论文滑轮与滑轮组考点聚焦.doc

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1、滑轮与滑轮组考点聚焦滑轮是一种常见的简单机械，也是中考中的一个重要考点。下面，让我们一起去了解和认识滑轮、滑轮组。考点一、滑轮的工作特点例1、（2012年哈尔滨）同学们共同研究滑轮的特点：（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮　　．（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示．据此可知，使用动滑轮　　．（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？为此，他们进行的实验如丙图所示．请根据丙图信息．写出分析数据的具体过程，并回答他们的问题．分析：（1）观察甲图三次弹簧测力

2、计示数与物重，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；（2）观察乙图弹簧测力计示数与物重，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；（3）已知物重G、拉力F、物体升高的距离h，绳子移动的距离S，绳子段数n，根据有用功公式和总功公式可求出所做的功进行比较．解：（1）从甲图中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同．在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力．（2）在图乙中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用动滑轮时省力．（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2

3、J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J．经比较W有用＜W总，所以使用轮组不能省功．故答案为：（1）能改变动力方向，但不能省力；（2）能省力，但不能改变力的方向；（3）提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，使用滑轮组时所用拉力F=0.8N，弹簧测力计移动距离S=30cm=0.3m，所做的总功W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J．经比较W有用＜W总，所以使用轮组不能省功．点拨：定滑轮不能省力，能够改变力的方向。动滑轮能够省力，但不能改变力的方向。滑轮组既

4、能省力，又能改变力的方向。使用任何机械都不能省功。考点二、滑轮的受力分析例2、（2012年义乌市）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．小木块将保持静止分析：匀速直线运动的物体受到平衡力作用，则可根据物体处于平衡状态时的滑动摩擦力．滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体

5、的运动速度无关．解：当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，木板受到地面和小木块水平向左的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，则小木块受到木板水平向左的摩擦力，又因为滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关，则当把拉力增大到10牛时，由于木块与木板间的压力和接触面的粗糙程度不变，则小木块受到的摩擦力等于弹簧对它的拉力是一对平衡力，因此小木块将保持静止状态．故选D．点拨：当滑轮组沿水平方向提动物体时，有用功为克服物体与水平面间摩擦力f做的功，即（L为物体沿水平面移动的距离）；总功为作用在绳子自由端的拉力所做的功，额外功主要是克服动滑轮与轴之间摩

6、擦所做的功。滑轮组的机械效率：（n为与动滑轮接触的绳子股数）。考点三、设计、组装滑轮组例3、（2012年随州）小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮成滑轮组，请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法．分析：（1）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．（2）通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．解：对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，这种绕法滑轮组上的滑轮都使用，有四股绳

7、子承担物重；拉力是滑轮组提升物重的四分之一；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮后没有使用，这种绕法只能有三股绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的三分之一；由此可知，滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多是第一种，即四股绕线的方法．如图所示：点拨：使用滑轮组时，承担阻力的绳子的股数n、动滑轮的个数n动之间的关系为n=2n动或n=2n动+1。当n=2n动时，n为偶数，绳子是系在定滑轮的钩子上；当n=2n动+1时，n为偶数，绳子是系在动滑轮的钩子上；概括为“奇动偶定”。考点四、计算滑轮（组）的机械