人教版八年級物理下冊同步考點(diǎn)專題訓(xùn)練專題15滑輪和機(jī)械效率綜合培優(yōu)(原卷版+解析)

專題15滑輪和機(jī)械效率綜合培優(yōu)（原卷版）考點(diǎn)直擊1、滑輪組的計(jì)算技巧:先對滑輪進(jìn)行行受力分析,再找出動力與阻力之間的關(guān)系,最后利用平衡力的知識求解。2、使用滑輪組提升物體，不計(jì)摩擦和蠅重時(shí)有:(1)W有=G物h。(2)W額=G動h。(3)nF=G物+G動。(4)。典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1滑輪組的繞線（作圖題）【典例1】如圖所示，用滑輪組提升物體，已知滑輪質(zhì)量均為，物體重，繩子能承受的最大拉力為，請畫出繩子的正確繞法，并在繩的末端標(biāo)出力的方向。（不考慮繩重及摩擦，取【典例2】如圖所示，用滑輪組沿水平地面拉動物體，請畫出最省力的繞繩方法?！咀兪接?xùn)練1】用如圖所示的滑輪組將重物提起，要求人站在地面上向下拉繩子的自由端，請畫出正確的繞線方法。【變式訓(xùn)練2】如圖所示，小明利用滑輪組來提升重物，請幫他畫出圖中滑輪組最省力的繞線方法?？键c(diǎn)2半理想滑輪組的簡單計(jì)算（不計(jì)摩擦阻力）【典例1】如圖所示，滑輪重及滑輪轉(zhuǎn)動時(shí)的摩擦均不計(jì)。向上拉繩的速度是，拉繩的力是．由此可知A．物重是，物體的速度是 B．物重是，物體的速度是 C．物體受到的摩擦力是，物體的速度是 D．物體受到的摩擦力是，物體的速度是【典例2】建筑工地上，工人們需要將一堆建材運(yùn)到高處。小華同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置。裝置中每個(gè)滑輪重，工人利用該裝置每次提升一塊重的建材，不計(jì)繩重和摩擦，在施工過程中A．每次工人的拉力為 B．每次工人的拉力為 C．每次工人的拉力為 D．每次工人拉繩移動的距離為【典例3】如圖，分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為的物體勻速向上提起；已知每個(gè)滑輪重，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，圖甲中車對繩子的拉力為400，圖乙中人對繩子的拉力為。【變式訓(xùn)練1】如圖所示，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和摩擦不計(jì)，彈簧測力計(jì)、、的示數(shù)分別為、、，則可以判斷A． B． C．彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力大于 D．彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力小于【變式訓(xùn)練2】如圖所示各滑輪組勻速提起重均為的重物時(shí)，不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，所用拉力最小的是A． B． C． D．【變式訓(xùn)練3】如圖1所示，沿水平方向勻速拉動物體前進(jìn)時(shí)，若繩子自由端拉力，物體重，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪與軸之間的摩擦，物體與地面間摩擦力是，當(dāng)繩子自由端移動，則物體移動。如圖2所示，建筑工人用滑輪組提升重為的泥桶，動滑輪重為，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，工人將繩子勻速向上拉，手拉繩子的力為?？键c(diǎn)3動滑輪的“反用”【典例1】如圖所示，用同一個(gè)動滑輪先后提升同一物體，使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是和，拉力做功的功率分別是和．若不計(jì)摩擦、動滑輪重和繩重，則與、與之間的大小關(guān)系是A．、 B．、 C．、 D．、【典例2】某人到健身房進(jìn)行健身活動。用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手部肌肉功能（輪重和繩重忽略不計(jì)）。使用時(shí)，（1）繩處固定不動，手在處用力拉繩，使重物勻速上升；（2）繩處固定不動，腿在處用力拉繩，使重物勻速上升。下列說法正確的是A．B．C．D．條件不足，無法確定【變式訓(xùn)練1】如圖所示，用滑輪或滑輪組將物體勻速拉起，不計(jì)繩重以及輪與軸間的摩擦。每個(gè)滑輪質(zhì)量相等，物體重力相等，、、、中拉力最大的圖是A． B． C． D．【變式訓(xùn)練2】如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置（不考慮輪重和摩擦）。使用時(shí)：（1）瘦子固定不動，胖子用力拉繩使貨物勻速上升。（2）胖子固定不動，瘦子用力拉繩使貨物勻速上升。下列說法中正確的是A． B． C． D．考點(diǎn)4

滑輪組的“平用”【典例1】在野外用滑輪組拉越野車脫困時(shí)的情景如圖所示，有關(guān)力的分析正確的是A．車對地面的壓力與車的重力是一對平衡力 B．車?yán)喗M的力與滑輪組對車的拉力是一對平衡力 C．脫困必需的拉力時(shí)，繩索自由端的力至少為 D．脫困必需的拉力時(shí)，繩索自由端的力至少為【典例2】如圖裝置，物體在水平拉力的作用下，水平向左勻速直線運(yùn)動。若物體在水平面滑動時(shí)所受摩擦力為重力的0.4倍，繩子所能承受的最大拉力為，不計(jì)滑輪與繩的重力及繩與滑輪的摩擦，則可以拉動物體的最大質(zhì)量為?！咀兪接?xùn)練1】如圖（不計(jì)繩重、滑輪重以及繩與滑輪間的摩擦）重為的木塊，在的拉力作用下，物體在水平路面上以的速度勻速運(yùn)動了，則A．木塊與水平路面間的摩擦力為 B．木塊與水平路面間的摩擦力為 C．在內(nèi)繩子自由端移動了 D．在內(nèi)繩子自由端移動了【變式訓(xùn)練2】高速鐵路的輸電線、無論冬、夏都需要繃直，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖。