滑轮组机械效率计算题
机械效率计算题
机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．（1）当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为多少？（2）拉力F为多少时，恰能让重物G匀速上升．（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？2.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。
物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。
求：（g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到的浮力；（3）拉力的功率及滑轮组的机械效率。
（结果精确到0.1%）4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg，物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。
（不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率。
（精确到0.1%)5.为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。
校车和师生的总质量为6000kg。
滑轮机械效率计算专题
滑轮组机械效率7．滑轮组装置如图所示，若物体重为300N，拉力大小为120N，将重物匀速提高2m，所用时间是10s，绳重及滑轮之间的摩擦不计，求：（1）提起物体所做有用功（2）拉力的功率（3）该滑轮组机械效率．8．（2008?吴中区二模）利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m，已知滑轮组机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：（1）提升重物时做的有用功为多少？（2）作用在绳子自由端的拉力为多大？（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大？9．如图，已知动滑轮重为30N，物体质量为12Kg，绳重及摩擦均不计．则：（1）物体所受重力多大？（g=10N/kg）（2）匀速提起重物时所用的拉力多大？（3）此时，该滑轮组的机械效率是多少？10．利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：（1）有用功、所用拉力和动滑轮的重量；（2）用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率又是多大？11．用如图所示滑轮组提升重物．人用200N的拉力F在30s使重为360N的物体匀速上升了6m．不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率；（2）此滑轮组的机械效率；（3）若用此滑轮组将600N的重物匀速向上提升了10m则所用的拉力和拉力做的功各是多少？12．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端10s被拉下2m，在此过程中，求：①拉力F所做的功；②滑轮组的机械效率；③滑轮组中动滑轮的重（不计摩擦和绳重）；④拉力的功率．13．如图所示每个滑轮的重为500N，重物G的重量为1500N，绳索重及摩擦均不计．则：（1）人在匀速提升重物时所用拉力为多大？（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？（3）此时滑轮组的机械效率为多大？14．（2011?）建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求：（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min匀速上升的高度？（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？15．某人用如图所示的滑轮组匀速提升540N的重物，所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉动3m，在此过程中，求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率（不计绳重及摩擦）；（3）如果用此滑轮组匀速提升440N的重物，求滑轮组此时的机械效率？16．某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为500kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，拉力F的功率为2500W，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：（1）滑轮组做的有用功；（2）物体上升的速度；（3）动滑轮的重力；（4）若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大？此时的机械效率为多少？17．如图所示，工人将重为240N的物体匀速提起，在2s绳端上升了3m，若此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．求（1）拉力所做的有用功是多少？（2）拉力是多少？拉力的功率是多少？（3）若将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是多少？18．（2006?）用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s．求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率．19．用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：（1）重物上升的速度；（2）拉力所做的有用功；（3）拉力的功率；（4）滑轮组的机械效率．20．（2009?一模）如图，用滑轮组将重900N的物体在10s匀速提高2m，所用的拉力为400N，此过程中，求：（1）所做的有用功为多少？（2）该滑轮组的机械效率为多少？（3）拉力做功的功率为多少？21.21．（2008?）用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升 3 m所用的时间为10s不计绳重和摩擦，求：（1）做的有用功；（2）动滑轮的重力；（3）拉力的功率；（4）滑轮组的机械效率．22．用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F1为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%，物体速度为1m/s．①拉绳的速度是多少？②拉绳的力F至少为多大？③拉力的功率是多少？23．用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭重6000N，它与地面间的摩擦力f为1500N，若此时滑轮组的机械效率为80%；物体速度为1m/s（1）2s钢锭的重力所做的功；（2）求拉绳子的速度是多少？（3）求拉绳子的力F为多大？拉力F的功率是多少？（4）在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行的建议．24．用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N 时物体以0.5m/s的速度匀速移动．求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率．25．用如图所示的滑轮组，在水平地面上拉动重物G，已知绳自由端拉力F为600N时，恰能让物体以1cm/s的速度匀速向前运动（绳子足够长），此时滑轮组的机械效率为75%，求：（1）物体G与地面的摩擦力．（2）绳自由端拉力F的功率．（3）绳自由端拉力F做功1分钟的过程中，额外功是多少．26．如图，用滑轮组拉物体A使它以2米/秒的速度沿水平面匀速运动，已知拉力F为5牛，滑轮组的机械效率为80%．求：（1）在2秒拉力F做的功多大？（2）拉力F的功率多大？（3）物体与地面间的摩擦力为多大？27．如图所示，已知物体A重1000N，与地面的摩擦力是300N，人通过滑轮组拉动物体使其在10s匀速运动1m，如果滑轮组的机械效率为60%，求：（1）人做的总功；（2）人的拉力；（3）人拉绳的功率．7．分析：（1）由公式W=Gh可以求出有用功；（2）由W=Fs求出拉力的功，然后由功率公式求出拉力的功率；（3）由效率公式求出滑轮组的效率．,解：（1）有用功W有=Gh=300N×2m=600J；（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，拉力移动的距离s=nh=3×2m=6m，拉力的功W=Fs=120N×6m=720J，拉力的功率P===72W；（3）滑轮组效率：η=×100%=×100%≈83.3%；答：（1）提起物体所做有用功为600J；（2）拉力的功率为72W；（3）该滑轮组机械效率83.3%．8．分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n，s=nh；（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；（2）知道物重和滑轮组的机械效率，利用η===求拉力大小；（3）在不计绳重和摩擦的情况下，利用F拉=先求出动滑轮的重，再利用这个公式求将重G′=455N的物体吊起用的拉力，最后利用η===求此时的机械效率．,解：（1）滑轮组所做的有用功：W有=Gh=180N×10m=1800J；（2）由图知，n=3，∵η===，∴F===75N；（3）∵不计绳重和摩擦，∴F拉=，即：75N=，则G动=45N，提升G′=455N的重物时，F拉′===N，η′=====91%．答：（1）提升重物时做的有用功为1800J；（2）作用在绳子自由端的拉力为75N；（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是91%．9．,已知：m=12kg g=10N/kg G0=30N求：（1）G=？（2）F=？（3）η=？解：（1）物体受到的重力为G=mg=12kg×10N/kg=120N；（2）作用在绳子自由端的拉力为F=（G+G0）=×（120N+30N）=50N；（3）设物体上升h，则绳子拉下3h，滑轮组的机械效率为η=====×100%=80%．答：（1）物体所受重力为120N；（2）匀速提起重物时所用的拉力为50N；（3）此时，该滑轮组的机械效率是80%．10．分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n，s=nh；（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；知道物重和滑轮组的机械效率，利用η===求拉力大小；不计绳重和摩擦，利用F=（G物+G动）求动滑轮的重；（2）求出了动滑轮的重，再利用F=（G物+G动）求将重G′=600N的物体吊起用的拉力，最后利用η===求此时的机械效率．,解：（1）滑轮组所做的有用功：W有=Gh=480N×10m=4800J；由图知，n=3，∵η===，∴F===200N；∵不计绳重和摩擦，∴F拉=，即：200N=，则G动=120N；（2）提升G′=600N的重物时，F拉′===240N，η′====≈83.3%．答：（1）提升重物时做的有用功为4800J；拉力为200N；动滑轮的重为120N；（3）用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时，滑轮组的机械效率是83.3%．点评：本题考查了机械效率的计算，利用好绳子的重力和摩擦力不计时拉力F拉=和推导公式η===是本题的关键．