滑輪及做功知識(shí)點(diǎn)及習(xí)題(含答案).doc

滑輪及做功滑輪、滑輪組滑輪定義種類(lèi)特點(diǎn)實(shí)質(zhì)圖例作用周邊有槽，可以繞著裝在框子里的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪定滑輪軸固定不動(dòng)，輪繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)等臂杠桿能改變施力的方向動(dòng)滑輪輪隨物體一起移動(dòng)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿能省一半力滑輪組動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起既能省力，也能改變施力的方向機(jī)械功1. 功條件（1）作用在物體上的力；（2）物體在力的方向上通過(guò)的距離。不做功（1）有力無(wú)距離；（2）有距離無(wú)力；（3）力和距離垂直。公式W=Fs單位焦耳，1J= 1Nm【說(shuō)明】對(duì)功的單位的認(rèn)識(shí)：把兩個(gè)雞蛋舉高1m，做的功大約是1J；一個(gè)中學(xué)生爬高2m，對(duì)自己做的功大約是1000J?！咀⒁狻繎?yīng)用功的公式時(shí)注意：分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力。公式中的s一定是在力的方向上通過(guò)的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。功的單位“焦”（牛米 = 焦），不要與力及力臂的乘積（牛米，不能寫(xiě)成“焦”）單位搞混?！疽族e(cuò)點(diǎn)】物體有三種情況不做功：即物體受力但沒(méi)有移動(dòng)（搬物未搬動(dòng)）；物體未受力而憑慣性運(yùn)動(dòng)（足球被踢在空中飛行的過(guò)程中）；力與距離的方向垂直（水平勻速行駛的汽車(chē)對(duì)車(chē)上的人沒(méi)有做功）。2. 功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功?！菊f(shuō)明】功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。使用機(jī)械雖然不能省功，但人類(lèi)仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類(lèi)工作帶來(lái)很多方便。（六）機(jī)械效率1. 幾個(gè)概念：定義公式有用功對(duì)人們有用的功W有用GhW總W額額外功并非我們需要但又不得不做的功W額= W總W有用總功有用功加額外功或動(dòng)力所做的功W總=W有用W額=Fs機(jī)械效率有用功和總功的比值=100%【注意】（1）有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總小于1；（2）機(jī)械效率是個(gè)沒(méi)有單位的物理量。2. 機(jī)械效率的公式：機(jī) 械公 式斜 面= 100%定滑輪=100%動(dòng)滑輪=100%滑輪組=100%一、選擇題（共18小題）1、（2009包頭）如圖1所示的滑輪組將重10N的物體勻速提升0.1m，所用時(shí)間為2s，作用在繩子末端的拉力F為6N（不計(jì)繩重和繩與滑輪間的磨擦），下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）A、所做的有用功為1JB、動(dòng)滑輪自重0.2N C、拉力F做功的功率為0.3W D、該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%2、如圖所示，斜面長(zhǎng)為3cm，高為lm，工人用400N沿斜面方向的力將重為840N的箱子推到車(chē)上在這過(guò)程中（）A、有用功是400J，總功是840JB、有用功是840J，額外功是400JC、總功是12O0J，機(jī)械效率是7O%D、有用功是400J，機(jī)械效率是7O%3、如圖所示，小明用兩個(gè)滑輪組成甲、乙兩種不同的省力滑輪組他分別用這兩種滑輪組把質(zhì)量相同的重物吊到等高的平臺(tái)上，兩次吊重物時(shí)他拉繩的速度相同不計(jì)摩擦和繩重，下列說(shuō)法正確的是（）A、兩次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲裝置的效率高B、兩次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同 