滑轮组问题的解题方法

滑轮组问题的解题方法横放（不计绳重和动滑轮重）竖放（不计绳重）前提条件解题方法前提条件解题方法理想1.不计滑轮中轮和轴间的摩擦F=f/nS绳=ns物v绳=nv物1.不计摩擦和动滑轮重F=G物/nS绳=nh物v绳=nv物实际2.题目不提“不计滑轮中轮和轴间的摩擦”1.η=W有用/W总=fs物/Fs绳=fs物/Fns物=f/Fn2.P总=W总/t=Fs绳/t=Fv绳=Fnv物2.题目只说“不计摩擦”，但题目不提“不计动滑轮重”1.F=G总/n=（G物+G动）/n2.W总=W有用+W额Fs绳=G物h+G动h1.η=W有用/W总=G物h/Fs绳=G物h/Fnh=G物/Fn2.P总=W总/t=Fs绳/t=Fv绳=Fnv物3.题目不提“不计摩擦和动滑轮重”W总=W有用+W额Fs绳=G物h+（G动h+W摩擦）关于滑轮组问题的分析思路和解题方法滑轮组的机械效率多年以来始终是中考复习的重点内容，中考中对滑轮组机械效率的考查往往结合功和功率、简单机械等知识进行简单分析和计算，考查题型主要有选择题、填空题、计算题、实验题等。滑轮组的机械效率在省内外的中考中都有出现，所以我在复习中作为专题课讲授，下面具体谈谈滑轮组问题的分析思路和解题方法一、总体思路在滑轮组的问题中，由于动滑轮的重、绳重以及摩擦的存在，产生了额外功，也就出现了机械效率，我们可以从动滑轮重、绳重、摩擦几方面入手分别讨论一下滑轮组横放和竖放时的分析思路和解题方法。（分析表格）小结：1.解题关键：无论是横放还是竖放，审题时都应先看题中是否给出了“不计滑轮中轮和轴间的摩擦”这个条件，若给出了，则可以用“受力分析”的方法，即滑轮组的省力规律F=G总/n=（G物+G动）/n或F=f/n解题；若没给出，则不可以用“受力分析”的方法，即滑轮组的省力规律F=G总/n=（G物+G动）/n或F=f/n解题绝对不能用。2.涉及机械效率η时，一般可以考虑运用下面的公式及其展开式：（选择其中一步或多步）η=W有用/W总=G物h/Fs绳=G物h/Fnh=G物/Fnη=W有用/W总=fs物/Fs绳=fs物/Fns物=f/Fn3.涉及总功率时，一般可以考虑运用下面的公式及其展开式：（选择其中一步或多步）P总=W总/t=Fs绳/t=Fv绳=Fnv物P总=W总/t=Fs绳/t=Fv绳=Fnv物4.复杂的竖放滑轮组问题，还会涉及到下面的公式及其展开式：（选择其中一步或多步）W总=W有用+W额Fs绳=G物h+（G动h+W摩擦）（读者可考虑在不计摩擦即W摩擦=0时，继续推导出省力规律）5.最复杂的竖放滑轮组问题，往往会涉及到：同一滑轮组先后两次提升不同的重物，所以机械效率会改变；但动滑轮的重力不变，而这种题型又会已知“不计摩擦和绳重”，所以必须注意两次运用滑轮组的省力规律F=G总/n=（G物+G动）/n来解题。6.解答横放与竖放问题的方法间的区别：两个替换----G物换成f；h换成s物7.距离和速度公式不分题型，通用。8．滑轮组倒放使用时，对滑轮组进行受力分析，力的关系、距离和速度的关系都要发生变化。二、例题分析1、竖放滑轮组的问题例1（河北06-4）27．工人用300N的力，利用如图9所示的滑轮组将重540N的物体竖直向上匀速提升了１m，则该滑轮组此时的机械效率η＝，若不计摩擦，动滑轮的重力则G动＝Ｎ。例2（河北06-1）19.滑轮是我们日常生活和生产中经常使用的简单机械，使用滑轮能给我们带来许多好处。（1）请分析图14中的实验，说明图中滑轮的特点；(2)小明按如图15所示的滑轮组实验时，用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm。求：滑轮组的机械效率为多少，拉力F的功率是多少？例3用如图2所示滑轮组，将480N的物体以的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重）。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率；（3）若用滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时，拉力做的功。2、横放滑轮组的的问题例1、如图所示，重为50N的物体在大小为20N方向水平向左的拉力F1的作用下，在水平面以2m/s的速度做匀速直线运动，（滑轮与绳重及轮轴间的摩擦均不计）；若用F2=60N的水平向左的拉力使该物体在该平面向左运动10m，则拉力为F2时（）A．物体与地面间的摩擦力为30NB．物体的速度仍为2m/sC．物体水平方向受到的合力为10ND．F2所做的功为600J例2（河北00-1/2分）5.图1中，重为500牛的物体与地面间的摩擦力是150牛，为使物体匀速移动，必须在绳端加以60牛的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为_________；若物体移动速度为0.2米/秒，则1分钟内拉力做的功是_________焦。