滑轮组机械效率计算专题
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。
滑轮组的机械效率计算公式
滑轮组的机械效率计算公式1.滑轮组结构及基本原理滑轮组是由多个滑轮或齿轮组成的一种传动装置。
它的基本原理是利用滑轮的周边半径来改变作用力,从而实现力的放大(或减小)和方向的改变。
滑轮组通常由一根或多根绳子、带、链条等构成。
2.滑轮组的机械效率公式η=(输出功/输入功)×100%其中,输出功为滑轮组输出的有效功,输入功为滑轮组输入的有效功。
3.滑轮组的机械功计算输出功=输出力×输出速度输入功=输入力×输入速度其中,输出力为滑轮组输出方向上的力,输出速度为滑轮组输出端的速度;输入力为滑轮组输入方向上的力,输入速度为滑轮组输入端的速度。
4.摩擦损失的考虑在实际应用中,滑轮组会存在一定的摩擦损失,导致机械效率下降。
为了更准确地计算滑轮组的机械效率,需要考虑摩擦损失。
摩擦损失主要包括轮轴和支撑轴承的摩擦损失以及滑轮之间的摩擦损失。
5.传动效率的影响因素传动效率是指能量从输入端传递到输出端的效率。
滑轮组的传动效率受多种因素影响,包括绳轮接触角度、滑轮组转动速度、绳轮材料的摩擦系数等。
为了提高传动效率,可以采取以下措施:减小绳轮接触角度、提高滑轮组转动速度、选择摩擦系数较小的材料等。
6.滑轮组的设计和优化通过合理的滑轮组设计和优化可以提高机械效率。
具体的设计和优化方法包括:选择合适的滑轮组结构和滑轮数量、减小摩擦损失和传动效率、降低材料的质量损失等。
7.示例计算为了更清楚地理解滑轮组的机械效率计算,以下给出一个示例。
假设滑轮组输出力为200N,输出速度为1m/s,输入力为100N,输入速度为2m/s。
根据上述公式计算,可以得到:输出功=输出力×输出速度=200N×1m/s=200J输入功=输入力×输入速度=100N×2m/s=200J因此,滑轮组的机械效率为:η=(输出功/输入功)×100%=(200J/200J)×100%=100%总结:。
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.。
滑轮组功率机械效率和绳子绕法专题
滑轮组功率机械效率和绳子绕法专题一、相关公式1、绳子段数n的确定:在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线,将定滑轮和动滑轮隔开,然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。
2、三个n倍关系①S=nh(当滑轮组处于竖直状态时)或S=nL(当滑轮组处于水平状态时) ②F=1(G物+G动)(不计绳子重和摩擦)n③V绳=n V物(速度比,当滑轮组处于竖直、水平状态时通用) 3、两个机械效率公式:①η=W有GhW有Gl=(当滑轮组处于竖直状态时)或η==(当滑轮组处于水平状态时)W总FsW总FsW有W有G物== (不计绳重和摩擦时)G物?G动W总W有?W额②η=4、两个功率公式①P=w(适用于任何状态的滑轮组)t②P=FV绳二、关于滑轮组的绕线方法①比较滑轮的个数和要求的绳子的段数,若滑轮个数等于绳子段数,则最后一段向下;若滑轮个数少于绳子的段数,则最后一段向上。
②已知滑轮和承担物重的绳子段数,画绕线。
画法是:根据绳子段数n确定绳子固定端的位置,按照“奇动(和激动谐音)偶定”的原则。
若n为奇数,则绳子的固定端拴在动滑轮上,若n为偶数,则绳子的固定端拴在定滑轮上,连线由内向外缠绕滑轮。
③已知滑轮和拉力的方向,画绕线。
画法是:若拉力的方向向上,则绳子的末端与动滑轮相连;若拉力的方向向下,则绳子的末端与定滑轮相连;然后由末端往里缠绕,最后找出绳子起点的固定位置。
④已知滑轮组,画最小拉力。
画法是:使绳子承担物重的段数为最大,如果滑轮组中有一个动滑轮,则拉力为物重的1或1,若滑轮组中有23两个动滑轮,则拉力为物重的1或1。
45例如:按要求组成滑轮组(如右图所示)F=G/3F=G/2F=G/4F=G/5三、专项训练习题1、【当滑轮组处于竖直状态时】某同学用如图6所示的滑轮组提升重物,他用250N的力将400N的物体竖直向上匀速提起1m(不计摩擦和绳子重),求:(1)滑轮组的机械效率。
(2)动滑轮的重力为多少?(3)若用此滑轮组将800N的重物匀速提升1m,求:拉力为多少?拉力所做的功是多少?滑轮组的机械效率是多少?第1题图2、【当滑轮组处于水平状态时】如图所示,是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图,若已知货物的重量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,工人以V=0.5m/s的速度匀速前进,经t=100s将货物拉出仓库,取g=10N/kg,求在此过程中:(1)工人所做的有用功为多大?(2)工人的拉力为多大?第2题图3、【2007年河北省第34题6分】小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了甲乙(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,错误的数据是;②第3次实验中滑轮组的机械效率是;③滑轮组的机械效率与无关。
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.。
机械效率计算专题