C、兩次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲裝置做的功多D、兩次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙裝置時(shí)功率大4、（2010泉州）建筑工人用如圖所示的滑輪組，將重800N的重物勻速提高5m，拉力所做的功為4800J，則該滑輪組的機(jī)械效率是（）A、67%B、73% C、83%D、100%5、利用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，在相同的時(shí)間內(nèi)用大小相同的力F1和F2分別把質(zhì)量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，則（）A、甲滑輪組的機(jī)械效率高B、乙滑輪組的機(jī)械效率高 C、F2做功的功率大 D、F1、F2做功的功率一樣大6、用完全相同的A、B兩個(gè)滑輪組（繩重及摩擦忽略不計(jì)），分別提升重為G1和G2的兩物體，若G1G2，它們的機(jī)械效率分別為A和B，則（）A、ABB、AB C、A=BD、無(wú)法判斷8、同學(xué)們?cè)谔骄俊坝绊懟喗M機(jī)械效率高低的因素”時(shí)提出了下列假設(shè)：（1）滑輪組機(jī)械效率高低可能與動(dòng)滑輪重有關(guān)；（2）滑輪組機(jī)械效率高低可能與被物重有關(guān)；（3）滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；（4）滑輪組機(jī)械效率高低可能與與承重繩子段數(shù)有關(guān)然后一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個(gè)滑輪組，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證提出的假設(shè)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的假設(shè)是（）A、（1）B、（2） C、（3）D、（4）9、（2007恩施州）下列關(guān)于簡(jiǎn)單機(jī)械的理解，正確的是（）A、滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)B、吃飯時(shí)，筷子是個(gè)省力杠桿C、使用杠桿，就是為了省力D、使用定滑輪不省力，但可以省距離11、（2011包頭）如圖所示，斜面長(zhǎng)6m，高3m，用沿斜面向上、大小為100N的拉力F使物體在5s內(nèi)沿斜面移動(dòng)了2m，下列說(shuō)法正確的是（）A、滑輪組的機(jī)械效率是40% B、物體重300N C、拉力F做的功是600JD、拉力F的功率是40W12、有一人用同一滑輪組分別將重1000N和2000N的物體勻速提升5m，動(dòng)滑輪重200N，不計(jì)繩重和摩擦，則上述兩種情況中不正確的是（）A、滑輪組的機(jī)械效率不相等 B、人做的額外功相等 C、人做的總功相等 D、繩子自由端移動(dòng)的距離相等13、從井中提水時(shí)，常常會(huì)發(fā)生吊水桶落入井里的事情用物理知識(shí)分析下列說(shuō)法，其中錯(cuò)誤的是（）A、用吊水桶向上提水，人對(duì)桶和水做的功都是有用功B、用吊水桶向上提水，人對(duì)桶做的功是額外功C、吊水桶掉在井里，打撈水桶時(shí)桶里會(huì)帶些水，這時(shí)人對(duì)水做的功是額外功D、吊水桶掉在井里，打撈水桶時(shí)，人對(duì)桶做的功是有用功14、下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法中，正確的是（）A、做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高B、越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高C、使用機(jī)械的目的是為了提高機(jī)械效率D、使用任何機(jī)械，它的機(jī)械效率都小于115、（2007無(wú)錫）如圖所示，小明分別用甲、乙兩個(gè)滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為2若不計(jì)繩重與摩擦，則（）A、W1=W2，1=2 B、W1=W2，12 C、W1W2，12 D、W1W2，1217、（2010廣西）用如圖所示的滑輪組提起重1000N的貨物，所用拉力是400N，繩的自由端被拉下2m關(guān)于這個(gè)滑輪組工作的下列說(shuō)法中，正確的是（）A、總功是800JB、額外功是100J C、有用功是400JD、機(jī)械效率是62.5%計(jì)算題1.