滑轮机械效率知识点及经典例题

1、1. 一个定滑轮和一个动滑轮（图2. 一个定滑轮和二个动滑轮（图滑轮专题复习滑轮：定滑轮和动滑轮1 .定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。定滑轮可以改变力的方向，但不省力。2 .动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。滑轮组1 .滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。2 .滑轮组省力情况的确定方法：在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为

2、例，介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。1.477）。1.478）。图 L 47 747-9甲）。4,二个定滑轮和二个动滑轮（图1.47-9乙）。乙mj.47-9相关公式1、绳子段数n的确定：在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线，将定滑轮和动滑轮隔开，然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。2、三个n倍关系S=nh（当滑轮组处于竖直状态时）或S=nL（当滑轮组处于水平状态时）1F=逆物+。动）（不计绳子重和摩擦）丫绳二门V物（速度比，当滑轮组处于竖直、水平状态时通用）3、两个机械效率公式:门=粉=鲁（当滑轮组处于竖直状态时）或4 =既=1 （当滑轮组处于水平状态时）£物知+仃动（不计纯重和摩擦时）4、

3、两个功率公式P=；（适用于任何状态的滑轮组）P=FV绳典型习题1、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组.他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同.不计摩擦和绳重,下列说法正确的是（）甲乙A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高B、两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。专题：应用题。分析：从题中知：重物的质量相同，两次拉绳的速

4、度相等，重物上升的高度相同，滑轮相同.%先根据W=Fs求出小明的拉力所做的功W甲与W乙；再由r1Tl求出机械效率；最后根据F总P=Fv比较功率的大小.解答：解：（1）小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功，因为物体重力相等，滑轮相同，上升的高度相同，所以两次做功相等；（2）由W=Gh知，两次所做的有用功相等，所以机械效率相等；1（3）因为甲图中有3段绳子拉着动滑轮所以5甲=§（G物+G轮）；乙图中有2段绳子拉着动1滑轮，所以F乙二（G物+G轮）；F甲F乙，丫甲二丫乙，根据P=Fv得P甲P乙.故选D.点评：考查了功、功率、机械效率的计算，特别注意滑轮组的使用方法，滑轮组省力但不省功

5、，机械效率等于有用功与总功的比值.2、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的飞二丁花厂力Fl和F2分别把质量相等的重物Gi和G2提升到相同的高度，则（）/“八由A、甲滑轮组的机械效率高日乙滑轮组的机械效率高CF2做功的功率大D、Fi、F2做功的功率一样大考点：滑轮（组）的机械效率；功率的计算。分析：滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值，要正确地解决此题，关键是搞清有用功与总功的计算，还要分清每个滑轮组由几段绳子承担物重.功率是表示物体做功快慢的物理量，一定要注意题目中比较哪个功的功率.解答：解：甲滑轮组由3段绳子承担物重，所以S=3hiG.fx/ij则用=不7=尺而=西乙滑

6、轮组由2段绳子承担物重，所以史=2h2G22仃工加工G则用二尸咒=月益=布又因为Gi=G2,Fi=F2,所以乙滑轮组的效率高.两物体上升速度相同，所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度.根据P=Fv,拉力F相同，所以F1的功率大.故选B.点评：此题主要考查了滑轮组机械效率的计算，以及功率的计算.同时还用到了绳端移动距离与物体上升高度的关系.3、两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0,摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）；0中A、6:7B7:6C5:6Dk5:7考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功；机械效率的大小比较

7、。专题：计算题；推理法。分析：若将物体提升h,知道提升的物重利用功的公式求有用功；因为摩擦和绳重均不计，知道每个滑轮重，可以计算使用滑轮组时的额外功（甲图有1个动滑轮，乙图有两个动滑轮）；利用亚总=亚有用+W额分别求出总功，再利用机械效率的公式求出滑轮组的机械效率，最后求两个滑轮组的机械效率的比值.解答：解：设物体被提升的高度为h,W有用=Gh=5Goh;摩擦和绳重均不计，使用滑轮组时做的额外功就是将动滑轮提升h做的功,.甲图有1个动滑轮，使用甲滑轮组时的额外功：W额=G轮h=G0h,使用甲滑轮组时的总功：W=W有用+W额=5G0h+G0h=6G0h,使用甲滑轮组时的机械效率：皿75%左5刀油

8、=6,J®U乙图有2个动滑轮，使用乙滑轮组时的额外功：W额'=2Gh=2G0h,使用乙滑轮组时的总功：W总'=W用+W额'=5G+2G0h=7G0h,使用乙滑轮组时的机械效率：忆5刀'W=7GQh=7，n5577升7=6故选B.完全相同的AB两个滑轮组（绳重及摩擦忽略不计），分别提升重为G1和G2的两物体？点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法，能根据W额=G轮h求额外功是本题的关键.4、判断滑轮组机械效率高低的因素与哪些因素有关？（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；（2）滑轮组机械效率高低可能与物重有关；（3）滑

9、轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；（4）滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数（绕法）有关.分析：影响滑轮组机械效率的因素有被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等；5、（2010?广西）用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m.关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是（）fk.J匚nA、总功是800JB、额外功是100JC有用功是400JD、机械效率是62.5%考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功。专题：计算题；推理法。分析：首先根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数n=4,求出物体上升高度h,然后利用公式W=Fs计算总

10、、功、W有用=Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率.解答：解：由图知，n=4,则绳的自由端移动的距离s=nh,物体上升高度：s2mh=n=-4=0.5m,提起货物所做的有用功:W有用=Gh=1000NX0.5m=500J故C错;提起货物所做的总功：W,Fs=400NX2m=800J故A正确;提起货物所做的额外功：W额=W总W有用=800J-500J=300J,故B错;滑轮组的机械效率：=62.5%,故D正确.故选AD.点评：本题是一个选择题，实质上是一个小综合题，最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断.本题的关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是W总

11、=W额+W有用.6、通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（）A、增加动滑轮，减小拉力B、改用质量小的动滑轮C减少提升高度，减少做功D、增加提升重物重力，增大有用功考点：滑轮（组）机械效率的测量实验；功的计算；增大或减小机械效率的方法。分析：滑轮组的机械效率是有用功与总功之比，比值越大，机械效率越高.所以要提高滑轮组的机械效率可以尽量减少额外功.知道额外功是克服摩擦以及动滑轮重力做的功.解答：解：A、动滑轮越重，需要做的额外功越多，所以A说法错误.B、改用质量小的动滑轮，可以减少额外功，所以可以提高滑轮组的机械效率.所以B说法正确.GhGhGC、由公式：刀行=两系=

12、俞，所以机械效率的高低与物体被提升的高度无关.所以C说法错误.D、提高物体的质量，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大.所以增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率.所以D说法正确.故选B、D.点评：此题主要考查了提高滑轮组的方法.首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比，比值越大，效率越高.所以有用功越大、额外功越少，机械效率越高.因此可以通过减少额外功，提高有用功来提高滑轮组的效率.7.(10茂名)(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2X103kg/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N/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？(