机械效率计算专题1.如图所示,用滑轮组提升重为800N的物体在10s内匀速上升了1m,已知拉力F为500N,提升重物的过程中,求出相关的物理量.2.小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为200N的物体A在3内沿水平方向移动了6m,若物体受地面的摩擦力为600N,小强所用的拉力为250N,则这装置的机械效率是多少?3.如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体,10S内绳子的自由端拉下16m,已知做的额外功是800J,若绳重和摩擦不计,试求:(1)绳自由端拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的总重;(4)若用此装置匀速提起1200N的重物,则拉力为多少N?4.如图所示:用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动,且物体所受摩擦力是物重的0.2倍,问:(1)若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦,则拉力F是多大?(2)若滑轮组的机械效率是90%,则F的大小是多大?(保留一位小数)5.一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力F为200N,重物在5s内匀速上升了1m,不计绳子与滑轮间摩擦,则(1)滑轮组所做的有用功是多少?(2)拉力做功的大小?拉力的功率是多少?(3)动滑轮的重是多少。
w W w .x K b 1.c o M6.如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率为多少.若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg的大米,当拉绳子的速度为多少m/s时,拉力的功率为54W.(取g=10N/kg,绳重与摩擦不计)7.如图所示是倾角是300的固定斜面,小明同学用平行于斜面500N的推力将质量为70㎏的物体在5时间内匀速推高了1m,求:①推力做的总功和推力的功率②斜面的机械效率③斜面对物体的摩擦力。
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”)。
45. 怎样计算滑轮组的机械效率?
45. 怎样计算滑轮组的机械效率?45、怎样计算滑轮组的机械效率?在物理学中,滑轮组的机械效率是一个重要的概念,它能够帮助我们了解滑轮组在工作时能量的利用情况。
那么,怎样计算滑轮组的机械效率呢?让我们一起来探讨一下。
首先,我们要明白什么是机械效率。
机械效率是指有用功跟总功的比值。
用公式表示就是:机械效率=有用功÷总功 × 100% 。
在滑轮组中,有用功是指我们希望通过滑轮组完成的工作,而总功则是我们为了让滑轮组运转而实际付出的能量。
要计算滑轮组的有用功,需要根据具体的情况来确定。
比如说,如果我们使用滑轮组来提升重物,那么有用功就是重物被提升的高度与重物重力的乘积,即 W 有用= Gh ,其中 G 表示重物的重力,h 表示重物被提升的高度。
而总功则是拉力所做的功。
如果拉力为 F ,绳子自由端移动的距离为 s ,那么总功 W 总= Fs 。
在计算滑轮组的机械效率时,需要注意以下几点:第一,要准确测量或确定相关的物理量。
比如重物的重力、重物被提升的高度、拉力的大小以及绳子自由端移动的距离。
测量时要使用合适的测量工具,并尽量减小测量误差。
第二,要注意滑轮组的组装情况。
滑轮组的绳子绕法会影响绳子自由端移动的距离。
如果是 n 段绳子承担重物,那么绳子自由端移动的距离 s 就是重物被提升高度 h 的 n 倍,即 s = nh 。
第三,要考虑滑轮组自身的重力和摩擦力。
在实际情况中,滑轮组自身有一定的重力,而且滑轮与绳子、滑轮与轴之间存在摩擦力。
这些因素都会消耗一部分能量,从而降低机械效率。
如果要更精确地计算机械效率,就需要考虑这些额外的力所做的功。
接下来,我们通过一个具体的例子来看看如何计算滑轮组的机械效率。
假设用一个由 3 段绳子承担重物的滑轮组来提升一个重为 500N 的物体,物体被提升的高度为 2m ,拉力为 200N ,绳子自由端移动的距离为 6m 。
首先,计算有用功:W 有用= Gh = 500N × 2m = 1000J 。
滑轮组的机械效率的有关计算专题练习
滑轮组的机械效率的有关计算专题练习相关公式:竖直放置的滑轮组:提起的物体重为G物,动滑轮重为G动,承担物重的绳子段数为n,物体提高的高度为h,绳子自由端移动的距离(即拉力F移动的距离)为s,在不计摩擦时:1.拉力:F=(G物+G动)/ n2.绳子自由端移动的距离s= n h3.有用功:W有=G物h4.额外功:W额= G动h5.总功:W总=W有+W额= G物h+ G动h=Fs6.机械效率:η== = =水平放置的滑轮组:承担物重的绳子段数为n,物体移动的距离为S物,绳子自由端移动的距离(即拉力F移动的距离)为s绳,物体与水平面之间的摩擦力为f:1.拉力:F=f/ n(不考虑绳子与滑轮之间的摩擦)2.绳子自由端移动的距离s绳=nS物3.有用功:W有=fS物4.总功:W总= Fs绳5.机械效率:η= fS物/ Fs绳=f/n F想一想,练一练:1. 用如图1所示滑轮组将重6×102 N 的物体匀速提高2m ,拉力所做的功为2×103 J ,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。
2.杭州市政府投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造。
施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶,动滑轮重为20N ,不计摩擦及绳重(如右图所示)。
若工人在5s 内将泥桶匀速提高2m.求: (1)工人使用滑轮组时做的有用功为 焦。
(2)工人拉绳子的力为 牛;拉力的功率为 瓦。
