滑輪機(jī)械效率知識點及經(jīng)典例題

1、1. 一個定滑輪和一個動滑輪（圖2. 一個定滑輪和二個動滑輪（圖滑輪專題復(fù)習(xí)滑輪：定滑輪和動滑輪1 .定滑輪：滑輪的軸固定不動的叫做定滑輪。定滑輪可以改變力的方向，但不省力。2 .動滑輪：滑輪的軸隨物體一起運動，這樣的滑輪叫做動滑輪。動滑輪可以省一半力，但不能改變用力的方向?；喗M1 .滑輪組是由若干個定滑輪和動滑輪組裝而成的，可以達(dá)到既省力又改變力的方向的作用效果。2 .滑輪組省力情況的確定方法：在不考慮摩擦及動滑輪受到的重力的情況下，使用滑輪組時，滑輪組用幾股繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。如圖所示。滑輪組繩子的穿繞方式及拉力計算滑輪組繩子的穿繞方式很多，現(xiàn)以串聯(lián)式滑輪為

2、例，介紹幾種滑輪組繩子的穿繞方式。1.477）。1.478）。圖 L 47 747-9甲）。4,二個定滑輪和二個動滑輪（圖1.47-9乙）。乙mj.47-9相關(guān)公式1、繩子段數(shù)n的確定：在定滑輪和動滑輪之間劃一條虛線，將定滑輪和動滑輪隔開，然后再查出與動滑輪相連的繩子段數(shù)。2、三個n倍關(guān)系S=nh（當(dāng)滑輪組處于豎直狀態(tài)時）或S=nL（當(dāng)滑輪組處于水平狀態(tài)時）1F=逆物+。動）（不計繩子重和摩擦）丫繩二門V物（速度比，當(dāng)滑輪組處于豎直、水平狀態(tài)時通用）3、兩個機(jī)械效率公式:門=粉=魯（當(dāng)滑輪組處于豎直狀態(tài)時）或4 =既=1 （當(dāng)滑輪組處于水平狀態(tài)時）£物知+仃動（不計純重和摩擦?xí)r）4、

3、兩個功率公式P=；（適用于任何狀態(tài)的滑輪組）P=FV繩典型習(xí)題1、如圖所示，小明用兩個滑輪組成甲、乙兩種不同的省力滑輪組.他分別用這兩種滑輪組把質(zhì)量相同的重物吊到等高的平臺上，兩次吊重物時他拉繩的速度相同.不計摩擦和繩重,下列說法正確的是（）甲乙A、兩次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲裝置的效率高B、兩次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C兩次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲裝置做的功多D、兩次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙裝置時功率大考點：功的計算；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計算。專題：應(yīng)用題。分析：從題中知：重物的質(zhì)量相同，兩次拉繩的速

4、度相等，重物上升的高度相同，滑輪相同.%先根據(jù)W=Fs求出小明的拉力所做的功W甲與W乙；再由r1Tl求出機(jī)械效率；最后根據(jù)F總P=Fv比較功率的大小.解答：解：（1）小明的拉力是用來克服物體與動滑輪的重力做功，因為物體重力相等，滑輪相同，上升的高度相同，所以兩次做功相等；（2）由W=Gh知，兩次所做的有用功相等，所以機(jī)械效率相等；1（3）因為甲圖中有3段繩子拉著動滑輪所以5甲=§（G物+G輪）；乙圖中有2段繩子拉著動1滑輪，所以F乙二（G物+G輪）；F甲F乙，丫甲二丫乙，根據(jù)P=Fv得P甲P乙.故選D.點評：考查了功、功率、機(jī)械效率的計算，特別注意滑輪組的使用方法，滑輪組省力但不省功

5、，機(jī)械效率等于有用功與總功的比值.2、利用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，在相同的時間內(nèi)用大小相同的飛二丁花廠力Fl和F2分別把質(zhì)量相等的重物Gi和G2提升到相同的高度，則（）/“八由A、甲滑輪組的機(jī)械效率高日乙滑輪組的機(jī)械效率高CF2做功的功率大D、Fi、F2做功的功率一樣大考點：滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計算。分析：滑輪組的機(jī)械效率是有用功與總功的比值，要正確地解決此題，關(guān)鍵是搞清有用功與總功的計算，還要分清每個滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重.功率是表示物體做功快慢的物理量，一定要注意題目中比較哪個功的功率.解答：解：甲滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以S=3hiG.fx/ij則用=不7=尺而=西乙滑

6、輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以史=2h2G22仃工加工G則用二尸咒=月益=布又因為Gi=G2,Fi=F2,所以乙滑輪組的效率高.兩物體上升速度相同，所以甲繩端移動速度大于乙繩端移動速度.根據(jù)P=Fv,拉力F相同，所以F1的功率大.故選B.點評：此題主要考查了滑輪組機(jī)械效率的計算，以及功率的計算.同時還用到了繩端移動距離與物體上升高度的關(guān)系.3、兩滑輪組裝置如圖所示，已知每個滑輪重力都為G0,摩擦和繩重均不計，用它們分別勻速提起重為G=5G0的物體時，甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率之比是（）；0中A、6:7B7:6C5:6Dk5:7考點：滑輪（組）的機(jī)械效率；功的計算；有用功和額外功；機(jī)械效率的大小比較

