滑轮与斜面全解

1、个性化辅导讲义 个性化辅导讲义 0飞驰教育Feiclii Edurntton课题滑轮与斜面教学目标1、掌握滑轮的特点学会利用滑轮的特点进行计算。2、掌握斜面的特点，学会利用其特点解决生活中的问题。1、滑轮的特点及其应用。重点、难点2、斜面的特点及机械效率的计算。3、相关的证明推理题。考点及考试要求会运滑轮、斜面的知识解决实际问题。教学内容知识框架:1、滑轮 2、斜面知识点1:滑轮滑轮：周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮。滑轮的实质：滑轮实质是变形的，可连续转动的杠杆1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮 。支点 是转动轴。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮 不能省力但是能改变动力

2、的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）:拉力：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：轴的位置随被拉重物一起运动的滑轮，支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点。实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力 ）则：拉力：F= 1/ 2G （若只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1 /2 （G物+G动），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：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。滑轮组特点：. 一般可以既省力又改

3、变力的方向.若不计动滑轮重和摩擦，有几股绳子承担重物，所用的力就是物重的几分之一F = G /n若动滑轮重要计，只忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子（G物+G轮）承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一，即F=-。n4、滑轮组组装的方法怎样确定承担重物绳子段数 n：首先要分清楚哪个是定滑轮，哪个是动滑轮：在动滑轮和定滑轮之间画出一条虚线，将它们隔离开来，只查绕在动滑轮上的绳子的段数（包括挂钩）组装滑轮组：绳子起始端是绑在定滑轮挂钩或绑在动滑轮挂钩两种，先试一种，段数不对换另一种5、滑轮组进行计算分析根据物体的平衡条件，对每个滑轮和物体分别进行受力分析,求解平衡方程就能得出

4、结论；分析滑轮受力时注意：同一根绳了各处拉力相等.滑轮组平衡时作用在轴上力为作用在轮边匆:力的2倍。通过距离则相反，省力就一定要费距离.典型例题:、作图题1、将图中各图的滑轮按要求组成滑轮组（不计滑轮重），绳子自由端拉力分别为- .2、图中要求5甲=6/3, 5乙=6/4,请画出滑轮组的绕线（不计动滑轮重）。 二、滑轮的特点1、如图16所示，在动滑轮的挂钩上施加一个竖直向下的拉力A.拉力F大小只是G的一半F,使物体G匀速上升, .拉力F的大小等于G.卜列结论中正确的是C.动除向下移动押物体G向上移动必D.物体G向上移动h时.动滑轮向下移动与滑轮上用细线挂着一个1 N的小球和一个2、如图6所示，

5、弹簧秤下挂着一个重为 1 N的滑轮, 10 N重的物体，小球悬在空中，物体落在桌面上，整个装置都是静止的，这时弹簧秤的读数是（A、2 NB、3 NC、11 N3、利用定滑轮提起重物，沿着如图所示方向的F1F2填“相等”或 4、如图所示, i产 F3（以上两空选填“=”或）12 NF1、F2、F3来施力拉绳子时拉力大小的关系是）,这是因为F1、F2、F3的力臂F各为多少？（滑轮重及摩擦不计）O A已知物重为G,则各图中的拉力正确的是(A. Fi=100MC. F1=100M6、如图，物体F1=30N、F2=60N、F3=15NF1=30N、F2=15N、F3=60N拉力F,物体B匀速上升，则下列

6、选项正确的是（）（不计摩擦、绳重及滑轮重)G=30NG=90Nf=180Nf =90N飞驰教育人E/f U、, F目加Education|性化辅寸讲乂5、如图6所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重均为100 N ,与水平面间的摩擦力都是30 N ,作用于各绳端的拉力分别为F1、F2、F3.,要使物体做匀速直线运动，则下列说法中)F2=50M F3=200N B.F2=50M F3=50N D.A重120N,在重力为G的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A与桌面之间的摩擦力为 f。如果在A上加一个水平向左大小为180N的P甲：p乙=2 ： 1,质量比m甲：m&= 4 : 5。则下列说法正确

7、的是（）（不计绳重、轮重和摩擦）滑轮组静止时，甲、乙物体受到的合力都为零.甲、乙两物体的体积比为 8: 5.乙对水平地面的压力和甲的重力之比为4:.乙对水平地面的压力和乙的重力之比为3:8、质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为43所示的装置使物体以0.2m/s的速度做图2的摩擦，则（)(g 取 10N/kg)2N,不计绳子的伸长和滑轮组内部A.B.C.D.作用在绳端的拉力 F为6N水平桌面对物体 A的摩擦力是2N在1s内拉力F做功1.2J在1s内拉力F的功率是0.4W9、如图所示的装置中，若拉力F=20N,则A弹簧秤的读数为10、如图所示，摩