11分析：由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h，（1）根据W=Fs求出总功，根据P=求出人做功的功率；（2）根据W=Gh求出人做的有用功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；（3）根据F=（G物+G动）的变形式求出动滑轮的重；然后可求用此滑轮组将600N的重物匀速向上的拉力，再利用W=Fs求拉力做的功．,解：（1）由图知n=2，s=2h=2×6m=12m，人做的总功：W总=Fs=200N×12m=2400J；人做功的功率：P===80W；（2）人做的有用功：W有=Gh=360N×6m=2160J；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=90%；（3）∵不计摩擦和绳重∴F=（G物+G动）∴所用动滑轮的重：G动=2F﹣G=2×200N﹣360N=40N；若用此滑轮组将600N的重物，则拉力F1=（G物1+G动）=（600N+40N）=320N；拉力做的功W1=F1s1=320N×2×10m=6400J．答：（1）人拉绳子做功的功率为80W；（2）此滑轮组的机械效率为90%；（3）则所用的拉力为320N，拉力做的功为6400J．12．,已知：n=2 G=500N F=300N s=2m t=10s求：（1）W=？（2）η=？（3）G动=？（4）P=？解：（1）拉力做的功为W=Fs=300N×2m=600J；（2）物体上升的高度为h===1m，拉力做的有用功为W有用=Gh=500N×1m=500J，滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%≈83%；（3）∵F=（G+G动），∴动滑轮的重力为G动=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；（4）拉力的功率是P===60W．答：（1）拉力做的功为600J；（2）滑轮组的机械效率为83%；（3）动滑轮的重力为G动=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；（4）拉力的功率是60W．13．分析：（1）绳索重及摩擦均不计，提起物体所用的力是物重和动滑轮重的n分之一；（2）已知物体上升高度可以得到绳子作用点移动的距离；已知拉力和绳子自由端移动的距离，利用公式W=Fs得到总功；（3）已知物重和物体上升高度，可以得到有用功；已知有用功和总功，利用公式η=计算机械效率．,已知：G动=500N，G物=1500N，h=1m，s=2h=2m求：（1）F=？（2）W总=？（3）η=？解：（1）人在匀速提升重物时所用拉力为F=×（G物+G动）=×（1500N+500N）=1000N；（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为W总=Fs=1000N×2m=2000J；（3）拉力做的有用功为W有=Gh=1500N×1m=1500J；滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=75%．答：（1）所用的拉力是1000N；（2）人所做的总功是2000J；（3）机械效率为75%．14．,解：（1）由题意知，拉力在1min做的功为：W总=Pt=750W×60s=45000J 根据W总=Fs 得s===90m由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h则h=s=×90m=30m答：重物在1min上升的高度是30m．（2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=（G物+G动）G动=3×500N﹣1200N=300N则F′=（G物′+G动）=×（1800N+300N）=700N答：当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是700N．15．分析：（1）根据W=Fs求出拉力做的功；（2）根据η===求出机械效率；（3）根据F=（G+G动）求出动滑轮重，根据η===求出机械效率．,已知：物重G1=540N，拉力F=200N，拉力移动距离s=3m，物重G2=440N求：（1）拉力F所做的功W=？；（2）滑轮组的机械效率η1=？；（3）滑轮组此时的机械效率η2=？解：（1）拉力做的功W=Fs=200N×3m=600J；（2）滑轮组的机械效率：η1=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；（3）∵F=（G+G动）∴动滑轮重G动=3F﹣G1=3×200N﹣540N=60N，滑轮组此时的机械效率：η2=×100%=×100%=×100%=×100%=88%．答：（1）拉力F所做的功为600J；（2）滑轮组的机械效率为90%；（3）滑轮组此时的机械效率为88%．16．,解：（1）∵m=500kg，g=10N/kg，∴物体的重力为：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；而h=0.8m，∴滑轮组做的有用功为：W有=Gh=5000N×0.8m=4000J．（2）从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体，∴拉力移动的距离为：S=3h=3×0.8m=2.4m；而此滑轮组的机械效率为η=80%，∴所做的总功为：W总===5000J；又∵拉力F的功率为P=2500W，∴做功的时间为：t===2s，则物体上升的速度为：v===0.4m/s．（3）∵W总=5000J，S=2.4m，∴拉力的大小为：F===N，不计绳重和摩擦，F=（G+G动），即N=×（5000N+G动），解得：G动=1250N．（4）用该滑轮组吊起6250N的重物时，拉力的大小为：F′=（G′+G动）=（6250N+1250N）=2500N；===≈83.3%．∴滑轮组的机械效率为：η′答：（1）滑轮组做的有用功为4000J．（2）物体上升的速度为0.4m/s．（3）动滑轮的重力为1250N．（4）若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为2500N，此时的机械效率为83.3%．17．,解：（1）由图知，n=3，∵s=3h，s=3m，∴h=s=×3m=1m，使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=240N×1m=240J；∵η=，∴使用滑轮组做的总功：W总===300J；∵W总=Fs，∴F===100N，∵不计绳重和摩擦，拉力F=（G物+G轮），即：100N=（240N+G轮），∴G轮=3×100N﹣240N=60N，当提升540N物体时，拉力：F′=（G物′+G轮）=（540N+60N）=200N，此时滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%．答：（1）拉力所做的有用功是240J；（2）拉力是100N；拉力的功率是150W；（3）若将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是90%．18．,解：（1）用滑轮组提升物体做的有用功：W有用=Gh=6×102N×2m=1.2×103J（2）拉力的做功功率：P===100W；（3）滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=60%．答：（1）有用功为 1.2×103J；（2）拉力的功率为100W；（3）该滑轮组的机械效率为60%．点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率的掌握和运用，能区分使用滑轮组时有用功和总功的计算方法是本题的关键．19．,解：（1）重物上升的速度v===0.3m/s；（2）拉力所做的有用功W有用=Gh=480N×3m=1440J；（3）读图可知s=3h=9m，拉力所做的总功W总=Fs=200N×9m=1800J，拉力的功率P===180W；（4）滑轮组的机械效率η==80%．答：（1）重物上升的速度是0.3m/s；（2）拉力所做的有用功是1440J；（3）拉力的功率是180W；（4）滑轮组的机械效率是80%．20．,解：（1）W有用=Gh=900N×2m=1800J（3）由图知，n=3，s=3h=3×2m=6m，拉力做功：W总=Fs=400N×6m=2400J，滑轮组的机械效率：η===75%；（3）拉力做功功率：P===240W．答：（1）所做的有用功为1800J；（2）该滑轮组的机械效率为75%；（3）拉力做功的功率为240W．21．,解：（1）做的有用功：W有用=Gh=480N×3m=1440J．（2）动滑轮的重力：G动=nF﹣G物=3×200N﹣480N=120N．（3）拉力所做的功：W总=FS=nFh=3×200N×3m=1800J；拉力的功率：P总===180W．（4）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．答：（1）做的有用功为1440J，（2）动滑轮的重力为120N，（3）拉力的功率180W，（4）滑轮组的机械效率80%．22．,解：（1）由图可知，经过动滑轮的绳子股数为3股，拉绳的速度是物体速度的3倍，故拉绳的速度v=1m/s×3=3m/s；答：拉绳的速度是3m/s；（2）假设物体前进距离为s，则克服摩擦力做的功W′=F1s，拉力做的功W=F×3s=3Fs，η=×100%=×100%=×100%=80%，所以F=500N，答：拉绳的力F至少为500N；（3）P=Fv=500N×3m/s=1500W，答：拉力的功率是1500W．23．,解：（1）钢锭在水平方向上移动，在重力方向上没有移动的距离，所以重力做功为0；（2）由图可知动滑轮的绳子段数n=3，则拉绳子的速度v绳=nv物=3×1m/s=3m/s；（3）∵W有=fs物；∴W有=fs物；W总=Fs绳；另s绳=3s物；由η====得：F===625N；∵P===Fv绳，∴功率P=Fv绳=625N×3m/s=1875W；（4）根据影响摩擦力的因素可知，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可大大减小摩擦力；故建议为：在物体下面装上轮子．答：（1）2s钢锭的重力所做的功为0；（2）拉绳子的速度是3m/s；（3）拉绳子的力F为625N，拉力F的功率是1875W；（4）在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，可将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置，这样就有四根绳子拉钢锭了，能省力．24．,解：（1）由图知此滑轮组由3段绳子承担物体与地面的摩擦．所以v绳=3v物=3×0.5m/s=1.5m/s答：人拉绳端的移动速度是 1.5m/s．（2）η=答：滑轮组的机械效率是80%．25．分析：（1）本题是滑轮组使用的另一种情况﹣﹣将滑轮组水平使用来拉动重物，当滑轮组竖直拉动重物时，滑轮组上升克服的是重物的重力；而此题中的滑轮组水平拉动重物，滑轮组向左移动时克服的是地面的摩擦力．所以，此时有几段绳子拉重物，拉力就是摩擦力的几分之一．但这是在理想情况下，不考虑额外功，机械效率为100%的情况下．如果考虑到机械效率，那么拉力还要用得更多，也就是η===（2）功率P=，题目要求拉力F的功率，也就是要先求出拉力做的功．但此题没有告诉绳端移动的距离，只有物体移动的速度，所以先需根据有几段绳子在拉重物，绳端移动的速度就是物体移动速度的几倍，求出绳端移动的速度．再根据功率P===Fv求出．（3）先根据W=Pt求出1分钟做的功，也就是总功．再由机械效率为75%，算出有用功，最终算出额外功．,解：（1）∵有三段绳子有拉重物，根据η===∴F摩擦=3F拉η=3×600N×75%=1350N（2）∵有三段绳子有拉重物，∴v绳=3v物=3×1cm/s=3cm/s=0.03m/sP拉===F拉v绳=600N×0.03m/s=18W（3）W总=P拉t=18W×60s=1080JW有用=W总η=1080J×75%=810JW额外=W总﹣W有用=1080J﹣810J=270J答：（1）物体与地面的摩擦力是1350N．（2）绳自由端拉力F的功率18W．（3）绳自由端拉力F做功1分钟的过程中，额外功是270J．26．分析：（1）拉物体的力由三根绳子承担，由物体的速度和运动的时间可由s=vt计算出物体移动的距离，由承担拉力的绳子股数可得出绳子头移动的距离s′；由W=Fs′计算拉绳子的力做的功，（2）利用P=计算功率；（3）已知滑轮组的机械效率和总功根据η=求出有用功，利用W=fs即可求摩擦力f．,解：（1）拉物体的力由两根绳子承担，而物体移动的距离s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，绳子移动的距离s′=2s=2×0.4m=0.8m，拉力F做的功W总=Fs′=5N×0.8m=4J；（2）拉力F的功率P===2W；（3）∵η=，∴W有用=ηW总=80%×4J=3.2J；∵W有用=fs，∴f===8N．答：（1）在2秒拉力F做的功为4J；（2）拉力F的功率为2W；（3）物体与地面间的摩擦力为8N．27．分析：首先根据如图装置确定绳子段数n=5，水平使用滑轮拉力克服摩擦力做功，与重力没有关系．可以先求有用功，用有用功除以机械效率就可得到总功；拉力等于总功除以拉力移动的距离，拉力移动距离要利用S=nh 计算；人拉绳的功率要用总功除以时间计算．,解：（1）人做的有用功W有用=fh=300N×1m=300J人做的总功W总===500J（2）拉力移动距离S=nh=5×1m=5m人的拉力F===100N（3）人拉绳的功率P===50W答：（1）人做的总功为500J；（2）人的拉力为100N；（3）人拉绳的功率为50W．。
