机械效率+受力分析 浮力+滑轮
滑轮组机械效率
①动力对滑轮组做的总功为
②1分钟内拉力做功为
三、当使用滑轮组沿竖直方向拉物体时，求滑轮组机械效率的几种方法
（1）考虑动滑轮自重，摩擦阻力及绳重等所有额外功的情形
使用滑轮组做的总功为
因为物体沿竖直方向被匀速提起，则物体受平衡力作用，则有：
2、如图6所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)
3、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）
A．功率大的机械，做功一定多
A、使用甲机械做功省力B、甲机械做功快
C、相同时间内，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机械完成的功多
D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。
6、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图8所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
（1）小红__________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：
（2）用同一滑轮组（即 一定时）提升不同的物重时，由于额外功一定，当所提升的物重越大时，滑轮组所做的有用功越多，机械效率越高。
例4.某同学做滑轮组机械效率的实验中，用图4所示的甲、乙两滑轮组提升同一重物，若物重为120N，每个动滑轮重20N，（摩擦不计），求：①通过计算比较甲、乙滑轮组的机械效率。②若甲挂的重物为180N，它的机械效率为多少？
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率引言在机械领域中，滑轮组是一种常见的机械装置，它由多个滑轮组成，用于改变力的方向和大小，以便完成各种机械工作。
在滑轮组中，机械效率是一个非常重要的概念，它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。
本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。
滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。
通常情况下，滑轮组的机械效率是小于1的，这是因为在滑轮组中，存在一些能量损失，如摩擦损失和弹性变形损失。
因此，实际输出功率会小于输入功率。
影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响，下面将介绍其中几个主要的因素。
摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。
在滑轮组中，滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦，从而导致能量损失。
为了降低摩擦损失，可以采取一些措施，如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。
弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。
当滑轮和滑绳受到力的作用时，它们可能会产生弹性变形，从而导致能量损失。
为了减少弹性变形损失，可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。
机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。
机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离，如果间隙过大，会导致力的损失和能量的浪费。
因此，在设计滑轮组时，需要合理控制机械间隙，确保力能够有效传递。
滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。
摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能，如果摩擦率过大，会导致能量损失增加。
因此，在选择滑轮材料和表面处理时，需要考虑其摩擦率，以提高机械效率。
计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率，我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。
实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。
而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。
机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置，它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。
机械效率计算题
机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．（1）当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为多少？（2）拉力F为多少时，恰能让重物G匀速上升．（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？2.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。
物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。
求：（g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到的浮力；（3）拉力的功率及滑轮组的机械效率。
（结果精确到0.1%）4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg，物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。
（不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率。
（精确到0.1%)5.为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。
校车和师生的总质量为6000kg。
