2019蘇科版九年級上冊物理知識點復習滑輪

1、豎直提升重物的典型例題

例1、在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如圖所示的滑輪組。某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為10m的樓上，用時40s，卷揚機提供的拉力F為2500N。求在此過程中：(1)有用功;(2)拉力F的功和功率;(3)滑輪組的機械效率。

難點突破： 所謂“有用功”，就是“對我們有用的功”。在利用定滑輪、動滑輪、或者滑輪組沿豎直方向提升重物時，我們的目的都是讓重物升到我們所需的高度。所以有用功就應是滑輪鉤克服物體重力向上拉物體的力和物體在此力作用下升高的高度的乘積。根據(jù)二力平衡知識，物體所受的重力和我們(滑輪鉤)克服物體重力向上拉物體的力應是一對平衡力。再根據(jù)功的定義，功“等于作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離的乘積”，所以，此時克服物體重力做的有用功就是“物重乘以重物上升高度”，即W有用=G物h物。而我們做的總功就應是作用在繩子自由端的力和繩子自由端移動距離的乘積。即W總= F繩S繩。機械效率η=W有/W總=G物h物/F繩S繩。在動滑輪和滑輪組中，我們要注意S繩=nh物。

通過讀題，我們可以知道：G物=4000N ，h物=10m，t=40s，F(xiàn)繩=2500N。另外，從圖上我們還可知，動滑輪上有2段繩子，n=2。

正確解法：

(1)W有=G物h物=4000×10J=4×104J;

(2)W總=F繩S繩=F×2h物=2500×2×10J=5×104J，P=W/t=5×104J/40s=1.25×103W;

(3)η=W有/W總=4×104J/5×104J=80%。

2、水平拉動重物的典型例題

例2、小勇用右上圖所示滑輪組拉著物體勻速前進了0.2m，則繩子自由端移動的距離為 m。若物體與地面的摩擦力為9N，則他所做的功是多少?如果小勇對繩的拉力F=4N，該滑輪組的機械效率為多少?

難點突破：在使用定滑輪、動滑輪、或者滑輪組沿水平方向勻速拉動重物時，物體在滑輪鉤的水平拉力下勻速移動。我們的目的恰好也是讓物體在水平方向移動，所以我們做的有用功就滑輪鉤的拉力和物體在水平方向上移動的距離L的乘積。因物體勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識，滑輪鉤的拉力和物體與地面的摩擦力是一對平衡力，即拉力與摩擦力相等。所以有做功可以這樣計算：W有用=fL。特別強調(diào)此時的有用功不是W有=G物h物。總功就是作用在繩子上的拉力F和繩子自由端移動距離S的乘積。即W總=F繩S繩。所以機械效率η=W有/W總=fL/F繩S繩。

此題我們讀題不難知道f=9N，h物=0.2m ，F(xiàn)繩=4N。另外從圖知，動滑輪上有3段繩子，所以n=3;

正確解法：

(1)S繩=nh物=3×0.2m=0.6m

(2)W有=fL=9N×0.2m=1.8J

(3)η=W有/W總=fL/F繩S繩=1.8J/(4N×0.6m)=75%

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