滑轮组机械效率计算
机械效率专题计算1、如图8所示，不考虑绳重和摩擦，用滑轮组提起重630N的货物，绳子的自由端拉力F=300N，使货物以0.2m/s的速度匀速上升，此时拉力做功的功率为 W，滑轮组的机械效率为，货物上升过程中它的机械能（选填“变大”、“变小”或“不变”）2、如图所示，小明用一个动滑轮把一重4N的重物匀速提升10cm，绳子自由端的拉力为2.5N，不计绳重及一切摩擦，则动滑轮重N，这一过程中拉力做功J，该装置的机械效率为．提升重物的过程中，若以动滑轮为参照物，则重物是的（填“运动”或“静止”）．3、阿基米徳说：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球”，这是因为使用杠杆可以___________。
学校旗杆顶部安装的定滑轮作用为了 _____________。
4、在下图所示各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？(不记摩擦和机械重) ： F1= N ， F2= N ， F3= N5、用如图8所示的滑轮组匀速向左拉动重为100N的物体A，所用拉力F为10N(不计滑轮和绳重、及滑轮与绳之间的摩擦)，则A受到地面对它的摩擦力大小是______N，方向向_______(填“左”或“右”)6、滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用（选填“定滑轮”或“动滑轮”）；在需要省力时，要使用（选填“定滑轮”或“动滑轮”）.7、如图所示，用动滑轮将重为100N的物块竖直向上匀速提升50cm，拉力为60N。
此过程中拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率为。
物块在上升过程中，机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
8、用如图7所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为_____________；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是_____________J。
9、如图所示的滑轮是________滑轮，观察图中弹簧测力计的示数，可以知道使用这种滑轮可以改变__________________，不能________________。
滑轮机械效率计算专题
滑轮组机械效率7．滑轮组装置如图所示,若物体重为300N,拉力大小为120N,将重物匀速提高2m,所用时间是10s,绳重及滑轮之间的摩擦不计,求：1提起物体所做有用功2拉力的功率3该滑轮组机械效率．8．2008 吴中区二模利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m,已知滑轮组机械效率是80%不计绳重和摩擦,求：1提升重物时做的有用功为多少2作用在绳子自由端的拉力为多大3用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时,滑轮组的机械效率是多大9．如图,已知动滑轮重为30N,物体质量为12Kg,绳重及摩擦均不计．则：1物体所受重力多大g=10N/kg2匀速提起重物时所用的拉力多大3此时,该滑轮组的机械效率是多少10．利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m,已知滑轮组的机械效率是80%不计绳重和摩擦,求：1有用功、所用拉力和动滑轮的重量；2用此滑轮组吊起600N的物体,滑轮组的机械效率又是多大11．用如图所示滑轮组提升重物．人用200N的拉力F在30s内使重为360N的物体匀速上升了6m．不计绳重和摩擦,求：1人拉绳子做功的功率；2此滑轮组的机械效率；3若用此滑轮组将600N的重物匀速向上提升了10m则所用的拉力和拉力做的功各是多少12．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物,所用的拉力F为300N,绳子自由端10s内被拉下2m,在此过程中,求：①拉力F所做的功；②滑轮组的机械效率；③滑轮组中动滑轮的重不计摩擦和绳重；④拉力的功率．13．如图所示每个滑轮的重为500N,重物G的重量为1500N,绳索重及摩擦均不计．则：1人在匀速提升重物时所用拉力为多大2重物被匀速提起1m的过程中,人所做的总功为多大3此时滑轮组的机械效率为多大14．2011 宜昌建筑工地上,某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求：1利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时,所用的拉力是500N,此时滑轮组的机械效率是80%,拉力做功的功率是750W,求重物在1min内匀速上升的高度2当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时,拉力是多少15．某人用如图所示的滑轮组匀速提升540N的重物,所用的拉力F为200N,绳子自由端被拉动3m,在此过程中,求：1拉力F所做的功；2滑轮组的机械效率不计绳重及摩擦；3如果用此滑轮组匀速提升440N的重物,求滑轮组此时的机械效率16．某工地上用如图所示的滑轮组,匀速提升质量为500kg的物体,在物体上升的过程中,拉力F的功率为2500W,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦．g=10N/kg求：1滑轮组做的有用功；2物体上升的速度；3动滑轮的重力；4若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大此时的机械效率为多少17．如图所示,工人将重为240N的物体匀速提起,在2s内绳端上升了3m,若此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦．求1拉力所做的有用功是多少2拉力是多少拉力的功率是多少3若将540N的物体匀速提高1m,此时滑轮组的机械效率是多少18．2006 泉州用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m,拉力所做的功为2×103J,所用的时间为20s．求：1有用功；2拉力的功率；3该滑轮组的机械效率．19．用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3m所用的时间为10s．求：1重物上升的速度；2拉力所做的有用功；3拉力的功率；4滑轮组的机械效率．20．2009 岳阳一模如图,用滑轮组将重900N的物体在10s内匀速提高2m,所用的拉力为400N,此过程中,求：1所做的有用功为多少2该滑轮组的机械效率为多少3拉力做功的功率为多少21.21．2008 镇江用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3 m所用的时间为10s 不计绳重和摩擦,求：1做的有用功；2动滑轮的重力；3拉力的功率；4滑轮组的机械效率．22．用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭,已知钢锭与地面的摩擦力F1为1200N,若此时滑轮组的机械效率为80%,物体速度为1m/s．①拉绳的速度是多少②拉绳的力F至少为多大③拉力的功率是多少23．用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭,已知钢锭重6000N,它与地面间的摩擦力f为1500N,若此时滑轮组的机械效率为80%；物体速度为1m/s12s内钢锭的重力所做的功；2求拉绳子的速度是多少3求拉绳子的力F为多大拉力F的功率是多少4在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下,如果想用更小的力拉动钢锭,请你提出一条可行的建议．24．用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N,物体与地面间的摩擦力是240N,当绳端的拉力是100N时物体以s的速度匀速移动．求：1人拉绳端的移动速度；2滑轮组的机械效率．25．用如图所示的滑轮组,在水平地面上拉动重物G,已知绳自由端拉力F为600N时,恰能让物体以1cm/s的速度匀速向前运动绳子足够长,此时滑轮组的机械效率为75%,求：1物体G与地面的摩擦力．2绳自由端拉力F的功率．3绳自由端拉力F做功1分钟的过程中,额外功是多少．26．如图,用滑轮组拉物体A使它以2米/秒的速度沿水平面匀速运动,已知拉力F为5牛,滑轮组的机械效率为80%．求：1在2秒内拉力F做的功多大2拉力F的功率多大3物体与地面间的摩擦力为多大27．如图所示,已知物体A重1000N,与地面的摩擦力是300N,人通过滑轮组拉动物体使其在10s内匀速运动1m,如果滑轮组的机械效率为60%,求：1人做的总功；2人的拉力；3人拉绳的功率．7．分1由公式W=Gh可以求出有用功；析：2由W=Fs求出拉力的功,然后由功率公式求出拉力的功率；3由效率公式求出滑轮组的效率．,解：1有用功W有=Gh=300N×2m=600J；2由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力移动的距离s=nh=3×2m=6m,拉力的功W=Fs=120N×6m=720J,拉力的功率P===72W；3滑轮组效率：η=×100%=×100%≈%；答：1提起物体所做有用功为600J；2拉力的功率为72W；3该滑轮组机械效率%．8．分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n,s=nh；1知道物重和提升的高度,利用W=Gh求有用功；2知道物重和滑轮组的机械效率,利用η===求拉力大小；3在不计绳重和摩擦的情况下,利用F拉=先求出动滑轮的重,再利用这个公式求将重G′=455N的物体吊起用的拉力,最后利用η===求此时的机械效率．,解：1滑轮组所做的有用功：W有=Gh=180N×10m=1800J；2由图知,n=3,∵η===,∴F===75N；3∵不计绳重和摩擦,∴F拉=,即：75N=,则G动=45N,提升G′=455N的重物时,F拉′===N,η′=====91%．答：1提升重物时做的有用功为1800J；2作用在绳子自由端的拉力为75N；3用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时,滑轮组的机械效率是91%．9．,已知：m=12kg g=10N/kg G=30N求：1G=2F=3η=解：1物体受到的重力为G=mg=12kg×10N/kg=120N；2作用在绳子自由端的拉力为F=G+G0=×120N+30N=50N；3设物体上升h,则绳子拉下3h,滑轮组的机械效率为η=====×100%=80%．答：1物体所受重力为120N；2匀速提起重物时所用的拉力为50N；3此时,该滑轮组的机械效率是80%．10．