与滑轮组相关计算类题解题技巧.docx

1、与滑轮组相关计算类题解题技巧与滑轮(组)相关计算类题解题技巧 作者: 日期:滑轮（组)相关计算1.概述:与滑轮(组）相关计算题是常考题型,占有的分值比例较高,故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。.与滑轮(组）有关的考题主要分为三个方面：（1)力的问题;（2)动力移动距离问题；()效率问题。(1）力的问题：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一,即（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦);如果不忽略动滑轮的重量则:。(2）动力移动距离问题：动力移动距离和重物移动的距离h的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用段绳子吊着物体，提起物体所

2、用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即Snh。(n表示承担物重绳子的段数)（)效率问题:机械效率的计算题是中考的常考题型,同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧,准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。机械效率计算公式:。1）竖直方向提升物体:(h为物体提升高度,F为拉力，为绳子自由端走的距离）。2）水平方向拉动物体：(f为摩擦力，l为物体移动距离,为拉力，S为绳子自由端走的距离）。斜面的机械效率：(h为斜面高,S为斜面长，G为物重，为沿斜面对物体的拉力)。方法技巧技巧一:简化法简化法:这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理,找出题目中的相关环节或

3、相关点,使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。这样使复杂得到简化,可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱,把要解答的问题解决。【例题展示】例题1(207德州)如图所示的滑轮组中，动滑轮重N,小强用6的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重1的物体，物体沿竖直方向上升.4此过程中，额外功和机械效率分别是（ )。A.0.4J、83%; B0.8J、1.%; C.8、3.3%； D0.J、91.7%【解析】（1)题目没有指明不计摩擦和绳重，因此是需要计摩擦和绳重，此时额外功不能直接计算,需要用总功减去有用功得到,W总=F,W有用=Gh,额=W总W有用;（2）根据求出机械效率。解答:(1)由

4、图知，=2，拉力端移动距离s=2h=20.4=m,W总=SN0.4.J,有用=Gh=0N0.4m=4J,W额=总W有用=4J4J=0J；（2)滑轮组的机械效率:。故选:C。【答案】C。【跟踪训练】1.(217滨州）(多选题）在斜面上将一个质量为5g的物体匀速拉到高处,如图所示，沿斜面向上的拉力为40N,斜面长m、高1m;把重物直接提升所做的功作有用功（g取0/kg)。下列说法正确的是( ）。A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用；做的有用功是J；C.此斜面的机械效率为5%；物体受到的摩擦力大小为10.(2017伊春)分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物

5、体到同一高度处，其机械效率分别为定、动、组(不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等）,则下列选项中正确的是（ )。A.组动定； B.动定组;C.定动组； .定组GB，则甲 乙；若AFB,则G GB。（选填“”、“”或“=”） 56 5（20天水）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N。（）实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5；(2）若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为 ;（）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（2017济宁)小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳

6、子A端的动力为 ；实际测量A端的拉力为11N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为 。.（017德阳）某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力为400N,并能用1的时间将9g的重物匀速提升m,则拉力F的功率为 W，此时滑轮组的机械效率为 %。（不计绳重和摩擦，取g=0N/kg）8.(17襄阳）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g=1N/kg)(1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 ；（)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为0N，求拉力的功率。（）求动滑轮受到的重力。（4)该

7、工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?9（201北京)图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力 F作用下,使重 90N 的建筑材料 在 5s的时间里,匀速竖直上升了 m，绳自由端匀速竖直向下移动了 m。在这个过程中,拉力F为500N，滑轮组的机械效率为,拉力F 做功的功率为P。求:(1)滑轮组的机械效率；(2）拉力的功率 P。10.(207大庆）如图所示，在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.1m2,对地面的压强为3000a,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84（不计绳重和摩擦，g=0kg）。求:()物体A的质量mA和动滑轮的质量

8、m。(2）用此滑轮组使物体A以02/s的速度匀速上升,在的时间内，人拉力做的功是多少?技巧二:直接法 直接法是直接运用基本概念、基本规律，对备选项中的答案进行判断。选项常以物理学史、物理单位、物理观象、物理结论等内容为主，对应的题型多数是识记型选择题和填空题。这类题目主要用于考查学生对物理知识的记忆和理解程度，属常识性知识的题目。此类考题以选择题、填空题为主。【例题展示】例题2(017河南)如图所示，工人用斜面向上、大小为500的推力，将重80的货物从A点匀速推至B点;再用10N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达点。已知长3m，BC长12m，距地面高1.5m。试问:（1）利用斜面搬运货

9、物主要是为了 ；(2)货物在水平面上运动的速度为多少？（3)水平推力做功的功率为多少?（4）斜面的机械效率为多少？【跟踪训练】1.(2017烟台)往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 ，若实际用力为500N,斜面的机械效率为 ，重物受到的摩擦力为 。(g取1Nk） 3 4 5.（27岳阳)如图，用30的力将重为500N的物体在1s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,在此过程中( )。A绳子自由端移动的距离为6m;B.动滑轮重10N;C.拉力做功的功率为10W；D滑轮组的机械效率为6%.