鋼繩通過滑輪組懸掛30個(gè)相同的墜砣，每個(gè)墜砣配重為，若某段時(shí)間內(nèi)墜砣串下降了，不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦，下列說法正確的是A．滑輪為動滑輪，滑輪為定滑輪 B．鋼繩上的拉力為 C．輸電線端受到的拉力大小為 D．輸電線端向左移動了考點(diǎn)5測量滑輪組的機(jī)械效率【典例】小宇在探究“滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，圖中每個(gè)滑輪的重相同。用彈簧測力計(jì)測出物體重力和拉力，并記下鉤碼和測力計(jì)的起始位置，用刻度尺測出物體和繩端移動距離。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重物體上升高度拉力繩端移動距離機(jī)械效率110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.4①（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計(jì)，因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計(jì)示數(shù)（選填“大于”、“小于”或“等于”拉力的大??；（2）小宇把每次測量的數(shù)據(jù)填入表格中，并計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率，則①的數(shù)據(jù)是；（3）分析表中數(shù)據(jù)知道了影響滑輪組機(jī)械效率的因素，請說出提高滑輪組機(jī)械效率的方法（說出一種即可）?！咀兪接?xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體重物體上升的高度有用功測力計(jì)的示數(shù)繩子自由端移距離總功機(jī)械效率11.55.00.0750.815.00.1262.523.05.01.315.00.19576.934.55.00.2451.815.00.2783.344.58.00.361.824.00.43254.510.00.451.830.00.5483.3（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直方向下勻速拉動繩子的自由端；（2）第2次實(shí)驗(yàn)中做的有用功為，第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是；（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同一滑輪組提升的重物越重，它的機(jī)械效率越（選填“高”或“低”，且機(jī)械效率與物體上升的高度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”?！咀兪接?xùn)練2】在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用同一滑輪組提升不同的物體，如圖甲、乙所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，使物體升高；（2）圖乙中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，表格中②處數(shù)據(jù)應(yīng)為；（3）如圖丙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率（選填“變大”、“不變”或“變小”。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體重力提升高度拉力繩端移動的距離機(jī)械效率130.12.00.3260.1①0.3②能力提升訓(xùn)練能力提升訓(xùn)練一、選擇題。1．如圖所示，物體重，滑輪重，若不計(jì)摩擦及繩重，當(dāng)滑輪在恒力作用下，以的速度勻速上升，物體的的速度及拉力的大小分別為A．， B．， C．， D．，2．如圖（不計(jì)繩重與摩擦，且動滑輪小于物重，用它們分別將相同的物體以相同速度提升相同的高度，所用的拉力分別為、，則下列說法正確的是A．甲圖的拉力一定小于乙圖的拉力 B．甲裝置的機(jī)械效率一定小于乙裝置的機(jī)械效率 C．的功率一定大于的功率 D．做的功一定小于做的功3．如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為和．若不計(jì)繩重及摩擦，下列說法中正確的是A． B． C． D．無法判斷4．如圖所示，用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動，所用的拉力分別是、、，其中最小的力為A． B． C． D．一樣大二、填空題。5．利用如圖所示的滑輪組提起一個(gè)重為的物體，不計(jì)滑輪自重和摩擦，繩子的拉力；如果用這個(gè)滑輪組達(dá)到更加省力的效果，就要改變繩子的繞線方法，則此時(shí)拉力。6．如圖所示，吊籃的重力為，動滑輪總重力為，定滑輪總重力為，人的重力為，人在吊籃里拉繩子使吊籃勻速向上運(yùn)動，此時(shí)人拉繩子的力為。7．如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相同的滑輪提起相同質(zhì)量的重物時(shí)，所需拉力分別為、和，不計(jì)繩重和摩擦，若滑輪和物體重分別為和，勻速提升重物時(shí)，拉力最大的是（選填“”、“”或“”，其大小為。三、作圖題。8．如圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景，請?jiān)趫D中畫出繩子的繞法，使滑輪組達(dá)到最省力的效果。9．56．用如下滑輪組提升重物，請畫出最省力的繞線方法。四、實(shí)驗(yàn)探究題。10．