机械效率+受力分析-浮力+滑轮

滑轮组的机械效率引言在机械领域中，滑轮组是一种常见的机械装置，它由多个滑轮组成，用于改变力的方向和大小，以便完成各种机械工作。

在滑轮组中，机械效率是一个非常重要的概念，它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。

本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。

滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。

通常情况下，滑轮组的机械效率是小于1的，这是因为在滑轮组中，存在一些能量损失，如摩擦损失和弹性变形损失。

因此，实际输出功率会小于输入功率。

影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响，下面将介绍其中几个主要的因素。

摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。

在滑轮组中，滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦，从而导致能量损失。

为了降低摩擦损失，可以采取一些措施，如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。

弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。

当滑轮和滑绳受到力的作用时，它们可能会产生弹性变形，从而导致能量损失。

为了减少弹性变形损失，可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。

机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。

机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离，如果间隙过大，会导致力的损失和能量的浪费。

因此，在设计滑轮组时，需要合理控制机械间隙，确保力能够有效传递。

滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。

摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能，如果摩擦率过大，会导致能量损失增加。

因此，在选择滑轮材料和表面处理时，需要考虑其摩擦率，以提高机械效率。

计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率，我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。

实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。

而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。

机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置，它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。

期末提高—力学综合题目赏析1.如图所示，用滑轮组匀速提升在水中密度为3×103kg/m 3的物体A 时，绳端所用的拉力为300N ，假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50％不变，则物体A 露出水面的体积为20dm 3时，绳端增加的拉力是多少牛？（绳重及摩擦不忽略，g 取10N/kg ）解析：这道题是滑轮和浮力的综合题，这类题是做过的，只要把受力分析对了就没问题了，受力如图所示： 解：全浸时：600N300N F n=⇒=•==拉拉总有F F F W W Θη拉水拉浮F g V g V A A A +=⇒+=ρρF F G （如图）∴V A ＝()330dm =-水拉ρρA g F∴G A ＝ρA gV A ＝900N 10 dm 3浸入时： ∵F’浮＝ρ水gV 排＝100N ∴F’拉＝G A －F’浮＝800N400N 800N n='⇒='•''==F F F F W W 拉拉总有Θη△F ＝F’－F ＝100N2.如图所示，用滑轮组提升水中的物体A ，若物体的质量为140kg ，体积为60dm 3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg ，不计绳重及轮与轴的摩擦，求（1）物体A 在水中被匀速提升时，拉力F 是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A 相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N ，当物体露出水的体积多大时绳子会断？G F 浮拉全浸入时GF ’’拉10dm 3浸入时解析：（1）物体A 在水中受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝600NG=mg=1400N动滑轮上有四股绳子，提升时，绳子自由端移动距离是重物上升高度的4倍，即s=4h ，因此在水中匀速提升时的机械效率()4F4F G W 浮浮总有用－＝F G hF h W -=⋅=η解之η4F G F 浮－＝＝250N（2）设动滑轮重为G 0，由匀速上升的力的平衡条件有F ＝（G 0＋G －F 浮）/n 得G 0＝4F ＋F 浮－G ＝200N当绳中拉力达最大值F m =350N 时，设物体部分露出水面后浮力变为F 浮’，同理 F m =(G 0+G －F 浮’)/n得F 浮’＝ G 0＋G －4F m ＝200N 由于浮‘浮＝F 31F所以露出水面的体积为V 32V ＝露＝40dm 33. 如图所示，滑轮组的机械效率为50％，当重为G 的物体没有放入水中时（如图甲），在绳端用60N 的力F 1可使物体匀速上升；当物体浸没在水中时（如图乙），在绳端用50N 的力F 2可使物体匀速上升。

第十二章 简单机械-----滑轮机械效率知识点总结 滑轮1、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：定滑轮的实质是等臂杠杆。

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离S=重物移动的距离h ，绳子自由端移动速度v s =重物移动的速度v G 。

2、 动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

③特点：使用动滑轮能省一半的力，（不一定省一半力）但不能改变动力的方向。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G ，只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 12(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=2倍的重物移动的距离h(或v 物)例题：图甲旗杆顶的定滑轮不省力，但可以__________________；图乙起重机的动滑轮可以省力，但____________改变力的方向．3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1 n G 。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G 物+G 动) 。

绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=n 倍的重物移动的距离h(或v 物)④绳子段数的判断方法：数动滑轮上的绳子段数。

作图：奇动偶定，绳子段数是奇数，从动滑轮上绕，绳子段数如果是偶数则从定滑轮绕。

或判断滑轮组绳子段数n 的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n 就是几．如图甲、乙所示．4.斜面与轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一 定夹角的倾斜平面由①___________和②__________组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴 特点 省力机械 能够连续旋转的③________，支点就在④________，轮轴在转动时轮与轴有相同的⑤________应用楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【图片解读】1．如图所示的盘山公路相当于简单机械中的____，在上面行驶时可以____．l 1 l 2 F 2 F 1 F 1l 1 F 2l 2三、机械效率1．有用功、额外功、总功有用功我们需要的、必须要做的功叫做有用功，用W有表示额外功我们在做有用功的同时，还不得不多做的功叫做额外功，用W额表示总功有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示．用公式表达为________________2.机械效率(1)定义：物理学中，将___________跟____________的比值叫做机械效率，用_________表示．(2)表达式：η＝W有/W总(3)说明：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总________总功，故机械效率总________1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力_________．3．滑轮组的机械效率(1)η＝W有/W总=Gh/Fs(2)结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越__________；提升相同重物，动滑轮越多，机械效率越____________，但越____________力．(3)提高机械效率的方法：___________动滑轮的重；加润滑油，减小___________；____________物重. —————————————————————————————————————————————四、简单机械的机械效率公式（1）斜面：①W有用=G·h②W额外=f·S③W总=F·S = G·h＋fS⑥斜面上F≠f,求f要求额外功（2）杠杆：①W有用=G物·h②W额外③W总=F·S（3）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组①W有用=F有S有=G物·h ⑥求拉力的功率P=W总/t=Fv绳=Fnv物②W额⑦求绳子端拉力公式：F= 1n(G物+G动)不计绳重摩擦③W总=F·S=F·nh；不计绳重及摩擦时W总=（G物＋G动）·h。

滑轮组机械效率例题辨析作者：张忠飞来源：《学苑创造·C版》2017年第06期在中考复习阶段，不少同学觉得滑轮组机械效率的题目太难，很容易套错公式。

为什么会出现这样的问题？该如何解决？在回答这些问题之前，老师带大家先来回顾2016年南宁市物理学科中考试卷第29题——（2016，南宁）如图1所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。

已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。

当物体质量为2kg 时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。

求：（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度运动时，拉力的功率。

这道题其实并不难，但是不少同学在解答问题（2）时，会出现乱套公式的现象，如：错误解法1：=50%，其中，=20N，解得=38N；错误解法2：=50%，其中，=20N，解得=20N。

使用上述两种错误解法的根本原因在于，同学们不理解滑轮组机械效率中有用功的深刻含义，总是错误地认为或死记成。

下面，老师将剖析有用功及总功的深刻含义，并将原形公式的拓展改造成普适公式，以提升同学们滑轮组机械效率的解题效率。

一、理解机械效率工作效率就是指工作产出与投入之比。

因此，对于匀速提升重物的问题而言，如图2所示，当我们徒手匀速提升重物时，人提供的拉力，拉力全部用于提升重物，此时工作产出与投入比等于1，即效率为百分之百。

分析可知，尽管徒手提升重物的方式可以做到工作效率等于百分之百，但无法实现省力及改变人出力的方向，所以需要借助动滑轮、定滑轮来实现这一想法，为工作带来便利。

如图3-1所示，在提升重物过程中，借助滑轮组实现了省力与改变力方向的目的，整个装置如图3-2所示，使用该装置提升重物时，人的拉力需克服动滑轮的自重及挂在动滑轮上绳子的拉力FT做功，这是使用滑轮组工作时的工作总投入，即为总功。

