第5讲 机械和功率机械效率

【例15】 查漏补缺之滑轮篇：

1．定滑轮：在工作过程中， 固定不动的滑轮叫做定滑轮，定滑轮实质上是一个 .

2．定滑轮作用： 力； 距离；可以 力的方向

3．用定滑轮提升重物时，动力作用点移动的距离 物体被提升的高度. 4．动滑轮：在工作过程中，轴 的滑轮为动滑轮. 动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂 的杠杆.

5．动滑轮作用： 力； 距离； 力的方向.

6．用动滑轮提升重物时，若不考虑动滑轮重、绳重与摩擦，则动力F与物重G的关系式：

动力作用点移动的距离s绳子自由端移动的距离与物体被提升高度h的关系式： 7．用动滑轮提升重物时，若考虑动滑轮的重力，且不计绳重和摩擦，则自由端拉力F大小的表达公式为： .

8．滑轮组作用可以达到 ，又能 ，但要 . 9．使用滑轮组时，滑轮组用n股绳子吊着物体时：提起物体所用的力F

与物重G物的关系是 .

自由端拉力移动距离s与物体移动距离h的关系式： 自由端拉力移动速度v?与物体移动速度v的关系式： 10．滑轮组组装的“奇动偶定”的原则：

若承担重物的绳子股数为奇数，则绳子的起点从 开始绕线 若承担重物的绳子股数为偶数，则绳子的起点从 开始绕线

【答案】1．轴 等臂杠杆2．不省，不省，改变力的方向3．等于4．随着物体一起运动 2倍

G15．省一半力，费一倍，不能改变6．F?物7．F?(G物?G动）

2218．省力，改变力的方向，多费距离.9．F?G物 S?nh v??nv

n10．动滑轮 定滑轮

【例16】 下面每幅图中，在拉力F的作用下，物体以速度v匀速上升，其中物体重为G动，每个

滑轮都重G0，拉力大小为F，不计摩擦和绳重，试写出相应的表达式

图1 图2 图3 图4

1．图1中，F? 弹簧称示数F拉? 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：

2．图2中，F? 弹簧称示数F拉? 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系： 拉力移动速度v??

3．图3中，F? 弹簧称示数F拉? 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系：

4．图4中，F? 弹簧称示数F拉? 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系： 拉力移动速度v??

图5 图6

5．图5中，F? 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系： 拉力移动速度v??

6．图6中，F? 拉力F移动距离s与物体上升高度h的关系： 拉力移动速度v??

【例17】 如图所示, 体重为500N的人站在水平地面上拉绳子, 使重物以1m/s的速度匀速

上升. 已知动滑轮重力为50N, 被提升重物的重力为300N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则：

(1) 此时自由端人的拉力大小为 N, 人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s.

(2) 若此人竭尽全力拉绳子, 利用此装置最多能拉起 N的重物. 【答案】 (1) 175 ; 325; 2 (2) 950

【例18】 如图所示, 体重为500N的人站在高台上提升重物, 使重物以1m/s的速度匀速

上升. 已知动滑轮重力为50N, 被提升重物的重力为400N. (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)

则：人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s. 【答案】 650 ; 3

【例19】 图中的每个滑轮重0.5N, 物体A重6N, 托板重1N. 在2s的时间内, 拉

力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m, 这个过程中, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:

(1) 拉力F的大小为 N.

(2) 物体A上升的速度为 m/s. (3) 天花板对定滑轮拉力大小为 N.

【答案】 2 ; 0.15 ; 4.5

水平滑轮组

【例20】 下面各图中，物体在拉力F?600N的作用下都以速度1m/s匀速运动，若不计绳重、滑

轮重和绳与滑轮摩擦，分别求出物体受到的摩擦力大小，绳子自由端移动速度.

【答案】1．1200 2 2．300 0.5 3．1800 3

【例21】 如图所示，重600N的人站在重5400N的船上，通过滑轮把船匀速拉向岸边．人拉绳的

力为500N，人和船相对静止．不计绳重和滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（ ）

A．500N B．1000N C．2500N D．3000N

【答案】 B

【例22】 如图所示，重500N的人站在重2500N的船上，用滑轮组把船匀速拉向岸边，人和船相

对静止．船受到水的阻力为900N．不计绳重和滑轮轴摩擦，人拉绳的力为（ ）

A．300N B．450N C．1100N D．2700N

【答案】 A

【例23】 如图所示滑轮组，不计滑轮、绳、弹簧测力计重及轮与轴间的摩擦，当用力拉动物体A

向左匀速运动的过程中，若物体与地面间的摩擦力的大小f=18N，绳端移动速度为0.6m/s，则（ ）

A．弹簧测力计的示数是18N B．拉力的大小是6N

C．物体A移动的速度是0.6m/s D．物体在4内通过的距离是0.8m

【答案】 BD

【例24】 如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木

板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计．当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（ ）

A．弹簧测力计的示数为20牛 B．弹簧测力计的示数为0牛 C．木板仍向右做匀速直线运动 D．小木块将保持静止

【答案】 D（2012义乌市）

功率、机械效率

【例25】 查漏补缺之功率篇：

1．物理学中把 和物体在力的方向上 的乘积叫做机械功，简称功.

2．做功的两个必要因素：一是 ；二是 . 3．常见的三种对物体没有做功的情况是：

①无力无功：物体没有受到力的作用(F?0)，但由于惯性移动了一段距离(s?0). 例如： . ②有力无功：物体受到力的作用(F?0)，但没有移动距离(s?0).

例如： . ③垂直无功：物体受到力的作用(F?0)，也通过了一段距离(s?0)，但物体移动的

方向跟物体受到的力的方向垂直.

例如： . 4．功的计算公式为： 5．功的原理：

6． 叫做功率，功率是表示 的物理量. 7．功率的计算公式： 或 .

【答案】1．力 移动距离

2．作用在物体上的力 物体在力的方向上通过距离 3．踢出去的皮球在草地上滚动时，人对皮球没有做功 用力推车但是车没有被推动，人对物体没有做功

用竖直向上的拉力提着水桶沿水平方向移动一段距离，拉力对物体（水桶）没做功 4．W?Fs

5．使用任何机械都不能省功

6．单位时间内物体所做的功 做功快慢 7．P?W/t P?Fv

【例26】 中考体育跳绳测试的项目中, 某同学在1min内跳了180次, 每次跳的高度大约为5cm.

他跳绳时的功率大约为( )

A.1000W B.100W C.10W D.1W

【答案】 B 2012兰州中考

【例27】 如图所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度

匀速运动10s．（不计轮与绳之间的摩擦），则（ ）

A．物体与地面间摩擦力是300N B．2S内拉力F对物体做功是300J C．拉力F移动的速度是1.0m/s