8、擦不计，动滑轮重 子使吊篮匀速上升。则人拉绳子的力为三、滑轮的综合应用1、O1380J144W图3,8弹簧秤的读数为_30N,重500N的人站在重100N的吊篮内拉绕过滑轮的绳,人对吊篮的压力为用如图所示滑轮组，将质量为48kg的物体以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N;若用该滑轮组将重 570N的物体匀速提升 2m时，不计绳重、绳子的伸长和滑轮内部的摩擦,（g=10N/kg）,则（）A.前、后两次滑轮组的机械效率相同C.动滑轮受到的重力是 40NB.后一次绳端拉力做的功为D.前一次绳端拉力的功率是7、如图2所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态。甲、乙两个物体的密度比2、

9、图3所示，置于水平桌面上的物体A重980N,物体B重588N,当物体B匀速下降了 80cm的过程中，拉动物体 A在水平桌面上匀速移动了一段距离；当用一水平向左的力F拉动物体A在5s内匀速移动1m,若不计动滑轮重、绳重以及滑轮轮 轴间摩擦，则（）A.拉力F为294N,拉力F的功率为 58.8W3B.拉力F为588N,拉力F的功率为117.6WC.物体A受到的滑动摩擦力为 294ND .绳子拉力对物体 B所做的功为294J飞驰教育Fei chi Echuzcitlori个性化辅导讲义 个性化辅导讲义 4.如图所示的装置处于平衡状态（O为支点）。A、90N;B、120N;飞驰教育Feichi Ecl

10、ucutlon针对性练习：1、如图1所示，滑轮重及滑轮摩擦不计，物体 A和B都处于静止状态。下列几种说法中 正确的是（）。A.两物体重力的大小关系是 G=2G.B . A物体受到的摩擦力的大小fA=2G.C. A物体所受的合力的方向是向右的.D . A物体受到三个力的作用，B物体受到两个力的作用.大伟同学用一个距离手 3m高的定滑轮拉住重 100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向 移动4m,如图7所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功 A100JB200JC.300JD.400J.如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）。使用时：（1）瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使

11、G匀速上升。（2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使G匀速上升。下列说法中正确的是FAFBC .FB= 2 G D .以上说法都不对已知物重 G= 180N。若不计杠杆和滑轮重，则 F应为（）C 、 270N;D、 30N。4.如图21所示，物重 G= 30N,绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。（1 ）若滑轮重不计，滑轮向移动20cm,则拉力F=N ,物体上升cm 。（2）若滑轮重为2N,使物体上升20cm,则拉力F=N ,滑轮向上移动 cm 。.（提高）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重 300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%,物体A匀速

12、运动时受的阻力为 56N,拉力F1的功率为P1。若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2。滑轮自重和绳重忽略不计，则下列正确的是F1=168NPi= 225WF2=210NP2= 35WFi= 3 F2Pi = P2Fi= F2P1 = 3 P2.（提高）如图所示，花岗岩石块甲、乙体积之比为13 ?2,将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端，当把铁块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。然后将甲石块从水中取出，拭干后浸没在液体丙中，调节石块乙的位置到 C处时，硬棒在水平位置再次平衡，且OG2OA （已知花岗岩的密度 p =2.6 x 103

13、kg/m3）则下列说法正确的是：0cB这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。A . AO ?OB =1 ?5AO ?OB =1 ?4C .液体丙的密度 p液=1.6 x 103kg/m3D.液体丙的密度 p液=1.8 x 103kg/m 38.图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。（1）由杠杆的平衡条件可知，塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化，起吊幅度越大，起重量 。（2）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3X104N的物料时，电动机的输出功率为 60k皿 物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F;这次起吊

14、时滑轮组的机械效率。知识点2:斜面和机械效率一、斜面的机械效率=x 100% = X 100%叫FL二、滑轮（组）的机械效率（一）提升重物问题根据拉力 F作用位置不同分为两种情况71 = _X1OO%X100% WaF , nh见图2节$匕田Gh尸、T = -55- x 100% =-x 100% 1 he上一n见图3（二）水平拉动问题，也根据拉力 F作用位置不同分为两种情况飞驰教育Fei chi EcIlmzuUo门为用fsFnS见图4J；J上?耳5）图5- X 100% = x 100% XL =_LLtx 100% F-n见图5三、滑轮组的机械效率（不计摩擦）_W有用W有用W总W有用WM