分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n,s=nh；1知道物重和提升的高度,利用W=Gh求有用功；知道物重和滑轮组的机械效率,利用η===求拉力大小；不计绳重和摩擦,利用F=G物+G动求动滑轮的重；2求出了动滑轮的重,再利用F=G物+G动求将重G′=600N的物体吊起用的拉力,最后利用η===求此时的机械效率．,解：1滑轮组所做的有用功：W有=Gh=480N×10m=4800J；由图知,n=3,∵η===,∴F===200N；∵不计绳重和摩擦,∴F拉=,即：200N=,则G动=120N；2提升G′=600N的重物时,F拉′===240N,η′====≈%．答：1提升重物时做的有用功为4800J；拉力为200N；动滑轮的重为120N；3用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时,滑轮组的机械效率是%．点评：本题考查了机械效率的计算,利用好绳子的重力和摩擦力不计时拉力F拉=和推导公式η===是本题的关键．11分析：由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2,s=2h,1根据W=Fs求出总功,根据P=求出人做功的功率；2根据W=Gh求出人做的有用功,根据效率公式求出滑轮组的机械效率；3根据F=G物+G动的变形式求出动滑轮的重；然后可求用此滑轮组将600N的重物匀速向上的拉力,再利用W=Fs 求拉力做的功．,解：1由图知n=2,s=2h=2×6m=12m,人做的总功：W总=Fs=200N×12m=2400J；人做功的功率：P===80W；2人做的有用功：W有=Gh=360N×6m=2160J；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=90%；3∵不计摩擦和绳重∴F=G物+G动∴所用动滑轮的重：G动=2F﹣G=2×200N﹣360N=40N；若用此滑轮组将600N的重物,则拉力F1=G物1+G动=600N+40N=320N；拉力做的功W1=F1s1=320N×2×10m=6400J．答：1人拉绳子做功的功率为80W；2此滑轮组的机械效率为90%；3则所用的拉力为320N,拉力做的功为6400J．12．,已知：n=2 G=500N F=300N s=2m t=10s求：1W=2η=3G动=4P=解：1拉力做的功为W=Fs=300N×2m=600J；2物体上升的高度为h===1m,拉力做的有用功为W有用=Gh=500N×1m=500J,滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%≈83%；3∵F=G+G动,∴动滑轮的重力为G动=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；4拉力的功率是P===60W．答：1拉力做的功为600J；2滑轮组的机械效率为83%；3动滑轮的重力为G动=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；4拉力的功率是60W．13．分析：1绳索重及摩擦均不计,提起物体所用的力是物重和动滑轮重的n分之一；2已知物体上升高度可以得到绳子作用点移动的距离；已知拉力和绳子自由端移动的距离,利用公式W=Fs得到总功；3已知物重和物体上升高度,可以得到有用功；已知有用功和总功,利用公式η=计算机械效率．,已知：G动=500N,G物=1500N,h=1m,s=2h=2m求：1F=2W总=3η=解：1人在匀速提升重物时所用拉力为F=×G物+G动=×1500N+500N=1000N；2重物被匀速提起1m的过程中,人所做的总功为W总=Fs=1000N×2m=2000J；3拉力做的有用功为W有=Gh=1500N×1m=1500J；滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=75%．答：1所用的拉力是1000N；2人所做的总功是2000J；3机械效率为75%．14．,解：1由题意知,拉力在1min做的功为：W总=Pt=750W×60s=45000J 根据W总=Fs 得s===90m由图知,此滑轮组由三段绳子承担物重,所以s=3h则h=s=×90m=30m答：重物在1min内上升的高度是30m．2因为滑轮组由3段绳子承担物重,所以F=G物+G动G动=3×500N﹣1200N=300N则F′=G物′+G动=×1800N+300N=700N答：当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时,拉力是700N．1根据W=Fs求出拉力做的功；15．分析：2根据η===求出机械效率；3根据F=G+G动求出动滑轮重,根据η===求出机械效率．,已知：物重G=540N,拉力F=200N,拉力移动距离s=3m,物重G2=440N1求：1拉力F所做的功W=；2滑轮组的机械效率η1=；3滑轮组此时的机械效率η2=解：1拉力做的功W=Fs=200N×3m=600J；2滑轮组的机械效率：η1=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；3∵F=G+G动∴动滑轮重G动=3F﹣G1=3×200N﹣540N=60N,滑轮组此时的机械效率：η2=×100%=×100%=×100%=×100%=88%．答：1拉力F所做的功为600J；2滑轮组的机械效率为90%；3滑轮组此时的机械效率为88%．16．,解：1∵m=500kg,g=10N/kg,∴物体的重力为：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；而h=,∴滑轮组做的有用功为：W有=Gh=5000N×=4000J．2从图可知,该滑轮组有3段绳子吊着物体,∴拉力移动的距离为：S=3h=3×=；而此滑轮组的机械效率为η=80%,∴所做的总功为：W总===5000J；又∵拉力F的功率为P=2500W,∴做功的时间为：t===2s,则物体上升的速度为：v===s．3∵W总=5000J,S=,∴拉力的大小为：F===N,不计绳重和摩擦,F=G+G动,即N=×5000N+G动,解得：G动=1250N．4用该滑轮组吊起6250N的重物时,拉力的大小为：F′=G′+G动=6250N+1250N=2500N；∴滑轮组的机械效率为：η′===≈%．答：1滑轮组做的有用功为4000J．2物体上升的速度为s．3动滑轮的重力为1250N．4若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为2500N,此时的机械效率为%．17．,解：1由图知,n=3,∵s=3h,s=3m,∴h=s=×3m=1m,使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=240N×1m=240J；∵η=,∴使用滑轮组做的总功：W总===300J；∵W总=Fs,∴F===100N,∵不计绳重和摩擦,拉力F=G物+G轮,即：100N=240N+G轮,∴G轮=3×100N﹣240N=60N,当提升540N物体时,拉力：F′=G物′+G轮=540N+60N=200N,此时滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%．答：1拉力所做的有用功是240J；2拉力是100N；拉力的功率是150W；3若将540N的物体匀速提高1m,此时滑轮组的机械效率是90%．18．,解：1用滑轮组提升物体做的有用功：W有用=Gh=6×102N×2m=×103J2拉力的做功功率：P===100W；3滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=60%．答：1有用功为×103J；2拉力的功率为100W；3该滑轮组的机械效率为60%．点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率的掌握和运用,能区分使用滑轮组时有用功和总功的计算方法是本题的关键．19．,解：1重物上升的速度v===s；2拉力所做的有用功W有用=Gh=480N×3m=1440J；3读图可知s=3h=9m,拉力所做的总功W总=Fs=200N×9m=1800J,拉力的功率P===180W；4滑轮组的机械效率η==80%．答：1重物上升的速度是s；2拉力所做的有用功是1440J；3拉力的功率是180W；4滑轮组的机械效率是80%．20．,解：1W=Gh=900N×2m=1800J有用3由图知,n=3,s=3h=3×2m=6m,拉力做功：W总=Fs=400N×6m=2400J,滑轮组的机械效率：η===75%；3拉力做功功率：P===240W．答：1所做的有用功为1800J；2该滑轮组的机械效率为75%；3拉力做功的功率为240W．21．,解：1做的有用功：W=Gh=480N×3m=1440J．有用2动滑轮的重力：G动=nF﹣G物=3×200N﹣480N=120N．3拉力所做的功：W总=FS=nFh=3×200N×3m=1800J；拉力的功率：P总===180W．4滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．答：1做的有用功为1440J,2动滑轮的重力为120N,3拉力的功率180W,4滑轮组的机械效率80%．22．,解：1由图可知,经过动滑轮的绳子股数为3股,拉绳的速度是物体速度的3倍,故拉绳的速度v=1m/s×3=3m/s；答：拉绳的速度是3m/s；2假设物体前进距离为s,则克服摩擦力做的功W′=F1s,拉力做的功W=F×3s=3Fs,η=×100%=×100%=×100%=80%,所以F=500N,答：拉绳的力F至少为500N；3P=Fv=500N×3m/s=1500W,答：拉力的功率是1500W．23．,解：1钢锭在水平方向上移动,在重力方向上没有移动的距离,所以重力做功为0；2由图可知动滑轮的绳子段数n=3,则拉绳子的速度v绳=nv物=3×1m/s=3m/s；3∵W有=fs物；∴W有=fs物；W总=Fs绳；另s绳=3s物；由η====得：F===625N；∵P===Fv绳,∴功率P=Fv绳=625N×3m/s=1875W；4根据影响摩擦力的因素可知,将滑动摩擦变为滚动摩擦,可大大减小摩擦力；故建议为：在物体下面装上轮子．答：12s内钢锭的重力所做的功为0；2拉绳子的速度是3m/s；3拉绳子的力F为625N,拉力F的功率是1875W；4在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下,如果想用更小的力拉动钢锭,可将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置,这样就有四根绳子拉钢锭了,能省力．24．,解：1由图知此滑轮组由3段绳子承担物体与地面的摩擦．所以v绳=3v物=3×s=s答：人拉绳端的移动速度是s．2η=答：滑轮组的机械效率是80%．25．分析：1本题是滑轮组使用的另一种情况﹣﹣将滑轮组水平使用来拉动重物,当滑轮组竖直拉动重物时,滑轮组上升克服的是重物的重力；而此题中的滑轮组水平拉动重物,滑轮组向左移动时克服的是地面的摩擦力．所以,此时有几段绳子拉重物,拉力就是摩擦力的几分之一．但这是在理想情况下,不考虑额外功,机械效率为100%的情况下．如果考虑到机械效率,那么拉力还要用得更多,也就是η===2功率P=,题目要求拉力F的功率,也就是要先求出拉力做的功．但此题没有告诉绳端移动的距离,只有物体移动的速度,所以先需根据有几段绳子在拉重物,绳端移动的速度就是物体移动速度的几倍,求出绳端移动的速度．再根据功率P===Fv求出．3先根据W=Pt求出1分钟做的功,也就是总功．再由机械效率为75%,算出有用功,最终算出额外功．,解：1∵有三段绳子有拉重物,根据η===∴F摩擦=3F拉η=3×600N×75%=1350N2∵有三段绳子有拉重物,∴v绳=3v物=3×1cm/s=3cm/s=sP拉===F拉v绳=600N×s=18W3W总=P拉t=18W×60s=1080JW有用=W总η=1080J×75%=810JW额外=W总﹣W有用=1080J﹣810J=270J答：1物体与地面的摩擦力是1350N．2绳自由端拉力F的功率18W．3绳自由端拉力F做功1分钟的过程中,额外功是270J．26．分析：1拉物体的力由三根绳子承担,由物体的速度和运动的时间可由s=vt计算出物体移动的距离,由承担拉力的绳子股数可得出绳子头移动的距离s′；由W=Fs′计算拉绳子的力做的功,2利用P=计算功率；3已知滑轮组的机械效率和总功根据η=求出有用功,利用W=fs即可求摩擦力f．,解：1拉物体的力由两根绳子承担,而物体移动的距离s=vt=s×2s=,绳子移动的距离s′=2s=2×=,拉力F做的功W总=Fs′=5N×=4J；2拉力F的功率P===2W；3∵η=,∴W有用=ηW总=80%×4J=；∵W有用=fs,∴f===8N．答：1在2秒内拉力F做的功为4J；2拉力F的功率为2W；3物体与地面间的摩擦力为8N．27．分析：首先根据如图装置确定绳子段数n=5,水平使用滑轮拉力克服摩擦力做功,与重力没有关系．可以先求有用功,用有用功除以机械效率就可得到总功；拉力等于总功除以拉力移动的距离,拉力移动距离要利用S=nh计算；人拉绳的功率要用总功除以时间计算．,解：1人做的有用功W有用=fh=300N×1m=300J人做的总功 W总===500J2拉力移动距离S=nh=5×1m=5m人的拉力 F===100N3人拉绳的功率 P===50W答：1人做的总功为500J；2人的拉力为100N；3人拉绳的功率为50W．。
