3.4.2滑輪（原卷版）-2022-2023學(xué)年九年級(jí)上冊(cè)科學(xué)（浙教版）

20222023學(xué)年九年級(jí)上冊(cè)科學(xué)精講精練3.4.2滑輪知識(shí)點(diǎn)一：滑輪定義：滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子分類：定滑輪：軸固定不變的滑輪動(dòng)滑輪：軸隨著物體一起移動(dòng)的滑輪定滑輪的性質(zhì)作用：改變力的方向，不改變力的大小軸不隨物體移動(dòng)C.不省功應(yīng)用：旗桿頂部的滑輪【知識(shí)點(diǎn)練習(xí)】【例1】關(guān)于滑輪，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿B.使用動(dòng)滑輪能省一半力，還能改變動(dòng)力的方向C.使用定滑輪不省力，但是能改變動(dòng)力的方向D.動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的杠桿動(dòng)滑輪的性質(zhì)作用：A.改變力的大小，不改變力的方向B.軸隨物體移動(dòng)，費(fèi)距離C.不省功應(yīng)用：起重機(jī)的動(dòng)滑輪【知識(shí)點(diǎn)練習(xí)】【例2】下列說(shuō)法中正確的是(）A.動(dòng)滑輪的阻力臂是動(dòng)力臂的兩倍B.杠桿能省力和省距離不可能同時(shí)并存C.定滑輪不省力是指拉力一定等于被拉物體對(duì)繩子的拉力D.滑輪組一定既可以省力也能改變力的方向滑輪組滑輪組定義：由動(dòng)滑輪和定滑輪組成性質(zhì)：既可以改變力的大小，也可以改變力的方向，但費(fèi)距離滑輪組中承擔(dān)重物的股數(shù)n與重物重力G、動(dòng)滑輪重力G動(dòng)、拉力F之間的關(guān)系F=如何確定滑輪組中承擔(dān)重物的股數(shù)n劃線法：n=2n=3組裝滑輪組的方法：當(dāng)n是奇數(shù)時(shí)，從動(dòng)滑輪開(kāi)始繞繩當(dāng)n是偶數(shù)時(shí)，從定滑輪開(kāi)始繞繩（6）動(dòng)力F拉繩子移動(dòng)的距離s與物體抬高的高度h，之間的關(guān)系是s=nh知識(shí)點(diǎn)二：斜面斜面：斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，用它可以省力，但要費(fèi)距離斜面的特點(diǎn)：斜面的傾斜程度越?。ㄆ露仍骄彛?，越省力；斜面的傾斜程度越大（坡度越陡），越費(fèi)力。對(duì)于光滑程度相同的斜面，傾斜程度越大，機(jī)械效率越高斜面不省功知識(shí)點(diǎn)三：機(jī)械效率有用功：人們提升重物過(guò)程中必須做的功，用W有用表示。額外功：利用機(jī)械時(shí)，除了有用功之外，不得不做的功，用W額外表示總功：人們做的所有的功，用W總表示，W總=W有用+W額外單位：都是J機(jī)械效率定義：有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率，用η表示公式：η==提高機(jī)械效率的方法：A.增加有用功B.減少額外功機(jī)械效率是一個(gè)比值，沒(méi)有單位，一般情況用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示由于必須存在額外功，所以η<1同一種機(jī)械在不同的做功情況下，機(jī)械效率不同【知識(shí)點(diǎn)練習(xí)】【例3】在斜面上將一個(gè)將重500N的的物體勻速拉到頂端處，如圖所示，若此時(shí)沿斜面向上的拉力為300N，斜面長(zhǎng)2m、高1m。則拉力做的有用功為_(kāi)_____J，此斜面的機(jī)械效率為_(kāi)_____。物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力為_(kāi)_____N。1．如圖所示，重為120N的物體A在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其路程隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知物體A在水平方向上受到的阻力為物重的0.1倍，滑輪組機(jī)械效率為80%，滑輪組和繩子的自重不計(jì)。下列分析計(jì)算正確的是（）

