易错点11 利用滑轮组提升重物的做功及效率问题（原卷版）.docx

易错点11 利用滑轮组提升重物的做功及效率问题

目录

01知识点梳理

02易错陷阱（3大陷阱）

03举一反三

【易错点提醒一】找准滑轮组承担物重的绳子段数

【易错点提醒二】使用滑轮组提升物体，可以省力，但不能省功

【易错点提醒三】提升机械效率应侧重增加有用功或减小额外功

04易错题通关（真题+模拟）

1.

1.滑轮组承担物重的绳子段数为动滑轮承载的绳子段数；

2.有用功表示必须要做的功；额外功表示不需要但又不得不做的功；机械效率强调有用功在总功中的占比；

3.在物理学中，用速度表示物体运动的快慢，速度等于物体运动的路程除以所用时间。

4.常见机械效率公式

(1)竖直提升重物的滑轮组:①η=W有用W总=GhFs=GnF，②η=W有用W总=Gh

(2)水平匀速拉动物体的滑轮组:η=W有用W总=fs物Fs绳=fnF(其中f为物体与水平面间的摩擦力，F为拉力

(3)杠杆的机械效率:η=W有用W总=GhFs(其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度，F

易错陷阱1：分析滑轮组绕线方式的问题

【分析】

使用滑轮组提升重物，相应的分析和计算过程，需依托滑轮组的绕线方式，考生容易出现滑轮组绕线方式的判定错误，错误理解滑轮组绕线中的有效绳子段数应为动滑轮承载的绳子段数的有关问题。

【解题技巧】

1．在滑轮组的动滑轮和定滑轮之间画一条横线，将滑轮组分成两部分；

2．在动滑轮部分，与动滑轮相连接的绳子的段数即为滑轮组绕线的有效段数；

3．滑轮组绕绳采用“奇动偶定”的原则，即当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上。

易错陷阱2：滑轮组提升重物过程中有关省力和省功的问题

【分析】

使用滑轮组提升重物的物理情境中涉及到力和功的概念，使用滑轮组提升重物可以省力，但不能省功，考生容易混淆省力和省功的概念，出现混淆省力模型同时省功的判定错误。

【解题技巧】

1．滑轮组提升重物模型中，确定滑轮组的有效绳子缠绕段数n；

2．判定滑轮组绳子自由端的拉力F与提升重物的对应关系：F=（G物+G动）/n；

3.确定绳子自由端移动的距离s与物体升高的距离为h的对应关系s=nh。

易错陷阱3：使用滑轮组提升机械效率的相关问题

【分析】

机械效率的高低并不决定所用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功中所占的比例大，省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小比阻力小还是大，机械效率高不一定省力，考生在区分匀省力、省功、提升机械效率的过程中容易出现混淆，进而出现分析求解错误的问题。

【解题技巧】

1．判断提升物体过程中的有用功W有用

2．判断提升物体过程中的总功W总

3．求解机械效率η=W有用W

【易错点提醒一】找准滑轮组承担物重的绳子段数

【例1】如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（）

易错分析：混淆滑轮绕线方法，对滑轮组绕线的有效段数的判断方法理解有误。

【答案】C

【知识点】滑轮组提升重物过程中的有效绳子缠绕段数为动滑轮承载的绳子段数

【解析】A和D都能省一半的力，B不省力，只有C用物重的1/3的力就能将重物提起，故选C。

【变式1-1】如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力FA、FB、FC间的关系正确的是()

A.FA∶FB∶FC=3∶2∶1

B.FA∶FB∶FC=1∶2∶3

C.FA∶FB∶FC=6∶3∶2

D.FA∶FB∶FC=2∶3∶6

【变式1-2】如图所示的装置中，滑轮重、绳重和摩擦不计，若拉力F=5N，则甲弹簧测力计的读数为N，乙弹簧测力计的读数为N。

【变式1-3】如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（?）。

A.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:1:4B.F1:F2:F3=2:1:4、S1:S2:S3=2:4:1

C.F1:F2:F3=2:4:1、V1:V2:V3=2:1:4D.F1:F2:F3=2:1:4、V1:V2:V3=2:4:1

【易错点提醒二】使用滑轮组提升物体时，可以省力，但不能省功

【例2】车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是（）

A．绳子自由端被拉下了10m

B．这个滑轮组能省距离

C．这个滑轮组能省力

D．这个滑轮组能省功

易错分析：分析滑轮组提升重物模型过程中，混淆省力与省功的概念。

【答案】C

【知识点】描述物体的运动状态需确定物体运动过程中的