滑轮与机械效率知识点总结

滑轮与机械效率

一、滑轮

1．定滑轮：

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

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 。

②实质：等臂杠杆。

绳子自由端移动距离S F （或速度v F ）=重物移动的距离S G （或速度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，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=21G 注意：只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=21（G 物+G 动）绳子自由端移动距离S F （或v F ）=2倍的重物移动的距离S G （或v G ）

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=

n 1G 。 注意：只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=

n

1（G 物+G 动）。绳子自由端移动距离S F （或v F ）=n 倍的重物移动的距离S G （或v G ）。

④组装滑轮组方法：根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。

达标检测：

1、如图1所示，用定滑轮匀速提起重物的三种拉法，所用的拉力分别以F 1、F

2、 F 3表示，（ ）

A.拉力F 1最小

B.拉力F 2最小

C.拉力F 3最小

D.三种拉力一样

2、如图2，小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升，不计摩檫和滑轮重，则重力

G 甲 G 乙

3、在滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉下2m 时，物体升高了0.5m ，被提升物的质

量是20kg 。若不计动滑轮重力和摩擦阻力，绳子的力应为( )

A ．40N B50N C ．100N D ．5N

4、如图3所示，滑轮组承担重物的绳子股数为 股。若绳子自由端在拉力F 作用下，

竖直向上移动0.2m ，则重物G 上升距离为 m ；若物体重为100N ，不计滑轮重和摩擦，

则匀速向上的拉力F 为 N ；若四个滑轮重量各是2N ，则拉力F 又为 N 。

图1 F 图2

二、机械效率：

１、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。

② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组：

考虑动滑轮重力时：G G G η=+物

动物

③ 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% 。

④提高机械效率的方法：有用功一定时，减小机械重力和减小摩擦。

额外功一定时，增加物重。

5、机械效率的测量： ①原 理： ②应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S

③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B 提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

注意：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

达标检测：

1．关于机械效率的说法中正确的是（ ）

A ．越省力的机械，效率越高

B ．做有用功越多的机械，效率越高

C ．做相同的功，额外功的值越小，则机械效率一定越高

D ．做功越快的机械，机械效率越高

η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G

F = η Gh FS = Gh F2h =

G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = Gh FS

=

2.下列关于机械效率的说法错误（）

A、当总功一定时，有用功越多或额外功越少，机械效率越高。

B、当有用功一定时，总功越少或额外功越少，机械效率越高。

C、当额外功一定时，总功越多或有用功越多，机械效率越高。

D、使用机械时，越省力、功率越大，则机械效率大

3、滑轮组将重500N的物体，举高60cm的过程中，机械效率为80％，则有用功为 J，额外功为J。

4、某人将一物体用F=40N的推力匀速将一个重200 N的物体推上高h=1 m、长s=6 m的斜面，则此人对物体做的总功为 J，额外功为_____J，斜面的机械效率_____，斜面和物体间的摩擦力是______N.

5、如图4所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉

力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力

大小和滑轮组的机械效率分别为【】

A.45N、50%

B.45N、75%

C.60N、50%

D.60N、75%

图4