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60N ,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,绳端拉力做功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多少?4.用如图3所示的滑轮组来匀速拉动钢锭,已知钢锭与地面的摩擦力F 1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在1分钟内拉力F 所做的功是多大?额外功是多大?5、如图6所示,用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A 重为20N ,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N ,则在2s 内拉力做的功是_______,滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)6、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1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?(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少? (ρ石=3×103kg/m 3,g=10N/kg )跟我探究:1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
专题11简单机械(滑轮、滑轮组、机械效率)知识点+例题—2021届九年级中考物理一轮总复习专题讲义
不动可动F 2F 1BAG Ol 1l 2F 1 B B GGAAsh2021年中考物理总复习 专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率(知识点+例题)一、滑轮:1.滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮:(1)定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
如下左图所示。
(2)实质:是个等臂杠杆。
(如下中图所示)轴心O 点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ,根据杠杆的平衡条件,可知,因为重物匀速上升可知,则,不省力。
(3)特点:不省力,但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中F 1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物G 上升的力)。
(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等,S=h 。
(如上右图所示)对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G 。
(不计绳重和摩擦)【例题1】如图所示用的定滑轮的拉力F 是20N ,匀速提起物体A ,不计摩擦,A 的重力为 N 。
定滑轮实质是 杠杆。
若在拉力F 的作用下,物体A 上升了2m ,则拉力F 做的功为 J 。
【答案】20;等臂;40。
【解析】拉力F 是20N ,匀速提起物体A ;F1向上向上OF2GF1l1l2hs=2h因为是定滑轮,所以G=F=20N,定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮中,拉力移动的距离与物体上升的高度h之间有S=h=2m;所以W=FS=20N×2m=40J。
【变式练习1】如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧秤重力及摩擦均不计。
则当甲、乙两物体静止时,弹簧秤的读数为 N。
【答案】6【解析】当图中的装置静止时,它们受到的都是平衡力的作用。
甲的重力为6N,它对弹簧秤的拉力就是6N,两侧拉力平衡,因此,乙端对弹簧秤的拉力也是6N,即弹簧测力计的示数为6N。
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。
机械效率计算题专题(含答案)
机械效率专项训练题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?图12.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大?图23.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s内人用F=40N 的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率.*5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.图36.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少?图47.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少?*8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少?参考答案:1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)0.05m/s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N(2)92.5% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W 83.3%(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1。
滑轮组机械效率
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。
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。
机械效率的计算
1W W 有 总G 物 G 1 物 1 G 动6
600 N 10 % 08.2 8% 0 08N 0N
例7
某人用右图装置滑轮组(不及所有摩擦)提升 一重物,在自由端所用拉力F=200N,
若η=80 %.求: (1)物体的重力G物=? (2)动滑轮的重力G动 (3)若物体重力为1000N, 该滑轮组的机械效率为多少?