12章滑轮机械效率知识点总结
第十二章 简单机械-----滑轮机械效率知识点总结 滑轮1、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离S=重物移动的距离h ，绳子自由端移动速度v s =重物移动的速度v G 。
2、 动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，（不一定省一半力）但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G ，只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 12(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=2倍的重物移动的距离h(或v 物)例题：图甲旗杆顶的定滑轮不省力，但可以__________________；图乙起重机的动滑轮可以省力，但____________改变力的方向．3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③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S 绳(或v 绳)=n 倍的重物移动的距离h(或v 物)④绳子段数的判断方法：数动滑轮上的绳子段数。
作图：奇动偶定，绳子段数是奇数，从动滑轮上绕，绳子段数如果是偶数则从定滑轮绕。
或判断滑轮组绳子段数n 的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n 就是几．如图甲、乙所示．4.斜面与轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一 定夹角的倾斜平面由①___________和②__________组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴 特点 省力机械 能够连续旋转的③________，支点就在④________，轮轴在转动时轮与轴有相同的⑤________应用楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【图片解读】1．如图所示的盘山公路相当于简单机械中的____，在上面行驶时可以____．l 1 l 2 F 2 F 1 F 1l 1 F 2l 2三、机械效率1．有用功、额外功、总功有用功我们需要的、必须要做的功叫做有用功，用W有表示额外功我们在做有用功的同时，还不得不多做的功叫做额外功，用W额表示总功有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示．用公式表达为________________2.机械效率(1)定义：物理学中，将___________跟____________的比值叫做机械效率，用_________表示．(2)表达式：η＝W有/W总(3)说明：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总________总功，故机械效率总________1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力_________．3．滑轮组的机械效率(1)η＝W有/W总=Gh/Fs(2)结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越__________；提升相同重物，动滑轮越多，机械效率越____________，但越____________力．(3)提高机械效率的方法：___________动滑轮的重；加润滑油，减小___________；____________物重. —————————————————————————————————————————————四、简单机械的机械效率公式（1）斜面：①W有用=G·h②W额外=f·S③W总=F·S = G·h＋fS⑥斜面上F≠f,求f要求额外功（2）杠杆：①W有用=G物·h②W额外③W总=F·S（3）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组①W有用=F有S有=G物·h ⑥求拉力的功率P=W总/t=Fv绳=Fnv物②W额⑦求绳子端拉力公式：F= 1n(G物+G动)不计绳重摩擦③W总=F·S=F·nh；不计绳重及摩擦时W总=（G物＋G动）·h。
中考物理必刷——计算题及解析
中考物理必刷——计算题及解析1.三峡双线五级船闸规模举世无双，是世界上最大的船闸。
它正常蓄水位为海拔175米高程，坝下通航最低水位62米高程，船闸上下落差达113米左右，相当于40层楼房的高度。
现有一艘排水量为3000吨的轮船要由下游通过船闸到达上游，设每级闸室落差均为22米，如图所示。
g＝10N/kg，求：（1）轮船受到的重力；（2）阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差；（3）将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功；（4）分析说明轮船由下游提升到上游过程中的能量转化情况。
【答案】解：（1）根据漂浮条件和阿基米德原理，排水量为3000吨的轮船的重力为G=F 浮=G排=m排g=3.0×106kg×10N/kg=3.0×107N（2）已知船闸上下落差达22米左右，阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差为ΔF=ΔpS=ρ水gΔℎS=1.0×103kg/m3×10N/kg×22m×10−3m2=220N（3）轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功为W=GΔℎ= 3.0×107N×22m=6.6×108J（4）轮船由下游提升到上游，水从上游由于重力的作用流向下游，水的重力势能减小，轮船的重力势能增加。
【分析】（1）求解浮力的大小，可以利用阿基米德原理求解，即物体受到的浮力等于排开液体的体积；（2）结合轮船受到的浮力和受力面积求解压力差即可；（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；（4）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
2.由于突降暴雨，一件体积为0.3m3的物资浸没在了水坑中，其上表面距水面2m。
如图是打捞物资所用起重机滑轮组的装置图，动滑轮重为600N且始终露在水面外，电动机的输出功率恒为9kW。