第11章机械与功 滑轮、滑轮组机械效率的计算 专题练习(含答案)
滑轮、滑轮组机械效率的计算专题练习一、填空题1．用如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为__________W，若提起20N的物体，滑轮组的机械效率为__________。
2．如图所示，测量滑轮组的机械效率，用6N拉力将重为10N的物体匀速提升0.5m，用时5s，拉力做的总功W总＝____J，滑轮组的机械效率η＝____，拉力的功率P＝____W。
3．如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体使其向左匀速运动0.4m，在这个过程中拉力F做功为_____J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）4．用如图装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为_____W，该装置的机械效率是_____%。
5．小华用如图装置使8N的重物以0.3m/s的速度匀速上升，所用拉力为5N，此时动滑轮的机械效率是_____，拉力的功率是_____W；若用该装置提升10N的重物，其机械效率的大小将_____。
（变小、变大或不变）6．图所示的滑轮组，在绳子施加4N拉力把质量为1kg的物体提高2m，所做的有用功是_____ J，机械效率是_____，不考虑摩擦和绳子重力，动滑轮重力是_____N。
7．在“再探动滑轮”的实验中，小明用动滑轮将重3N的钩码匀速向上提升，拉力为2N，2s内钩码上升0.2m。
此过程中有用功为_____J，拉力做功的功率为_____W，动滑轮的机械效率为_____%。
8．工人用如图所示的滑轮组匀速提升货物。
他用30N的力拉动绳子自由端，使重量为90N的货物匀速上升，不计一切摩擦，则该动滑轮总重量为_____N，滑轮组的机械效率为_____%。
若使用该滑轮组提升的货物重量增大，仍使货物匀速上升，则其机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
部编物理八年级下册专题20滑轮组机械效率的计算类问题(解析版)含答案
用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百（全国通用）专题20 滑轮组机械效率的计算类问题1．（2020湖南衡阳）近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。
抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。
为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。
用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。
关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（ ）A．他对重物做了4800J的功B．他做功的功率为16WC．此次简易斜面装置的机械效率为50%D．斜面是一种省力杠杆【答案】D＝Fs＝1200N×5m＝6000J，故A错误；【解析】A.做的总功：W总B.做功的功率为：P＝＝＝20W，故B错误；C.重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，李军对重物做的有用功：W＝Gh＝2400N×2m＝4800J，有用简易斜面装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%，故C错误；D.据课本知识可知，斜面本质上是一种省力杠杆，故D正确。
2.（2020湖北咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示｡不计摩擦，下列分析正确的是（ ）A. 动滑轮的重力为5NB. 该滑轮组的机械效率可以达到100%C. 滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D. 每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J【答案】D【解析】A ．由图象可知，当物重为10N 时，滑轮组的机械效率为50%，不计摩擦，滑轮组的机械效率η===W W Gh G W W W Gh G h G G =+++有有总有额动动动滑轮重力为G 动=1150%10N=10N 50%G h h --´=´故A 错误；B ．使用滑轮组时，不计摩擦，由ηG G G =+动可知机械效率不可能达到100%，故B 错误；C ．由图可知，物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，与拉力做功的多少无关，故C 错误；D ．每次提升重物时，不计摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，滑轮组做的额外功为W 额=G 动h =10N×0.5m=5J故D 正确。
专题十九：滑轮组机械效率计算
重点专题十九：滑轮组机械效率计算1．（2020秋•新沂市校级月考）用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，不计绳重及摩擦，已知动滑轮重30N，求：（1）拉力所做的有用功。
（2）拉力所做的总功W总。
（3）该滑轮组的机械效率η。
2．（2021春•吴江区月考）如图所示装置，绳重及摩擦不计，装卸工人要将重为800N的货物拉至高处，人对绳的拉力F为500N，货物在1min内匀速上升了4m。
求：（1）人对绳的拉力F所做的功；（2）求滑轮组此时的机械效率；（3）当货物变为1000N，如果此时拉力做功的功率为100W，则1min内能把重物匀速提升多少米？3．（2020秋•无为市期末）某班学生在物理实验室中，探究滑轮组的相关知识，用如图所示的滑轮组将一个重12N的物体匀速提升30cm，所用的拉力为5N，不计绳重及摩擦。
求：（1）克服动滑轮重力做的功？（2）滑轮组的机械效率？（3）在绳子承受限度内，若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体，通过计算说明此时滑轮组的效率如何变化？4．（2021春•吴中区月考）工人用图示装置在10s内将质量为50kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的大小为200N，机械中摩擦力及绳重忽略不计。
（g取10N/kg）求：（1）工人做的有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若工人用此装置匀速提升其它货物，测得拉力大小为300N，则工人提升货物的重。
5．（2020秋•如皋市期末）用如图所示滑轮组提升重为360N物体，已知物体在10s内匀速上升2m，拉力F的功率是90W，求：（1）提升物体做的有用功；（2）滑轮组的机械效率η；（3）拉力F的大小。
6．（2020秋•宜兴市期中）如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为100N，用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m。
（1）工人做的有用功为多少？（2）若不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率是多少？（3）实际使用中绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。
滑轮组机械效率计算
滑轮组机械效率计算一、选择题（共10小题）1．（2011•石景山区二模）两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成，它们的重力分别是G A、G B，且B物体边长是A物体边长的两倍．将A、B均放置水平桌面上时，两物体对桌面的压强分别是p A、p B．用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如图所示，此时两滑轮组的机械效率之比为41：48；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升时，此时甲滑轮组的机械效率为80%，已知两动滑轮重均为G动，不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（）A．ρ=5×103kg/m3B．G A：G B=1：2C．G动：G B=1：5 D．p A：p B=1：82．如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A．滑轮组的机械效率是40%B．物体重300 NC．拉力F做的功是600 JD．拉力F的功率是40 W3．用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（）A．甲滑轮组拉力大，机械效率低B．乙滑轮组省力，所以它的机械效率高C．乙滑轮组将重物举得高．所以它的机械效率高D．乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等4．（2014•路北区一模）小明利用如图所示的装置提起水中的物块，下列判断正确的是（）A ．装置中的滑轮是定滑轮B ．装置中的AOB 是省力杠杆C ．物块露出水面前后，装置的机械效率不变D ．物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小 5．图甲是新农村建设中正在建设工地作业的起重机，吊臂上的滑轮组如图乙所示．将质量为m 的建材先竖直匀速提高h ，再平移距离L ，拉力为F ，忽略绳与滑轮之间的摩擦，则下列说法准确的说（ ）A ．吊臂被液压杆撑起时，相当于一个省力杠杆B ．在平移过程中，建材的重力所做的功为mgLC ．起重机吊起建材所做的有用功为3FhD ．该滑轮组的机械效率为mg3F 6．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重G 的物体匀速提升h ，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为η，拉力大小F ，绳子移动距离为s ，则下列动滑轮重力的表达式错误的是（ ）A ．(1−η)h ηL G B ． sh （1-η）F C ． s hF-G D ． (1−η) η G7．如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度．若所用拉力F 1=F 2=F ，已知甲的机械效率为50%，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（ ）A ．乙的机械效率为75%B ．被提升物体所受的重力是拉力F 的3倍C．拉力F1做的功与拉力F2做的功之比为3：1D．甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为3：28．