滑轮与斜面全解
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2024年河北中考物理教材知识梳理课件——第十五讲+斜面、滑轮组及机械效率
一种简单机械
省 ____力____（选填“力”或“距离”）； 提升物体到相同的高度，斜面越 ___长___ （选填“长”或“短”）越省力
1． 判断物重由几段绳子承担的方法——隔离法。在动滑轮和定滑轮之间画 一条虚线将其隔离开，数一数绕在动滑轮上绳子的段数即可。
2. 定滑轮、动滑轮及滑轮组中的关系式（以竖直方向为例）
（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可 采取的措施有 _A_B_C__（多选，填选项字母）。
A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提物重 C. 机械加润滑油 D. 增加重物上升高度
（7）根据所学知识分析用同一滑轮组匀速提升质量不同的物体，该滑轮组的 机械效率 η 与所提升物体的重力 G 的关系图象正确的是 _B____（填选项字 母）。
2. 如图甲是一辆起重车的图片。起重车的质量为 9.6t，有四个支撑脚，每 个支撑脚的面积为 0.3 m2，起重时汽车轮胎离开地面。如图乙是起重机吊臂上 的滑轮组在某次作业中将质量为 1 200 kg 的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的 拉力 F 为 5 000 N，货物上升过程中的 s-t 图象如图丙所示。（不考虑绳重， g 取 10 N/kg）求：
（1）实验中应沿竖直方向 __匀__速__ 拉动弹簧测力计。 （2）分析表中数据可知：第 4 次实验是用 __丙____ 图所示装置来完成的。 （3）通过比较 1、2 两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同的重物， 滑轮组的机械效率与重物上升高度 ____无__关____。 （4）通过比较 _1_、__3__（填实验次数的序号，下同）两次实验数据可得出： 同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 （5）通过比较 ___3_、__4__ 两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物， 动滑轮越重机械效率越小。
滑轮组轮轴和斜面
应用场景与优势
应用场景
滑轮组轮轴广泛应用于各种机械设备中，如起重机、输送机 、纺织机等，用于传递运动和动力，实现多种运动形式的变 换。
优势
滑轮组轮轴具有高效、节能、维护方便等优点，能够实现远 距离的动力传递，同时可以通过改变滑轮数量和钢丝绳的走 向实现多种运动形式的传递，满足不同机械设备的需求。
02
精度要求
对于一些高精度要求的应 用，需要提高制造精度， 以确保系统的稳定性和高 效性。
设计实例与展示
要点一
实例1
一种用于起重机的滑轮组，通过斜面的设计实现了高效 、稳定的力传递。
要点二
实例2
一种用于机械手臂的滑轮组，通过优化结构设计，提高 了系统的耐用性和稳定性。
05
滑轮组轮轴和斜面的制造 工艺
斜面的应用场景与优势
应用场景
滑轮组斜面广泛应用于各种需要传递动力和运动的场 合，如起重机、输送机、挖掘机等机械设备。
优势
滑轮组斜面具有高效省力、操作稳定、能够完成各种 复杂运动等优点，能够提高生产效率、降低劳动强度 。
04
滑轮组斜面设计
设计原则与目标
01
02
03
高效性
斜面的设计主要是为了实 现力的有效传递和减少力 的损失，因此高效性是设 计的首要目标。
材料选择与处理
选材
根据产品需求，选择合适的钢材或其他材 料。
打孔
根据设计要求，对材料进行打孔处理。
切割
将材料切割至合适的大小和形状。
热处理
为了提高材料的机械性能，进行热处理工 艺。
制造流程与步骤
粗加工
去除材料大部分的余量，为后续加 工做准备。
精加工
按照设计要求，对轮轴和斜面进行 精细加工。
简单机械——滑轮、斜面及机械效率(解析版)
3.3简单机械——滑轮、斜面及机械效率一、定滑轮与动滑轮特点1．如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是( )A．F1=F2=F3B．F1>F2>F3C．F1>F2=F3D．F1<F2<F31．【答案】A【解答】定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力不费力，且力的大小与拉力的方向无关，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．按如下图使用简单机械，有可能实现F为200N的力移动重为700N的物体G的有（）A．只有①③④B．只有①③C．只有④D．①②③④都可以2．【答案】A【解答】用200N力提起了重为700N的物体，省了力，省力的方法可以使用杠杆，也可以使用动滑轮或滑轮组。
故答案为：A3．滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。
测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米) 竖直向下 2.0 15 15斜向下 2.0 12 12水平 2.0 8 8请回答：（1）①中测得钩码重为牛：（2）分析数据，可得出的结论是：（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需。