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重鉤碼上升高度繩端拉力繩端移動距離機(jī)械效率10.50.10.30.321.00.10.50.331.50.10.70.342.00.10.90.3（1）實(shí)驗(yàn)中盡量勻速拉動彈簧測力計(jì)，是為了能正確測量拉力。（2）第一次實(shí)驗(yàn)中測得滑輪組的機(jī)械效率為（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）。（3）分析以上數(shù)據(jù)可知，使用同一個(gè)滑輪組提升重物時(shí)，被提升物體的重力，滑輪組的機(jī)械效率越大。（4）如果將圖甲滑輪組換成圖乙所示的繞繩方法，不考慮繩重及滑輪軸間的摩擦，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將（選填“變大”“變小”或“不變”。11．提高機(jī)械效率，能夠更充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，“測量機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)裝置如圖（每個(gè)動滑輪重相同。忽略摩擦及繩重）。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)拉動彈簧測力計(jì)。（2）實(shí)驗(yàn)過程中收集到、、三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。裝置鉤碼重鉤碼上升的高度彈簧測力計(jì)示數(shù)繩子自由端移動的距離20.11.50.220.11.00.350.12.00.3計(jì)算出組實(shí)驗(yàn)的：有用功，機(jī)械效率。（3）比較、兩組的機(jī)械效率，它們的關(guān)系是：．若提升相同物重到相同高度，與裝置相比，裝置的優(yōu)勢是。比較、滑輪組，它們機(jī)械效率的關(guān)系是：，影響它們機(jī)械效率高低的因素是。12．巴蜀中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123鉤碼重446鉤碼上升高度0.10.10.1繩端拉力1.81.42.4繩端移動距離0.30.50.3機(jī)械效率74.183.3（1）在使用甲彈簧測力計(jì)時(shí)需要豎直向上勻速拖動，若斜向上勻速拉動則彈簧測力計(jì)的示數(shù)會（選填“變大”、“變小”和“不變”；（2）從表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)2是用圖（選填甲或乙）做的實(shí)驗(yàn)，機(jī)械效率為（結(jié)果精確到；（3）通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的重量越重，滑輪組的機(jī)械效率越（選填“高”或“低”；（4）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論：同一滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越（選填“高”或“低”；（5）在測拉力時(shí)，某同學(xué)覺得很難使測力計(jì)做勻速直線運(yùn)動，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)才讀數(shù)，測力計(jì)的讀數(shù)變小，測得機(jī)械效率（選填“變大”、“變小”和“不變”；（6）通過實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出天花板對定滑輪的拉力為（忽略繩重和摩擦，同一個(gè)滑輪組中每個(gè)滑輪重力相等）。13．小明利用如圖所示的裝置測量滑輪組的機(jī)械效率。同一滑輪組進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。次數(shù)鉤碼重鉤碼上升距離彈簧測力計(jì)示數(shù)彈簧測力計(jì)上升距離機(jī)械效率1250.8152451.515？365？15（1）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)。（2）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為（結(jié)果保留一位小數(shù)）。（3）如圖丙所示，第3次實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為．（結(jié)果保留一位小數(shù)）（4）分析表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論同一滑輪組，。（5）小麗也利用重為、、的物體進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，每次測得的機(jī)械效率均大于小明的測量值，測量值偏大的原因可能是。（填字母）．測拉力時(shí)，彈簧測力計(jì)未調(diào)零，指針指在零刻度線下方．所使用的動滑輪的重力較小專題15滑輪和機(jī)械效率綜合培優(yōu)（解析版）考點(diǎn)直擊1、滑輪組的計(jì)算技巧:先對滑輪進(jìn)行行受力分析,再找出動力與阻力之間的關(guān)系,最后利用平衡力的知識求解。2、使用滑輪組提升物體，不計(jì)摩擦和蠅重時(shí)有:(1)W有=G物h。(2)W額=G動h。(3)nF=G物+G動。(4)。典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1滑輪組的繞線（作圖題）【典例1】如圖所示，用滑輪組提升物體，已知滑輪質(zhì)量均為，物體重，繩子能承受的最大拉力為，請畫出繩子的正確繞法，并在繩的末端標(biāo)出力的方向。