滑轮组机械效率例题辨析
滑轮组机械效率例题辨析作者：张忠飞来源：《学苑创造·C版》2017年第06期在中考复习阶段，不少同学觉得滑轮组机械效率的题目太难，很容易套错公式。
为什么会出现这样的问题？该如何解决？在回答这些问题之前，老师带大家先来回顾2016年南宁市物理学科中考试卷第29题——（2016，南宁）如图1所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。
已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。
当物体质量为2kg 时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。
求：（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度运动时，拉力的功率。
这道题其实并不难，但是不少同学在解答问题（2）时，会出现乱套公式的现象，如：错误解法1：=50%，其中，=20N，解得=38N；错误解法2：=50%，其中，=20N，解得=20N。
使用上述两种错误解法的根本原因在于，同学们不理解滑轮组机械效率中有用功的深刻含义，总是错误地认为或死记成。
下面，老师将剖析有用功及总功的深刻含义，并将原形公式的拓展改造成普适公式，以提升同学们滑轮组机械效率的解题效率。
一、理解机械效率工作效率就是指工作产出与投入之比。
因此，对于匀速提升重物的问题而言，如图2所示，当我们徒手匀速提升重物时，人提供的拉力，拉力全部用于提升重物，此时工作产出与投入比等于1，即效率为百分之百。
分析可知，尽管徒手提升重物的方式可以做到工作效率等于百分之百，但无法实现省力及改变人出力的方向，所以需要借助动滑轮、定滑轮来实现这一想法，为工作带来便利。
如图3-1所示，在提升重物过程中，借助滑轮组实现了省力与改变力方向的目的，整个装置如图3-2所示，使用该装置提升重物时，人的拉力需克服动滑轮的自重及挂在动滑轮上绳子的拉力FT做功，这是使用滑轮组工作时的工作总投入，即为总功。
初二物理(北京版)-探究影响滑轮组机械效率的因素-教案
科目物理教材北京版学段八年级下册本课标题探究影响滑轮组机械效率的因素教学目标设计知识与技能1．理解有用功、总功的概念2．会使用弹簧测力计和刻度尺测量滑轮组的机械效率3．理解物重、动滑轮重和滑轮与轴的摩擦可以影响滑轮组机械效率过程与方法1.通过猜想、测量、验证不同滑轮组的机械效率不同，以及进一步探索同一滑轮组机械效率是否相同的过程，体会科学探索的过程；2. 通过对滑轮组额外功的测量、对比和分析，培养学生记录数据、分析数据的能力。
情感态度与价值观1.让学生体会，在实际测量中，要尊重实验客观事实。
在认识事物和探索的规律的过程中抓住主要矛盾忽略次要矛盾的重要性。
2.在探究滑轮组机械效率的过程重，体会机械的使用对社会发展的作用，意识到提高机械效率的必要性。
教学重点 1.有用功和总功的讲解2.测量动滑轮对物体的拉力3.记录、分析实验数据教学难点1．如何测量滑轮对重物拉力2．探究滑轮组机械效率与物重是否有关时，避免循环论证教学流程比较不同滑轮组做相同有用功时的机械效率分析、猜想、验证影响滑轮组机械效率不等因素比较相同滑轮组做不同有用功时的机械效率分析、猜想、验证影响滑轮组机械效率不等因素测量滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率与动滑轮重有关滑轮组的机械效率与物重有关与提升物体高度无关问题解疑学以致用小结实际测量中，不能忽略次要因素。
探究规律是可抓住要因素忽略次要因素教师活动问题：不同滑轮组，做相同的有用功机械效率相同吗？验证猜想：测量两滑轮组机械效率问题：如何测量滑轮组的机械效率分析学生方案回顾机械效率：滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值，总功是外界对滑轮组的输入功，此时是人手对滑轮组的拉力F做的功，等于绳子末端受到的拉力F乘以绳子末端被拉过的距离S。
滑轮组对外输出的功叫做有用功，那么有用功是哪个力做的功呢？显然是动滑轮对外的拉力T做的功是有用功。
三种情景下的拉力T的大小分析情景一中如果物体在变速上升的过程中，动滑轮对物体的拉力T不等于G,只有使物体匀速上升，动滑轮对物体的拉力T=G，所以这种情景下要想测量滑轮组的机械效率，必须让重物匀速上升。
中考物理浮力类问题-经典压轴题含答案解析
一、初中物理浮力类问题1．重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为 4N 的水｡若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知 ρ酒<ρ 水，则溢出酒精的重力大小（ ） A ．一定小于4牛 B ．可能等于5牛 C ．一定等于4牛 D ．可能大于5牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为4牛的水，则由阿基米德原理可知，小球在水中受到的浮力为F 浮=G 排=4N小球的重力G =5N ，则G ＞F 浮，所以由浮沉条件可知，小球在水中会下沉到烧杯的底部，小球的密度ρ球＞ρ水，根据F 浮=ρ水gV 排可知小球的体积为F V V gρ==浮排水 由于ρ酒＜ρ水，ρ球＞ρ水则ρ球＞ρ酒；根据物体的浮沉条件可知，该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，一定会下沉；则小球此时受到浮力F F gV g F g ρρρρρ'==⨯=⨯浮酒酒酒浮浮水水由于ρ酒＜ρ水，所以F 浮′＜F 浮=4N根据阿基米德原理可知，溢出酒精的重力大小一定小于4N 。
故选A 。
2．如图，两个相同的空塑料瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直的浸没在水中，甲瓶口朝上，乙瓶口朝下，若甲瓶恰好悬浮，则（ ）A．乙瓶可能悬浮B．两瓶受到的浮力相等C．甲瓶内气体的压强较大D．乙瓶内气体密度较大【答案】D【解析】【详解】AB．已知两个空塑料瓶是相同的，则两个空塑料瓶的重力相等；甲瓶恰好悬浮，则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力；由图可知：乙瓶的橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显，则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积，根据阿基米德原理可知：乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力，则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力；所以，乙瓶会下沉，故AB不符合题意；CD．由于两个空塑料瓶是相同的，瓶内空气质量相同，乙瓶橡皮膜凹进得更多，体积变小，故乙瓶内空气的密度变大；乙瓶内空气的压强也变大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．三个相同容器里盛有密度不同的三种液体，将同一个小球先后放入三个容器中，静止时位置如图所示，容器中的液面到容器底的距离都相等。