(2)若用此滑轮组提升G=600N 的重物时,滑轮组的机械率?
解:由 PF: V 得: F P P 200W 100N V绳 nV 物 40.5m /s
( 1 ) W 有 G 物 320 1N 0 % 08% 0
W 总 nF4100N
( 2) G 动n FG 物410-03N 2 08N 0N
答案:(1)800N (2)200N (3)83.3 %
例8
如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体,10S内绳 子的自由端拉下16m,已知做的
额外功是800J,若绳重和摩擦不计,试求: (1)滑轮组的机械效率
(2)绳自由端拉力的功率
(3)动滑轮的总重; (4)若用此装置匀速提起1200N的 重物,则拉力为多少N?
由 V总= W PW 总有 总 用=G F7hs.5t×FG1nh0h3WnGF
得 =3m/s
FnG F总V总 4336.×600N .0372850m50N/0%s01N.2=N 2500N
V物=
=
n
3
= 1m/s
7.5kW
当物体在力F作用下,以速度V匀速
运动时,可得:P=W/t=FV
W 总F S 绳nF 3 20N
例题2:
如图所示,物体在拉力F的作用下水平向右 以0.5m/s的速度匀速运动,物体与地面间的 摩擦力为240N,滑轮组的机械效率为80%。求: (1)4S内,有用功为多少? (2)4S内,拉力F所做的功为多少? (3)拉力F大小为多少?拉力F的功率
物理人教版八年级下册滑轮组及机械效率计算专题
滑轮组及机械效率计算专题
1.工人师傅利用如图所示的滑轮组将重900的货物匀速提升了2m,所用拉力为600N,求此滑轮组的机械效率。
(不计绳重和摩擦)
2变式、工人师傅利用上图所示的滑轮组将重900的货物匀速提升了2m,所用拉力为600N,若用此滑轮组提升1200N的货物,当提升相同高度时,总功是多少?
3.用如图所示的装置来提水,现将总重为60N的水桶匀速提升到某高度,所用的拉力是30N,已知桶重10N,求利用此装置提水的机械效率。
(注水桶已经脱离水面)
4.在上题中,若此时水桶不小心掉入井内,现用该装置把桶给提上来,所有的已经条件不变,则利用此装置提桶的机械效率和上题是否一样?
5、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力为400N,小强所用拉力为250N,该装置的机械效率是多少?
提高一、一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升900N的货物,所用拉力为300N,绳子自由端被拉下4m(不计绳重和摩擦)。
求:
(1)工人所做的功;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮组提升1300N的货物,当提升相同的高度时,总功是多少?
提高二、如图所示,用一滑轮组拉物体A以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦力为重力的0.2倍,水平拉力为2N,则在2s内拉力做功为多少?滑轮组的机械效率为多少?