用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，若不计绳重及摩擦，两装置都匀速提升最大的重物，则下列说法正确的是（）A．提起最大重物的重力大小相等，滑轮组的机械效率相同B．提起最大重物的重力大小不相等，滑轮组的机械效率相同C．提起最大重物的重力大小不相等，甲滑轮组的机械效率高D．提起最大重物的重力大小不相等，乙滑轮组的机械效率高9．两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）A．6：7 B．7：6 C．5：6 D．5：710．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？（）A．360N B．540N C．600N D．1000N三、解答题（共10小题）（选答题，不自动判卷）上，且水泥板M与水平地面成某角度时，电动机A对地面的压强为p1；当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时，电动机A对地面的压强为p2；当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时，电动机A对地面的压强为p3．已知：水泥板M的体积V M为0.1m3，△p1=|p1-p0|=5250Pa，△p2=|p2-p0|=10250Pa，△p3=|p3-p0|=5250Pa，不计绳重和轴摩擦．（g取10N/kg）求：（1）竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动；（2）水泥板M所受重力G M；（3）竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率η．（结果保留两位有效数字）解：22．（2012•连云港二模）某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重3400N的砖块运到离地4m高的砌墙处．已知每个滑轮重100N，轮与轴的摩擦、绳重及动滑轮下的挂网重忽略不计．若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为400N，求：（1）一次最多提升多重的砖？（2）该工人提滑轮组的最大机械效率；（3）若全部完成提砖任务，工人拉绳子做的功．解：23．（2005•尧都区）如图所示，小刚用300 N的拉力，使500 N的重物匀速上升1m．（1）求该装置的机械效率．（2）小明想用小于300 N的力，仍要站在地面上，在不增加动滑轮的情况下，匀速拉起同样的重物．请你替小明设计出滑轮组的装置图，并画在虚线框内．（绳重及摩擦不计）解：24．（2005•北京）如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图．A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定．C为配重，起平衡作用．在拉力F作用下电梯厢能在电梯井口沿竖直通道上下运行．现有10个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为η2．（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）η1：η2；（2）拉力F2的功率P2．解：25．（2010•大兴区一模）质量为80kg的工人利用滑轮组按如图所示的方式把货物和人运到高处．第一次运送时，放入货箱的货物质量为140kg，工人用力F1匀速拉绳，货箱以0.1m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N1，滑轮组的机械效率为η1；第二次运送时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳的功率为P2，货箱以0.2m/s的速度匀速上升，货箱对工人的支持力为N2．N1与N2之比为4：5（不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m（2）功率P2（3）机械效率η1．解：26．（2013•孝南区一模）如图所示，小强使用滑轮组匀速提升重为800N的物体时，他对地面产生的压强为3000Pa．已知小强的体重为620N，他每只脚与地面的接触面积为200cm2．若不计绳重和摩擦．求：（1）小强对绳子的拉力；（2）动滑轮所受重力；（3）此时，滑轮组的机械效率；（4）小强使用此滑轮组最多能提起多重的物体．解：为27．（2010•通州区一模）小明单独站在水平地面上时，对地面的压强p3×104 Pa；小明用滑轮组提升合金块，当合金块露出水面的体积为其总体积的2/5时，如图（1）所示，小明再也拉不动了，此时小明对地面的压强p1为零；于是小明改变了滑轮组的绕线方法，合金块被顺利拉出水面，如图（2）所示，小明拉合金块匀速上升时，其对地面的压强p2为0.2×104 Pa．已知小明的双脚与地面的接触面积S始终为250cm2，合金块的密度为2×103kg/m3，不计绳重、滑轮轴间的摩擦，g取10N/kg．求：（1）小明的重力G人；（2）动滑轮的重力G动；（3）小明通过图（2）所示滑轮组匀速提升合金块时，滑轮组的机械效率η．解：28．（2003•苏州）工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦．（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提起．求该滑轮组此时的机械效率．（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功．解：29．（2012•海淀区二模）随着城市汽车数量的激增，停车成为困扰市民的一大难题．图甲是某科技小组设计的升降横移式立体停车库截面示意图．该停车库主要由主体框架车位架和升降横移载车装置两部分构成．升降横移载车装置由升降传动机构和横移传动机构组成．升降传动机构由升降板、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成，钢丝绳的两端分别固定在顶部A点和电动机牵引端的B点，其中的升降板和动滑轮M在电动机Q的控制下可以沿竖直通道上下运行，升降传动机构被束缚在光滑的限位槽内（图中未画出），保证升降板在升降过程中始终保持水平．置于每层的车位架上的横移传动机构由载车板、电动机P 和钢轮构成．横移传动机构可以通过电动机P 控制实现水平移动．现有一辆汽车甲开到载车板上后，升降传动机构以速度v 1匀速提升横移传动机构和汽车甲，此时绳子B 端的拉力为F 1，车位架顶部对电动机Q 的支持力为N 1，升降传动机构提升横移传动机构和汽车甲的机械效率为η1；另一辆汽车乙开到载车板上后，升降传动机构以速度v 2匀速提升横移传动机构和汽车乙，此时绳子B 端的拉力为F 2，车位架顶部对电动机Q 的支持力为N 2，升降传动机构提升横移传动机构和汽车乙的机械效率为η2．拉力F 1、F 2做的功随时间变化的图象分别如图21乙中①、②所示．已知电动机Q 的质量m Q =95kg ，v 1=5cm/s ，η1=72%，N 1：N 2=24：29，不计绳重及滑轮的摩擦，g 取10N/kg ．求：（1）F 1的大小；（2）v 2的大小；（3）η2的大小．解： 30．（2011•房山区二模）液压电梯（如图所示）是一项新枝术，在高压油挤压下，柱塞通过滑轮和钢索可带动轿箱上升或下降．当电梯里承载人的总质量为800kg 、电梯匀速上升时，高压油的压强是 P 1；当电梯里承载人的总质量为600kg 、电梯匀速下降时，高压油的压强是 P 2，P 1：P 2=3：2，图中轿箱本身质量是200kg ，电梯下降时装置的机械效率是75%，电梯与侧壁的挤压始终不变，不计滑轮及柱塞的摩擦，g 取10N/kg ．求：（1）动滑轮和柱塞的总质量（2）该液压电梯设计的最大承载质量为1000kg ，求该装置的最大机械效率．（结果保留一位小数） 解：斜面机械效率一、选择题（共2小题）1．（2012•武汉模拟）在一个高为h 、长为L 的斜面上，用沿斜面向上的力F 把重为G 的木块匀速向上拉的过程中，如果斜面的机械效率为η，则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是（ ）A ．F （1-η）B ．F −hL G C ． (1−η)h ηL G D ．L h F2．利用如图所示的三种装置把重100N 的物体匀速升高，所用拉力分别为30N 、80N 、40N ，这时三种装置的机构效率η1、η2、η3之间的关系是（ ）A ．η1＞η2＞η3B ．η1＜η3＜η2C ．η1=η2＜η3D ．η1＜η2＜η3二、填空题（共1小题）（除非特别说明，请填准确值）三、解答题（共2小题）（选答题，不自动判卷）4．（2012•安庆一模）如图实验装置，斜面长2m，高0.5m，秒表每格1s．重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，从底端匀速到达顶端，秒表变化如图（指针转动未超过一周）．求：（1）拉力所做的功；（2）拉力的功率；（3）斜面的机械效率．解：5．（2012•荆门）今年，湖北省委、省政府作出建设“中国农谷”、发展荆门的决定．某大型企业决定趁此良机来荆门投资，在进驻我市开发区后的厂房建设中，需要利用牵引机把重为1×105N的材料沿与水平地面成30°角的斜坡以1m/s的速度匀速从底部拉上坡顶．如图甲所示，已知斜坡长度为15m，牵引机的牵引功率为6×104W．（1）斜面是一种______的简单机械．（2）汽车把材料从斜面底拉到斜面顶的时间是多少？（3）牵引机把材料拉上斜面顶的过程中的机械效率是多少？（计算结果精确到0.1%）（4）由于需要搬运的材料到斜面还有一定的距离，工人师傅将一根木棒垫在材料底部，用另一根木棒插入材料与地面之间，慢慢将材料移至斜面底部．如图乙所示，是某次操作的过程，A表示木棒与地面的接触点，B表示木棒与材料的接触点，C表示个人握木棒的手．请你画出工人所用最小力的示意图及其力臂．解：。
滑轮机械效率计算(含答案)
类型一：物体在竖直方向移动1.如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s 的时间里，匀速竖直上升了10 m．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200 W．绳重可忽略不计．求：(1)有用功W有；(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η.解：(1)有用功W有＝G物h＝800 N×10 m＝8×103 J(2)W总＝Pt＝200 W×50 s＝1×104 Jη＝W有W总×100%＝8×103 J1×104 J×100%＝80%2.如图所示，工人用240 N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用10分钟将绳子拉下60 m ，已知小船重1.8×104 N，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0.01倍．求：(1)小船受到的浮力；(2)工人拉绳时做功的功率；(3)此装置的机械效率．解：(1)因船漂浮，则船受到的浮力F浮＝G＝1.8×104 N(2)由题知人的拉力F＝240 N，绳子运动距离s＝60 m，运动时间t＝10 min，则工人拉绳子做功的功率：P＝Wt＝Fst＝240 N×60 m10×60 s＝24 W(3)根据题意知W有用＝F阻s′，W总＝Fs故装置的机械效率：η＝W有用W总×100%＝F阻s′Fs×100%＝0.01 G 240 N ×100%＝0.01×1.8×104 N240 N×100%＝75%3.一名体重为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20 s 内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)．(1)请画出滑轮组的绕线．当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？(2)若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m，机械效率又是多大？