（不考慮繩重及摩擦，取【解答】解：動滑輪的重力：，不考慮繩重及摩擦，若，拉力；若，拉力；因?yàn)槔K子能承受的最大拉力為，所以，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)應(yīng)該是，從下面動滑輪的上掛鉤開始繞起，向上繞過定滑輪，再繞過下面的動滑輪，如圖所示：【典例2】如圖所示，用滑輪組沿水平地面拉動物體，請畫出最省力的繞繩方法?！窘獯稹拷猓簩τ梢粋€(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組，可繞線方法有兩股和三股兩種，兩種方法都達(dá)到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股繞線的方法拉力方向向上；有兩股繞線的方法拉力方向向下，在不計(jì)滑輪自重及摩擦的情況下，動滑輪和重物由幾股繩子承擔(dān)，拉力就是滑輪組提升物重的幾分之一。由此可知繩子股數(shù)越多越省力，根據(jù)題意滑輪組最省力的繞法是繩子股數(shù)最多，即三股繞線的方法。具體圖形如下：【變式訓(xùn)練1】用如圖所示的滑輪組將重物提起，要求人站在地面上向下拉繩子的自由端，請畫出正確的繞線方法?！窘獯稹拷猓簩τ梢粋€(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組，可繞線方法有兩股和三股兩種，兩種方法都達(dá)到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股繞線的方法拉力方向向上；有兩股繞線的方法拉力方向向下，根據(jù)題意人站在地面上向下拉繩子，可知拉力方向向下，因此從定滑輪的下掛鉤開始繞起，依次繞過下面的動滑輪、上面的定滑輪，如圖所示：【變式訓(xùn)練2】如圖所示，小明利用滑輪組來提升重物，請幫他畫出圖中滑輪組最省力的繞線方法?！窘獯稹拷猓簣D中有一個(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪，從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有三段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法。如圖所示：考點(diǎn)2半理想滑輪組的簡單計(jì)算（不計(jì)摩擦阻力）【典例1】如圖所示，滑輪重及滑輪轉(zhuǎn)動時(shí)的摩擦均不計(jì)。向上拉繩的速度是，拉繩的力是．由此可知A．物重是，物體的速度是 B．物重是，物體的速度是 C．物體受到的摩擦力是，物體的速度是 D．物體受到的摩擦力是，物體的速度是【答案】C。【解答】解：本題滑輪組做功是克服摩擦力做功，有3段繩子承擔(dān)拉力，因此物體受到的摩擦力是；物體移動的速度：。故選：?！镜淅?】建筑工地上，工人們需要將一堆建材運(yùn)到高處。小華同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置。裝置中每個(gè)滑輪重，工人利用該裝置每次提升一塊重的建材，不計(jì)繩重和摩擦，在施工過程中A．每次工人的拉力為 B．每次工人的拉力為 C．每次工人的拉力為 D．每次工人拉繩移動的距離為【答案】C。【解答】解：（1）從圖中可知，，則不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，每次工人的拉力：，故錯(cuò)誤，正確；（2）根據(jù)題意可知，，則每次工人拉繩移動的距離：，故錯(cuò)誤。故選：?！镜淅?】如圖，分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為的物體勻速向上提起；已知每個(gè)滑輪重，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，圖甲中車對繩子的拉力為400，圖乙中人對繩子的拉力為。【答案】400；210?！窘獯稹拷猓簣D甲中使用的是兩個(gè)定滑輪，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，車對繩子的拉力；圖乙中使用的是一動一定的滑輪組，，忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦，人對繩子的拉力。故答案為：400；210?！咀兪接?xùn)練1】如圖所示，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和摩擦不計(jì)，彈簧測力計(jì)、、的示數(shù)分別為、、，則可以判斷A． B． C．彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力大于 D．彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力小于【答案】B?！窘獯稹拷猓?、因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以拉力與大滑輪對彈簧測力計(jì)的拉力是一對平衡力，大小相等，即；由圖可知，連接大滑輪繩子的股數(shù)，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)，即；連接小滑輪繩子股數(shù)，則彈簧測力計(jì)，故彈簧測力計(jì)的示數(shù)，即；所以，即，故錯(cuò)誤；正確；、彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力與墻壁對彈簧測力計(jì)的拉力（即彈簧測力計(jì)的示數(shù)是一對相互作用力，因此彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力等于，故錯(cuò)誤；、彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力與墻壁對彈簧測力計(jì)的拉力（即彈簧測力計(jì)的示數(shù)是一對相互作用力，因此彈簧測力計(jì)對墻壁的拉力等于，故錯(cuò)誤。故選：?！咀兪接?xùn)練2】如圖所示各滑輪組勻速提起重均為的重物時(shí)，不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，所用拉力最小的是A． B． C． D．