提高三、如图所示,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G=400N,动滑轮重G=50N,人对绳子的拉力F=100N。
(不计绳重和摩擦)求:(1)物体浸没在水中受到的浮力大小;
(2)滑轮组的机械效率。
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:
(完整word版)计算滑轮组地机械效率100题
计算滑轮组的机械效率100题1.(2011•永州)如图所示,某同学用一个动滑轮将20N的物体竖直向上匀速提升0.5m 高,此过程中绳子自由端(右端)向上移动______m.已知物体匀速上升过程,弹簧测力计的示数为11N,动滑轮的机械效率是_________.2.(2011•厦门)如图所示,用动滑轮把重为G的物体竖直匀速上提一段距离.动滑轮的重力是0.6G,绳重和摩擦忽略不计.则手对绳的拉力F=_______G,机械效率是________.3.(2011•梧州)如图所示,在大小为1 000N的拉力F作用下,滑轮组将1 600N的重物匀速提升了2m,所用时间为2s,在此过程重物上升速度是_______ m/s,滑轮组的机械效率是________.4.(2011•潍坊)小红家正在装修房子,她设计了如右图所示的搬运方案,帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台.四楼阳台到地面的距离为9m,若工人用500N的力将重为800N的材料提到四楼阳台,他做的有用功是_____J,该装置的机械效率η=_______.5.(2010•镇江)如图所示,工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m,拉力F为250N,则绳子自由端移动的距离是_______m,此过程有用功为_______J,滑轮组的机械效率为______.6.(2010•梧州)如图所示,工人用动滑轮将重400N的木箱匀速向上提升,若不计摩擦和滑轮重,工人的拉力为________N,而工人实际的拉力是250N,则动滑轮的机械效率是________.7.(2010•山西)在建筑工地上,工人师傅用如图所示的装置,用250N的拉力将重400N 的货物匀速提高了2m,这时该装置的机械效率是________.8.(2010•鸡西)用如图所示的装置,匀速向上提起重2N的物体,所用的拉力为1.5N,动滑轮的机械效率为________.如果要提高动滑轮的机械效率,你的做法是________(答出一条即可).9.(2010•湖北)如图所示,用滑轮组将600N的重物匀速提升,如果拉力为400N,则此滑轮组的机械效率为________.10.(2008•辽宁)如图所示,某人站在高处用100N的拉力把重240N的物体提高1m,则人克服重力所做的有用功为________J,总功为______J,该滑轮组的机械效率为________11.(2008•昆明)如图所示,用滑轮组把重为80N的物体匀速提起.(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下,拉力F的大小是________N;(2)若实际的拉力为50N,匀速将物体提高4m,则拉力所做的功是________J,滑轮组的机械效率是________.12.(2008•济宁)如图所示,用相同的滑轮和绳子分别组成的甲、乙两个滑轮组,把相同的钩码提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲所用的拉力________乙所用的拉力;甲滑轮组的效率________乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”).13.(2008•淮安)小华用如图所示的滑轮组提升重400N的重物G,在10s内重物匀速上升了2m.已知拉绳子的力F为250N.则提升重物的过程中做的有用功是________J,机械效率为________.14.(2008•贵阳)用如图所示的滑轮组将一个重8N的物体匀速提高2m,所用拉力F为5N.则此过程拉力所做的有用功是________J,该滑轮组的机械效率是________%.15.(2008•甘南州)如图所示,在“测量滑轮组的机械效率”中,若物重G为6N,用弹簧测力计拉着绳子使重物匀速上升10cm,弹簧测力计示数F为2.5N,则弹簧测力计移动的距离是________cm,该滑轮组的机械效率是_______.16.(2008•郴州)如图所示的滑轮组实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳,由图示中可读出此时弹簧测力计对细绳的拉力为________N,则该滑轮组的机械效率________%.17.(2008•安徽)如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组(如图b)将质量为1.2×103kg的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则拉力F做的功为________J,该滑轮组的机械效率为________.18.(2007•辽宁)小丽用一个动滑轮匀速提起1ON的物体.所用的拉力为6N,使物体在2s内升高0.5m,则有用功是________J,动滑轮的机械效率是________,拉力的功率是________W.19.(2007•哈尔滨)用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m,所用竖直向上的拉力为5N,则动滑轮的机械效率为________%;用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时,所做的总功是________J.