测量滑轮组机械效率的原理滑轮组是一种常用的简单机械装置，其主要功能是改变力的方向和大小。

滑轮组的机械效率是衡量其能量转换效率的一个重要指标，可以通过实验测量来得到。

测量滑轮组的机械效率的基本原理是根据能量守恒定律和功的定义，通过测量输入功和输出功，计算得到机械效率。

首先，我们需要了解一些基本定义和公式：1. 功：功是物体受力移动所做的功，可以用以下公式表示：功 = 力 ×距离× cosθ其中，力是物体所受到的作用力，距离是力的作用点移动的距离，θ为力的方向和物体运动方向之间的夹角。

2. 机械效率：机械效率是指输入功和输出功的比值，可以用以下公式表示：机械效率 = 输出功 / 输入功接下来，我们具体介绍如何通过实验测量滑轮组的机械效率：1. 实验装置的搭建：需要准备一个滑轮组装置、一根轻细的绳或线，以及一个测力计。

在实验过程中，保证滑轮组运动顺畅，摩擦系数尽量小。

2. 测量滑轮组的输入功：通过测量测力计的示数，确定施加在绳或线上的力，记作F1。

然后，测量绳或线的长度，记作S1。

输入功可以通过以下公式计算得到：输入功 = F1 × S13. 测量滑轮组的输出功：在滑轮组输出端绑上一个重物，测量重物的质量，记作m。

然后，让重物以恒定速度下降，此时测量绳或线的长度的变化量，记作S2。

可以通过以下公式计算输出功：输出功 = m × g × S2其中，g为重力加速度。

4. 计算机械效率：根据定义，计算机械效率的公式为：机械效率 = 输出功 / 输入功在测量过程中，需要注意以下几点：1. 测力计示数的准确性：测力计的示数应该尽量准确，避免读数误差对结果产生影响。

可以通过多次重复测量，取平均值的方式来提高测量的精度。

2. 摩擦的影响：滑轮组在运动过程中会存在一定的摩擦，从而导致一部分输入功转化为摩擦热损失。

为了减小摩擦的影响，可以在滑轮与轴之间涂抹润滑剂，如润滑油。

机械与力一、杠杆：①杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂1、支点：杠杆绕着转动的固定点，通常用O表示。

2、动力：促使杠杆转动的力，通常用F1表示。

3、阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2表示。

4、动力臂：从支点到动力作用线的距离叫动力臂，通常用L1表示。

5、阻力臂：支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，通常用L2表示。

注：当杠杆在动力和阻力作用下静止或绕支点匀速转动时，就说杠杆平衡了。

②杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂公式：F1×L1=F2×L2③杠杆的分类杠杆类型力臂关系平衡时力的关系优缺点应用省力杠杆L1＞L2 F1＜F2 省力，费距离撬棒、瓶盖起子费力杠杆L1＜L2 F1＞F2 费力，省距离镊子、火钳等臂杠杆L1=L2 F1=F2 不省力，不省距离天平、定滑轮④滑轮：滑轮在本质上也是杠杆的一种，分为定滑轮和动滑轮1、定滑轮：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。

定滑轮的中心轴固定不动。

定滑轮的功能是改变力的方向。

当牵拉重物时，可使用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。

使用定滑轮时，施力牵拉的距离等于物体上升的距离，不能省力也不费力。

定滑轮的实质就是等臂杠杆。

2、动滑轮：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。

动滑轮可以看做是一个省力杠杆，若不计动滑轮自身所受的重力，使用动滑轮可以省一半力，但这时却不能改变用力的方向，向上拉绳才能将重物提起。

3、滑轮组：滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械，既可以省力也可以改变用力方向。

4、关于滑轮的总结省力情况是否改变方向其他定滑轮不省力可以改变力的方向旗杆上的滑轮动滑轮省一半力不能改变力的方向吊车滑轮组由绳子股数决定可以改变力的方向F拉=1/n *G二、压强①压强的定义：压强是表示压力作用效果的物理量。

②压强的解释：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强③增大或减小压强的方法：1、改变压力大小。