A．10s內(nèi)，繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了4m B．左側(cè)墻受到滑輪組16牛拉力作用C．在10s內(nèi)，作用在繩子自由端的拉力F為5牛 D．在10s內(nèi)，拉力F做功的功率為1.2W2．如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，一直彈簧秤讀數(shù)為10N，物體M的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒（若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過(guò)程中（）A．物體M與地面間的摩擦力為5牛B．物體M與地面間的摩擦力為10牛C．水平拉力F做功的功率為20瓦D．1秒內(nèi)滑輪對(duì)物體M做功為10焦3．如圖所示的甲、乙兩套裝置，每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等且繩重和摩擦不計(jì)。用它們分別將重力為200N和100N的重物勻速提升相同高度，若拉力均豎直向上，兩裝置中，相同的是（）A．拉力大小 B．有用功 C．額外功 D．機(jī)械效率4．建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為1000N的物體沿水平方向勻速移動(dòng)了2m。已知工人所用的拉力F大小為250N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了6m B．物體受到的拉力為500NC．拉力F的功率為125W D．滑輪組的機(jī)械效率為80%5．重為30牛的A物體，分別用如圖所示甲、乙兩種方法進(jìn)行提升和水平移動(dòng)。若A物體在水平面滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為20N，F(xiàn)1=18N，F(xiàn)2=8N，A物體在10s內(nèi)勻速移動(dòng)的距離均為0.5m，則在該過(guò)程中，下列分析正確的是（）A．繩子自由端F1移動(dòng)的速度比F2移動(dòng)的速度大B．F1做功比F2做功少C．F1與F2做功的功率相同D．兩種方法機(jī)械效率相同6．如圖所示，物體的受到的重力為300N，在20N的水平拉力F的作用下物體以0.3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了20s?；喗M的機(jī)械效率為85%，不計(jì)繩重和滑輪重。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．拉力的功率為18W B．物體受到的摩擦力為60NC．繩子自由端移動(dòng)的距離是18m D．額外功為54J7．如圖所示為重為20牛的A物體用滑輪組采用甲、乙兩種方法提升重物和水平移動(dòng)。A物體在水平面滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為，，，A物體在10s內(nèi)勻速移動(dòng)的距離均為0.6m，則在該過(guò)程中，下對(duì)分析正確的是（）A．甲的機(jī)械效率等于乙的機(jī)械效率 B．做功比做功慢C．兩種方法中所做的有用功一樣多 D．甲圖中動(dòng)滑輪的重力為4N8．兩個(gè)物體A和B，質(zhì)量分別為M和m，用跨過(guò)定滑輪的輕繩相連。A靜止于水平地面上，如圖所示，不計(jì)摩擦力，物體A對(duì)繩的拉力的大小與地面對(duì)物體A的支持力的大小分別是（

）A．(Mm)g，Mg B．mg，MgC．mg，(Mm)g D．(Mm)g，(M+m)g9．如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長(zhǎng)的物體A以0．2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N。若不計(jì)滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和繩的重以及摩擦，則下列說(shuō)法中正確的有（

）A．B受到的摩擦力為3N，方向水平向左B．滑輪移動(dòng)的速度為0．4m/sC．繩子拉物體A的功率為2WD．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若將拉力F增大到12N，物體B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變10．如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組，假設(shè)每個(gè)滑輪的質(zhì)量都相同，分別用拉力F1、F2將重物G1、G2提升相同高度h，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是(