中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题11机械效率的计算含解析
专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率（1）定义：物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。
（2）公式：100%W W η=⨯有用总（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意：机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动）当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总－W 有=Fs －Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总（任何情况下都适用）； 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。
当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总－W 有=Fs 绳－fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意：（1）当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。
（2）由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。
（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。
2020-2021中考物理浮力类问题(大题培优 易错 难题)含详细答案
一、初中物理浮力类问题1．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ，连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。
圆柱体M 高为3m ，底面积为0.02m 2，密度为34.510⨯kg/m 3。
在绳端拉力F 作用下，圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，在这个过程中，拉力F 的功率为160W ，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T 。
在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N/kg 。
下列选项中正确的是A ．压强p 的最小值为15000PaB ．拉力T 的大小为2700NC ．拉力F 的大小为640ND ．滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据=F gV ρ浮液排，求得M 所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M 的重力，从而可求得拉力F 大小； (2) 因M 有三段绳子承担，根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮，可求得拉力T 的大小； (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ，可知圆柱体M 的下表面受到水的压力，再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。
【详解】C ．圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，注意物体上升了12m ，可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ，根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。
机械效率与杠杆难题
机械效率计算（二）一、教学目的：1、掌握杠杆、滑轮力的分析。
2、掌握滑轮组机械效率的计算方法。
3、掌握杠杆滑轮机械效率的几种典型题。
二、知识讲解：1、使用杠杆、滑轮的目的就是为了省力或者费力省距离。
对于省力滑轮，省力非距离。
对于费力滑轮来说，它费力省距离。
已知：物体重力为G物、滑轮重力为G动、绳子股数n、物体移动的速度V物、人拉力移动的速度为V、物体移动的距离h、人拉力移动的距离为S。
则有：1、绳子的拉力F拉= 。
2、V物与V的关系：3、S与h的关系：。
4、机械效率η= 。
2、使用杠杆时，杠杆受力分析，注意：杠杆一般只受拉力个压力，在做题前一定要先看看杠杆本身的质量是否忽略不计，要是没有忽略，则受分析时要分析重力。
而且对杠杆不但要分析受力，也要分析对于杠杆的力臂关系。
3、在力学中，我们受力分析就是要列相应的方程。
对物体受力分析得到力的方程，对杠杆受力分析等到杠杆平衡方程，对动滑轮受力分析等到两端的拉力方程。
例1．如图21所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AB呈水平状态，AO = 40cm，BO= 10cm。
Q是一个重为5N、横截面积为200cm2的盖板，它通过细绳与杠杆的A端相连。
在水箱右侧的水平工作台上，有一台质量为60kg的电动机通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。
若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，电动机对绳子的拉力为F1，工作台对电动机的支持力为N1；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，电动机对绳子的拉力为F2，工作台对电动机的支持力为N2。
已知N1与N2之比为69∶77，盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，电动机对绳的拉力与电动机所受重力在同一直线上，取g=10N/kg。
