2022年浙江省中考科学一轮复习 第27课时　简单机械-滑轮、斜面（课件 33张PPT）

(共33张PPT)
第27课时　简单机械——滑轮、斜面
●知识体系梳理
●重难考点精讲
●当堂限时训练
知识体系
简单机械
滑轮
斜面
机械效率
定义
类型
定滑轮
动滑轮
滑轮组
等臂　
省力
省一半的力
改变动力的方向
省力
改变动力的方向
有用功　
总功　
W有用　
　W总　
不省功　
减轻
减小
　增加
类型
重点梳理
1.几种常见简单机械的功和机械效率计算式:
类型 用滑轮组提升物体(忽略轮轴间摩擦) 用滑轮组平移物体(忽略轮轴间摩擦) 用斜面
提升物体
图示
(续表)
类型 用滑轮组提升物体 (忽略轮轴间摩擦) 用滑轮组平移物体 (忽略轮轴间摩擦) 用斜面
提升物体
有用功 　　 　 　　　 　　 　　 　
额外功 ________________ 　　 　　 　 ___________________ 　　 　
总功 　　 　 　　　　 　 　　 　
机械 效率 　　　 　　　 　　 　　　
W有用=Gh
W有用=fs物
W额外=G动h
W额外=W总-W有用
(或W额外=Fs绳-fs物)
W额外=fL　
W总=Fs　
W有用=Gh
W总=Fs绳
W总=FL
×100%
　×100%
　×100%
2.区别功率和效率