一、初中物理浮力类问题1．重为 5N 的小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为 4N 的水｡若将该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，已知 ρ酒<ρ 水，则溢出酒精的重力大小（ ） A ．一定小于4牛 B ．可能等于5牛 C ．一定等于4牛 D ．可能大于5牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于小球轻放入装满水的烧杯中，溢出重为4牛的水，则由阿基米德原理可知，小球在水中受到的浮力为F 浮=G 排=4N小球的重力G =5N ，则G ＞F 浮，所以由浮沉条件可知，小球在水中会下沉到烧杯的底部，小球的密度ρ球＞ρ水，根据F 浮=ρ水gV 排可知小球的体积为F V V gρ==浮排水 由于ρ酒＜ρ水，ρ球＞ρ水则ρ球＞ρ酒；根据物体的浮沉条件可知，该小球轻放入盛有酒精的烧杯中，一定会下沉；则小球此时受到浮力F F gV g F g ρρρρρ'==⨯=⨯浮酒酒酒浮浮水水由于ρ酒＜ρ水，所以F 浮′＜F 浮=4N根据阿基米德原理可知，溢出酒精的重力大小一定小于4N 。

故选A 。

2．如图，两个相同的空塑料瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直的浸没在水中，甲瓶口朝上，乙瓶口朝下，若甲瓶恰好悬浮，则（ ）A．乙瓶可能悬浮B．两瓶受到的浮力相等C．甲瓶内气体的压强较大D．乙瓶内气体密度较大【答案】D【解析】【详解】AB．已知两个空塑料瓶是相同的，则两个空塑料瓶的重力相等；甲瓶恰好悬浮，则甲瓶受到的浮力等于瓶的重力；由图可知：乙瓶的橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显，则乙瓶排开水的体积小于甲瓶排开水的体积，根据阿基米德原理可知：乙瓶受到的浮力小于甲瓶受到的浮力，则乙瓶受到的浮力小于瓶的重力；所以，乙瓶会下沉，故AB不符合题意；CD．由于两个空塑料瓶是相同的，瓶内空气质量相同，乙瓶橡皮膜凹进得更多，体积变小，故乙瓶内空气的密度变大；乙瓶内空气的压强也变大，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

3．三个相同容器里盛有密度不同的三种液体，将同一个小球先后放入三个容器中，静止时位置如图所示，容器中的液面到容器底的距离都相等。

专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。

机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。

一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率（1）定义：物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。

（2）公式：100%W W η=⨯有用总（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。

注意：机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。

二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动）当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总－W 有=Fs －Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总（任何情况下都适用）； 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。

当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总－W 有=Fs 绳－fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。

注意：（1）当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。

（2）由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。

尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。

（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。

机械效率（讲义及解析）一、知识点睛机械效率：（1）公式：（2）求解有用功或总功时，能够直截了当用对应的力乘以距离；也能够用关系 W 总=W 有+W 额。

（3）阻碍机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。

杠杆的机械效率：F有用功：杠杆作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：施加的动力所做的功，即。

额外功：克服杠杆自重所做的功。

机械效率：。

滑轮（组）的机械效率：有用功：作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：绳子自由端拉力所做的功，即。

额外功：克服滑轮自重所做的功。

机械效率：。

斜面的机械效率有用功：克服物体重力所做的功，即。

总功：沿斜面施加的拉力所做的功，即。

额外功：克服摩擦所做的功。

机械效率：。

二、精讲精练现有重 800N 的木箱 A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。

求：（1）小李同学拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m、坡高 h 是60m 的盘山路，小汽车的质量 m 是 1000kg，小汽车的牵引力 F是 720N。

（1）如图所示，上山的路修成盘山弯曲的，目的是。

（2）假如小汽车内坡所用时刻为 60s，求汽车牵引力做功的功率是多大？（3）这段盘山路的机械效率是多少？（取 g=10N/kg ）在某个仓库，小华看到工人利用斜面把物资推到车内，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，因此他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向移动（填“左”或“右”）。