(不计绳重和摩擦)20.(2007•包头)如图所示,小明同学在“测滑轮组机械效率”的实验中用10S的时间将重6N的物体匀速提升了0.3m,所测拉力F为2.5N,则有用功为________J,滑轮组的机械效率为________;拉力F做功的功率是________W.21.(2005•云浮)用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率,实验中得到的一组数据列在下表中:弹簧测力计的拉力F(N)物重G(N)物体上升的高度h(m)弹簧测力计移动的距离S(m)2.4 6.0 0.15 0.45由这组数据可计算出:有用功W有用= ________J,机械效率η=________.22.(2002•泉州)如图所示,在测滑轮组的机械效率验中,钩码的总重是1N,实验时,应_____________拉弹簧测力计.当钩码上升0.1m,此时弹簧测力计的读数是0.4N,则滑轮组所做的有用功是________J,机械效率是________.23.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功为________J,拉力做功的总功率为________W,滑轮组的机械效率为________.24.某工人利用动滑轮提升铁桶的过程,如图所示,工人的拉力对绳子做1000J的功,动滑轮对铁桶的拉力做880J的功,则动滑轮的机械效率为________.25.用一个动滑轮匀速度提升某重物的过程中,有用功为80焦,总功为100焦,则这个动滑轮的机械效率是________.26.工人师傅利用如图所示的滑轮组匀速提升重990N的货物,所用拉力为600N,则此滑轮组的机械效率为________.27.工人用300N的力,利用如图所示的滑轮组将重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=________,不计摩擦,动滑轮的重力G=________N.28.用如图所示的滑轮组,把重为960N的货物匀速提升4m高,人作用于绳子的拉力F为400N,若不计摩擦和绳重.则动滑轮重为_________N,人所做的有用功为________J,滑轮组的机械效率是________.29.利用滑轮组将重540N的货物提高8m,滑轮组的机械效率60%,则人对滑轮组做的总功是________30.用某滑轮组测其机械效率时,所得的实验数据如下表所列:(1)实验时应保持重物做________运动;(2)拉力做的有用功为________焦耳,拉力做的总功为________焦耳;(3)该滑轮组的机械效率将________.31.如图,工人用定滑轮匀速提升重为180N的物体,所用的拉力为200N,在5s内物体升高的高度为2m此过程中定滑轮的机械效率是________,有用功的功率是________W.32.利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m,设动滑轮重10N,绳重和摩擦不计,则利用动滑轮所做的额外功是________,总功是________,这个滑轮组的机械效率是________.33.如图所示,某建筑工人使用自制的滑轮组用250N的拉力提升600N重物,当将重物提升到5m高时,他手中的绳子运动了________m;该滑轮组的机械效率为________.34.施工中,一个工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙从地面匀速拉到10m高处,沙重90N,所用的拉力是100N.则定滑轮的机械效率是________.35.在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的建筑材料从地面运到高20m 的楼上,手竖直向上的拉力是500N,拉力移动距离________m,在这个过程中,滑轮组的机械效率是________.36.2009年10月1日,某市举行的国庆60周年的升旗仪式上,旗杆顶端装有一个定滑轮,国旗的质量是1000g,上升20m,旗手向下的拉力是12.5N,则机械效率是________.(g=10N/Kg)37.小燕同学用图示的滑轮组做“测滑轮组机械效率“的实验.测出物体重1.45 N,使物体匀速上升0.1 m的拉力为0.6 N,则有用功为________J,总功为________J,机核效率是________%.38.如图所示,用动滑轮把重为40N的物体匀速上提,弹簧测力计示数为24N,则拉力为________N.不计摩擦和绳重,动滑轮重为________N,这时该动滑轮的机械效率约为________.39.在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小明和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮及钩码重都相同,不计摩擦和绳重).则机械效率较大的是________(选填“甲”或“乙”).40.小李用如图所示的滑轮组提升钩码,测量该滑轮组的效率.当他用2N的力提升起4.5N 的钩码时,该滑轮组的机械效率是________;如果整个滑轮组保持不变,钩码重力由4.5逐渐增大,则该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”、“不变”).41.小明同学用图装置拉动物体A,使重为200N的物体在3s内沿水平面匀速移动了4m,若A受到地面的摩擦力为50N,小明作用在绳子上的拉力F为20N,则拉力F的功率为________瓦,该装置的机械效率为.42.