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初二物理滑轮组功率和机械效率专题
初二物理
滑轮组功率和机械效率专题
滑轮组功率机械效率和绳子绕法专题
一、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
①S=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)
1
②F=n(G
+G)(不计绳子重和摩擦)
物 动
③V=nV
绳
(速度比,当滑轮组处于竖直、水平状态时通)用
物
3、两个机械效率公式:
W Gh W Gl
①η=
有= (当滑轮组处于竖直状态时)或η= 有= (当滑轮组处于水平状态时)
W Fs W Fs
总 总
W W
?②η= 有= 有
?
G
?= G 物
?
(不计绳重和摩擦时)
W W W G
总 有 额 物 动
4、两个功率公式
w
①P=t (适用于任何状态的滑轮组)
②P=FV
绳
二、关于滑轮组的绕线方法
①比较滑轮的个数和要求的绳子的段数,若滑轮个数等于绳子段数,则最后一段向下;若滑轮个数少于绳子的段数,则最后一段向上。
②已知滑轮和承担物重的绳子段数,画绕线。画法是:根据绳子n段确数定绳子固定端的位置,按照“奇动
(和激动谐音)偶定”的原则。n若为奇数,则绳子的固定端拴在动滑轮上,n若为偶数,则绳子的固定端拴在定滑轮上,连线由内向外缠绕滑轮。
G2FGG③已知滑轮和拉力的方向,画绕线。画法是:若拉力的方向向上,则绳子的末端与动滑轮相连;若拉力的方
G
2
F
G
G
④已知滑轮组,画最小拉力。画法是:使绳子承担物重的段数为最大,
1 1
如果滑轮组中有一个动滑轮,则拉力为物重的或
,若滑轮组中有 F
2 3 F F
1 1
两个动滑轮,则拉力为物重的 或 。
4 5
例如:按要求组成滑轮组(如右图所示)
G
1
F=G/3
F=G/2
3
F=G/4
4
F=G/5
第1页 (共4页)
三、专项训练习题
1、【当滑轮组处于竖直状态时某】同学用如图6所示的滑轮组提升重物,他用250N的力将400N的物体竖直向上匀速提起1m(不计摩擦和绳子重,)求:
滑轮组的机械效率。
动滑轮的重力为多少?
若用此滑轮组将800N的重物匀速提升1m,求:拉力为多少?拉力所做的功是多少?滑轮组的机械效率是多少?
第1题图
2、【当滑轮组处于水平状态时如】图所示,是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图,若已知货物的重量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,工人以V=0.5m/s
的速度匀速前进,经t=100s将货物拉出仓库,取g=10N/kg,求在此过程中:
工人所做的有用功为多大?
工人的拉力为多大?
F
第2题图
实验物重物体上升的高测力计的示测力计移动的次数G/N度h/cm数F/N距离s/cm1632.59265
实验
物重
物体上升的高
测力计的示
测力计移动的
次数
G/N
度h/cm
数F/N
距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
分析表中数据,回答以下问题: 甲 乙
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;
③滑轮组的机械效率与 无关。
小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物若时忽,略绳重及摩擦,它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同)”,理由是: 。
4、【2008年河北省第39题 6分】小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。(己知每层楼高3m)
求:(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;(3)所做的额外功:
5、【2009年河北省第39
5、【2009年河北省第39题 6分】小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用1图8中所示的滑轮,
组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将3.6重N为的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。(忽略摩擦及绳重)
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求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。
6、【2010年河北省第21题 2分】小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如7所图示),
分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分η别、为η。忽略绳重及摩擦,下列 F F
关系正确的是( )
1 2 1 2
A
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