一、初中物理浮力类问题1．如图所示，试管A 漂浮在水面上，试管B 悬浮在水中，试管A 与试管B 都封闭有一定量的空气，以下说法正确的是：( )A ．将试管A 上提一微小距离放手后试管A 不会回到原来位置B ．将试管A 下压一微小距离，放手后试管A 会回到原来位置C ．将试管B 上提一微小距离，放手后试管B 会回到原来位置D ．将试管B 下压一微小距离，放手后试管B 会回到原来位置 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB ．A 试管：设试管中空气的压强为p ，大气压强为p 0，试管中水面到容器中水面的距离为h ，试管重为G ，顶部的面积为S ，则试管受到内部空气对它向上的压力，其大小为F pS =，大气对它向下的压力为00F p S =试管静止时0F F G -=即0pS p S G -=解得0Gp p S=- 所以p 不变，由于p gh ρ=，可知h 不变，则排V 不变，试管所受浮力不变，不管上提、下压，放手后，试管还会回到原来位置，A 错B 对；CD ．B 试管：上提时，试管内空气柱的下表面受到水的压强减小，气体体积增大，即排V 增大，所受到的浮力增大，所以放手后会上浮；下压时，相反会下沉，CD 错误。

故选B 。

2．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，都装有一些水。

将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a 、b ，分别放人两个烧杯的水中，静止时，a 球下沉到烧杯底部，b 球漂浮在水面，且两个烧杯中的水面恰好相平，则下列说法错误的是（ ）A ．两个烧杯底部受到水的压力相等B ．甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力C ．a 球受到的浮力大于b 球受到的浮力D ．a 球材料的密度大于b 球材料的密度 【答案】D 【解析】 【详解】A ．由于两杯水面相平，则水的高度相同，由p gh ρ=可知两杯水对地面压强相同，杯子底面积相同，则又由F =pS 可知，水对杯底压力相等，故A 正确，不符合题意；B ．a 球在甲杯中沉底，所以G a ＞F 浮a根据阿基米德原理有F 浮a =G 排a ，所以G a ＞G 排a即a 受到的重力大于a 排开水的重力；则甲烧杯对水平桌面的压力：F 甲=G 杯+G 水+G a ＞G 杯+G 水+G 排a ﹣﹣﹣①b 球在乙杯中漂浮，所以F 浮b =G b根据阿基米德原理有F 浮b =G 排b ，所以G b =G 排b即b 受到的重力等于b 排开水的重；则乙烧杯对水平桌面的压力：b b F G G G G G G =+'+=+'+乙杯水杯水排﹣﹣﹣②h 相同，S 相同，故两杯水和排开水的总体积相同，水和排开水的总重相同，即a b G G G G +='+水排水排﹣﹣③综合①②③式可得：F 甲＞F 乙，即甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力，故B 正确，不符合题意；C ．a 球下沉，b 球漂浮，则可知a 排开水的体积大于b ，由F gV ρ=浮液排可知，a 受到的浮力更大，故C 正确，不符合题意；D ．a 球下沉到烧杯底部，b 球漂浮在水面，根据浮沉条件可知，a 球的平均密度大于水的密度，b 球的平均密度小于水的密度；但两球都是空心的，所以不能确定a 球材料的密度一定大于b 球材料的密度，故D 错误，符合题意。

滑轮组机械效率引言在物理学中，滑轮组是一个经典的机械装置，用于改变力的方向或大小。

滑轮组由多个滑轮组成，每个滑轮可以自由旋转，通过绳、链或带等连接起来。

滑轮组在各种不同的应用中都得到了广泛的应用，例如起重机、绞车、自行车等。

滑轮组的机械效率是衡量其性能的重要指标。

机械效率是指滑轮组输出功率与输入功率的比值，是一个衡量滑轮组工作效率的指标。

本文将介绍滑轮组的机械效率和影响机械效率的因素。

滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率表示为η，可以通过下面的公式计算：η = (输出功率 / 输入功率) × 100%其中，输出功率是指滑轮组所实现的有用功，而输入功率是指滑轮组所需要的总功。