如图所示,用滑轮组把重为200N的货物在10s内匀速提高到9m高的楼上,所用拉力为80N,则拉力做的总功是________J,滑轮组的机械效率是________.43.如图所示,用滑轮组提起重630N的物体,绳子自由端的拉力F为300N,重物以0.2m/s 的速度匀速上升,不计摩擦和绳重.求:(1)滑轮组的机械效率;(2)拉力做功的功率.44.启黄中学周边正在施工建设,在建设过程中,工人师傅利用如上图所示的起重机把一块质量为480kg的石块在10s内匀速提高了2m,所用拉力F=2000N.则机械效率为________,若用此匀速提升6000N的重物时,需要的拉力________N,起重机中用到了柴油机,若其机械效率是40%.则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是________ J(柴油的热值是4.3×l07J/kg,不计摩擦和绳重)45.如图所示,用弹簧测力计竖直向上匀速提升重为5.4N的物体,弹簧测力计的示数是________N,则滑轮组的机械效率是________.46.工人把货物拉上货仓时,用了如图所示的滑轮组,己知货物重为500N,用沿绳方向大小为300N的力F拉绳端使货物匀速上升3m,此过程中工人所做的功为________J,滑轮组的机械效率为________,若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为________N.47.如图所示是农村小建筑队使用的简易起重机,它能够帮助工人师傅轻松将沙子、水泥等材料运到四楼阳台,四楼阳台到地面的距离为9米,若工人用500N的力将重为800N的材料提升到四楼阳台,该装置得机械效率是________.48.用一个动滑轮将重为10N的物体匀速提高1m,所用竖直向上的拉力为6N,则此动滑轮的机械效率为________,请你就定滑轮的应用举一实例________.49.小明用如图的滑轮组把货物拉上货仓,货物重500N,用300N的力F拉绳端使货物匀速上升3m,此过程中小明所做的功为________J,滑轮组的机械效率为________,若不计绳子重和摩擦,则动滑轮重为________N.50.用如图的滑轮组把货物拉上货仓,货物重300N,用250N的力F拉绳端使货物在2秒内匀速上升1m,此过程中,绳子的自由端移动________m,有用功为________J,拉力做功的功率为________w,滑轮组的机械效率为________.51.如图所示,重500N的物体与地面间的摩擦力为144N,为使物体匀速移动6m,必须在绳的自由端加60N的水平拉力.那么拉力做的有用功是________J,此滑轮组的机械效率为________.52.用如图所示的机械提升重物,物重G为600N,重物被匀速提升了5m,所用拉力F为250N,则所做的有用功是________J,滑轮组的机械效率为________.若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).53.用一个动滑轮把重80N的货物提到5m高处,如图所示,所用的力是50N,那么人做的有用功是________ J,总功是________,滑轮的机械效率是________.54.某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,电源提供给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,则电动机的线圈电阻R=________Ω,电动机提升重物的效率η=________.(取g=10N/kg)55.如图所示的动滑轮重10N,不计绳重和摩擦,用力F匀速提起重为90N的重物,并使其升高1m,则拉力所做的有用功为________ J,此装置的机械效率为________.56.用图示的滑轮组在水平地面上匀速移动一个木箱A,使木箱以0.5m/s的速度前进5m,若木箱与地面间摩擦力为300N,不计轮重、绳重及轮与轴间的摩擦,则在此过程中拉力F 做的功为_________J,绳子自由端移动速度为________m/s,拉力的功率为________W.57.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N.由图可知拉力大小为________N,若钩码上升的高度为8cm,该滑轮组的机械效率为________.58.用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图可知,绳端受到的拉力F为________ N,滑轮组的机械效率η为________%.上升过程中物体的________(机械/动/重力势)能没有发生变化.59.小明用如图所示的滑轮组将重为5N的重物以0.2m/s的速度匀速提升1m,若拉力为3N (略绳重和轮摩擦),则机械做的有用功为________J,拉力的功率为________W,此滑轮组的机械效率为________;当动滑轮重超过________N时,使用该滑轮组提该物体时不再省力.60.利用一个动滑轮提升货物,物体重1200N,滑轮组的机械效率为80%,当物体被匀速提升10m时,作用在绳子自由端的拉力为________N,如果增加物重,此滑轮组的机械效率将________(填“变大”、“变小”或“不变”).61.用如图所示的滑轮组在10s内将一个重80N的物体匀速提升5m,拉力为50N,则此滑轮组的机械效率为________,拉力做功的功率为________W.62.如图所示,用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m,所用的拉力为125N,则动滑轮所做的有用功W有用=________J,它的机械效率η=________.