)A．繩子自由端移動(dòng)的距離相同B．若G1＝G2，則拉力F1、F2做的總功相同C．若G1＝G2，則拉力F2做的有用功多D．若G1＞G2，則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率11．如圖所示，當(dāng)拉力F為5牛時(shí)，木塊以0.2米/秒的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。該滑輪是________（選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”），此時(shí)，木塊受到的摩擦力為_(kāi)_______牛，拉力F的功率是________。（滑輪重、繩重及滑輪摩擦均不計(jì)）12．2021年，溫州大力建設(shè)共同富裕示范區(qū)，如圖是某舊小區(qū)加裝電梯時(shí)，工人將90千克的水泥勻速提升到10米高的樓層，用時(shí)15秒。（1）動(dòng)滑輪自重3千克，不計(jì)起重機(jī)鋼繩重和摩擦，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為_(kāi)_______牛。（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒定為800瓦。該裝置的機(jī)械效率為_(kāi)_______。13．在拓展課上，小柯同學(xué)模擬某建筑工地上拉動(dòng)工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4s內(nèi)將一個(gè)重為100牛的物體，沿著水平地面勻速拉動(dòng)了1米。人的拉力為16牛，物體移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.3倍，不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦。則動(dòng)滑輪重為_(kāi)____N，人的拉力做功的功率為_(kāi)____W。14．如圖中，物體A重50N，物體B重20N，每個(gè)滑輪重為4N．物體A在物體B的作用下向右以0．6m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則A物所受的摩擦力是________N，如果在物體A上加一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體B以0．1m/s的速度勻速上升，2s內(nèi)物體A移動(dòng)了________米，拉力F'所做的功是________。（繩重與摩擦不計(jì)）。15．如圖所示的四個(gè)滑輪中，若滑輪的自重和摩擦不計(jì)，當(dāng)分別沿力、、、方向勻速提起同一物體時(shí)，則、、、的大小關(guān)系是______。若滑輪自重不能忽略，摩擦和繩重不計(jì)，則機(jī)械效率最大的是______。16．某小組在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率140．12．70．274%240．11．80．374%380．13．10．386%480．12．580%（1）實(shí)驗(yàn)2，3，4中應(yīng)沿________（選填“豎直”、“水平”或“任意”）方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；（2）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法________（選填“正確”或“不正確”）；（3）用圖丁裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表中的數(shù)據(jù)應(yīng)該是________。17．在“探究哪些因素影響滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某小組利用如圖A所示裝置測(cè)得了四組數(shù)據(jù)，如下表所示。（1）前三次實(shí)驗(yàn)中，第_______________次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)剔除。（2）第四次實(shí)驗(yàn)中，有用功是____________J，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______________。（3）根據(jù)以上信息，請(qǐng)判斷：該小組設(shè)計(jì)這四次實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究滑輪組的機(jī)械效率與______________________是否有關(guān)。（4）小紅在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn)，如圖B所示。①小紅多使用一個(gè)滑輪，目的是為了____________________；②當(dāng)兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升同一重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率____________（填“相同”或“不相同”），理由是：_______________________________。18．小金想測(cè)量某滑輪組提起物體時(shí)的機(jī)械效率。（1）請(qǐng)幫小金完成滑輪組的繞線，要求向下拉動(dòng)繩端時(shí)，物體上升；()（2）小金應(yīng)當(dāng)___________（選填“勻速”或“加速”）向下拉動(dòng)彈簧秤，若物體重G1，彈簧秤讀數(shù)F1，則該滑輪組的機(jī)械效率=___________；（3）小金想進(jìn)一步探究物重大小對(duì)該滑輪組的機(jī)械效率有何影響，請(qǐng)幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，簡(jiǎn)述你的設(shè)計(jì)思路___________。19．如圖所示，一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體從井底勻速拉至井口，所用時(shí)間為15s，已知井深15m，物體重G=7000N，汽車重G車=30000N，汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2500N。若不計(jì)繩與滑輪及滑輪與軸間的摩擦，求：（1）汽車勻速前進(jìn)的距離；（2）動(dòng)滑輪重力；（3）將物體從井底拉至井口的過(guò)程中，滑輪組對(duì)重物所做的功；（4）汽車?yán)K子時(shí)的拉力F的功率。20．如圖甲所示是鐵路修建時(shí)用到的某型號(hào)起重機(jī)，如圖乙是該起重機(jī)的示意圖。起重機(jī)重3×104N（包括懸臂），重心為P1，為了使起重機(jī)起吊重物時(shí)不傾倒，在其右側(cè)配有配重M，重心為P2，現(xiàn)測(cè)得AO為10m，OB為1m。（1）由圖丙知，起重機(jī)通過(guò)滑輪組與貨物相連，滑輪E的主要作用是________；（