求：（1）当水箱中水深为100cm时，盖板上表面所受水的压强。
（2）电动机对绳子的拉力F1∶F2。
（3）电动机对绳子的拉力为F1时，滑轮组的机械效率η1。
中考物理与浮力类问题有关的压轴题附答案解析
一、初中物理浮力类问题1．如图所示，水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。
其中甲容器内只有水；乙容器内有木块漂浮在水面上；丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上，塑料盒底始终与容器底平行，且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半；丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。
已知四个容器中的水面一样高，ρ木=0.6×103kg/m 3，ρ酒精=0.8×103kg/m 3，ρ铝=2.7×103kg/m 3，对于这一情景，有如下一些说法： ①各容器对水平桌面的压强相同；②向乙容器中倒入酒精后，木块底部受到的压强将增大；③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上，塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值；④将悬吊铝球的细线剪断后，丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。
上述说法中正确的一组是（ ）A ．①②B ．②③C ．③④D ．①③【答案】D 【解析】 【分析】①综合分析四个容器的受力情况，利用P =FS可比较它们对桌面的压强大小；②利用物体漂浮时受到浮力不变，底部受到液体压力不变分析；③利用物体从水中出来的体积等于水在容器中下降的体积可解得；④将悬吊铝球的细线剪断后，丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。
【详解】①甲、乙 、丙 、丁容器中水面相平，由p gh ρ=液液，F =pS 又底面积相等，得容器底部受水的压力相等，而容器的底部只受水的压力，又是圆柱形容器，容器壁不承受液体压力，也不因液体作用对底部产生附加压力，故容器底部受到的压力等于容器中所有物体的向下压力，所以四个容器中，各容器中所有物体向下压力相等，而容器又相同，故四个容器对桌面的压力相等；由于四个容器底面积相等，由P =FS可知各容器对水平桌面的压强相同故①正确。
②向乙容器中倒入酒精后，使水的密度减小，但木块还漂浮，木块受到浮力不变，上表面没有水，所以木块受到水向上压力大小没变，等于浮力，木块底面积也没变，故木块底部受到的压强不变，故②错误；③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上，由于前、后都漂浮，塑料盒的总重力减小，受到浮力减小，造成排开水的体积减小，设为V ∆排 ，盒底相对水面上升为h 升，由题意有==V S h S h ∆排升容器降盒1=2S S 盒容器=2h h 升降又塑料盒底距容器底的距离的增大值为=2=h h h h h h '=--升降降降降故③正确；④将悬吊铝球的细线剪断后，丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大小，因为拉力小于重力。
专题13-2 简单机械 第2节 滑轮 斜面 机械效率(解析版)
第十三课简单机械第2节滑轮斜面机械效率基础知识过关一、滑轮二、斜面和轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由轮和轴组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的杠杆三、功的分类1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W 有表示。
2.额外功：使用机械时，克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的一些功，用W 额表示。
3.总功：有用功与额外功之和，用W 总表示。
四、机械效率1.定义：物理学中，将有用功和总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。
2.计算公式：η=有总。
注意：机械效率通常用百分数表示。
3.滑轮组和斜面的机械效率机械图示有用功总功机械效率W 有=Gh，G为物重，h 是物体上升的高度W 总=Fs，F 是拉力，s 为绳子移动的距离，s=nh，n 为承担物重的绳子段数η=有总=K F=BW总=FL，F是拉力，Lη=有总=K F为拉力移动的距离高频考点过关考点一：滑轮、滑轮组的相关计算1．（2022•菏泽）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（）A．工人所用的拉力为200NB．动滑轮的重力为100NC．拉力的功率为150WD．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变【答案】C【解答】解：A、由图知有3段绳子提升重物，所以s＝3h，根据η＝＝＝＝＝80%，解得工人所用的拉力为：F＝250N，故A错误；B、忽略摩擦及绳重，根据F＝（G+G动）知动滑轮的重力为：G动＝3F﹣G＝3×250N﹣600N＝150N，故B错误；C、由图知有3段绳子提升重物，则绳子移动的速度为：v绳＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，拉力的功率为：P＝＝＝Fv＝250N×0.6m/s＝150W，故C正确；D、忽略摩擦及绳重，根据η＝＝＝＝＝知提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不同，故D错误。
中考物理命题热点突破技巧方法13 机械效率(含解析)
中考物理命题热点突破技巧方法十三：机械效率中考透视明确航向本专题中有关机械效率的计算及定性分析，测滑轮组的机械效率的实验等是各地普遍考查的重点.题型主要有选择、填空、作图、实验探究及计算题等．纵观近年全国中考题，有关机械效率的计算题常与功率、压强、密度、浮力结合在一起考查，难度明显增大.典例探究提炼技法考点一：机械效率概念的的理解【解法技巧】①首先要明确机械效率的物理意义：机械效率是机械性能的重要标志之一，它反映机械对总功的利用率；②然后从机械效率的公式入手分析：由公式可知,当额外功一定时,机械做的有用功越多,机械效率越高。