用如圖所示的滑輪組提升重1500N的物體，拉力F的大小為400N，若將物體提升0.3m，求拉力所做的功及裝置的機(jī)械效率。2.（2009長(zhǎng)沙）小強(qiáng)利用如圖所示的滑輪組去拉物體，使重為2000N的物體A在3s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了6m，若A所受地面的摩擦力f=600N，小強(qiáng)所用拉力F=250N，則拉力F的功率及該裝置的機(jī)械效率。30、（2010重慶）如圖所示，工人利用動(dòng)滑輪將沙勻速向上提升2m，已知沙重184N，動(dòng)滑輪重6N，桶重10N，繩重和摩擦均不計(jì)則拉力的大小及此時(shí)該裝置的機(jī)械效率1.解答：解：A、用滑輪組提升物體，對(duì)物體做的功是有用功所做的有用功W用=Gh=10N0.1m=1J該選項(xiàng)中，所做的有用功為1J，計(jì)算結(jié)果正確B、不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦?xí)r，該滑輪組中的動(dòng)滑輪由兩段繩子承擔(dān)，繩子上的拉力是物體和動(dòng)滑輪總重的二分之一，則：動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=2FG物=26N10N=2N動(dòng)滑輪自重0.2N，計(jì)算結(jié)果不正確C、用滑輪組提升物體，拉力F做的功是總功，則拉力F做功的功率P總=Fst=F2ht=6N20.1m2s=0.6w拉力F做功的功率為0.3W，計(jì)算結(jié)果不正確D、該滑輪組的機(jī)械效率=G物Fn100%=10N6N2100%=83.3%該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%，計(jì)算結(jié)果正確本題計(jì)算結(jié)果正確的有兩個(gè)：A和D故選A、D2. 解答：解：對(duì)木箱做的有用功：W有=Gh=840N1m=840J，利用斜面做的總功：W總=Fs=400m3m=1200J；額外功W額=W總W有用=1200J840J=360J，斜面效率：=W有用W總=840J1200J100%=70%故選C3. 解答：解：（1）小明的拉力是用來(lái)克服物體與動(dòng)滑輪的重力做功，因?yàn)槲矬w重力相等，滑輪相同，上升的高度相同，所以?xún)纱巫龉ο嗟龋?（2）由W=Gh知，兩次所做的有用功相等，所以機(jī)械效率相等；（3）因?yàn)榧讏D中有3段繩子拉著動(dòng)滑輪所以F甲=13（G物+G輪）；乙圖中有2段繩子拉著動(dòng)滑輪，所以F乙=12（G物+G輪）；F甲F乙，V甲=V乙，根據(jù)P=Fv得P甲P乙故選D4.解答：解：由圖可知，n=2，s=2h=25m=10m，當(dāng)提升G=800N的重物時(shí)，W有用=Gh=800N5m=4000J，W總=4800J，滑輪組的機(jī)械效率：=W有用W總100%=4000J4800J100%=83%故選C5. 解答：解：甲滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以S1=3h1，則1=G1h1F1s1=G1h1F13h1=G13F1乙滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以S2=2h2則2=G2h2F2s2=G2h2F22h2=G22F2又因?yàn)镚1=G2，F(xiàn)1=F2，所以乙滑輪組的效率高兩物體上升速度相同，所以甲繩端移動(dòng)速度大于乙繩端移動(dòng)速度根據(jù)P=Fv，拉力F相同，所以F1的功率大故選B6. 解答：解：設(shè)將兩個(gè)物體提升高度均為h，使用滑輪組時(shí)，繩重及摩擦忽略不計(jì)，W額=G輪h，當(dāng)提升的物重變化時(shí)，額外功大小不變；=W有用W總=W有用W有用+W額，1=W有用+W額W有用=1+W額W有用，G1G2，W有用=Gh，做的有用功：W1W2，由綜合分析：AB故選A點(diǎn)評(píng)：本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，利用好“當(dāng)繩重及摩擦忽略不計(jì)時(shí)，W額=G輪h”是本題的關(guān)鍵8. B 9.A 11.C 12.C 13.A 14.D 15.C 17.AD計(jì)算題：1: 解答：解：由圖知，h=0.3m，s=5h=50.3m=1.5m，W有=Gh=1500N0.3m=450J，W總=Fs=400N1.5m=600J，=W有W總100%=450J600J100%=75%故答案為：600，75%2. 解答：解：由圖可知，拉力移動(dòng)的距離s1和物體移動(dòng)的距離s2的關(guān)系：s1=3s2=36m=18m，拉力F的功率：P