（人教版）中考物理总复习一轮课件：第16课时　滑轮、斜面及机械效率（含详解）

这是一份（人教版）中考物理总复习一轮课件：第16课时　滑轮、斜面及机械效率（含详解），共50页。PPT课件主要包含了F1F2，s2h，snh，力的方向，W有+W额，小于1，图16-1，改变力的方向，图16-2，图16-3等内容，欢迎下载使用。

【点拨】滑轮组绕线作图方法:(1)画最省力的绕法:使与动滑轮相连的绳子段数最多,起点在动滑轮。(2)已知n时的绕法:按照“奇动偶定”的原则,“从内到外”的顺序依次绕线。
基础配练1：如图16-1所示,利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体,动滑轮重2 N,物体被提升了0.5 m,若不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是　　m,绳端的拉力F是　　N。其中定滑轮的作用是　　　　　　　。 
基础配练2：斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,工人师傅小波和小新分别用如图16-2所示的甲、乙两种方法,将同样的物体搬上车,下列说法正确的是(　　)A.甲不能省力,但能省距离B.甲能省力,也能省距离C.乙能省力,也能省距离D.乙能省力,不能省距离
基础配练3：如图16-3所示,用200 N的拉力F把重300 N的物体匀速提升了2 m,此过程中拉力F所做的功为　　　J,该动滑轮的机械效率为　　　。 
基础配练4：在斜面上将一个重4.5 N的物体匀速拉到高处(如图16-4所示),沿斜面向上的拉力为1.8 N,在斜面上移动的距离s=1.2 m,上升的高度h=0.3 m。若把重物直接提升h所做的有用功为　　　J,这个斜面的机械效率是　　 　。 
例1 如图16-5所示,用三个相同的滑轮提起相同的重物时,所需拉力分别为F1、F2和F3,不计绳重和摩擦,若滑轮和物体重分别为2 N和10 N,匀速提升重物G时,拉力F1=　　　　N,F2=　　　　N,F3=　　　　N。
例2 如图16-6所示,两个物体的重力分别是G1和G2,当滑轮平衡时,G1∶G2为(忽略绳重、滑轮重及摩擦)(　　)A.1∶1B.2∶1C.1∶3D.1∶2
例3 如图16-7所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下以2 m/s的速度匀速运动,此时弹簧测力计B的示数为8 N,如果动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和滑轮的摩擦均不计,那么物体A与水平面的摩擦力以及拉力F的功率分别为(　　)A.8 N　16 WB.16 N　32 WC.8 N　32 WD.16 N　64 W
例4 如图16-8所示,某人通过滑轮组提升物体,已知物体在10 s内上升了5 m,物体所受的重力为720 N,绳端的拉力F=300 N,忽略摩擦和绳重,则:(1)绳子移动的距离是　　　　m。 (2)绳子移动的速度是　　　　m/s。 (3)动滑轮所受重力是　　　　N。 (4)拉力的功率是　　　　W。 
例4 如图16-8所示,某人通过滑轮组提升物体,已知物体在10 s内上升了5 m,物体所受的重力为720 N,绳端的拉力F=300 N,忽略摩擦和绳重,则:(5)拉力做的有用功是　　　　J。 (6)滑轮组的机械效率是　　　　。 (7)若绳子能承受的最大拉力为500 N,则此滑轮组能提升的最大物重是　　　　N。 (8)若绳端的拉力为200 N,物体与水平面的接触面积为0.1 m2,则该物体对水平面的压强是　 　　Pa。 
例5 建筑工人用如图16-9所示的滑轮组,在4 s内使重为1 500 N的物体A沿水平方向匀速移动了2 m,所用的拉力大小为375 N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。关于此过程,下列说法正确的是(　　)A.绳子自由端沿水平方向移动了6 mB.物体受到的拉力为750 NC.拉力F的功率为750 WD.滑轮组的机械效率为80%
例6 在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设计了如图16-10所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250 N的拉力在20 s内将重为450 N的材料匀速提升了10 m。(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)(1)求拉力的功率。(2)求该提升过程中此滑轮组的机械效率。(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
例6 在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设计了如图16-10所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250 N的拉力在20 s内将重为450 N的材料匀速提升了10 m。(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)(2)求该提升过程中此滑轮组的机械效率。
例6 在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设计了如图16-10所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250 N的拉力在20 s内将重为450 N的材料匀速提升了10 m。(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
例7 一质量为60 kg的人用如图16-11所示的装置使重500 N的物体A沿水平方向在1 s内匀速运动了10 cm,已知运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍,动滑轮重50 N,在此过程中不计绳重和滑轮间的摩擦,g取10 N/kg。求:(1)绳子自由端移动的速度。(2)人对地面的压力。(3)此滑轮组的机械效率。
