轮组的机械效率为主。

但杠杆、斜面的机械效率问题的解答也是命题重点，同样要重视。

下面给出与杠杆、滑轮组、斜面三种简单机械的机械效率有关问题的剖析，供全国各地师生复习时参考。

一、用简单机械提升物体，有用功、额外功、总功及其机械效率的求法（1）用简单机械提升物体做的有用功W有用=Gh；（2）用简单机械提升物体做的总功W总=Fs；（3）用简单机械提升物体做的额外功W额外=W总－W有用。

（4）简单机械机械效率公式：η=W有/ W总×100%=Gh/Fs×100%。

其中h是重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离。

h与s的关系可以根据具体情况而定。

二、与杠杆机械效率有关的计算题解题策略1.用杠杆提升物体的模型图2. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法（1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh（2）用杠杆提升物体做的总功W总= Fs（3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。

h与s的关系可以根据相似三角形建立。

3. 杠杆机械效率的求解（1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。

（2）杠杆机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％4.典型例题解析【例题1】如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=B0，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。

此时托盘秤乙的示数是（）2A ．8NB ．12NC ．16ND ．18N 三、与滑轮组机械效率有关的计算题解题策略（一）用滑轮组竖直提升物体机械效率问题求解办法1.用滑轮组竖直提升物体的模型图2. 用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功求法（1）有用功W 有用=Gh（2）总功W 总=Fs（3）额外功W 额外=W 总—W 有用（4） s=nh其中h 是重物G 被提升的高度，s 是动力F 移动的距离， n 是动滑轮上的绳子段数。

初中物理杠杆滑轮知识点总结篇一：初中物理杠杆与滑轮基础知识复习资料杠杆与滑轮杠杆 F1L1=F2L2在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆（很多物体可以抽象为硬棒）。

说明：①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。

如：鱼杆、铁锹。

五要素——组成杠杆示意图①支点：杠杆绕着转动的点用字母O 表示用同一根硬棒作杠杆时，使用中方法不同，支点位置也会不一样。

如撬石块的过程中支点可在棒的一端[图1（A）]也可在棒的中间[图1（B）]。

②动力：使杠杆转动的力用字母 F1 表示③阻力：阻碍杠杆转动的力用字母 F2 表示说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂：从支点到动力作用线的距离用字母l1表示⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离用字母l2表示画力臂方法：⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）注：任何机械胜利必然费距离，反之费力必然省距离生活中常见的杠杆选择题常见的杠杆实验：研究杠杆的平衡条件实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂结论、杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1杠杆的平衡：杠杆处于静止状态（杠杆静止或匀速转动）注：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。

（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。

）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

第十三课简单机械第2节滑轮斜面机械效率基础知识过关一、滑轮二、斜面和轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由轮和轴组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的杠杆三、功的分类1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W 有表示。

2.额外功：使用机械时，克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的一些功，用W 额表示。

3.总功：有用功与额外功之和，用W 总表示。

四、机械效率1.定义：物理学中，将有用功和总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。

2.计算公式：η=有总。

注意：机械效率通常用百分数表示。

3.滑轮组和斜面的机械效率机械图示有用功总功机械效率W 有=Gh，G为物重，h 是物体上升的高度W 总=Fs，F 是拉力，s 为绳子移动的距离，s=nh，n 为承担物重的绳子段数η=有总=K F=BW总=FL，F是拉力，Lη=有总=K F为拉力移动的距离高频考点过关考点一：滑轮、滑轮组的相关计算1．（2022•菏泽）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（）A．工人所用的拉力为200NB．动滑轮的重力为100NC．拉力的功率为150WD．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变【答案】C【解答】解：A、由图知有3段绳子提升重物，所以s＝3h，根据η＝＝＝＝＝80%，解得工人所用的拉力为：F＝250N，故A错误；B、忽略摩擦及绳重，根据F＝（G+G动）知动滑轮的重力为：G动＝3F﹣G＝3×250N﹣600N＝150N，故B错误；C、由图知有3段绳子提升重物，则绳子移动的速度为：v绳＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，拉力的功率为：P＝＝＝Fv＝250N×0.6m/s＝150W，故C正确；D、忽略摩擦及绳重，根据η＝＝＝＝＝知提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不同，故D错误。

专题10 斜面、杠杆、滑轮组的机械效率【知识储备】测量滑轮组的机械效率:1.在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。

在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。

必须在拉动中读数。

为顺利完成实验,同一实验组的同学要分工合作。

2.钩码上升高度的测量,可先量出钩码到桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。

为了测量和计算方便,钩码前后的高度h1、h2最好是整数。

3.弹簧测力计通过距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的距离s。

4.在实验中要求严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。

实验结束,要整理仪器,并放回原处。

学生分组实验,完成实验记录并分析数据。

【专题突破】1．如图，小明在做探究影响杠杆机械效率因素实验时，发现把同一钩码放在A点，弹簧测力计示数小；放在B点，弹簧测力计示数大。

对此，小明猜想：“同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高。

”请设计实验验证其猜想。

（1）除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有刻度尺。

（2）画出记录实验数据的表格。

（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断小明猜想是否正确的依据。

【解答】解：（1）实验时需要测量钩码和测力计上升的高度，故需要刻度尺；（2）使用杠杆克服重力做功，有用功等于克服重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功与总功的比值，故实验时需要记录的数据有钩码的悬挂点、钩码的重力、钩码上升高度、拉力、测力计上升的高度、机械效率，据此画出实验数据表格；记录表格如下图所示：。

（3）要验证猜想：同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高，需要控制物重、物体上升高度不变，只改变悬挂点离支点的距离，除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有刻度尺；则实验步骤如下：①按图组装好实验装置。

实验22 探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率典例 （2011年•山东德州卷）在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图所示。

实验数据记录如下：（1）编号①处数据应为 ，编号②数据应为 ．（结果保留一位小数） （2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关．解析：滑轮组做的有用功是克服钩码的重力做的功，即W 有用=Gh ；总功是绳子自由端的拉力做的功，即W 总=Fs ，因此滑轮组机械效率的计算公式是η=W 有用/W 总=Gh/Fs ． （1）①第二次实验中，机械效率计算公式η=W有用/W总=Gh/Fs ，所以弹簧测力计拉力F =Gh/ηs =m2.0％5.68m05.0N 10⨯⨯≈3.6N。

②第三次实验中，有用功W 有用=Gh =15N×0.05m=0.75J，W 总=FS=5.1N×0.2m=1.02J，机械效率η=W 有用/W 总×100%=0.75J/1.02J ×100%≈73.5%．（2）实验选用的是同一滑轮组，绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同，不同的是所提升物体的重力，因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系。

答案：（1）3.7；73.5% （2）提升重物的重力点评：影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数和摩擦等，研究时采用了控制变量法的思想。

《实验22 探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率》针对练习1．（2011年·黑龙江牡丹江卷）如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（）A．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量匀速B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率C．木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小1.AB2．（2011年中考·安徽省卷）某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。