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功与滑轮组经典精讲
重难点突破
一、定滑轮
定义：中间的轴固定不动的滑轮。
实质：等臂杠杆。
特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
理想的定滑轮：（不计轮轴间摩擦）F=G．
绳子自由端移动距离sF（或速度vF）=重物移动的距离sG（或速度vG）。
二、动滑轮
定义：和重物一起移动的滑轮。
实质：动力臂为阻力臂2倍，省力杠杆。
特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
理想的动滑轮：（不计轴间摩擦和动滑轮重力）F=(G物+G动)。
则拉力F=(G物+G动)绳子自由端移动距离sF（或速度vF）=2倍的重物移动的距离sG（或速度vG）。
三、滑轮组：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组
判断滑轮组的用力情况——隔离法：“用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象”。
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四、机械效率
金题精讲
题一：如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。
题二：用如图所示装置测量动滑轮的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。实验数据如下表。
（1）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为_____________。
（2）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将_____________；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将_____________。（选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：_____________。
序号
动滑轮重
G动/N
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳的拉力
F/N
绳端移动距离
s/m
机械效率η
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.2
0.4
83.3%
题三：肥胖可能会引发许多慢性疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10 kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10 N/kg）
（1）拉力器上的滑轮均属于__________（选填“定”或“动”）滑轮。
（2）若该人的质量为85kg，他一次最多能拉起__________块金属块。
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（3）当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？（已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量）
题四：如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4 s内匀速提升了2 m，所用拉力F为12.5 N．下列说法中正确的是（ ）
A． 动滑轮重7.5 N B． 4 s内拉力F做功25 J
C． 4 s内拉力F的功率为6.25 W D． 滑轮组的机械效率为80%
题五：如图甲所示，轻质硬杆K左侧与墙体相连（可自由转动，不能水平移动），右侧与A固定；长方体滑块B置于光滑水平地面上，A与B的接触面粗糙程度不变，A、B间的滑动摩擦力大小为f；人的重力为G人，与地面的接触面积为S人；动滑轮P的重力为GP．在拉动过程中选取了三段时间，用表格记录了A、B、C的运动状态，图乙记录了绳对C竖直向上的拉力 FC，图丙记录了人对绳竖直向下的拉力FD．在拉动过程中，B足够长，A 始终没有掉下；C受水的阻力、C露出水面后表面附着的水的质量忽略不计；运动中空气阻力不计；细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计；绳或竖直或水平，不可伸缩且长度足够。求：
（1）在4～6 s内，杆K对A作用力的方向，并简述理由。
（2）在0～2 s内，人对地面的压强p人为多少？（用字母FC、f、S人、GP、G人表示）在4～6 s内人对地面的压强比0～2 s减小了多少？（用字母f、S人表示）
0～2 s
4～6 s
8～10 s
A
相对地面静止
相对地面静止
相对地面静止
B
向左匀速直线运动
向右匀速直线运动
向右匀速直线运动
C
浸没在水中，
以2 cm/s速度匀速下降
浸没在水中，
以4 cm/s速度匀速上升
在空中，
以6 cm/s速度匀速上升
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功与滑轮组经典精讲
金题精讲
题一：如图所示。
题二：（1）90.9% （2）增大 减小 （3）轮轴间有摩擦
题三：（1）定 （2）8 （3）8 g
题四：D
题五：（1）A受到杆K的作用力FK向左。因为在4~6 s内，A静止，B向右运动，B受到的A对B的摩擦力向左，根据相互作用力，则B对A的摩擦力向右。A处于静止状态，水平方向必定受平衡力作用，所以FK向左。
（2）在0~2 s内，人对地面的压强为；在4～6 s内人对地面的压强比0～2 s减小了。
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