1、第第18讲讲知识精讲知识精讲2考点清单重难点突破实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升3实验 测量滑轮组的机械效率成都成都近近年真题及拓展年真题及拓展1成都成都近近年真题及拓展年真题及拓展命题点命题点 1 滑轮组机械效率的相关计算滑轮组机械效率的相关计算1.(双选双选)工人用如图所示装置把重为工人用如图所示装置把重为1 000 N的物体，从斜面底部匀速拉的物体，从斜面底部匀速拉到到2 m高的平台上高的平台上(斜面与水平地面的夹角为斜面与水平地面的夹角为30)，用时，用时20 s工人对绳工人对绳子的拉力为子的拉力为400 N，动滑轮重为，动滑轮重为20 N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，
2、下，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是列计算结果正确的是()A.绳子对物体的拉力为绳子对物体的拉力为780 NB.绳子对物体做的功为绳子对物体做的功为4 000 JC.工人做功的功率为工人做功的功率为100 WD.整个装置的机械效率为整个装置的机械效率为62.5%AD2.(双选双选)如图甲所示的装置，如图甲所示的装置，A是重是重15 N的空吊篮，绳子的空吊篮，绳子B和和C能承受的最能承受的最大拉力分别为大拉力分别为100 N和和50 N质量为质量为50 kg的小张同学将的小张同学将A提升到高处，施提升到高处，施加的拉力加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，随时间变化关系如图乙所示，
3、A上升的速度上升的速度v随时间变化关系随时间变化关系如图丙所示忽略绳重及摩擦，常数如图丙所示忽略绳重及摩擦，常数g取取10 N/kg.下列结论正确的是下列结论正确的是()A.动滑轮的重力为动滑轮的重力为9 NB.第第2 s内拉力内拉力F的功率为的功率为40 WC.此装置最多能匀速运载此装置最多能匀速运载80 N的货物的货物D.此装置提升重物的最大机械效率为此装置提升重物的最大机械效率为85%BC3.(双选双选)小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物第一次提升的小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物第一次提升的重物重物A的重力为的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为，加在绳子自由端的拉力为F1
4、，重物上升的速度为，重物上升的速度为v1，运动时间为运动时间为t1；第二次提升的重物；第二次提升的重物B的重力为的重力为GB，加在绳子自由端的拉力，加在绳子自由端的拉力为为F2，重物上升的速度为，重物上升的速度为v2，运动时间为，运动时间为t2.已知：已知：F1 GA5 8，GB GA3 2，v1 v22 1，t1 t22 3，动滑轮的重力不能忽略，动滑轮的重力不能忽略，不计绳重与摩擦的影响下列对两个过程的分析中，正确的是不计绳重与摩擦的影响下列对两个过程的分析中，正确的是()A.拉力之比为拉力之比为F1 F27 8B.拉力的功率之比为拉力的功率之比为P1 P210 7C.机械效率之比为机械效
5、率之比为1 214 15D.额外功之比为额外功之比为W1 W22 3BC命题点命题点 2测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率 小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验：小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验：(1)他们按照如图所示的顺序进行实验，其中甲、乙实验用的是同一滑轮他们按照如图所示的顺序进行实验，其中甲、乙实验用的是同一滑轮组在实验过程中，应组在实验过程中，应_拉动弹簧测力计；拉动弹簧测力计；4.匀速向上匀速向上一题多设问一题多设问(2)他们记录的数据如下表所示，丙实验中滑轮组的机械效率为他们记录的数据如下表所示，丙实验中滑轮组的机械效率为_；实验实验次序次序钩码总重钩码总重G/
6、N钩码上升钩码上升高度高度h/m弹簧测力计弹簧测力计示数示数F/N绳子自由端移动绳子自由端移动距离距离s/m机械效率机械效率甲甲1.00.10.50.367%乙乙2.50.11.00.383%丙丙1.00.10.50.4(3)对比分析实验甲、乙，可得出：同一滑轮组，提升对比分析实验甲、乙，可得出：同一滑轮组，提升的钩码的钩码_，机械效率越高，机械效率越高50%越重越重拓展拓展设问设问(4)对比分析实验对比分析实验_，可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重，可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率_(5)丙实验中克服动