【答案】B?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，動滑輪上的繩子段數(shù)是3段，不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦?xí)r，繩端的拉力大小為，由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)是4段，不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦?xí)r，繩端的拉力大小為，由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)是2段，不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦?xí)r，繩端的拉力大小為，由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)是3段，不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦?xí)r，繩端的拉力大小為，由以上分析可知，圖中滑輪組繩端拉力最小，故符合題意，不符合題意。故選：?！咀兪接?xùn)練3】如圖1所示，沿水平方向勻速拉動物體前進(jìn)時(shí)，若繩子自由端拉力，物體重，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪與軸之間的摩擦，物體與地面間摩擦力是270，當(dāng)繩子自由端移動，則物體移動。如圖2所示，建筑工人用滑輪組提升重為的泥桶，動滑輪重為，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，工人將繩子勻速向上拉，手拉繩子的力為?！敬鸢浮?70；1；80。【解答】解：（1）由圖1可知，滑輪組上作用在動滑輪上繩子的條數(shù)，不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪與軸之間的摩擦，則物體與地面間的摩擦力：；物體移動的距離：；（2）由圖2可知，滑輪組上作用在動滑輪上繩子的條數(shù)，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，則手拉繩子的力。故答案為：270；1；80?？键c(diǎn)3動滑輪的“反用”【典例1】如圖所示，用同一個(gè)動滑輪先后提升同一物體，使物體以相同的速度勻速上升相同的高度，所用的力分別是和，拉力做功的功率分別是和．若不計(jì)摩擦、動滑輪重和繩重，則與、與之間的大小關(guān)系是A．、 B．、 C．、 D．、【答案】C?！窘獯稹拷猓河深}知，兩裝置都不計(jì)摩擦、動滑輪重和繩重，提升物體的重相同，甲圖，拉力作用在動滑輪的軸上，費(fèi)一倍的力，即；乙圖，拉力作用在繩子自由端，省一半的力，即，故，錯(cuò)誤；物體上升的速度相同，則拉力端的速度分別為：，，甲圖拉力的功率：；乙圖拉力的功率：，故，正確，錯(cuò)誤；故選：。【典例2】某人到健身房進(jìn)行健身活動。用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手部肌肉功能（輪重和繩重忽略不計(jì)）。使用時(shí)，（1）繩處固定不動，手在處用力拉繩，使重物勻速上升；（2）繩處固定不動，腿在處用力拉繩，使重物勻速上升。下列說法正確的是A．B．C．D．條件不足，無法確定【答案】B。【解答】解：不論是在處拉繩，還是在處拉繩，滑輪和繩都沒有變，故、處的拉力關(guān)系是不變的，即，所以。故選：?！咀兪接?xùn)練1】如圖所示，用滑輪或滑輪組將物體勻速拉起，不計(jì)繩重以及輪與軸間的摩擦。每個(gè)滑輪質(zhì)量相等，物體重力相等，、、、中拉力最大的圖是A． B． C． D．【答案】B?！窘獯稹拷猓好總€(gè)滑輪質(zhì)量相等，由可知?jiǎng)踊喌闹亓ο嗟?，物體重力相等，、不計(jì)繩重以及輪與軸間的摩擦，動滑輪省一半力，則；、不計(jì)繩重以及輪與軸間的摩擦，則；、不計(jì)繩重以及輪與軸間的摩擦，定滑輪不省力，；、不計(jì)繩重以及輪與軸間的摩擦，，則；所以最大，故正確，錯(cuò)誤。故選：。【變式訓(xùn)練2】如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置（不考慮輪重和摩擦）。使用時(shí)：（1）瘦子固定不動，胖子用力拉繩使貨物勻速上升。（2）胖子固定不動，瘦子用力拉繩使貨物勻速上升。下列說法中正確的是A． B． C． D．【答案】C。【解答】解：讀圖分析可知，上下兩只都是定滑輪，只是改變了力的方向，而中間一只相對于瘦子來講，只是改變了力的方向，為定滑輪，相對于胖子來講，則是一只費(fèi)力的動滑輪，因此，可知當(dāng)裝置勻速運(yùn)動時(shí)，各力的關(guān)系為，，所以符合題意。故選：。考點(diǎn)4

滑輪組的“平用”【典例1】在野外用滑輪組拉越野車脫困時(shí)的情景如圖所示，有關(guān)力的分析正確的是A．車對地面的壓力與車的重力是一對平衡力 B．車?yán)喗M的力與滑輪組對車的拉力是一對平衡力 C．脫困必需的拉力時(shí)，繩索自由端的力至少為 D．脫困必需的拉力時(shí)，繩索自由端的力至少為【答案】C?！窘獯稹拷猓骸④噷Φ孛娴膲毫εc車的重力是作用在不同物體上的兩個(gè)力，所以不是一對平衡力。故錯(cuò)誤；、車?yán)喗M的力與滑輪組對車的拉力是作用在不同物體上的兩個(gè)力，所以不是一對平衡力。故錯(cuò)誤；、由圖可知，，不計(jì)繩重和摩擦，則繩子自由端的拉力，因?yàn)槔K重和摩擦必然存在，所以繩索自由端的力至少為．故正確，錯(cuò)誤。故選：。【典例2】如圖裝置，物體在水平拉力的作用下，水平向左勻速直線運(yùn)動。若物體在水平面滑動時(shí)所受摩擦力為重力的0.4倍，繩子所能承受的最大拉力為，不計(jì)滑輪與繩的重力及繩與滑輪的摩擦，則可以拉動物體的最大質(zhì)量為9?！