解：(1)根据题意可得滑轮组的绕线方式如答图所示学生未提重物对地面的压力为：F＝G＝560 N未提重物站立时对地面的压强：p＝FS＝560 N0.04 m3＝1.4×104 Pa(2)因为η＝G物hFs×100%，则拉力为：F拉＝G物nη＝600 N2×75%＝400 N拉力功率为：P＝Wt＝F拉st＝400 N×2×1 m20 s＝40 W(3)由F＝1n(G动＋G物)，故动滑轮的重量：G动＝nF拉－G物＝2×400 N－600 N＝200 Nη＝W有用W总×100%＝GhFs×100%＝G物h12（G动＋G物）×2h×100%＝G物G动＋G物×100%＝800 N800 N＋200 N×100%＝80%4.利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m，已知滑轮组机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：（1）提升重物时做的有用功为多少？（2）作用在绳子自由端的拉力为多大？（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大？解：（1）滑轮组所做的有用功：W有=Gh=180N×10m=1800J；（2）由图知，n=3，由η=η＝W有W总=GhFs=GnF，F=Gnη=180 N3×80%=75N；（3）不计绳重和摩擦，F拉=G＋G动n，则G动=nF拉-G=3×75N-180N=45N，提升G′=455N的重物时，F拉′=G'＋G动3=455N＋45N3=5003N，η′=W有'W总'=G'hF's=G'nF'=455N3 ×5003N=91%．5. 用如图所示滑轮组提升重物．人用200N 的拉力F 在30s内使重为360N 的物体匀速上升了6m ．不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率； （2）此滑轮组的机械效率；（3）若用此滑轮组将600N 的重物匀速向上提升了10m 则所用的拉力和拉力做的功各是多少？解：（1）由图知n=2，s=2h=2×6m=12m ，人做的总功：W 总=Fs=200N ×12m=2400J ； 人做功的功率： P = W 总t = 2400 J30 s = 80W ；（2）人做的有用功：W 有=Gh=360N ×6m=2160J ； 滑轮组的机械效率：η= W 有用W 总×100%=2160 J2400 J×100%=90%；（3）不计摩擦和绳重 F = 12 （G 物+G 动）所用动滑轮的重：G 动=2F ﹣G=2×200N ﹣360N=40N ； 若用此滑轮组将600N 的重物，则拉力F 1= 12（G 物1+G 动）= 12（600N+40N ）=320N ；拉力做的功W 1=F 1s 1=320N ×2×10m=6400J6. 建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求： （1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N 的物体时，所用的拉力是500N ，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W ，求重物在1min 内匀速上升的高度？ （2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N 的物体时，拉力是多少？ 解：（1）由题意知，拉力在1min 做的功为：W 总=Pt=750W ×60s=45000J根据W 总=Fs 得s=W 总F =45 000 J500 N=90m由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h则h=13s=13×90m=30m（2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=13（G物+G 动）不计绳重和摩擦，F 拉=G ＋G 动n，则G 动=nF 拉-G=3×500N ﹣1200N=300N则F ′=13（G 物′+G 动）=13×（1800N+300N ）=700N7. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
有关滑轮组机械效率的计算
滑轮能力提升例1．用如图1所示的滑轮组重物G ，所用拉力F 为200N ，若滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求：物重和动滑轮重。
例2．用滑轮组将G 为450N 的物体匀速提高2m （如图2所示），如果该装置的机械效率为75%，克服摩擦阻力及绳中所做的功为180J ，求拉力的大小及动滑轮重。
例3．如图3所示，用一滑轮组拉着重为4108 N 的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0.03倍，此时要在绳端加以F =1000N 的水平拉力，试求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若汽车移动的速度为0.2m /s ，min 1内拉力F 做了多少功？（滑轮和绳的自重不计，绳足够长）。
图 2 图1 图37.如图所示，画出物体的受力分析图，动滑轮的受力分析图。
如果物体重G=10N，动滑轮重G动=2N，拉力F=4N，则物体收到的浮力是多少？8.如图所示为一种蓄水箱的放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，如图A、O两点间距离为40cm， B、O两点间距离为20cm，且OB与水平面夹角为60°。
A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为100cm2的盖板（盖板恰好能堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连。
在水箱右侧的水平工作台上，有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，从而可以控制水是否能从出水口流出。
若水箱中水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F1，工作台对人的支持力为N1；若水箱中水深为100cm，当盖板恰好要被拉起时，人对绳子的拉力为F2，工作台对人的支持力为N2。
已知N1与N2之比为9：7，盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上，取g=10N/kg。
求：（1）动滑轮所受的重力（2）F1：F2（3）当水位至少达到多高时，人无法拉起盖板。
9.某工人用如图所示的机械拉浸在水中的金属块物体A, 金属块A的密度为8×103kg/m3，杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动，OB∶OC＝1∶2，工人受到的重力为500N。
完整版滑轮组机械效率计算题
专题讲解机械效率计算专题重难点打破方法归纳、要领1.工人用以以以下图的滑轮组提高重物，在10s内将240N的物体匀速提高2m ，已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）假如用此滑轮组匀速提高300N 的重物，拉力应为多大？2．湛江港一装卸工人用如图 1l 所示的滑轮组匀速提高质量为 80 kg 的货物，所用的拉力 F 为 500N ，绳索自由端在 50s 内被匀速拉下 4m ，求：(g 取 10N ／ kg)(1) 提高前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0． 04m 2，求货物对地面的压强． (2) 提高时绳索自由端的速度． (3) 拉力 F 的功率． (4) 此滑轮组的机械效率．3． (201 4·遵义 )一体重为600 N 、双脚与地面的接触面积为0.05 m2的工人，用以以以下图的滑轮组将重为800 N 的物体匀速提高了0.5 m ，此时该滑轮组的机械效率为80%.( 不计绳重及摩擦)求：(1)在匀速提高物体的过程中，工人对绳索的拉力为多大；(2)在匀速提高物体的过程中，工人对地面的压强为多大；(3)使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．4.以以以下图，在 50N 的水平拉力 F 作用下 , 重 800Ｎ的物体沿水平川面做匀速直线运动 , 物体与地面间滑动摩擦力为 120Ｎ.求：（ 1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若物体的速度为 0.2m/s, 则 1min 内拉力做的功为多少？（ 3）拉力的功率是多少？5．用以以以下图的滑轮组去拉物体 A，已知 A 物质的密度是 2 × 103kg／ m3 ，底面积是 0．3m3 ，重力为 600N。
物体 A 在 F=100N 的拉力作用下，沿水平方向匀速行进了 2m 。
(g 取 10N／ kg)求：(1)物体 A 对水平川面的压强是多少 ? (2)物体 A 的体积是多大 ?(3)若该装置的机械效率为 80％，物体 A 在水平方向上遇到的阻力是多少6. 以以以下图装置，绳重及摩擦不计。
滑轮组的机械效率1
A
A
A
W有 = G物·h A
W有 =（G物-F浮）·h
F W有 = f摩擦·S
水平方向
如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重 800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动 , 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组 的机械效率为 80% ；若物体的速度为 0.2m/s,则1min内拉力做的功为 1800 J．
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10、判断下列对错 A.有用功越大，机械的机械效率就越高（×） B.额外功越大，机械的机械效率就越低（×） C.总功越大，机械的机械效率就越低 （×） D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效
率就越高 （ ）
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（2）当滑轮组的机械效率为80%时，拉力
F应是 500 N；若不计绳重及摩擦，动滑 A
轮重 300 N。
图1
（3）若不计绳重及摩擦，使重1700N的物体B 匀速上升，滑轮组的机械效率还是80%吗？若
不是，此时的机械效率是多少？ 85%
关键：动滑轮重不变
（4）如果A的体积为0.03m3，使它
在水中匀速上升2m（不计水的阻力,
50%
甲 注意：公式的适用条件 乙
【聚焦中考】
9.（2013宁波卷－16）如图所示，物体G在竖直 向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m。已知G ＝18N，F＝10N。这一过程中，不能得到的结论
是（ C ）
A．绳子自由端上升0.4m B．拉力F做功4J C．动滑轮重为2N D．该动滑轮的机械效率为90%
甲
乙
图３
二、应用
已知且不变的量：ρ物 =3×103kg/m3，G动=300N ,g=10N/kg
在水面上方: F1=300N，η1=60％。
机械效率计算公式练习
机械效率计算公式练习 总有W W =η 滑轮组机械效率的计算：η=G 物h/Fsη=G 物/nFη=G 物/（G 物+G 动）η=P 有用/P 总1. 对计算公式的熟练应用。
例：某人在5s 内，用如图所示的滑轮组，将重为1280N 的物体匀速提升1m 。
已知动滑轮的总重为320N 。
不计绳重和摩擦。
求：（1）人做功的功率P ；（2）滑轮组的机械效率η。
答案：（1）320w （2）80%例：用如图所示的滑轮组，提起物重为2400N 的物体A ，使它以0.5m/s 的速度匀速上升时，人对滑轮组做功的功率是1500W 。
此时滑轮组的机械效率是多少？用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ，人对绳竖直向上的拉力是1200N 。