15、额外 G物h+G轮h G物+G轮1G轮1 G物因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多；（2）物体越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为做的有用功多，机械效率越高 四、机械效率的测量：%用_励w FS原理：，一 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 So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：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B、提升重物越重，做的有用

16、功相对就多。C、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。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。典型例题：（2013西湖一摸）如图所示，将同一重物用甲、乙两种机械举高，甲的机械效率为刀甲，乙机械效率为 刀乙,且刀甲：刀乙=7 : 5,则分别使用这两种机械时的拉力之比F ： F2=。若甲、丙两滑轮完全相同，提升的重物也相同，则F1 F3 ,若丙的机械效率为 ”，则刀甲”。（选填“大于”、“等于”或“小于”）（2013西湖一摸）斜面上有一个重为 100 N的箱子A,通过定滑轮与重 60 N的重物B相连，在3 s内物 体A沿斜面匀速向上滑动了 1.5

17、 m,此重物B落地，箱子A又经过0.2 s向前滑动了 20 cm停下来。若斜面长5米，高2米，则箱子与斜面间的滑动摩擦力是 牛：在箱子滑动过程中重物B共对箱子做了 焦飞驰教育Feichi EchMzciUori个性化辅导讲义 飞驰教育Feichi门个性化辅导讲义 飞驰教育Felchi EcliMzuiJo门个性化辅导讲义 的功；重物B对箱子A做功的功率是 瓦。（忽略绳重及滑轮的摩擦力）3.在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为Y,则木块和斜面间的摩擦 TOC o 1-5 h z 力表达式错误的是（）A. F （1-1 ）B, F4

18、GC.史上GLn4.如图，斜面长为L、高为h,物体重为G用一个水平推力 F将物体匀速推上斜面的顶端.则下列说法正确 的是（）斜面的效军为呼= FLGh 蚪面的效率为Th 厂.一 r尸* 工.斜面对物体的摩擦力为f二（FL-Gh） /L 卜力F对物体所做的功，等于物体机械能的增加值 针对性练习：1、工人师傅通常得用斜面把重物搬运到汽车上，如图 2所示，汽车车 厢底板高度 h=1.5m,斜面长度 s=3m,现用力 F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上， 若不计摩擦F为 N;若实际拉力F =1200N ,则该斜面的机械效率为 。2.斜面高为H,长为3H,今将重为G的物体沿斜面以速度 V匀

19、速推上去，已知斜面对重物的摩擦力为物 体重的1/5,则推力为 ,推力的功率 ,斜面的机械效率 。3、底面积为S= 0.4m2的大木箱原放在水平地面上。如图 3所示，现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端，整个过程历时10s。已知木箱质量为 40千克，人体重G人=600N ,人对车的推力 F = 75N,斜面长l =4m,斜面高h=0.5m,求：（g=l0牛/千克）木箱对水平地面的压强；木箱沿斜面向上的速度；对木箱所做的有用功；这种情况下的机械效率。4.如图所示，物重 G为2000N,斜面长5m,高3m,斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%若将重物?由斜面以 0.2m/s的速度拉上来，求：（

20、1）所需拉力F是多少？（2）机械的总功率是多少？课后练习:1、如图7所示，每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重 600N的物体A沿水平方向匀 速移动，在40s内物体移动了 8m,拉力F做的功为1280J.（不计绳重及机械内部 摩擦），下列说法正确的是（）A.拉力F的大小60NB.滑轮组对物体 A所做的有用功为1184JC.拉力F的功率32W D.滑轮组的机械效率为 72.5%2、如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G=G的重物至相同的高度拉力Fi=F2,已知甲的机械效率 50%,则（不计绳重及摩擦）A.乙的机械效率 75%B.乙的机械效率 80%C.拉力F1做的功与拉力F2做的功之比3:2D

21、.甲、乙两个滑轮组中白动滑轮重力之比3:1甲乙3、如图3所示，不计绳重与摩擦， 且动滑轮重G动小于物重G,用它们分别将物重相 的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为 刀甲、刀乙.则下列关系正确的是a. F甲F乙 B. F甲5乙 C.刀甲刀乙D.刀甲二刀乙4、如图所示，用 10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体 A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有A. B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为 0.2m/sC.绳子拉物体A的功率为2WD.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N5、小程要提起重 800N的物体，但是他的最大拉力只有 300N.于是，他找来了一些滑 轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N,小程想站在地上向下拉绳，他最好选择图中