项目 功率 机械效率
概念 单位时间内所做的功 有用功和总功的比值
公式 P= η=×100%
单位 瓦 无单位
物理 意义 做功快慢 反映机械性能,指有
用功占总功的比例
对点练习
1.[2014·金华]如图27-1所示,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)。图中F1、F2、F3、F4之间的关系正确的是 (　　)
A.F1=F2　　　　　　 B.F3=F4
C.F1=F3 D.F2=F4
图27-1
B
2.[2011·杭州] 小李的质量为50 kg,可以举起80 kg的杠铃;小胖的质量为70 kg,可以举起60 kg的杠铃。他们两人通过如图27-2所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是 (　　)
A.小李把小胖拉起
B.小胖把小李拉起
C.两个都拉不起
D.两个都能拉起
图27-2
B
3.[2020·绍兴]如图27-3所示,由甲、乙两实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论,又能直接显示出钩码的重力大小,于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间的摩擦不计)。如图W17-4所示四套装置中能实现小敏设想的是 (　　)
图27-3
图27-4
D
4.[2019·舟山]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如图27-5所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是(　　)
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小
相等
D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等
图27-5
C
5.[2020·宁波]科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图27-6所示装置,用竖直向上的大小为10 N的拉力F使物
体A匀速上升了0.1 m。如果该装置的机械效率为
70%,则这一过程中,克服物体A的重力所做的功为
　　　J,这个值也是物体A增加的机械能。
图27-6
1.4
6.[2011·杭州] 如图27-7所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G1>G2,则所用的拉力F1　　　　(选填“>”“<”或“=”)F2,其机械效率η1　　　　(选填“>”“<”或“=”)η2。
图27-7
>
>
7.[2021·宁波节选]在“动滑轮”实验中,小宁通过如图27-8所示装置进行实验,得到结论:使用动滑轮匀速提升物体,竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为,即
使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物重G和动滑
轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一
条件,并予以证明。
图27-8
解:条件:物重G大于动滑轮重G动。
证明:使用动滑轮匀速提升物体时,若不计摩擦和绳重,
则拉力F=(G+G动),若拉力FG>G动。
重点
滑轮组机械效率的计算
例 [2019·杭州下城一模]如图27-9所示,用10 N的力F竖直向上拉动滑轮,物体A以0.2 m/s的速度匀速上升2 m,滑轮的效率为80%,下列说法正确的是 (　　)
A.拉力做的有用功为8 J
B.拉力F的功率为4 W
C.A的重力为5 N
D.滑轮重力为4 N
图27-9
A
【变式】[2018·杭州下城一模]如图27-10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。下列说法正确的是(不计滑轮、弹簧测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑) (　　)
A.物体A受到地面的摩擦力是 2 N
B.物体A受到B的摩擦力是 2 N
C.滑轮移动的速度是 0.4 m/s
D.拉力F做功功率为 2 W
图27-10
B
1.[2021·浙江二模]国庆献礼片《我和我的祖国》中《前夜》讲述了1949年10月1日开国大典前夜,天安门广场旗杆设计安装者林治远等人争分夺秒克服重重困难,保障开国大典上五星红旗顺利升起的故事。下列有关说法不正确的是 (　　)
A.升旗过程中红旗的重力势能不断增大
B.如果红旗是匀速升起的,那么红旗的动能不断增大
C.升旗是利用定滑轮可以改变力的方向的原理,让红旗上升的
D.升旗时升旗手受到绳子对他向上的摩擦力
B
2.[2021·杭州拱墅一模]小乐用如图27-11所示的滑轮组提升重力为600 N的重物,在绳子自由端施加250 N的拉力F,使重物在4 s内匀速上升1 m,不计绳重和摩擦。则 (　　)
A.绳子自由端移动的距离为2 m
B.拉力做功的功率为150 W
C.动滑轮重100 N
D.此过程滑轮组的机械效率为80%
图27-11
D
3.[2019·杭州模拟]“大胖儿子和瘦小爸爸”想用滑轮组锻炼身体,他们自己设计了如图27-12所示的简易装置(不考虑滑轮重和摩擦)。使用时:①爸爸固定不动,儿子用力F1拉绳使货物G匀速上升。②儿子固定不动,爸爸用力F2拉绳使货物G匀速上升。下列说法中正确的是 (　　)
A.F1B.F1=G
C.滑轮A、B、C都是定滑轮
D.滑轮A、C的作用相同
图27-12
D
4.[2018·杭州模拟改编]如图27-13所示装置中,物体A重100 N,物体B重5 N,在物体B的作用下,物体A在水平方向做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为10 W,使物体B匀速上升3 m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重) (　　)　　 　　　　　
A.3 s B.9 s
C.1.5 s D.6 s
图27-13
A
5.[2020·宁波二模]有一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械(如图27-14所示),借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。小科利用该装置,在20 s内将质量为80 kg的重物匀速提升了3 m。已知滚轴A、B的质量都是5 kg。若不计绳重和摩擦,则以下说法正确的是(g取10 N/kg) (　　)
A.该装置可以看成是由定滑轮和动滑轮组
成的滑轮组,其中动滑轮是A
B.重物上升3 m,绳子自由端下降12 m
C.整个过程,小科所做的功是2 700 J
D.该过程,小科做功的功率为127.5 W
图27-14
D
6.如图27-15所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一种机械装置,书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10 g,不考虑摩擦和绳重,则两小球匀速移动时,小球B的质量可能为 (　　)
A.14 g B.12 g
C.10 g D.8 g
图27-15
D
7.[2020·温州模拟]如图27-16所示,在水平地面上放置重300 N的物体,不考虑绳重和绳与滑轮间的摩擦,匀速拉动物体时,水平拉力F为60 N,则物体与地面的摩擦力为　　　　N,若物体前进1 m所用的时间为10 s,拉力F做功的功率为
　　　　W。
图27-16
120
12
8.[2021·湖州吴兴模拟改编]缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300 N,用它连接成如图27-17所示的滑轮组,在保证绳子未断的情况下,计算并回答下列问题:(已知动滑轮重120 N,摩擦及绳的质量不计)
图27-17
(1)利用该滑轮组能提起的最大物重是　　　　N。
(2)如果被提升物体为铁块,铁块刚浸没在一定浓度的硫酸铜溶液中时,测出绳子所承受的拉力为F1;一段时间后
测出绳子所承受的拉力为F2,F1　 　F2。(变化过
程中物体的体积变化忽略不计)
图27-17
480
<
9.[2020·浙江期末]往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图27-18所示。工人用3 m长的斜面,把1 200 N的重物提高1 m。假设斜面很光滑,则需要施加的推力为　　　　。若实际用力为500 N,则斜面的机械效率为　　　　,推重物时,重物受到的摩擦力为　　　　。
图27-18
400 N　
80%
　100 N
10.[2021·杭州育才二模]如图27-19所示,置于水平桌面上的物体A重490 N,物体B重294 N,物体B在匀速下降40 cm的过程中,拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离;若用一水平向左的力F拉动物体A,使物体A在5 s内
匀速移动0.5 m(不计动滑轮重、绳重以及
滑轮轮轴间摩擦),则拉力F为　　　　N,绳
子拉力对物体B所做的功为　　　　J,物体
A与桌面的滑动摩擦力为　　　　N。
图27-19
294　
73.5
147
11.[2020·台州黄岩一模]工农业生产中常用定滑轮、动滑轮或滑轮组来提升重物。某实验小组进行了如图27-20所示的实验。
(1)探究定滑轮特点时,做的实
验如图甲所示,据此可知:使用
定滑轮_____________________
　　 。
图27-20
可以改变力的方向,但
不省力
(2)在探究“动滑轮能否省力”的实验中,测得动滑轮重G0=1 N,使用如图乙所示的实验装置。改变动滑轮所挂钩码的数量,测量每次所挂钩码所受的重力G,获得动滑轮匀速上升时弹簧测力计的示数F,得到如下表所示数据:

动滑轮重G0/N 1.0 1.0 1.0 1.0
钩码重G/N 0.5 1.0 1.5 2.0
弹簧测力计示数F/N 0.8 1.0 1.3 1.5

分析表中各次实验的值,如果忽略摩擦、绳重及实验误差,可以发现:的值接近等于　　　　　,即可得出使用动滑轮能省一半力的结论。
动滑轮重G0/N 1.0 1.0 1.0 1.0
钩码重G/N 0.5 1.0 1.5 2.0
弹簧测力计示数F/N 0.8 1.0 1.3 1.5

0.5
(3)为了探究滑轮组提升重物能否省功,请利用如图丙所示的装置和刻度尺设计实验方案并分析结论。
实验步骤:____________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
_____________________________
　 。
图27-20
测出滑轮组所提升物体的重力,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子的自由端,读出弹簧测力计的示数
用刻度尺测量出物体、绳端上升的高度
结论:当_______________时,即证明滑轮组提升重物时不能省功。
图27-20
W有用