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1、功与滑轮组经典精讲功与滑轮组经典精讲 重难点突破 一、定滑轮 定义：中间的轴固定不动的滑轮。 实质：等臂杠杆。 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 理想的定滑轮： （不计轮轴间摩擦）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） 。 二、动滑轮 定义：和重物一起移动的滑轮。 实质：动力臂为阻力臂 2 倍，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。 1 理想的动滑轮： （不计轴间摩擦和动滑轮重力）F=(G 物+G动)。 2 1 =2 倍的重物移动的则拉力 F=(G 物+G动)绳子自由端移动距离 sF （或速度 vF） 2
2、距离 sG（或速度 vG） 。 三、滑轮组：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组 判断滑轮组的用力情况隔离法： “用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离， 以重物和动滑轮为研究对象” 。 四、机械效率 W 有用 W 总 100% 金题精讲 题一：如图所示，在 A 处或 B 处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮 组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。 题二：用如图所示装置测量动滑轮的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧 测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。实验数据如下表。 （1）第次实验时，测得动滑轮的机械效率约为_。 （2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效
3、率将 _；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将 _。（选填“增大”“减小”或“不变”） （3）分析表中数据可知，F G 动+G 2 ，可能的原因是：_。 序号 动滑轮重 钩码重力G/N 钩码上升绳的拉力绳端移动距离 机械效率 G 动 /N高度h/mF/Ns/m 0.1 0.1 0.2 1 2 2 0.2 0.2 0.2 0.6 1.1 1.2 0.4 0.4 0.4 83.3% 83.3% 题三：肥胖可能会引发许多慢性疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻 炼，配重由若干金属块（每块质量为10 kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选 择配重的金属块数量。 （杆重、绳重、摩擦
4、均不计，g 取 10 N/kg） （1）拉力器上的滑轮均属于_（选填“定”或“动” ）滑轮。 （2）若该人的质量为 85kg，他一次最多能拉起_块金属块。 （3）当他选择 6 块金属块时，把拉杆向下拉动 0.5 米，若累积拉动100 次，拉力 共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量 10%用于拉力做功，则相当于消耗多少 克脂肪？（已知 1 克脂肪在体内完全氧化约释放 37.5 千焦的能量） 题四：如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为 20N 的物体沿竖直方向在 4 s 内 匀速提升了 2 m，所用拉力 F 为 12.5 N下列说法中正确的是（） A动滑轮重 7.5 NB4 s 内拉力 F 做功
5、25 J C4 s 内拉力 F 的功率为 6.25 WD滑轮组的机械效率为 80% 题五：如图甲所示，轻质硬杆 K 左侧与墙体相连（可自由转动，不能水平移动） ， 右侧与 A 固定；长方体滑块 B 置于光滑水平地面上，A 与 B 的接触面粗糙程度不 变，A、B 间的滑动摩擦力大小为 f；人的重力为 G 人，与地面的接触面积为 S人； 动滑轮 P 的重力为 GP在拉动过程中选取了三段时间，用表格记录了 A、B、C 的运动状态，图乙记录了绳对 C 竖直向上的拉力 FC，图丙记录了人对绳竖直向下 的拉力 FD在拉动过程中，B 足够长，A 始终没有掉下；C 受水的阻力、C 露出 水面后表面附着的水的质
6、量忽略不计；运动中空气阻力不计；细绳的质量、滑轮 与轴的摩擦忽略不计；绳或竖直或水平，不可伸缩且长度足够。求： （1）在 46 s 内，杆 K 对 A 作用力的方向，并简述理由。 （2）在 02 s 内，人对地面的压强 p 人为多少？（用字母 FC、f、S人、GP、G人 表示）在 46 s 内人对地面的压强比 02 s 减小了多少？（用字母 f、S 人表示） 02 s46 s810 s 相对地面静止相对地面静止相对地面静止 向左匀速直线运动向右匀速直线运动向右匀速直线运动 浸没在水中，浸没在水中，在空中， 以 2 cm/s 速度匀速下降以 4 cm/s 速度匀速上升 以 6 cm/s 速度匀速上升 A B C 功与滑轮组经典精讲 金题精讲 题一：如图所示。 题二： （1）90.9%（2）增大减小（3）轮轴间有摩擦 题三： （1）定（2）8（3）8 g 题四：D 题五： （1）A 受到杆 K 的作用力 FK向左。因为在46 s内，A 静止，B 向右运动， B 受到的 A 对 B 的摩擦力向左，根据相互作用力，则 B 对 A 的摩擦力向右。A 处 于静止状态，水平方向必定受平衡力作用，所以 FK向左。 （2）在 02 s 内，人对地面的压强为p 人 = 2G 人 -G P F C f 2S 人 ；在 46 s 内人对 地面的压强比 02 s 减小了 f 。 S人