敬鸢浮?。【解答】解：從圖中可知，所以，由于繩子所能承受的最大拉力為，且，所以，即，解得，根據(jù)可知，可以拉動物體的最大質(zhì)量為。故答案為：9?！咀兪接?xùn)練1】如圖（不計(jì)繩重、滑輪重以及繩與滑輪間的摩擦）重為的木塊，在的拉力作用下，物體在水平路面上以的速度勻速運(yùn)動了，則A．木塊與水平路面間的摩擦力為 B．木塊與水平路面間的摩擦力為 C．在內(nèi)繩子自由端移動了 D．在內(nèi)繩子自由端移動了【答案】B。【解答】解：、由滑輪組結(jié)構(gòu)看出，，不計(jì)繩重、滑輪重以及繩與滑輪間的摩擦，作用在繩自由端的拉力等于木塊受摩擦力的，木塊受到的摩擦力：，故錯(cuò)誤、正確；、物體移動的距離：；繩子自由端通過的距離：，故錯(cuò)誤；故選：。【變式訓(xùn)練2】高速鐵路的輸電線、無論冬、夏都需要繃直，以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖乙為輸電線的牽引裝置工作原理圖。鋼繩通過滑輪組懸掛30個(gè)相同的墜砣，每個(gè)墜砣配重為，若某段時(shí)間內(nèi)墜砣串下降了，不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦，下列說法正確的是A．滑輪為動滑輪，滑輪為定滑輪 B．鋼繩上的拉力為 C．輸電線端受到的拉力大小為 D．輸電線端向左移動了【答案】C?！窘獯稹拷猓?、圖中為定滑輪，滑輪為動滑輪，故錯(cuò)誤；、30個(gè)墜砣的總重力：，鋼繩上的拉力，故錯(cuò)誤；、由圖知，使用的滑輪組承擔(dān)端拉力的繩子股數(shù)，圖中墜砣掛在鋼繩的自由端，不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦，可得，則輸電線端受到的拉力大小：；故正確；、圖中墜砣掛在鋼繩的自由端，且，則墜砣串下降高度，則輸電線端向左移動的距離：，故錯(cuò)誤。故選：?？键c(diǎn)5測量滑輪組的機(jī)械效率【典例】小宇在探究“滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，圖中每個(gè)滑輪的重相同。用彈簧測力計(jì)測出物體重力和拉力，并記下鉤碼和測力計(jì)的起始位置，用刻度尺測出物體和繩端移動距離。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重物體上升高度拉力繩端移動距離機(jī)械效率110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.4①（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計(jì)，因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計(jì)示數(shù)等于（選填“大于”、“小于”或“等于”拉力的大??；（2）小宇把每次測量的數(shù)據(jù)填入表格中，并計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率，則①的數(shù)據(jù)是；（3）分析表中數(shù)據(jù)知道了影響滑輪組機(jī)械效率的因素，請說出提高滑輪組機(jī)械效率的方法（說出一種即可）?！敬鸢浮浚?）等于；（2）83.3；（3）增大提升的物體重力?！窘獯稹拷猓海?）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計(jì)，因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡知識，可知測力計(jì)示數(shù)等于拉力的大小；（2）滑輪組的機(jī)械效率：；（3）使用同樣的滑輪組，做的額外功相同，增加提升的物重，做的有用功越多，有用功占總功的比值越大，機(jī)械效率越大。故答案為：（1）等于；（2）83.3；（3）增大提升的物體重力?！咀兪接?xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體重物體上升的高度有用功測力計(jì)的示數(shù)繩子自由端移距離總功機(jī)械效率11.55.00.0750.815.00.1262.523.05.01.315.00.19576.934.55.00.2451.815.00.2783.344.58.00.361.824.00.43254.510.00.451.830.00.5483.3（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直方向下勻速拉動繩子的自由端；（2）第2次實(shí)驗(yàn)中做的有用功為，第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是；（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同一滑輪組提升的重物越重，它的機(jī)械效率越（選填“高”或“低”，且機(jī)械效率與物體上升的高度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”?！敬鸢浮浚?）勻速；（2）0.15；；（3）高；無關(guān)?！窘獯稹拷猓海?）圖中最上方兩個(gè)定滑輪改變了施力方向，但不能改變力的大小。為使彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于拉力大小，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向下勻速拉動繩子的自由端，以保證彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定。（2）第2次實(shí)驗(yàn)中做的有用功為：，第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是：。