7、滑轮重力和摩擦力所做的额外功为丙实验中克服动滑轮重力和摩擦力所做的额外功为_J(不计绳不计绳重重)(6)在测量拉力时，小李同学觉得弹簧测力计运动时不便于读数，就让弹在测量拉力时，小李同学觉得弹簧测力计运动时不便于读数，就让弹簧测力计处于静止时读数，小李测得的机械效率簧测力计处于静止时读数，小李测得的机械效率_(选填选填“偏高偏高”“偏低偏低”或或“不变不变”)甲、丙甲、丙越低越低0.1偏高偏高知识精讲知识精讲考点清单考点清单一、三种功一、三种功1、有用功：有用功：无论采取哪种方法都必须做的功无论采取哪种方法都必须做的功用用W有用有用表示表示2、额外功：额外功：并非我们需要但又不得不做的功并非我
8、们需要但又不得不做的功用用W额外额外表示表示3、总功：总功：有用功与额外功之和有用功与额外功之和用用W总总表示，即表示，即W总总_二、二、定义：物理学中把定义：物理学中把_跟跟_的比值叫做机械效率符号的比值叫做机械效率符号是是.三三、公式：公式：_W有用有用W额外额外有用功有用功总功总功100%WW有有用用总总简单机械类型简单机械类型有用功有用功额外功额外功总功总功机械效率机械效率物体物体G上升高上升高度为度为h时所做时所做的功的功W有用有用_ 忽略绳重及摩忽略绳重及摩擦时，克服动擦时，克服动滑轮自重滑轮自重G动动所所做的功做的功W额外额外_拉力拉力F移动移动s所做所做的功的功W总总Fs_(s
9、_，n为承担物重的为承担物重的绳子段数绳子段数)_ 100%克服摩擦力克服摩擦力f 所做的功所做的功W额外额外_拉力拉力F移动移动s所做所做的功的功W总总Fs_GnF=100WW 有有用用总总GhG动动hFnhnh100%GhFnhfs100GhFs=100WW 有有用用总总简单机械类型简单机械类型有用功有用功额外功额外功总功总功机械效率机械效率克服摩擦力克服摩擦力f 所做的功所做的功W有用有用_ 拉力拉力F移动移动s所做的所做的功功W总总Fs(sns物物，n为与动滑轮连接为与动滑轮连接的绳子的段数的绳子的段数)_fs物物100fnF=100WW 有有用用总总四、机械效率四、机械效率的理解的理
10、解(1)使用任何机械都不能省功使用任何机械都不能省功使用任何机械都不可避免地要做额外功，使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是有用功总是_总功，所以总功，所以机械效率总是小于机械效率总是小于1，机械效率通常用，机械效率通常用百分数表示百分数表示(2)竖直方向使用的滑轮组竖直方向使用的滑轮组(忽略绳重及摩擦忽略绳重及摩擦):滑轮组机械效率与动滑轮滑轮组机械效率与动滑轮的重力、物体的重力有关物体越重，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率的重力、物体的重力有关物体越重，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越大越大小于小于重难点突破重难点突破一、滑轮机械效率相关计算一、滑轮机械效率相关计算例例1一题多设问一题
11、多设问 如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人作用在绳子自由端的大小为作用在绳子自由端的大小为160 N的拉力，在的拉力，在10 s内将重为内将重为400 N的重物在的重物在竖直方向上匀速提升竖直方向上匀速提升2 m(忽略绳重及摩擦忽略绳重及摩擦)(1)动滑轮重动滑轮重_N；(2)拉力拉力F做的有用功为做的有用功为_J；总功为；总功为_J；(3)拉力拉力F做功的功率为做功的功率为_W；(4)提升重物的过程中所做的额外功为提升重物的过程中所做的额外功为_J；(5)滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为_(6)若再用该滑轮组提升质量为若再用该滑轮组提
12、升质量为50 kg的货物，则其机械效率的货物，则其机械效率_(选选填填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”)808009609616083.3%变大变大 如图甲所示，重为如图甲所示，重为16 N的物体的物体A在拉力在拉力F的作用下，的作用下，5 s内匀速运动了内匀速运动了0.5 m拉力拉力F做的功随时间变化的图像如图乙所示已做的功随时间变化的图像如图乙所示已知动滑轮重知动滑轮重0.5 N，物体，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦力在水平桌面上运动时受到的摩擦力f为物重为物重G的的0.25倍求：倍求：例例2一题多设问一题多设问(1)拉力拉力F的功率为的功率为_W；(2)拉力拉力F大小为大小为
13、_ N；(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为功的比例为_(4)该滑轮组的机械效率为该滑轮组的机械效率为_0.52.511080%如图所示，在粗糙斜面上将一个重为如图所示，在粗糙斜面上将一个重为16 N的物体匀的物体匀速拉到高速拉到高h处，沿斜面向上的拉力为处，沿斜面向上的拉力为10 N，斜面长，斜面长s2 m、高、高h1 m：(1)拉力所做的有用功为拉力所做的有用功为_J；(2)拉力所做的总功为拉力所做的总功为_J；(3)物体受到的摩擦力的大小为物体受到的摩擦力的大小为_N；(4)斜面的机械效率为斜面的机械效率为_二、斜面机械效率相关计算二、斜面机械效率