滑轮组的机械效率通常低于100%，这是因为机械系统总会存在一定的能量损耗，如摩擦和空气阻力等。

因此，机械效率小于1。

影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受到多个因素的影响。

以下是几个常见的影响因素：摩擦损耗滑轮组中存在的摩擦力会导致能量损耗。

摩擦损耗取决于滑轮与绳、链或带之间的接触情况以及滑轮自身的摩擦系数。

摩擦力越大，摩擦损耗也越大，从而降低滑轮组的机械效率。

绳、链或带的弯曲损耗滑轮组中的绳、链或带在经过滑轮时会受到一定程度的弯曲，从而产生弯曲损耗。

弯曲损耗取决于绳、链或带的材料和几何形状以及滑轮的半径。

如果绳、链或带弯曲程度较大，弯曲损耗也会增加，进而降低滑轮组的机械效率。

重力损耗滑轮组在起重机、绞车等应用中经常需要克服重力。

克服重力需要消耗额外的能量，因此会降低滑轮组的机械效率。

提高滑轮组机械效率的方法为了提高滑轮组的机械效率，可以采取以下几种方法：减小摩擦损耗可以通过使用更光滑的材料或添加润滑剂来减小滑轮组的摩擦损耗。

优化绳、链或带的几何形状通过选择合适的绳、链或带材料和几何形状，可以减小弯曲损耗，提高滑轮组的机械效率。

优化滑轮的设计合理设计滑轮的半径和材料，可以减小摩擦和弯曲损耗，提高滑轮组的机械效率。

最小化重力损耗在滑轮组的设计中，可以通过减小负载重量或改变绳、链或带的切线力方向来最小化重力损耗。

专题30滑轮组机械效率与浮力结合的综合计算题-2023届中考物理一轮复习专题练习一、计算题1．某工程队用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心石块从深水中吊起。

石块的密度为3×103kg/m 3，体积是2m 3，所用的拉力F 是2.5×104N ，石块在20s 内匀速上升了2m （未露出水面），不计水的阻力。

求：（1）石块受到的重力；（2）石块受到的浮力；（3）拉力F 做功的功率；（4）滑轮组的机械效率。

【答案】（1）石块受到的重力为4610N ；（2）石块受到的浮力为4210N ；（3）拉力F 做功的功率为3510 ；（4）滑轮组的机械效率为80%。

【解析】解：（1）石块受到的重力3334===310kg/m 2m 10N/kg=610NG mg Vg （2）石块浸没在水中受到的浮力为3334 ==110kg/m 10N/k 2m =210Ng F gV 浮水排（3）滑轮组上承担重量的绳子股数n =2，所以自由端绳子移动的距离为=2=22m=4ms h 拉力F 做功的功率为432.510N 4m ====510W20sW Fs P t t （4）滑轮组的机械效率为444()(610N 210N)2m===100%80%2.510N 4m W G F h W Fs 有浮总2．小华用如图所示的滑轮组从容器底部开始竖直缓慢匀速提升一个重200N ，体积为8×10﹣3m 3的正方体物块A 。

（水的密度ρ＝1×103kg/m 3，g ＝10N/kg ）（1）求物块A 在水面以下所受浮力的大小；（2）小华利用此滑轮组从容器底部开始竖直缓慢匀速提升正方体物块A 时（物块A 刚刚脱离容器底部），物块A 的下表面所受水的压强为1.2×104Pa 时，求容器中水的深度。

（3）若小华利用此滑轮组，从容器底部，竖直缓慢匀速提起正方体物块A 的过程中，（物块A 始终在水面以下）他对绳自由端的拉力为75N ，用时10s 使物块A 上表面刚好露出水面，求该滑轮组的机械效率和拉力做功的功率。

年级八年级学科物理版本人教新课标版（2012教材）课程标题第十二章第3节机械效率（2）编稿老师钟朝光一校林卉二校黄楠审核刘媛媛1. 轮轴与斜面【要点精讲】轮轴：（1）概念：由轮和轴组成，能绕共同的轴线转动的简单机械。

（2）实质：是一个可以连续转动的杠杆，也是一个不等臂的杠杆。

（3）特点：可以省力，也可以改变力的方向。

汽车方向盘、辘轳、卷扬机、螺丝刀等都属于轮轴。

【领悟·整合】轮轴的支点在轮和轴共同的轴线上，两个力臂分别是轮半径和轴半径。

若动力作用在轮上，阻力作用在轴上，由杠杆平衡条件可知F1R＝F2r，可见，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是轴上力的几分之一，因此使用轮轴可以省力，但要多移动距离。