7、。專題：計算題；推理法。分析：若將物體提升h,知道提升的物重利用功的公式求有用功；因為摩擦和繩重均不計，知道每個滑輪重，可以計算使用滑輪組時的額外功（甲圖有1個動滑輪，乙圖有兩個動滑輪）；利用亞總=亞有用+W額分別求出總功，再利用機(jī)械效率的公式求出滑輪組的機(jī)械效率，最后求兩個滑輪組的機(jī)械效率的比值.解答：解：設(shè)物體被提升的高度為h,W有用=Gh=5Goh;摩擦和繩重均不計，使用滑輪組時做的額外功就是將動滑輪提升h做的功,.甲圖有1個動滑輪，使用甲滑輪組時的額外功：W額=G輪h=G0h,使用甲滑輪組時的總功：W=W有用+W額=5G0h+G0h=6G0h,使用甲滑輪組時的機(jī)械效率：皿75%左5刀油

8、=6,J®U乙圖有2個動滑輪，使用乙滑輪組時的額外功：W額'=2Gh=2G0h,使用乙滑輪組時的總功：W總'=W用+W額'=5G+2G0h=7G0h,使用乙滑輪組時的機(jī)械效率：憶5刀'W=7GQh=7，n5577升7=6故選B.完全相同的AB兩個滑輪組（繩重及摩擦忽略不計），分別提升重為G1和G2的兩物體？點評：本題考查了使用滑輪組時有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計算方法，能根據(jù)W額=G輪h求額外功是本題的關(guān)鍵.4、判斷滑輪組機(jī)械效率高低的因素與哪些因素有關(guān)？（1）滑輪組機(jī)械效率高低可能與動滑輪重有關(guān)；（2）滑輪組機(jī)械效率高低可能與物重有關(guān)；（3）滑

9、輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；（4）滑輪組機(jī)械效率高低可能與與承重繩子段數(shù)（繞法）有關(guān).分析：影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力和摩擦等；5、（2010?廣西）用如圖所示的滑輪組提起重1000N的貨物，所用拉力是400N,繩的自由端被拉下2m.關(guān)于這個滑輪組工作的下列說法中，正確的是（）fk.J匚nA、總功是800JB、額外功是100JC有用功是400JD、機(jī)械效率是62.5%考點：滑輪（組）的機(jī)械效率；功的計算；有用功和額外功。專題：計算題；推理法。分析：首先根據(jù)滑輪組裝形式，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4,求出物體上升高度h,然后利用公式W=Fs計算總

10、、功、W有用=Gh計算有用功，最后用有用功除以總功得出滑輪組的機(jī)械效率.解答：解：由圖知，n=4,則繩的自由端移動的距離s=nh,物體上升高度：s2mh=n=-4=0.5m,提起貨物所做的有用功:W有用=Gh=1000NX0.5m=500J故C錯;提起貨物所做的總功：W,Fs=400NX2m=800J故A正確;提起貨物所做的額外功：W額=W總W有用=800J-500J=300J,故B錯;滑輪組的機(jī)械效率：=62.5%,故D正確.故選AD.點評：本題是一個選擇題，實質(zhì)上是一個小綜合題，最好的做法就是將每一個量計算出來進(jìn)行判斷.本題的關(guān)鍵有二：一是n的確定（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是W總

11、=W額+W有用.6、通過測量滑輪組機(jī)械效率的實驗，可得出下列各措施中能提高機(jī)械效率的是（）A、增加動滑輪，減小拉力B、改用質(zhì)量小的動滑輪C減少提升高度，減少做功D、增加提升重物重力，增大有用功考點：滑輪（組）機(jī)械效率的測量實驗；功的計算；增大或減小機(jī)械效率的方法。分析：滑輪組的機(jī)械效率是有用功與總功之比，比值越大，機(jī)械效率越高.所以要提高滑輪組的機(jī)械效率可以盡量減少額外功.知道額外功是克服摩擦以及動滑輪重力做的功.解答：解：A、動滑輪越重，需要做的額外功越多，所以A說法錯誤.B、改用質(zhì)量小的動滑輪，可以減少額外功，所以可以提高滑輪組的機(jī)械效率.所以B說法正確.GhGhGC、由公式：刀行=兩系=

12、俞，所以機(jī)械效率的高低與物體被提升的高度無關(guān).所以C說法錯誤.D、提高物體的質(zhì)量，可以提高有用功，這樣有用功在總功中所占的比值增大.所以增加提升重物重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率.所以D說法正確.故選B、D.點評：此題主要考查了提高滑輪組的方法.首先要知道滑輪組機(jī)械效率是有用功與總功之比，比值越大，效率越高.所以有用功越大、額外功越少，機(jī)械效率越高.因此可以通過減少額外功，提高有用功來提高滑輪組的效率.7.(10茂名)(8分)用如圖所示的滑輪組去拉物體A,已知A物質(zhì)的密度是2X103kg/m3,底面積是0.3m3,重力為600N。物體A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向勻速前進(jìn)了2m。(g取10N/kg)求:(1)物體A對水平地面的壓強(qiáng)是多少？(2)物體A的體積是多大？(