14、相关计算例例3一题多设问一题多设问1620280%实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升实验实验测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率一题多设问一题多设问例例智慧小组在智慧小组在“测滑轮组机械效率的实验测滑轮组机械效率的实验”中，实验装置如图所示中，实验装置如图所示.设计与进行实验设计与进行实验(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是_.(2)实验中应沿竖直方向实验中应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计缓慢拉动弹簧测力计.刻度尺刻度尺匀速匀速(或匀速直线或匀速直线)分析分析论证论证(3)该小组进行了多次实验，测得数据如表所示该小
15、组进行了多次实验，测得数据如表所示.实验次数实验次数钩码重钩码重G/N钩码上升钩码上升高度高度h/m绳端拉力绳端拉力F/N绳端移动绳端移动距离距离s/m机械效率机械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.20.383%480.12.50.4_80%请将表中的数据填写完整请将表中的数据填写完整.分析表中数据可知第分析表中数据可知第4次实验是用次实验是用_图所示装置做的实验图所示装置做的实验.通过比较通过比较_两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绕绳方式无关一重物时，滑轮组的机械效率与
16、绕绳方式无关(填实验次数的序号填实验次数的序号)通过比较通过比较_两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高物重越重，滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号填实验次数的序号)通过比较通过比较3、4两次实验数据可得出结论：使用两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越组机械效率越_.丁丁1、22、3高高交流与交流与评估评估(4)(2022朝阳改编朝阳改编)若不计绳重及摩擦阻力，在第若不计绳重及摩擦阻力，在第1、2次实验中，动滑轮次实验中，动
17、滑轮的重力是的重力是_N.(5)(2022岳阳改编岳阳改编)如果用滑轮组甲提升如果用滑轮组甲提升10 N的重物，则它的机械效率可的重物，则它的机械效率可能是能是_(选填字母序号选填字母序号).A.75%B.80%C.85%1.4C(6)(2023绥化改编绥化改编)创新小组也利用两个滑轮组成的滑轮组和重为创新小组也利用两个滑轮组成的滑轮组和重为4 N、8 N的物体进行了两次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，的物体进行了两次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是则创新小组测量值偏大的原因可能是_(填字母填字母)A.测拉力时，弹簧测力计未调零，
18、指针指在零刻度线下方测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组所使用的动滑轮的重力小于智慧小组C(7)(2023宜昌改编宜昌改编)小组的小明同学发现绳端移动的距离始终与钩码提升小组的小明同学发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码数量一定时，无论将钩码提高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率小组另一同学小芳则认为：钩升多高，都不影响该滑轮组的机械效率小组另一同学小芳则认为：钩码提升的高度不同，有
19、用功就不同，机械效率就变化了你认为码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了你认为_的看法是正确的的看法是正确的.小明小明创新设问创新设问(8)(生活实践生活实践)(2021遂宁改编遂宁改编)小明通过分析表格中小明通过分析表格中2、3次实验的数据，得次实验的数据，得到了提高滑轮组机械效率的一种方法汽车作为一种到了提高滑轮组机械效率的一种方法汽车作为一种“机械机械”，提高效率，提高效率对节能减排有重要意义请你指出以下三种提高效率的方法中，方法对节能减排有重要意义请你指出以下三种提高效率的方法中，方法_与分析与分析2、3次实验数据得到的方法是同理的次实验数据得到的方法是同理的.方法一：鼓励人们方法一：鼓励人们“拼车拼车”出行，使汽车尽量装满人员；出行，使汽车尽量装满人员；方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；方法三：经常给汽车做保养，保持良好润滑方法三：经常给汽车做保养，保持良好润滑.一一