例7 一质量为60 kg的人用如图16-11所示的装置使重500 N的物体A沿水平方向在1 s内匀速运动了10 cm,已知运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍,动滑轮重50 N,在此过程中不计绳重和滑轮间的摩擦,g取10 N/kg。求:(2)人对地面的压力。
例7 一质量为60 kg的人用如图16-11所示的装置使重500 N的物体A沿水平方向在1 s内匀速运动了10 cm,已知运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍,动滑轮重50 N,在此过程中不计绳重和滑轮间的摩擦,g取10 N/kg。求:(3)此滑轮组的机械效率。
例8 如图16-12所示,将一个质量为0.5 kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到高处所用的时间为5 s,沿斜面移动的距离s为1 m,上升的高度h为0.4 m,斜面的机械效率为80%。求:(g取10 N/kg)(1)拉力所做的有用功。(2)拉力做功的功率。(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力。
解:(1)拉力所做的有用功W有=Gh=mgh=0.5 kg×10 N/kg×0.4 m=2 J。
例8 如图16-12所示,将一个质量为0.5 kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到高处所用的时间为5 s,沿斜面移动的距离s为1 m,上升的高度h为0.4 m,斜面的机械效率为80%。求:(g取10 N/kg)(2)拉力做功的功率。
例8 如图16-12所示,将一个质量为0.5 kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到高处所用的时间为5 s,沿斜面移动的距离s为1 m,上升的高度h为0.4 m,斜面的机械效率为80%。求:(g取10 N/kg)(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力。
例9 如图16-13所示,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物重G,用它们分别将重力相同的甲、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η甲、η乙。则下列关系正确的是(　　)A.F甲η乙D.η甲=η乙
例10 [2022·自贡]将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成如图16-14所示的甲、乙两滑轮组。使用甲、乙两滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体升高相同的高度。绳子自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是(　　)A.拉力F1一定大于F2B.乙滑轮组的机械效率较高C.甲、乙滑轮组的有用功相同D.甲滑轮组的额外功与有用功的比值较小
【实验器材】滑轮、铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、刻度尺。☆实验主要器材的作用:1.用弹簧测力计测出被提升物体的重力G和绳子自由端的拉力F,弹簧测力计测绳子自由端拉力的时候要沿着　　　　方向　　　　拉动绳子,此时拉力等于弹簧测力计的示数。 2.刻度尺测出　　　　　　　　　　 　和绳子自由端移动的距离s。 
被提升物体上升的高度h
【实验方法】控制变量法。3.探究滑轮组机械效率与所提升重物的重力的关系:控制同一滑轮组提升钩码的高度相同,改变滑轮组所提升钩码所受的　　　　。 4.探究滑轮组机械效率与动滑轮所受重力的关系:控制滑轮组所提升钩码的重力和被提升的高度相同,改变　　 　　。 5.探究滑轮组机械效率与重物被提升的高度的关系:控制同一滑轮组所提升钩码的重力相同,改变提升钩码的高度。
【实验结论】6.同一滑轮组,提升的物体越　　　　,机械效率越高。 7.不同滑轮组提升同一重物,动滑轮越轻(个数少或质量小),机械效率越　　　　。 8.滑轮组的机械效率与提升物体的高度和速度、绳子的段数及省费力情况均　　　　关。 9.提高滑轮组机械效率的方法:①　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　 ;③　　　　　　　　　等。 
增加被提升物体所受的重力
【交流与反思】10.在弹簧测力计静止时读数的错误原因:没有考虑_________ 对滑轮组机械效率的影响。 11.可以省略的工具是　　　　　,省略后用　　　　计算,反而能够提高精准度。 12.增大物重时额外功同时变大的原因:增加物重时滑轮与轴之间的摩擦力增大,克服摩擦力做的额外功增加。13.机械效率总是小于1的原因:　　 　　　 　。
任何机械都不可避免地要做额外功
例 [2022·遂宁]涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊,是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率,节约电能呢?为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图16-16所示(每个滑轮质量均相同),实验数据记录如下表所示。
(1)实验中应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知:第4次实验是用图　　　所示装置来完成的。 
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度　　　　关。 (4)通过比较　　　　(填实验次数的序号)两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。 
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越　　(选填“大”或“小”)。