当机械所做的有用功一定时,机械做的额外功越少,机械效率越高。
可见，机械效率与机械是否省力、做功多少、做功快慢都无关。
【例1】：（2017•来宾）下列关于机械效率的说法正确的是（）A．越省力的机械，机械效率越高B．做功越少的机械，机械效率越低C．做功越慢的机械，机械效率越低D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高考点二：定性比较或计算机械效率的大小【例2】：（2017•佳木斯）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（）组动定动定组C．η定＜η动＜η组D．η定＜η组＜η动【例3】：（2017•随州）同一物体（质量为m）先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速提升，两次提升高度均为h，两次拉力大小均为mg43，斜面长AB=2h，则这两次提升物体的机械效率比较（）A．η甲＞η乙B．η甲＜η乙C．η甲=η乙D．条件不足无法比较【例4】：（2017•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（）A．0.4J 83.3%B．0.8J 91.7%【解法技巧】①审题：明确已知量和待求量；进而分析额外功产生的原因；②然后根据已知量选择合理的公式分别表达出总有、WW；③最后利用或计算。
例析中考物理中的滑轮问题
例析中考物理中的滑轮问题郑步祥(江苏省盐城市射阳外国语学校ꎬ江苏盐城２２４３００)摘㊀要:滑轮是初中物理中的重要模型ꎬ也是历年中考的必考点.由于滑轮问题容易与其他知识点ꎬ例如浮力㊁摩擦力㊁受力分析等相结合ꎬ因此该类问题的综合性比较强ꎬ难度系数也比较高ꎬ文章例析中考中的滑轮问题ꎬ以期为教师和学生提供参考.关键词:中考ꎻ物理ꎻ滑轮中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)２３－０１１８－０３收稿日期:２０２３－０５－１５作者简介:郑步祥(１９８６.８－)ꎬ男ꎬ江苏省盐城人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事初中物理教学研究.㊀㊀滑轮问题是中考物理比较常见的一类题型ꎬ无论是在客观题部分ꎬ还是在解答题部分ꎬ甚至在实验题ꎬ都有可能涉及到滑轮问题.１滑轮组的设计问题在中考物理的作图题中ꎬ经常会出现滑轮组的设计问题.一般情况下ꎬ该类题型的滑轮组由一个动滑轮一个定滑轮组成ꎬ而解答此类问题是按照一定的解题步骤进行的ꎬ即先要计算出绳子的股数(其是解题的关键和突破口)ꎬ然后在确定动定滑轮的个数以及绳子的固定端所在的位置ꎬ最后可设计出满足题意的滑轮组[１].例１㊀一根绳子最大能承受的拉力为１０００Ｎꎬ请设计一个滑轮组能吊起３３００Ｎ的物体ꎬ画出滑轮组的组装图(其中各滑轮的质量以及摩擦力不计).解析㊀(１)确定承担物重的绳子的股数:ｎ＝ＧＦ＝３３００Ｎ１０００Ｎ＝３.３ʈ４ꎻ(２)确定动滑轮的个数:Ｎ＝４２＝２ꎻ(３)确定定滑轮的个数:①绳子的拉力方向向下其定滑轮的个数为２个ꎻ②绳子的拉力方向向上其定滑轮的个数为１个ꎻ(４)确定绳子的固定端的位置:固定端在定滑轮上ꎻ(５)绕绳:①用两个定滑轮ꎬ绳子先固定在定滑轮位置ꎬ绕过下面的动滑轮ꎬ再绕到上面的定滑轮ꎬ这样反复完成即可得到第一种情况的滑轮组ꎻ②用一个定滑轮ꎬ绳子先固定在定滑轮位置ꎬ绕过下面的动滑轮ꎬ再绕到上面的定滑轮ꎬ这样反复完成即可得到第二种情况的滑轮组.满足题干要求的滑轮组的组装图如图１所示.图１㊀滑轮组组装图点拨㊀需要学生特别注意的是:(１)在计算绳子的股数时ꎬ如果重物的质量除以绳子拉力不能实８１１现整除时ꎬ要用舍尾法取整ꎬ千万不能运用四舍五入取整ꎻ(２)在确定滑轮的个数时一定要分类讨论ꎬ而其分类的大方向是股数的奇偶ꎬ但在讨论定滑轮时ꎬ还要根据其拉力方向分类ꎻ(３)确定绳子的固定端的位置的原则为股数为偶数则在定滑轮ꎬ股数为奇数则在动滑轮ꎻ(４)在绕绳时一定要按照一定的顺序ꎬ即由内向外依次绕绳.２滑轮组的机械效率计算滑轮组的机械效率是每年中考的必考题型ꎬ此类题型所考查的知识点比较综合一般涉及做功ꎬ且容易与摩擦力等知识点相结合[２].例２㊀如图２所示ꎬ用两组配置相同但绕线方式不同的滑轮组提升重物(摩擦力不计).下列说法正确的是(㊀㊀).图２㊀滑轮组Ａ.甲滑轮组比乙滑轮组省力且甲滑轮组的机械效率比较高Ｂ.乙滑轮组比甲滑轮组省力且乙滑轮组的机械效率比较高Ｃ.甲㊁乙两滑轮组的省力程度是不同ꎬ但其机械效率是相同的ꎻＤ.甲㊁乙两滑轮组的省力程度相同且其机械效率也是相同的解析设两滑轮组所悬挂的物体重都为Ｇꎬ动滑轮重为Ｇ动.甲图是由两段绳子拉重物的ꎬ故其绳子的拉力Ｆ＝１２(Ｇ＋Ｇ动)ꎻ而乙图是由三段绳子拉重物的ꎬ故其绳子的拉力为Ｆ＝１３(Ｇ＋Ｇ动).因此可得甲㊁乙两滑轮组的省力程度是不同ꎻη＝Ｗ有用Ｗ总＝ＧｈＧｈ＋Ｇ动ｈ＝ＧＧ＋Ｇ动＝１１＋Ｇ动Ｇꎬ因为两组滑轮组所提升的重物相同且动滑轮也是相同的ꎬ所以甲㊁乙两滑轮组的机械效率是相同的.点拨㊀在摩擦力不计的情况下ꎬ若有ｎ段绳子拉重物ꎬ则其绳子的拉力为Ｆ＝１ｎ(Ｇ＋Ｇ动).而在算机械效率时ꎬ则根据η＝Ｗ有用Ｗ总ꎬ因此在计算时一方面要记住该公式ꎬ另一方面要看清题干中的摩擦力等力是否不计ꎻ此外我们还可以通过此公式发现ꎬ要想增大机械效率ꎬ可以通过降低动滑轮的质量来实现.３滑轮组中的拉力与速度的计算滑轮组的中拉力与速度的计算是滑轮组问题最常见㊁最基础的问题ꎬ在许多中考试题中ꎬ经常会将滑轮组设置得比较复杂ꎬ或将滑轮组模型与弹簧等结构结合起来进行考查[３].例３㊀如图３所示ꎬ其中物体Ａ㊁Ｂ都恰好处于静止状态(其中各滑轮的质量以及滑轮间的摩擦力不计)ꎬ下列说法正确的是(㊀㊀).图３㊀滑轮组Ａ.物体Ａ㊁Ｂ的重力关系为Ｇ１＝２Ｇ２ꎻＢ.物体Ａ所受的摩擦力为ｆＡ＝２Ｇ２ꎻＣ.物体Ａ所受力的合力的方向为向右ꎻＤ.物体Ａ受到３个力ꎬ而物体Ｂ受到２个力.解析㊀因为物体Ａ㊁Ｂ都处于静止状态ꎬ所以物体Ａ㊁Ｂ处于平衡状态ꎻ以物体Ａ研究对象ꎬ此时物体Ａ受到向下的重力Ｇ１ꎬ桌子对物体Ａ的支持力ＦＮꎬ绳子对物体Ａ向右的拉力ＦＴＡ以及向左的摩擦力ｆＡꎬ所以可得Ｇ１＝ＦＮ㊁ＦＴＡ＝ｆＡꎻ以物体Ｂ为研究对９１１象ꎬ此时物体Ｂ受到向下的重力Ｇ２以及绳子对物体Ｂ向上的拉力ＦＴＢꎬ所以可得Ｇ２＝ＦＴＢ.通过题图可得ꎬＦＴＡ＝２ＦＴＢ.在选项Ａ中ꎬｆＡ＝μＦＮ＝μＧ１＝ＦＴＡ＝２ＦＴＢ＝２Ｇ２ꎬ即μＧ１＝２Ｇ２ꎬ所以物体Ａ㊁Ｂ的重力关系为μＧ１＝２Ｇ２ꎬ故选项Ａ错误ꎻ在选项Ｂ中ꎬｆＡ＝μＦＮ＝μＧ１＝ＦＴＡ＝２ＦＴＢ＝２Ｇ２ꎬ故选项Ｂ正确ꎻ在选项Ｃ中ꎬ由于物体Ａ处于平衡状态ꎬ此时其合力为０ꎬ故选项Ｃ错误ꎻ在选项Ｄ中ꎬ物体Ａ受到４个力ꎬ分别为重力Ｇ１㊁支持力ＦＮ㊁绳子拉力ＦＴＡ㊁摩擦力ｆＡꎻ物体Ｂ受到２个力ꎬ分别为重力Ｇ２㊁绳子拉力ＦＴＢꎬ故选项Ｄ错误.