滑轮应用。
基础过关。一、滑轮组:
定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力f= 1/ n g 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力f= 1/ n (g物+g动) 绳子自由端移动距离sf(或vf)=n倍的重物移动的距离sg(或vg)
组装滑轮组方法:首先根据公式n=(g物+g动) /f求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
例1、如图所示,用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈,一小朋友用力一拉,两位大力士竟撞在一起了.这幅漫画说明了。
例2、用如图所示的滑轮组匀速提升600n的重物时,人手实际需提供的拉力应该( )
a.小于200nb.等于200n
c.大于200nd.大于300n
例3、如图所示,每个钩码的质量是50g,滑块a在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动,那么滑块a受到的摩擦力是。
a.2.94 n b.1.96 n c.0.98 n d.0.49 n
二、机械效率:
、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:w有用=gh(提升重物)=w总-w额=ηw总。
斜面:w有用= gh
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:w额= w总-w有用=g动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:w额=f l
3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功。
公式:w总=w有用+w额=fs= w有用/η
斜面:w总= fl+gh=fl
4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
公式。斜面。
定滑轮:动滑轮:
滑轮组: 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。
提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
例4、两个完全相同的滑轮,其重力均为10牛。分别用如图所示的两种方式,将重40牛的物体匀速提升0.5米。则下列判断正确的是(不汁绳与滑轮的摩擦) (
a、力f1和f2大小相等。
b、两机械做的有用功相等。
c、两绳子自由端移动的距离相等
d、两装置的机械效率相等。
例5、计算题。
工人利用图所示的滑轮组将重400n的物体向上匀速提起2m,。所用拉力为250n,滑轮组的机械效率是多少? 若用此滑轮组将重900n的物体竖直向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?
(不计绳重和摩擦的力)小明的解题过程是:
解:w有=gh=400n×2m=800j,w总=fs=250n×2m×2=1000j,η=w有/w总=800j/1000j=0.8=80%
w有ˊ= g/h=900n×2m=1800j,w总ˊ= w有ˊ/η1800j/80%=2250j。
答:滑轮组的机械效率是80%,拉力在这一过程中所做的功是2250j。
上述解答是否有错误?如有错误,指出错误的原因,并对错误加以订正。
5、机械效率和功率(p=w/t) 的区别。
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
例6、关于功率,下列说法中正确的是 (
a.功率越大,做功越多b.功率越大越省力。
c.功率越大,效率越大d.功率越大,做功越快。
例7、下列机械效率的说法正确的是。
a.机械效率可以提高到100% b.机械效率总小于1
c.功率大的机械机械效率高 d.机械效率越高,有用功就越多。
基础过关。1、使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )
2、用图5所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
3、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为f甲、f乙、、f丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
a、f甲<f乙、<f丙b、f甲>f乙、>f丙c、f甲>f乙、=f丙d、f甲=f乙、>f丙
4、如图所示,吊篮的重力为400n,动滑轮重力为50n,定滑轮重力为40n,人的重力为600n,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力( )
a.218n b.220n c.210n d.236n
5、如图装置处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,g1∶g2为。
a、1∶2 ; b、1∶1 ;
c、2∶1 ; d、3∶1.
6.使用滑轮组可以。
a.省力又省距离。
b.可以省力,但不能改变力的方向。
c.既可省力又可改变力的方向
d.费了力但可以省距离。
7.利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛物体,最小的拉力是(不计动滑轮重力及摩擦。
a.600牛 b.300牛 c.200牛 d.100牛。
8.如图9所示,不计滑轮重与摩擦,物体a质量为2千克,物体b质量为5千克,体积为103厘米3。先用手握住a,待放手后 (
a.物体b将沉到杯底b.物体 b将停留在水面下任何地方。
c.物体b将离开水面上升d.物体b最后浮在水面上
9、如图所示装置中,若拉力f=4n,则甲、乙两弹簧的读数分别为( )
a.8n,8n b.12n,8n c.8n,12nd.12n,12n
10、有一滑轮组由三根绳子与动滑轮连接,已知动滑轮重20n,提起物体重70n,不计绳重和摩擦,则使重物匀速上升时所用的拉力( )
a.90n b.50n c.270nd.30n
11、如图所示,g1=20n,台秤示数8n,不计滑轮重,物体g2重( )
a.2nb.18n
c.28nd.20n
12.如图所示,某工人利用滑轮组提升矿井中重800n的物体a,当他所用的拉力f=500n时,物体a在10s内匀速提升2m。若不计摩擦和绳重,下列说法中正确的是 (
a.滑轮组的机械效率为85% b.动滑轮的重力为200n
c.拉力所做的额外功是1000j d.拉力的功率为200w
13.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,不计绳重和滑轮轴摩擦、绳子的伸长,(g=10n/kg),则( )
a.前、后两次滑轮组的机械效率相同
b.后一次绳端拉力做的功为1380j
c.动滑轮受到的重力是40n
d.前一次绳端拉力的功率是144w
拓展提升。1、如图所示,已知物重为g,则各图中的拉力f各为多少?(滑轮组及摩擦不计)
f1f2f3f4=
2.右上图是用来提起货物的简单机械组合装置,已知bo=2ao。若该装置的机械效率是80%,当吊起重为1000n的货物是,拉力f与货物重g之比为。
3、用滑轮组将一个重为5n的物体匀速提升10cm,由图9可知,绳端受到的拉力。
f为 n,绳端移动的距离s为 cm,滑轮组的机械效率η为 。
4.深圳市**投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造。施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220n的泥桶,动滑轮重为20n,不计摩擦及绳重(如右图所示)。
若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.
求: (1)工人使用滑轮组时做的有用功为焦。
(2)工人拉绳子的力为牛;拉力的功率为瓦。
(3)滑轮组的机械效率为。
5、如下左图所示,在水平面桌面上放一个200n重的物体,物体与桌面的摩擦力为40n,匀速拉动物体时,水平拉力f应为。
6、如下中图所示的装置中,已知重物g1=500n,重物g2=1200n,在不考虑摩擦和其他阻力情况下,使重物g1保持平衡的拉力f应等于。
7、如下右图所示,当f=800n时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力等于。
5题图6题图7题图。
8.如图所示,有四个滑轮组,若分别用来把60 n的重物提起。在动滑轮、绳重和摩擦不计的情况下,则f1=__n,f2=__n,f3=__n,f4=__n。
9.根据图中的省力要求,画出绕绳子的方法(不计摩擦及滑轮重).
10、小明家住二楼,正在装修房子.小明想采用如图8所示的滑轮组,站在地面上用较省力的方法将装修材料运送到二楼窗口处.
(1)请你帮助小明把滑轮组的绕线方法画出.
(2)若装修材料重600n,把它运送到4m高的二楼窗口处,小明需要做多少功?
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