（3）由第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體重逐漸增加，機(jī)械效率不斷提高。可得出結(jié)論：同一滑輪組提升的重物越重，它的機(jī)械效率越高。由第3、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體重相同，物體上升高度不同時(shí)，機(jī)械效率不變。故可得出結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度無關(guān)。故答案為：（1）勻速；（2）0.15；；（3）高；無關(guān)?！咀兪接?xùn)練2】在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用同一滑輪組提升不同的物體，如圖甲、乙所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上緩慢勻速拉動彈簧測力計(jì)，使物體升高；（2）圖乙中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，表格中②處數(shù)據(jù)應(yīng)為；（3）如圖丙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率（選填“變大”、“不變”或“變小”。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體重力提升高度拉力繩端移動的距離機(jī)械效率130.12.00.3260.1①0.3②【答案】（1）緩慢勻速；（2）3.2；62.5；（3）不變?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上緩慢勻速拉動彈簧測力計(jì)，使物體升高；（2）圖乙中彈簧測力計(jì)的分度值為，示數(shù)為；第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：；表格中②處數(shù)據(jù)應(yīng)為。（3）不計(jì)摩擦及繩重，則克服動滑輪的重做的功為額外功，有用功：；額外功：，總功：，滑輪組的機(jī)械效率，因用一滑輪組提升相同的物體，故和不變，故滑輪組的機(jī)械效率不變。故答案為：（1）緩慢勻速；（2）3.2；62.5；（3）不變。能力提升訓(xùn)練能力提升訓(xùn)練一、選擇題。1．如圖所示，物體重，滑輪重，若不計(jì)摩擦及繩重，當(dāng)滑輪在恒力作用下，以的速度勻速上升，物體的的速度及拉力的大小分別為A．， B．， C．， D．，【答案】C?！窘獯稹拷猓河蓤D可知是動滑輪的特殊使用方法，根據(jù)動滑輪的特點(diǎn)可知：；物體上升距離是拉力和滑輪移動的距離的二倍，滑輪以的速度勻速上升，故物體上升速度為。故選：。2．如圖（不計(jì)繩重與摩擦，且動滑輪小于物重，用它們分別將相同的物體以相同速度提升相同的高度，所用的拉力分別為、，則下列說法正確的是A．甲圖的拉力一定小于乙圖的拉力 B．甲裝置的機(jī)械效率一定小于乙裝置的機(jī)械效率 C．的功率一定大于的功率 D．做的功一定小于做的功【答案】D?！窘獯稹拷猓骸⒉挥?jì)繩重和摩擦，由圖知，甲是定滑輪，則繩子自由端的拉力：；乙是動滑輪，則繩子自由端的拉力：；由于，所以，即；因此，．故錯(cuò)誤。、在不計(jì)繩重和摩擦，使用定滑輪時(shí)不需要做額外功，因此甲裝置的機(jī)械效率為；而使用動滑輪時(shí)，由于要克服動滑輪的重力做額外功，所以乙裝置的機(jī)械效率小于，則甲裝置的機(jī)械效率一定大于乙裝置的機(jī)械效率，故錯(cuò)誤；、將相同物體提升相同的高度，根據(jù)可知，兩圖中做的有用功相同；因乙裝置中要克服動滑輪重做額外功，所以乙裝置中做的總功多，即做的功一定小于做的功，正確；將物體以相同速度提升相同的高度，根據(jù)可知，兩圖中提升物體所用時(shí)間相同，且做的功較小，根據(jù)可知的功率一定小于的功率，故錯(cuò)誤。故選：。3．如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組的輪重、物重均相同，把物體勻速提升相同的高度，繩子自由端受到的拉力大小分別為和．若不計(jì)繩重及摩擦，下列說法中正確的是A． B． C． D．無法判斷【答案】C?！窘獯稹拷猓河深}意可知，兩圖中動滑輪的重力、物體的重力都相等，由圖可知，，，不計(jì)繩重及軸間摩擦，拉力，，所以，。故選：。4．如圖所示，用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動，所用的拉力分別是、、，其中最小的力為A． B． C． D．一樣大【答案】B?！窘獯稹拷猓河萌齻€(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)影響摩擦力大小的因素可知，物體受到水平面的摩擦力大小相等，設(shè)物體與水平面間的摩擦力為，不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦，（a）圖滑輪為定滑輪，由定滑輪的特點(diǎn)可知，拉力；（b）圖滑輪為動滑輪，作用在繩端，由動滑輪的特點(diǎn)可知，拉力；（c）圖滑輪為動滑輪，但作用在動滑輪的軸上，滑輪受到向左的拉力等于向右的力，即；所以可得：，故最小的力為。故選：。二、填空題。5．利用如圖所示的滑輪組提起一個(gè)重為的物體，不計(jì)滑輪自重和摩擦，繩子的拉力；如果用這個(gè)滑輪組達(dá)到更加省力的效果，就要改變繩子的繞線方法，則此時(shí)拉力?！敬鸢浮?；。【解答】解：（1）由圖可知，滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為4，不計(jì)滑輪自重和摩擦，繩子的拉力：；（2）要使這個(gè)滑輪組達(dá)到更加省力的效果，繩子應(yīng)從動滑輪上面的掛鉤開始繞起，依次經(jīng)過上面的定滑輪、下面的動滑輪，如圖所示：；此時(shí)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為5，此時(shí)拉力：。