2019蘇科版九年級(jí)上冊(cè)物理知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)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(shè)備豎直吊運(yùn)建筑材料，其工作原理相當(dāng)于如圖所示的滑輪組。某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運(yùn)到高為10m的樓上，用時(shí)40s，卷揚(yáng)機(jī)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(jī)械效率。

難點(diǎn)突破： 所謂“有用功”，就是“對(duì)我們有用的功”。在利用定滑輪、動(dòng)滑輪、或者滑輪組沿豎直方向提升重物時(shí)，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(yīng)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(shí)，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(yīng)是一對(duì)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(shí)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(yīng)是作用在繩子自由端的力和繩子自由端移動(dòng)距離的乘積。即W總= F繩S繩。機(jī)械效率η=W有/W總=G物h物/F繩S繩。在動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jìn)了0.2m，則繩子自由端移動(dòng)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(duì)繩的拉力F=4N，該滑輪組的機(jī)械效率為多少?

難點(diǎn)突破：在使用定滑輪、動(dòng)滑輪、或者滑輪組沿水平方向勻速拉動(dòng)重物時(shí)，物體在滑輪鉤的水平拉力下勻速移動(dòng)。我們的目的恰好也是讓物體在水平方向移動(dòng)，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(dòng)的距離L的乘積。因物體勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)，滑輪鉤的拉力和物體與地面的摩擦力是一對(duì)平衡力，即拉力與摩擦力相等。所以有做功可以這樣計(jì)算：W有用=fL。特別強(qiáng)調(diào)此時(shí)的有用功不是W有=G物h物�？偣�就是作用在繩子上的拉力F和繩子自由端移動(dòng)距離S的乘積。即W總=F繩S繩。所以機(jī)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(dòng)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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