第42讲滑轮、斜面与机械效率公开课教案教学设计课件资料.docx

第42讲　滑轮、斜面与机械效率 温馨提示：请课前或课堂“10分钟”先自主完成“中考基本功”单本内容。 课 标 精 析 例1 2022·舟山如图所示，广泛应用于建筑的强夯机使用时夯锤从高处下落撞击地面，从而起到夯实地基的作用。(g取10 N/kg) (1)如图所示，a是__动__滑轮。 (2)为确保安全，应考虑钢绳的承受力。若强夯机使用了质量为4×104 kg的夯锤，则钢绳能承受的拉力至少多大？ (不计滑轮、钢绳自重及摩擦) 【答案】2×105 N 变式题 如图所示，用10 N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2 m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2 N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法不正确的是(　D　) A.物体A受到地面水平向右3 N的摩擦力 B．物体A受到B的摩擦力是2 N C．滑轮移动的速度是0.1 m/s D．拉力F做功的功率为4 W 例2 一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图甲、乙所示的两种方法拉车(不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重)，下列说法正确的是(　D　) A.甲比乙省力的同时也省距离 B．甲比乙省力，但需要拉动更多距离 C．乙比甲省力的同时也省距离 D．乙比甲省力，但需要拉动更多距离 变式题 如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3 ，则它们的大小关系正确的是(不计滑轮重和绳子与滑轮间的摩擦)(　C　) A. F3＜F1＜F2　　　　B. F1＜F2＜F3 C. F2＜F1＜F3 D. F3＜F2＜F1 例3 如图所示，A物体重10 N，B物体重30 N，绳重、滑轮自重、绳与轮之间的摩擦均不计，且绳均为竖直方向。图中滑轮__2__(填“1”或“2”)是动滑轮，A物体在图中位置保持静止，此时弹簧测力计C读数为__20__ N，B对地面的压力__10__N。 例4 为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为右图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是(　C　) A．两个滑轮在装置中起的作用相同 B．拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等 C．沿方向1与2匀速拉动配重提升相同高度，拉力所做的功相等 D．用该装置提升更重的物体，机械效率不变 变式题 如图所示，F1＝4 N，F2＝3 N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1 m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是(　D　) A.绳端移动速度为0.2 m/s B．弹簧测力计读数为9 N C．物体A和地面之间有摩擦力 D．如果增大F2，物体A可能向左运动 例5 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h＝1.5 m，斜面长度s＝3 m。现用力F沿斜面把重力为G＝1 800 N的重物匀速推到车上，若不计重物与斜面之间的摩擦，推力F为__900__N。若实际存在的摩擦力f＝400 N，则工人师傅实际用的推力F′＝__1__300__N，该斜面的机械效率是__69.2%__。 例6 如图所示，两个斜面的粗糙程度相同，现将甲、乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端，拉力分别为F1和F2，且F1＝F2，这一过程中，下列说法正确的是(　B　) A．左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率 B．左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功 C．拉力F1的总功率小于F2的总功率 D．上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能 变式题 如图所示，工人师傅在50 s内用大小为500 N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%，则下列说法正确的是(g取10 N/kg)(　C　) A．所拉物体的质量为800 kg B．拉力的功率是40 W C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100 N D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800 J 例7 右图所示的晾衣装置，每个滑轮重为0.5 N，晾衣竿重4 N。小明要用F＝20 N的力提升总质量为5.6 kg的三件衣服，他用拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，在2 s内，绳端匀速竖直下降了1 m。则下列判断正确的是(g取10 N/kg)(　C　) A.滑轮组的有用功率为28 W B．拉力F做功的功率为20 W C．滑轮组的机械效率为70% D．在2 s内，人做的总功为40 J 变式题 如图所示，用滑轮组将重为480 N的物体G匀速提升3 m，所用的拉力F为200 N。 (1)求拉力所做的有用功。 (2)求滑轮组的机械效率。 (3)在绳子承受范围内，此滑轮组机械效率最大为90%，当物体以0.3 m/s的速度向上运动时，拉力的功率最大为1 800 W，则滑轮组能提升的最大物重是多少？ 【答