故答案為：；。6．如圖所示，吊籃的重力為，動滑輪總重力為，定滑輪總重力為，人的重力為，人在吊籃里拉繩子使吊籃勻速向上運(yùn)動，此時(shí)人拉繩子的力為?！敬鸢浮??！窘獯稹拷猓簩⑷?、吊籃、動滑輪看作一個(gè)整體，由于它們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，整體受力平衡；由圖可知，有5段繩子承受整體的總重力，則繩子的拉力。故答案為：。7．如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相同的滑輪提起相同質(zhì)量的重物時(shí)，所需拉力分別為、和，不計(jì)繩重和摩擦，若滑輪和物體重分別為和，勻速提升重物時(shí)，拉力最大的是（選填“”、“”或“”，其大小為?！敬鸢浮?；22。【解答】解：由題知，不計(jì)繩重和摩擦，滑輪和物體重分別為和，圖甲中，滑輪為動滑輪，提升物體的繩子有兩股，則；圖乙中，作用在繩子上的力等于物重，而作用在動滑輪上有兩股繩子，則；圖丙中，滑輪為定滑輪，定滑輪不省力，則。綜上所述，三個(gè)力最大的是，其大小為。故答案為：；22。三、作圖題。8．如圖是利用滑輪組幫助汽車脫困的情景，請?jiān)趫D中畫出繩子的繞法，使滑輪組達(dá)到最省力的效果?！窘獯稹拷猓褐挥幸粋€(gè)動滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后繞過左邊的定滑輪，再繞過動滑輪，如圖所示9．56．用如下滑輪組提升重物，請畫出最省力的繞線方法。【解答】解：從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子，最后有5段繩子承擔(dān)物重，這就是最省力的繞法。如圖所示。故答案為：（1）見解析；（2）。四、實(shí)驗(yàn)探究題。10．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑輪組的機(jī)械效率，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重鉤碼上升高度繩端拉力繩端移動距離機(jī)械效率10.50.10.30.321.00.10.50.331.50.10.70.342.00.10.90.3（1）實(shí)驗(yàn)中盡量勻速拉動彈簧測力計(jì)，是為了能正確測量拉力。（2）第一次實(shí)驗(yàn)中測得滑輪組的機(jī)械效率為（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）。（3）分析以上數(shù)據(jù)可知，使用同一個(gè)滑輪組提升重物時(shí)，被提升物體的重力，滑輪組的機(jī)械效率越大。（4）如果將圖甲滑輪組換成圖乙所示的繞繩方法，不考慮繩重及滑輪軸間的摩擦，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將（選填“變大”“變小”或“不變”?！敬鸢浮浚?）；（3）越大；（4）不變?！窘獯稹拷猓海?）第一次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率：；（3）分析以上數(shù)據(jù)可知：使用同一個(gè)滑輪組提升重物時(shí)，被提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越大；（4）將圖甲滑輪組換成圖乙所示的繞繩方法，不考慮繩重及滑輪軸間的摩擦，克服動滑輪重做的功為額外功，根據(jù)可知提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變。故答案為：（2）；（3）越大；（4）不變。11．提高機(jī)械效率，能夠更充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，“測量機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)裝置如圖（每個(gè)動滑輪重相同。忽略摩擦及繩重）。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)。（2）實(shí)驗(yàn)過程中收集到、、三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。裝置鉤碼重鉤碼上升的高度彈簧測力計(jì)示數(shù)繩子自由端移動的距離20.11.50.220.11.00.350.12.00.3計(jì)算出組實(shí)驗(yàn)的：有用功，機(jī)械效率。（3）比較、兩組的機(jī)械效率，它們的關(guān)系是：．若提升相同物重到相同高度，與裝置相比，裝置的優(yōu)勢是。比較、滑輪組，它們機(jī)械效率的關(guān)系是：，影響它們機(jī)械效率高低的因素是?！敬鸢浮浚?）豎直向上勻速；（2）0.2；；（3）；省力；；提升物體的重力不同?！窘獯稹拷猓海?）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，這樣彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；（2）由第三組數(shù)據(jù)知，的有用功為：；總功為：；則機(jī)械效率為：；（3）的有用功為：；總功為：；的有用功和總功相同，機(jī)械效率相同，即；根據(jù)數(shù)據(jù)可知，的拉力大于的拉力，所以的優(yōu)勢是省力；的有用功為：；總功為：；則機(jī)械效率為：；、滑輪組，它們機(jī)械效率的關(guān)系是：，其原因是提升物體的重力不同。故答案為：（1）豎直向上勻速；（2）0.2；；（3）；省力；；提升物體的重力不同。12．巴蜀中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123鉤碼重446鉤碼上升高度0.10.10.1繩端拉力1.81.42.4繩端移動距離0.30.50.3機(jī)械效率74.183.3（1）在使用甲彈簧測力計(jì)時(shí)需要豎直向上勻速拖動，若斜向上勻速拉動則彈簧