综上所述ꎬ本题选择Ｂ.点拨㊀从本题的解析过程ꎬ我们可以看出其突破口就是分别对两个物体进行受力分析ꎬ而解题的关键则是确定连接各个物体绳子拉力之间的定量关系.４滑轮组拉力做功问题滑轮组问题中的拉力Ｆ一直是学生最为疑惑的地方ꎬ拉力到底是由人自身还是由物体产生的ꎬ这个问题一直困扰着学生ꎬ于是便产生了滑轮组拉力做功这类题型ꎬ该类题型中涉及到的人体内力做功㊁人体对外界做功及人的拉力做功这三类问题ꎬ都是我们在日常教学中亟需理清的问题ꎬ以便深化学生对滑轮组做功的理解.例４㊀已知一人自身质量为５００Ｎꎬ小船质量为２５００Ｎꎬ如图４所示ꎬ当站在船上的人使用５０Ｎ的拉力拉动绳子时ꎬ小船则可呈现出匀速直线运动状态.假设在此背景下ꎬ忽略绳子的重量㊁滑轮组的重量及运动过程中的摩擦力ꎬ请问当小船移动１０ｍ后ꎬ拉力做功多大?图４㊀人拉船示意图解析㊀首先看一类学生常见的概念误区ꎬ左侧固定的滑轮为定滑轮ꎬ小船船头滑轮则为动滑轮ꎬ若是小船移动１０ｍꎬ根据滑轮组原理则可判定人手持的绳端移动距离为ｓ＝３ˑ１０ｍ＝３０ｍꎬ那么拉力做功为Ｗ拉＝Ｆˑｓ＝５０Ｎˑ３０ｍ＝１５００Ｊ.从此处的错误解法不难看出ꎬ该计算方法是以人作为参考系进行做功计算的.但对题中场景而言ꎬ人和小船这个整体相对于地面在做匀速直线运动ꎬ所以不难看出分别以人和地面作为参考系后ꎬ计算得到的做功结果必然不一样.正确的解法应该是将地面作为参考系ꎬ根据滑轮组原理ꎬ绳子的末端相对于人体移动了３０ｍꎬ人与小船组合而成的整体相对于地面参考系移动了１０ｍꎬ故可知绳子的末端相对于地面参考系移动的距离应为２０ｍꎬ按照做功计算ꎬ便可得到拉力做功为Ｗ拉＝Ｆˑｓ＝５０Ｎˑ２０ｍ＝１０００Ｊ.点评㊀值得注意的是ꎬ在中学物理教学中ꎬ若无特殊说明ꎬ必然是将地面作为参考系ꎬ若是没有明确具体的参考系类型ꎬ对位移㊁速度及功等具备相对性特征的物理量ꎬ其计算结论往往会受到参考系的影响而发生变化.尤其是涉及到此类滑轮组做功计算问题时ꎬ默认参考系必须以地面为参考系ꎬ对应的受力运动距离也应该是受力物体相对于地面的位移.中考物理中滑轮组问题ꎬ不仅会出现本文所给出的一些常见题型ꎬ甚至可能会出现一些与生活比较密切㊁综合性比较强的题目ꎬ注意在解答此类问题时把握解题技巧ꎬ牢记一些特有的规律ꎬ才能够快速准确解答[４].参考文献:[１]张洪霞.滑轮组问题分析[Ｊ].物理教学探讨ꎬ２００８ꎬ２６(２):３４－３５.[２]佚名.滑轮组问题的分析方法[Ｊ].数理化学习(初中版)ꎬ２００９(４):４１－４２.[３]郭佳.滑轮组机械效率问题求解方法探索[Ｊ].亚太教育.２０１５(５):３２.[４]林艳.解有关滑轮组机械效率计算题的基本步骤[Ｊ].中学课程辅导(教学研究)ꎬ２０１０(１５):５５.[责任编辑:李㊀璟]０２１。
滑轮组机械效率
滑轮组机械效率引言在物理学中，滑轮组是一个经典的机械装置，用于改变力的方向或大小。
滑轮组由多个滑轮组成，每个滑轮可以自由旋转，通过绳、链或带等连接起来。
滑轮组在各种不同的应用中都得到了广泛的应用，例如起重机、绞车、自行车等。
滑轮组的机械效率是衡量其性能的重要指标。
机械效率是指滑轮组输出功率与输入功率的比值，是一个衡量滑轮组工作效率的指标。
本文将介绍滑轮组的机械效率和影响机械效率的因素。
滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率表示为η，可以通过下面的公式计算：η = (输出功率 / 输入功率) × 100%其中，输出功率是指滑轮组所实现的有用功，而输入功率是指滑轮组所需要的总功。
滑轮组的机械效率通常低于100%，这是因为机械系统总会存在一定的能量损耗，如摩擦和空气阻力等。
因此，机械效率小于1。
影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受到多个因素的影响。
以下是几个常见的影响因素：摩擦损耗滑轮组中存在的摩擦力会导致能量损耗。
摩擦损耗取决于滑轮与绳、链或带之间的接触情况以及滑轮自身的摩擦系数。
摩擦力越大，摩擦损耗也越大，从而降低滑轮组的机械效率。
绳、链或带的弯曲损耗滑轮组中的绳、链或带在经过滑轮时会受到一定程度的弯曲，从而产生弯曲损耗。
弯曲损耗取决于绳、链或带的材料和几何形状以及滑轮的半径。
如果绳、链或带弯曲程度较大，弯曲损耗也会增加，进而降低滑轮组的机械效率。
重力损耗滑轮组在起重机、绞车等应用中经常需要克服重力。
克服重力需要消耗额外的能量，因此会降低滑轮组的机械效率。
提高滑轮组机械效率的方法为了提高滑轮组的机械效率，可以采取以下几种方法：减小摩擦损耗可以通过使用更光滑的材料或添加润滑剂来减小滑轮组的摩擦损耗。
优化绳、链或带的几何形状通过选择合适的绳、链或带材料和几何形状，可以减小弯曲损耗，提高滑轮组的机械效率。
优化滑轮的设计合理设计滑轮的半径和材料，可以减小摩擦和弯曲损耗，提高滑轮组的机械效率。
最小化重力损耗在滑轮组的设计中，可以通过减小负载重量或改变绳、链或带的切线力方向来最小化重力损耗。
中考物理总复习课件 教材系统复习 第12讲 简单机械 第2课时 滑轮 机械效率
(3)物体 M 的重力： G＝mg＝ρ 物 gV 物＝2.8×103 kg/m3×10 N/kg×(1 m)3＝2.8×104 N， 此滑轮组的机械效率： η＝WW有总＝（G－FnFh浮）h＝G－nFF浮
2.8×104 N－1×104 N ＝ 3×7 500 N ＝80%.
3．(2020·黔南州)如图甲所示，某建筑工地用起重机将质量为 3.6 t 的 货箱以 0.5 m/s 的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图乙所示，若忽略 绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为 80%.(g 取 10 N/kg)求：
类型 2：水平方向拉动物体 (一题多设问)★如图所示，重 600 N 的物体在大小为 100 N 的水平拉
力 F 作用下，以 0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10 s， 滑轮组的机械效率为 60%.则：
(1)绳子自由端移动的速度为 00..22m/s，物体移动的距离为 11 m. (2)拉力 F 做的功为 22000J. (3)物体与地面间的摩擦力为 112200N. (4)额外功的功率为 88 W.
实验：测量滑轮组的机械效率 实验装置： 主要实验器材及作用：
1.弹簧测力计：测量钩码所受的重力和绳端所受的拉力. 2.刻度尺：测量钩码上升的高度和绳端移动的距离. 实验结论： 1.同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高高. 2.不同的滑轮组机械效率不同，物重相同时，动滑轮越重， 机械效率越低低.