3．【答案】（1）2（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向（3）改变所挂钩码重，重复上述实验【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。
（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。
专题物理L17斜面和滑轮连接体问题
解析：设绳的张力为FT，斜面的支持力为FN， 系统加速度为a，以B为研究对象FT＝ma 以C为研究对象 FNsin θ－FTcos θ＝ma FNcos θ＋FTsin θ＝mg 联立解得a＝g/3 以A、B、C为整体 F＝3ma 故得 F＝mg
例题2 如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止
解析：对A、B两球在细线烧断前、后的瞬间分别受力分析如图所示． 细线烧断瞬间，弹簧还未形变，弹簧弹力与原来相等， B球受力平衡，mgsin θ－kx＝0，即aB＝0， A球所受合力为mgsin θ＋kx＝maA 即：2mgsin θ＝maA，解得aA＝2gsin θ， 故A，D错误，B，C正确． 答案 BC
例题4 2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功．设某一舰载机的质量为m＝2.5×104 kg，速度为v0＝42 m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，舰载机将在甲板上以a0＝0.8 m/s2的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动．
(1)舰载机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证舰载机不 滑到海里？
一、斜面 注意：1. 斜面是否光滑
2. 斜面是否固定 3. 斜面的倾斜角及受力分析图中的角度关系 二、滑轮 注意：1. 动滑轮还是定滑轮 2. 滑轮摩擦是否可忽略
例题1 如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行， 它的右侧是一个倾角θ＝37°的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细 绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B、 C恰好保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒 力F的大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
中考复习课件12简单机械复习-滑轮和斜面
A．218N
B．220N
C．210N
D．236N
解析：
G总=G人+G动+G篮=600N+400N+50N=1050N
F拉=G总/5=210N
例4.如图所示，质量为50kg的人，站在质量为30kg的 吊篮内，他至少用 200 N的拉力拉住绳子，才能使 自己和吊篮在空中保持静止。（g取10N/kg，不计轮 重和摩擦）
F1=2G F2=G
F3=2G
F4=G/4
3.如图所示，物体A、B的重分别为20N、10N，滑轮重
和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计，此时物体A在水
平面上向右作匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，
使物体A向左做匀速直线运动，则（ B ）
A．F＝20N
B．F＝10N
C．F＝5N
D．F＝30N
4. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四 种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最 小的是（ D ）
解析：
G总=G人+G篮=500N+300N=800N 2F+F+F=G总 F=200N
2F
2F
F F
例5. 如图所示，工人用400 N向下的拉力，利用滑 轮组将重力为750 N的沙子匀速向上提升(不计绳重 和摩擦)，动滑轮重为_4_5_0___N，若每个定滑轮重和 动滑轮重都相等，那么天花板受到滑轮组向下的拉 力为__2_5_0_0_N。
【解析】
G动=3F-G物=3×400N-750N=450N
F=4F+2G定=4×400N-2×750N=2500N
练1. 如图，物体的重G=100牛，当滑轮在恒力F的作用
下以1m/s的速度匀速上升时，物体的速度和作用力F分
2023年中考物理(人教版)总复习一轮课件：第16课时 滑轮、斜面及机械效率
• 【点拨】滑轮组绕线作图方法:(1)画最省力的绕法:使与动 滑轮相连的绳子段数最多,起点在动滑轮。(2)已知n时的绕 法:按照“奇动偶定”的原则,“从内到外”的顺序依次绕线。
考点二 其他简单机械
名称
斜面
轮轴
示意图 斜面是一种可以 省力 的简 由轮和轴组成,能绕固定
定义 单机械,但必须多移动 距离 轴转动的简单机械
钩码的重力和被提升的高度相同,改变
。
• 5所.探提究升滑钩轮码组的机重械力效相率同与,改重变物提被升提钩升码的动的高滑高度轮度的所。关受系的:控重制力同一滑轮组
• 【实验结论】
• 6.同一滑轮组,提升的物体越 重
,机械效率越高。
• 7.不同滑轮组提升同一重物,动滑轮越轻(个数少或质量小),
机械效率越
• 个滑轮质量均相同),实验数据记录如下表所 • 示。
图16-16
实验
钩码 钩码上升 绳端拉 绳端移动 机械
