图4乙所示。
点拨:理解题中要求,根据F=G3判断承担物重的绳子根数
是解题的关键。
甲
乙
知识点四、滑轮组的机械效率
图4
例4若两钩码重2N,提升高度为h,每个动滑轮重05N,求图5甲、乙中两滑轮组的
机械效率(绳子质量和摩擦不计)。
解析:
甲
“滑轮”分析三法
乙图5
一、根据滑轮的实质分析
例1如图1所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力
F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()
AF1最小
BF2最小
CF3最小
DF1、F2、F3的大小相等
解析由于定滑轮实质是等臂杠杆,力F1、F2、F3方向不同,但力臂相同,所以大小
相同。
答案D。
点拨定滑轮实质是等臂杠杆,定滑轮工作时,无论拉力方向如何,拉力的力臂不变,
拉力的大小也不变;动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,所以利用单个动滑轮至少可
以省一半的力。
二、根据滑轮的作用分析
例2某建筑工地使用如图2所示装置搬运建筑材料,用此装置将一块
图1
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f重为320kg的建筑材料提升5m。则这个过程中,拖拉机的拉力大小为___________N,拖拉机移动的距离为________m。
图2
解析图中两个滑轮在物体运动时其轴的位置不变,所以都是定滑轮。因为使用定滑轮
不省力,拖拉机的拉力等于建筑材料的重力,即Fmg320kg×10Nkg3200N。又因为定滑
轮不省距离也不费距离,所以拖拉机移动的距离等于建筑材料上升的高度,即sh5m。
答案32005。
点拨定滑轮工作时,轴的位置不动。定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
三、根据“力的平衡”分析
例3如图3所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A
沿
竖直方向匀速上升已知重物A上升速度为02ms,不计滑轮重、绳重及
绳
与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()
A.20N04ms
B.20N01ms
C.5N04ms
D.5N01ms
解析图中滑轮是动滑轮,但拉力作用在动滑轮轴上,物体对
图3滑轮
的
拉力作用在滑轮轮边上。如图4所示,以滑轮为研究对象进行受力
分析,
滑轮匀速运动,受平衡力作用,则F2F12GA,所以物体的重
力
GA12F5N。滑轮上升的速度为重物A上升速度二分之一,即01ms。答案D。
点拨当拉力作用在动滑轮的轴上时,这时动滑轮不再省力,而图4是费力,但可以省一半的距离。
滑轮组机械效率分类指导
机械效率是每年各地中考的考点,而关于滑轮组机械效率的计算又是考查的重点。求解滑轮组机械效率的问题有以下两种情况:
一、使用滑轮r