定义
用符号η表示 功
W有
计算公式 η＝1□5 W总
使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是□16 特点
小小于于总功，所以机械效率总是□17小小于于1 说明：机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关，使用任何机械 都不省功．
专题30滑轮组机械效率与浮力结合的综合计算题- 中考物理一轮复习专题练习(解析版)
专题30滑轮组机械效率与浮力结合的综合计算题-2023届中考物理一轮复习专题练习一、计算题1．某工程队用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心石块从深水中吊起。
石块的密度为3×103kg/m 3，体积是2m 3，所用的拉力F 是2.5×104N ，石块在20s 内匀速上升了2m （未露出水面），不计水的阻力。
求：（1）石块受到的重力；（2）石块受到的浮力；（3）拉力F 做功的功率；（4）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）石块受到的重力为4610N ；（2）石块受到的浮力为4210N ；（3）拉力F 做功的功率为3510 ；（4）滑轮组的机械效率为80%。
【解析】解：（1）石块受到的重力3334===310kg/m 2m 10N/kg=610NG mg Vg （2）石块浸没在水中受到的浮力为3334 ==110kg/m 10N/k 2m =210Ng F gV 浮水排（3）滑轮组上承担重量的绳子股数n =2，所以自由端绳子移动的距离为=2=22m=4ms h 拉力F 做功的功率为432.510N 4m ====510W20sW Fs P t t （4）滑轮组的机械效率为444()(610N 210N)2m===100%80%2.510N 4m W G F h W Fs 有浮总2．小华用如图所示的滑轮组从容器底部开始竖直缓慢匀速提升一个重200N ，体积为8×10﹣3m 3的正方体物块A 。
（水的密度ρ＝1×103kg/m 3，g ＝10N/kg ）（1）求物块A 在水面以下所受浮力的大小；（2）小华利用此滑轮组从容器底部开始竖直缓慢匀速提升正方体物块A 时（物块A 刚刚脱离容器底部），物块A 的下表面所受水的压强为1.2×104Pa 时，求容器中水的深度。
（3）若小华利用此滑轮组，从容器底部，竖直缓慢匀速提起正方体物块A 的过程中，（物块A 始终在水面以下）他对绳自由端的拉力为75N ，用时10s 使物块A 上表面刚好露出水面，求该滑轮组的机械效率和拉力做功的功率。
上海中考物理压轴题专题复习——浮力类问题
对定滑轮做受力分析如图所示，
可知拉力T的大小
故B项错误。
D．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，克服动滑轮重做功为额外功
故滑轮组的机械效率87.5%，故D项错误。
A．因为 ，物体M露出水面，浮力减小，拉力增大，每一段绳子的拉力最多增大到900N，以后绕在滑轮组上的绳子将拉断；
此时的浮力最小：
压强的最小值
A．浸没在水中的鸡蛋除了受到重力外，还受到水的浮力，故A不正确；
B．鸡蛋由静止释放后，是下沉的，所以是浮力小于重力，故B不正确；
C．鸡蛋浸没在水中后，排开水的体积不变，根据阿基米德原理，其浮力也保持不变，故C不正确；
D．浮力的方向是竖直向上的，故D正确。
故选D。
6．如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2×10-3m3的木块A漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是()
A．甲烧杯中物块受到浮力较小
B．甲、乙两烧杯底部受到液体的压强相等
C．向甲烧杯中缓慢加盐，物块受到的浮力一直增大
D．向乙烧杯中缓慢加水，物块受到的浮力一直减小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体在甲中下沉，受到的浮力小于物体重。在乙中漂浮，物体受到的浮力等于物体重；因此甲杯中物块受到浮力较小，故A正确；
A．因为A在乙杯中排开的液体体积较大，所以有F乙>F甲
B．A的重力为0.9N，它在乙杯中受到浮力为0.8N
C．液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强
D．甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力
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初中物理滑轮组
一．关于滑轮受力分析
1. 如图所示，B重20N，A一部分浸入容器内水中，整个装备处于平衡状态，台秤的示数
较A物体没有浸入前增加30N，那么物体A重为，不计滑轮物重（）
A.10N
B.20N
C.30N
D.40N
2. 如图3所示，浸在水中的A物体的质量为3kg，B物体的质量为2kg，且整体
处于静止状态，弹簧测力计自身重力不计。
下列说法正确的是（）
A．弹簧测力计的示数为20N
B．物体A浸在水中的体积为500cm3
C．物体A处于非平衡状态
D．物体B受到的重力和B对绳的拉力是一对平衡力
3.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为。
如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为。
4.如图6所示滑轮组提升正方体物体，动滑轮重2N，不计摩擦和绳重。
物体边长为0．1 m,密度为2×103 kg/m3，物体的质量是_kg;作用在绳端的拉力F为 N时，物体对水平地面的压强为600Pa。
二、滑轮组打捞问题（浮力+滑轮组题）
1. 我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。
如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。
当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。
不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.试求：
（1）动滑轮有多重？
（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？
（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？
2. 如图4所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水
下提起，已知圆柱体的密度为，水的密度为，滑轮组的机械效率是70%。
（g取10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求：
（1）圆柱体在水中所受的浮力。
（2）若圆柱体从H＝16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功。
（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？
3. 如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。
若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g＝10N/kg）
4. 如图6所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重，
密度为，测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2，若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg。
问：
（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？
（2）物体出水面后上升的速度是1m/s，牵引车拉力的功率多大？。