10、(017遵义)建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为100的物体沿水平方向匀速移动2的过程中,所用的拉力大小为35N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的.4倍.在此过程中下列说法正确的是( ）。A绳子自由端沿水平方向移动了;物体受到的拉力为50N;C.拉力F的功率为750W；D滑轮组的机械效率为0%4.（2017怀化）如图所示,小张用5的拉力将重为0N物体在0内匀速提升了0.1m，则该滑轮组的机械效率为 ,拉力的功率是 W。5.（01徐州)如图所示,用动滑轮提升重物,使用动滑轮的好处是 。若物体重为4N,弹簧测力计示数如图所示为 N，则动滑轮的机械效率为 。6. （01南京)如图所示,物体重

11、180N,动滑轮重1N,小明用1N的拉力（方向不变)将物体匀速提升2,用了0s，则此过程中有用功是 J,额外功是J,拉力的功率是 W,滑轮组的机械效率是 。 6 7 8 7.（17陕西)如图所示,某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为0,在绳的末端所用拉力为220N，下列说法错误的是(）。.处滑轮的作用是改变力的方向；B提升货物过程中的有用功是104J；C拉力的功率为6W；D.若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大8(217毕节）利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为0,边长为1c的正方体物体。拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦

12、力为4.5N。求：(1)A处拉力大小；(2）正方体物体对地面的压强是多少？()若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s,求A处拉力所做的功是多少?9.（21成都）如图所示，小王通过滑轮组向高处提升重21N的物体，动滑轮重10N,定滑轮重1N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦8内物体匀速上升，则该s内（ )。A小王做的有用功为4J;.小王做的额外功为100；C小王做功的功率为10W；D.小王对绳子的拉力为70N0.(2东营)如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（)。A甲更省力,甲机械效率大;B乙更省力

13、，机械效率一样大；C.乙更省力,乙机械效率大;甲更省力，机械效率一样大技巧三:应用类分析法应用类分析法：运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程,然后求解未知量。此类考题主要是综合计算题。【例题展示】例题(20大庆)如图所示，在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.42，对地面的压强为00Pa,用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,10N/kg)。求：()物体A的质量mA和动滑轮的质量m。(2)用此滑

14、轮组使物体以ms的速度匀速上升,在的时间内，人拉力做的功是多少?【解析】（1）知道压强和受力面积，利用Fp求A对地面的压力；由于物体A在水平地面上,A的重力等于压力，再利用G=mg求物体的质量；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,据此求动滑轮质量；(2）用此滑轮组使物体以02ms的速度匀速上升，利用h=vt求提升物体A的高度，拉力端移动距离s=2h,不计绳重和摩擦，拉力F(G+G轮）,再利用S求人拉力做的功。【跟踪训练】1(017深圳）如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂一幅

15、质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1g。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在5时间内使衣服匀速上移0.5(g=1kg，不计绳重和摩擦)求:（）绳子自由端拉力F的大小；(2）拉力所做的功W;(）拉力的功率P；（4)整个过程中机械效率。2（2017泰安）如图是工人利用滑轮组提升重为81N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为.1/s，工人拉力F的功率为9W,物体上升0s拉力克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：（1）工人拉绳子的速度;（2)滑轮组的机械效率;（3）滑轮组中的动滑轮的重力。3.(2017郴州）利用如图所示的滑轮组，用F=1的力拉绳子自由端,货物A以0.1m/s的速度匀

16、速直线运动0s,整个过程中，滑轮组的机械效率为7。求:（1）货物A在1s内移动的距离；（2）这个过程中拉力F的功率；(）水平地面对货物A的摩擦力大小。4（27衡阳)如图所示是某型起吊装置示意图。在某次打捞过程中,使用该装置将质量为480k的水中物体A在s内匀速竖直吊起1m高(物体未漏出水面)，电动机工作电压为380V，工作电流为5A,电动机对钢绳的拉力F1为.9104，滑轮组的机械效率为0%,已知水的密度为10k/m。求：（）电动机在s内消耗的电能;(2）钢绳拉力F1在10秒内做的功;(3）物体A所受拉力F2的大小;（4）物体的密度。(2017威海)图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要

17、是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼,他乘电梯从1楼匀速升到1楼用时5s,已知每层楼的高度为3m。小明重600N，轿厢重540N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此时程，解答下列问题。()拉力F的功率为多大？(2）动滑轮A提升小明的机械效率为多少?（3）图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S，电动机正常工作,当电梯超载时，触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为V,保护电阻210，电阻式压力传感器R的阻值随乘客压力（压

18、)大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过.0A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700,该电梯最多可以乘载多少人?6.（26邵阳）在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了3的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是15的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是m/s,绳子自由端的拉力F是50N，该装置的机械效率是8%。求：（1）故障车在30s内通过的路程;(2)拉力F在30内所做的功；(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。7.(07泸州)17年月1日,中国四川省川南临港自由贸易试验区揭牌仪式在成都举行,标志着四川航运第一大港-泸

19、州港称为重要区域性综合交通枢纽。如图所示是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图。图中在货船水平甲板上被吊起的集装箱体积是243，底面积m2，平均密度1.503kg/m3，图中每个滑轮的重力均为1.10N,在绳子自由端拉力F的作用下,集装箱以0.2m/s的速度在空中匀速竖直上升(绳重和摩擦不计,取=10Nkg)。求：(1)该集装箱的重力；(）绳子自由端拉力F的功率；（3）在开始起吊集装箱的过程中，当绳子自由端的拉力为F115时,集装箱对水平甲板的压强。.（27安顺）小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60Kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1/s的速度做匀速直线运动,地面

20、对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.倍。求:（）货箱的重力是多少？（2)拉力的功率是多少？(3）货箱运动了mn，克服摩擦所做的功是多少?（4）此滑轮组的机械效率是多少?.(201咸宁)质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用20N的拉力在内将50的材料提升了10m,不计绳重及摩擦。求:(1)动滑轮的重力；()他施加拉力的功率；（）他利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数）。10. (01乌鲁木齐）如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组。悬挂的重物=4.8N,当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F=1.8N;当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为F2=2.N，且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈。已知动滑轮周边凹槽的周长C0.3m,求:(1）动滑轮的重力;(2）重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率;