滑轮组对重物B 做了多少功？(不考虑绳重和轴摩擦)答案：（1）80% （2）6000J例：工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。
（不计绳重和摩擦）（1）物重G A ＝1800N 时，滑轮组的机械效率为80%，求：拉力F 的大小；（2）物重G B ＝2400N 时，使物体匀速上升3m ，求：工人对滑轮组做的功。
答案：（1）750N (2)8550J2. 在水中的滑轮组效率的计算：例：如图所示，现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m（未露出水面）,已知每个滑轮重900N，不计水的阻力．求：（1）不计绳重和各种摩擦，滑轮组的机械效率多大？（2）若绳端拉力的功率为540W，则物体上升的速度为多大？（铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg）（5分）答案：（1）85% （2）0.09m/s3. 跟实际联系的机械效率的计算：例：一种居民楼电梯结构的截面示意图。
A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C为配重，起平衡作用。
在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯（每个人的质量均按60kg计算），电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F1，F1的功率P1为10kW，动滑轮B的机械效率为η1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为η2。
滑轮组机械效率计算题
计算题专题练习（1）令狐采学1、如图所示，现将重为5N的物体A沿长1.2m，高0.6m的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的年夜小恒为3N，所有时间是12s，求：（1）物体A从底端到顶真个平均速度；（2）物体A从底端到顶端过程中拉力F 的功率；（3）求此斜面的机械效率．（保存一位小数）2、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离空中4 m高的砌墙处，所用拉力为200 N，时间为20 s，这次提升砖块过程中：(计算结果保存一位小数)求:(1) 利用此滑轮组做的有用功；(2)工人做的总功；（3）工人做功的功率；(4)该滑轮组的机械效率。
3、在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变更图象如图乙所示．求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的年夜小．4、“塔吊”是建筑工地上罕见的起重设备，在汶川地动灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板便利地吊起并安顿到工作区域内。
(g取10N／kg)(1)现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。
C为可移动的滑轮组，C移动的规模是从O点到B 点。
已知：AO=10m，OB=50m。
若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为平安起吊，C应移动到离O多远的处所?(2)若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是几多?如果机械做的额定功是3×104J，“塔吊”的机械效率是几多?5、如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。
轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。
不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，空中对物体乙的支持力为F1＝210N。
滑轮组机械效率专题(好)
1、使用机械时，对完成工作任务有用的 功叫做______ 有用功 额外功 2、对于额外负担所不得不做的功叫______， 3、有用功和额外功之和叫做____ 。 总功 机械效率 4、有用功在总功中所占的比例叫_______ 。
W总=Fs
W有 = G物 h G物 W有 G物 h η W总 F S G
Ff 8N 解： 80 0 0 nF 2 5 N
答案：18N
例题2：
一质量为6kg的石块，沉在装水的容 器底部，某同学用一动滑轮将石块 从水中匀速提起1m，但石块没有露 出水面，如图所示，已知绳的自由 端拉力为25N，求石块在上升过程中：
（1）石块受到的浮力为多少？20N （2）绳的自由端拉力做功为多少？50J （3）动滑轮的机械效率为多少？ 80% （ρ 石=3×103kg/m3，g=10N/kg）
例3：利用图所示装置,把质量为30kg、 密度为3×103kg/m3的薄石块从水面 下4m处拉出水面后,再提升了10m,
动滑轮重为40N(不计绳重与滑轮间
的摩擦,设石块的两个上升过程都为
F
匀速,g取10N/kg).
求:石块离开水面前与离开水面后,
这个装置的机械效率分别是多少?
离开水面前
离开水面后
F F
T T F浮 G G
有用功和总功的寻找 例4、如图所示，用滑轮组匀速 提升一重100 N的重物，所用 的拉力F大小为60 N. 如果物体 上升1 m，则W总= 120 J， 100 W有用=____J，η=______， 83.3% 如果不计绳重及绳子与滑轮的 F 摩擦，则动滑轮的重G动= ____N. 20
3
6
8
2.5
24
（1）分析表中数据，回答以下问题： ①表中有一个数据的记录是错误的，错误 的数据 17cm（或5cm） ; ②第3次实验中滑轮 80% 组的机械效率____； 物体上升的高度 _无 ③滑轮组的机械效率与______ 关； （2）小红在小明实验的基础上多使用了一 个滑轮也做了试验，如乙图所示， F ①小红多使用了一个滑轮，目的是为了改 拉力的方向 变_________________ ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相 G 同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的 甲 相同 机械效率______（选填“相同”或“不相 同”），理由： 所做的有用功与总功的比值不变 _____________________ （3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重 物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已 减小 知：G丙动＞G乙动)，它的机械效率将 所做的有用功与总功的比值减小 ______（选填“增大”“减小”或“不 变”），理由是：
滑轮组机械效率计算题
1 1、 如图所示，物重G 为600N ，用滑轮组将重物匀速提升5m ，所用的拉力F 为
250N ，
(1)若不计摩擦，拉力F 多大？
(2)绳子自由端移动的距离是多少？
(3)若考虑滑轮重，摩擦及绳重，滑轮组的机械效率是多少？
2、 如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的
质量为120N ，每个滑轮的质量都为30N ，不计绳子与滑轮、滑轮
轴之间的摩擦，使用滑轮组使物体匀速直线上升10㎝，
(1)则人的拉力大小为多大？
(2)有用功为为多大？额外功为多大？
(3)若考虑滑轮重，机械效率为多大？
、
3、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。
（1）当物重为150N 时，绳端所用的拉力是40N ，物体上升高度为5米，此时滑
轮组的机械效率是多少？
（2）当所吊重物为300N 时，10s 内重物被匀速提高2m 时，
①不考虑摩擦及绳重，绳端拉力是多少？
②绳子自由端移动的距离？
③若考虑滑轮重，需在绳端施加100N 的力，此时滑轮组的机械效率是多少？。
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滑轮组机械效率计算题 Revised by BETTY on December 25,2020
1.（2012茂名）如图所示，工人通过滑轮组使重600N 的箱子以s 的速度从地面升到12m高的五楼上．求：
（1）若箱子平放时与楼板的接触面积为，箱子对楼板的压强为多少（2）工人吊起箱子过程中做的有用功是多少（3）若滑轮组的机械效率为80%，则工人做功的功率为多少
2.（2012抚顺）贝多芬家新买一架钢琴，采用如图的方法把沙发匀速提到家中，钢琴的质量是120kg，与水平地面接触的总面积为300cm2．，动滑轮重是300N（忽略绳子的重力和摩擦，g取10N/kg）求：
（1）当沙发不受拉力时，静止在水平地面上，沙发对地面的压强是多大？
（2）该装置的机械效率。
3.（2012赤峰）质量为的重物A先静止在水平桌面上，与桌面的接触面积为，然后利用如图所示的装置将它匀速提升，所用的拉力F大小为5N，若绳重和摩擦不计，动滑轮有质量，计算时g取10N/kg．
求：（1）重物静止时对桌面的压强．
（2）提升该物体时做的总功．
（3）动滑轮的重力．
（4）若仍用此装置将另一个重为10N的重物B也匀速提升，此时的机械效率比提升重物A时的机械效率增加多少．4.如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为400N的箱子匀速向上提高5m，动滑轮的质量为
8kg（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）．（1）在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组（要求：人用力向下拉细绳）；（2）在匀速提升箱子的过程中，人对绳子的拉力多大；（3）滑轮组的机械效率为多少．
5.（2011营口）物体A为实心正方体金属块，边长为10cm，密度为×103 kg/m3，将其浸没在水中，物体上表面距水面5cm（上表面与水面平行）．若不计绳重和摩擦（g=10N/kg）求：（1）物体下表面受到水的压强是多少（2）物体受到的浮力是多少（3）若实际所用的拉力F=46N，则动滑轮的机械效率是多少
6.（2011天水）如图所示，用滑轮组提升质量为120kg、底面积为50cm2的长方体物块．
（1）物块未提之前静止在地面上，则物块对地面的压强是多少（g=1ON/kg）
（2）在拉力F的作用下，物块竖直匀速上升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，则拉力F做了多少功（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦）
（3）若仍用此滑轮组提升重力为1500 N的物体，则滑轮组的机械效率为多少？
7.（2011贺州）如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：物体一直浸没在水中）．已知物体重
G1=400N，动滑轮重
G2=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N．求：
（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；
（2）物体的密度大小；
（3）滑轮组的机械效率．
8.（2011鞍山）如图所示，一个质量60kg，底面积为的物块，通过滑轮组在25N拉力F作用下做匀速直线运动，水平向右运动了．已知物块受到的滑动摩擦力为物重的倍（g取10N/kg）．求：（1）物块静止时对水平地面的压强是多少（2）拉力所做的功是多少（3）该滑轮组的机械效率是多少
9.（2010益阳）用下图所示滑轮组将货物缓慢提升3m，已知货物重850N，所用拉力F为300N（不计摩擦和绳重带来的影响）．求：
10.
10.（2010天津）某建筑工地上，工人用如图所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m，若已知动滑轮此时的机械效率为90%．请计算：（1）工人提升重物所做的有用功是多少（2）工人提升重物所做的总功是多少。