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1、滑轮 滑轮组 机械效率知识提要测试题附答案资料滑轮 滑轮组 机械效率一、滑轮：1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是： 特点：使用定滑轮 (能/不能)省力,但是 (能/不能)改变力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦） F=G绳子自由端移动距离:SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)2、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是： 杠杆。特点：使用动滑轮能省 的力，但 (能/不能) 改变动力的方向。1理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：2F= 1 2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1 2(G物+G动)

2、绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)3组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。二、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是 ；二是 2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：

3、某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人 (做/不做)功。（原因是足球靠 飞出）。3、力学里规定：功等于 。 公式： 4、功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。5、应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。三、功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。2、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？）功的原理是一个普

4、遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh）3、应用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵从功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体

5、做功Gh 。四、机械效率：、有用功：定义： 。公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面：W有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用 斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减

6、小机件间的摩擦。 5、机械效率的测量： 原 理： 应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。五、功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。3、公式： = Fv4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力

7、换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车s 内做功66000J 5、机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。1（2010襄樊）错误！未指定书签。体育活动中也包含很多物理知识。下表是杨威同学的一次体育测试成绩。项目100m跑俯卧撑举重成绩16s25个/min30kg请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：（g取10Nkg）（1）杨威同学100m跑的平均速度是多大? （2）在下图中，杨威同学的重量是500N，A点为此时的重

8、心，请你根据图中数据求出支持力F的大小；（3）杨威同学用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃的功率是多少?答案：（1）6.25m/s （2）F=300N （3）150W2（2010黔南州）错误！未指定书签。随着城市建设进程的加快，都匀城内出现子许多高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分。某电梯公寓的电梯某次在竖直向上运行的过程中，速度随时间变化的情况如图所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力，电梯箱和乘客的总质量为600kg，g=10Nkg。求：电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功? 电梯在加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最

9、小值的平均值。已知在加速阶段，电动机的拉力F2做了11520J的功；求加速阶段电动机拉力F2的大小?电梯开始向上运动后经过64s，电动机的拉力的平均功率是多大?答案：（1）h1=48m 2.88105J（2）7200N（3）4.68103W3（2010梅州）错误！未指定书签。如图所示，物体A的质量m=12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求：（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；（2）拉力F的大小；（3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。答案：

10、（1）因做匀速直线运动，则：f=F示=12N（2）作用在动滑轮轴上的拉力：F=2f=212N=24N（3）W=FS=24N0.1m/s10s1/2=12J4（2010毕节）错误！未指定书签。小军同学喜欢运动，在一次参加爬杆比赛中，质量为45kg的小军10s内爬到8m高的杆顶，取得较好的成绩（g=10N/kg，杆竖直立在水平地面上）求：（1）小军爬杆的速度是多少？（2）小军爬杆过程中，做了多少功？功率是多大？（3）根据你学过的物理知识，提出类似运动训练和比赛中获得好成绩的方法（写现两点即可） 答案：（1）v=s/t=8m/10s=0.8m/s（2）W=Gh=mgh=45kg10N/kg8m=36

11、00J, P=W/t=3600J/10s=360W（3）增大手与杆之间的摩擦（如可往手上抹滑石粉）；尽量减轻体重（如穿轻衣服）5（2010茂名）错误！未指定书签。用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2103kg/m3，底面积是0.3m2，重力为600N。物体A在F=l00N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。（g取l0N/kg）求：（1）物体A对水平地面的压强是多少？（2）物体A的体积是多大？（3）若该装置的机械效率为80%，物体A在水平方向上受到的阻力是多少？答案：（1）物体A在水平地面，F=G=600N压强：p=2000Pa（2）物体A质量m= =60kg 由=得A的体积v

12、=310-2m3 （3）由=得F阻=2F=2100N80%=160N6（2010大理）错误！未指定书签。随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小龙家最近也买了一辆轿车，如图所示，该车车身质量为1800kg，车轮与地面的总接触面积为4.010-2m2，“五一”期间，小龙一家从丽江自驾车到大理赶三月街，若车站以54km/h匀速行驶了3h40min到达三月街。求：（）小龙家道大理三月街的路程；（）若该车的发动机输出功率恒定为90kW，轿车匀速行驶过程中的阻力；（）小龙一家及随身物品的总重量为200kg，该车静止时对地面的压强。答案：（1）198km （2）6103 （3）51057（2

13、010宁德）错误！未指定书签。户外探险、攀岩是当今许多青年学生喜欢的一项体育运动。在某次室内攀岩比赛中，体重为600N的小刚同学用了20s攀上高为l5m的竖直岩壁，获得了冠军。求：（1）小刚同学攀岩的平均速度。（2）小刚同学在攀岩过程中克服重力做了多少功?功率多大?答案：（1）v=s/t=15m/20s=0.75m/s（2）W=Fs=Gh=600N15m=9103JP=W/t=9103J/20s=450W8（2010武汉）错误！未指定书签。高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气

14、，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度 ，内能 。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为 W。（2）图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6104N。当气垫内最高气压比外界高106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。请在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l2。气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？ 甲 乙答案：（1）降低减少2103（2）气垫刚好顶起石板时的阻力臂l2如图所示：F1pS106Pa0.2m0.2m4104N根据F1l1F2l2得：l11.5m9（

15、2010荆门）错误！未指定书签。由航空工业六0五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机（如图所示）将于今年10月首飞，该机可载4-6名乘客，配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg，g取10N/kg。（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少m3?（2）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，飞机发动机的功率是多少W？答案：（1）飞机停在水面时， 即 所以： （2）飞机水平匀速飞行时，动力等于阻力，即：F0.1G0.1mg0.14000kg10N/kg4000N 飞机的功率： 10 昭通）错误！未指定书签。小汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们