次数 重G/N 高度h/m 力F/N 距离s/m 效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
(1)实验中应沿竖直方向
0.1匀速
(续表)
原理
FL=Gh,由公式可知,高度
(不计 相同时,斜面越长越 省力 摩擦)
螺旋楼梯、盘山公路、 应用
螺丝钉
方向盘、水龙头、扳手
考点三 功的分类
三种功
概念
计算方法
有用功 无论是否使用机械都必须做的功, W有=G物h,
中考物理讲义课件 第11讲 第2课时 滑轮 斜面 机械效率
真题自测明确 考向
滑轮组的相关计算 1．(2020·南充)(多选)如图所示，重为 2N 的物体 A 放在水平桌面上，重为 5N 的 物体 B 挂在动滑轮下，每个滑轮重为 1N(不计绳重和摩擦)，B 恰好可以匀速下降。 现对 A 施加水平向左的拉力使 B 上升，当 B 以 0.3m/s 的速度匀速上升时，拉力 大小为 F。下列说法正确的是( BC ) A．B 匀速下降时，物体 A 受到 3N 的摩檫力 B．拉力 F 的大小为 4N C．拉力 F 的功率为 3.6W D．B 匀速上升 0.6m 的过程中，拉力 F 做功 2.4J
提升重物过程中所做的有用功：W 有＝GAh＝5000N×2m＝1×104J， 提升重物过程中所做的额外功：W 额＝G 动h＝650N×2m＝1300J，
则
此
时
整个机械的机械
效
率
：
η
＝
W有 W总
×
100%
＝
W有 W有＋W额
×
100%
＝
1×110×4J1＋041J300J×100%≈88.5%；
(3)工人师傅利用该装置将另一物体 B 以 0.1m/s 的速度匀速放入水中的过程 中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体 B 的密度。(ρ 水 ＝1.0×103kg/m3)
2．(2017·南充)如图所示，在滑轮组的作用下，重为 300N 的 A 物体以 0.2m/s 的速度匀速上升，动滑轮重为 60N，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力 F＝ 120 N，拉力 F 做功的功率 P＝ 72 W。
3．(2012·南充)如图所示，在水平地面上放一个重 300N，底面积为 100cm2 的物体，不考虑绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，匀速拉动物体时，物体与 地面的摩擦力为 60N，则水平拉力 F＝ 30 N，物体对地面的压强是
滑轮组轮轴和斜面
06
工程实践中滑轮组轮轴和 斜面组合应用案例分享
案例一：工业生产线上的传送带系统
1 2
滑轮组应用
通过滑轮组实现传送带的张紧和调节，确保传送 带在不同负载和速度下的稳定运行。
轮轴作用
传送带系统中的轮轴承载着传送带的重量和运行 时的动力，需要具备高强度和耐磨性。
3
斜面设计
传送带系统的斜面设计有助于减少物料在传送过 程中的阻力和磨损，提高传送效率。
滑轮组轮轴和斜面
汇报人： 2023-12-01
目 录
• 滑轮组基本概念与分类 • 轮轴工作原理与结构分析 • 斜面原理及其在日常生活中的应用 • 滑轮组、轮轴和斜面组合使用优势分析 • 实验验证滑轮组轮轴和斜面组合性能优势 • 工程实践中滑轮组轮轴和斜面组合应用案例分
享
01
滑轮组基本概念与分类
滑轮组定义及作用
由定滑轮和动滑轮组合而成，既可以省力又可以 改变力的方向。
实际应用场景举例
01
02
03
04
建筑工地
用于提升建筑材料、设备、人 员等。
港口码头
用于吊装货物、集装箱等。
工业生产线
用于传送、提升、搬运物料和 产品。
家庭用途
如作原理与结构分析
轮轴定义及作用
轮轴定义
由轮和轴组成的机械构件，绕着共同 的轴转动。
实验结果
通过实验发现，使用滑轮组轮轴和斜面 组合可以显著减小提升重物所需的力， 并且能够改变力的方向。随着斜面角度 的减小和滑轮组数量的增加，所需的力 进一步减小。同时，滑轮组的组合方式 也会对实验结果产生影响。
VS
结果讨论
实验结果证明了滑轮组轮轴和斜面组合在 提升重物时的性能优势。这种组合不仅可 以省力，还可以改变力的方向，提高机械 效率。在实际应用中，可以根据需要选择 合适的滑轮组和斜面组合方式来实现特定 的目的。
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、图中要求F甲＝G/3，F乙＝G/4，请画出滑轮组的绕线（不计动滑轮重）。
二、滑轮的特点
、如图16所示，在动滑轮的挂钩上施加一个竖直向下的拉力．拉力F大小只是G的一半 B
三、滑轮的综合应用
图1
21所示，物重G＝30N，绳的一端拴在地面，拉力F
）若滑轮重不计，滑轮向移动= N
＝ N
的作用下，拉着重
如图所示，花岗岩石块甲、乙体积之比为13׃2，将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端，当把铁块甲浸没在水中时，硬棒恰能水平位置平衡。
然后将甲石块从水中取出，拭干后浸没在液体丙中，调节
这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。
）由杠杆的平衡条件可知，塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化，起
）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。
物料匀速上升
①原理：
西湖一摸)）斜面上有一个重为100 N 沿斜面匀速向上滑动了1.5 m，此重物B
F
0.5m
，长为30cm．此后
，如果沿斜面
．通过实验：②帮小红评估一下，实验结果与分析不一致，是实验误差还是分析错误，还是别的什么原因？最好能提出改。