反之，若动力作用在轴上，阻力作用在轮上，则费力。

【典例精析】例题1 如图所示的自行车，它的后轮及其中间的小齿轮（飞轮）也是一个轮轴装置，对此，下列说法正确的是（）A. 作用在该轮轴上的动力小于阻力B. 作用在该轮轴上的动力大于阻力C. 作用在该轮轴上的动力等于阻力D. 以上说法都不对思路导航：由于动力作用在小齿轮（轴）上，阻力作用在后轮（轮）上，根据杠杆平衡条件可知F 1r ＝F 2R ，又R ＞r ，故F 1＞F 2，选B 。

答案：B【要点精讲】斜面：简单机械的一种。

用于克服垂直提升重物用力较大的问题，通过增大距离来省力。

生活中的斜面：螺丝、楼梯、坡面、盘山公路、刀片…… （1）机械效率：有用功：G h W =有用；额外功：fs W =额外 总功：Fs W =总 机械效率：%100%100⨯=⨯=FsGhW W 总有用η问题：在测量斜面的机械效率时，要如何拉动弹簧测力计？弹簧测力计的拉力与物体受到的摩擦力是不是一对平衡力？答案：沿着斜面匀速拉动；不是。

（2）影响斜面机械效率的因素：斜面的倾角（坡度、与水平面的夹角）、斜面的粗糙程度 易错点：斜面的机械效率与物重无关！！（注意其与滑轮、杠杆的机械效率的区别！）【典例精析】例题1 斜坡长10m ，顶端与底端的竖直高度为6m ，当小莉沿着斜坡用F ＝100N 的力把一质量为10kg 的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中，她对货箱做的功为_____J ，货箱克服斜坡的摩擦力做的功是_________J 。

滑轮组机械效率(非常好哦)滑轮组机械效率”是一个涉及简单机械、功、机械效率等物理知识的问题。

许多学生由于对这些概念理解不深，往往在解题时感到困惑。

下面将结合多年的教学体会，对以下四个问题谈一些看法。

一、物理概念的明确在讨论滑轮组机械效率问题时，首先需要明确几个物理概念。

有用功是由使用机械的目的所决定的，额外功是由机械克服本身的自重、相互接触物件间的摩擦阻力及绳重所做的功。

总功是指动力对机械所做的功，而机械效率是有用功与总功的比值，只能小于或等于1，并且无单位。

二、滑轮组沿水平方向拉物体的问题当使用滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功，可以利用公式计算总功和有用功。

此时，若物体沿水平方向做匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有一定的几何关系。

根据这些条件，可以计算出机械效率。

三、使用滑轮组沿竖直方向拉物体的问题在使用滑轮组沿竖直方向拉物体时，可以采用多种方法求解机械效率。

一种方法是根据绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间的几何关系，计算出有用功和额外功，从而得出总功和机械效率。

四、其他注意事项在解决滑轮组机械效率问题时，还需要注意一些细节。

例如，要找准动力，正确计算绳子的股数和物体上升的高度等。

只有在明确物理概念、注意细节的基础上，才能正确解决滑轮组机械效率问题。

和工作原理；2、掌握计算滑轮组机械效率的方法；3、能够应用所学知识解决滑轮组机械效率问题。

二、滑轮组机械效率的计算方法1、考虑动滑轮自重、摩擦阻力和绳重等所有额外功的情况下，滑轮组做的总功为：总功 = 有用功 + 额外功有用功 = 提升物体的重力 ×提升高度额外功 = 动滑轮自重 ×提升高度 + 摩擦阻力 ×提升高度+ 绳重 ×提升高度机械效率 = 有用功 ÷总功2、考虑动滑轮自重，但不计轮轴间摩擦阻力和绳重等额外功的情况下，滑轮组做的总功为：总功 = 有用功 + 额外功有用功 = 提升物体的重力 ×提升高度额外功 = 动滑轮自重 ×提升高度机械效率 = 有用功 ÷总功3、不计动滑轮自重、轮轴间摩擦阻力和绳重所做的额外功的情况下，滑轮组做的有用功为：有用功 = 提升物体的重力 ×提升高度机械效率 = 有用功 ÷总功 = 1三、不同滑轮组提升相同物重时机械效率的差异和同一滑轮组提升不同重物时机械效率的变化1、当不同滑轮组提升相同的物重时，绳子股数越多，机械效率越低。