若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).63.工人利用如图所示的滑轮组将重900N物体竖直向上匀速提升0.5m,用时5s,工人对绳的拉力为600N,则该滑轮组机械效率η=________%,人拉绳子拉力的功率P=________W.64.如图所示,用动滑轮把重为40N的物体匀速上提,弹簧测力计示数为24N,则拉力为________N.不计摩擦和绳重,动滑轮重为________N,这时该动滑轮的机械效率约为________.若将重为100N的物体匀速提升相同的高度,则这个动滑轮的机械效率将________ (填变大、变小、不变)65.滑轮组机械效率是80%,滑轮组负担重物和滑轮总重的绳子共有5股,用100N的拉力可匀速将重物提升,若不计摩擦,那么该重物重为________N.66.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________;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力F的功率做功为________W.67.为了将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处.小明同学设计了如图(甲)所示的滑轮组装置.当小明所用的拉力F随时间变化的图象如图(乙)所示,重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的图象分别如图(丙)和(丁)所示.不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.则在2~3s内,滑轮组的机械效率η=________.68.如图所示,用滑轮组拉着木块以0.5m/s的速度匀速向上运动,此时弹簧测力计的示数为4N.若每只滑轮重1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为________,在2s内拉力F做的功为________J.69.滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组提升重600N的物体,如图所示,绳自由端的拉力F=250N.该滑轮组的机械效率等于________,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重________N.70.某人用如图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,他所做的有用功W甲________W乙,两种装置的机构效率η甲________η乙(选填“>”、“<”或“=”),原因是在使用甲装置时,要克服________的重力,多做一些________功.71.如图所示,用滑轮组拉着一只木块沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N.若每只滑轮重1N,绳与滑轮间的摩擦不计,在2s内拉力F做的功为________J,该滑轮组的机械效率为________.72.用一个动滑轮将400N的货物以0、5m/s的速度匀速提高2m.绳端的作用力是250N,那么该力做的有用功是________J,有用功率是________W.滑轮的机械效率是________,若用此动滑轮提升重1000N的重物,作用于绳端的拉力是________N(不计摩擦和绳重).73.用如图所示的滑轮组来提升重物,已知动滑轮自重G´=100N,把重为400N的物体匀速提升4m时,拉力至少需做________J的功.此时滑轮组的机械效率是________(不计绳重和摩擦)74.如图所示,人拉着绳子在水平地面上移动s=3m.用10s时间将270N的物体匀速升高h=1m,若滑轮的机械效率为90%,此人做功的功率大小为________.75.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.则工人手拉绳子的力为________N,滑轮组的机械效率为________.76.工人师傅利用如图所示的滑轮组将重为800N的货物匀速提升0.8m,所用拉力F为320N,则工人做的有用功是________J,此滑轮组的机械效率是________%(计算结果保留一位小数).77.在测滑轮组的机械效率实验中,某同学用如图所示安装好滑轮组,物重为G(每个轮都相同,摩擦和绳重不计),试比较甲、乙两图中,机械效率较高的是________;拉力较小的是:________;在甲图中,如果增大物重G,机械效率将________(填“增大”、“减小”、“不变”)78.如图所示,物体G的重为16N,手拉绳的力为10N.物体被匀速拉动提高1m时,总功为________,动滑轮的机械效率为________(不考虑摩擦).若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是________.(答一种即可)79.用一个动滑轮提起一个重500N的物体,若不计绳重和摩擦,动滑轮重量为100N,则拉力等于________N,动滑轮机械效率等于________.80.如下图所示,用一滑轮组拉物体A以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动.物体A重为20N,受到的摩擦力为重力的0.2倍,水平拉力为2N,则在2S内拉力做功为________J,滑轮组的效率为________(不计滑轮重).81.小东利用滑轮组将一个木箱从一楼提上三楼.如图所示,若小东站在地面上用较小的力通过滑轮组将木箱提起来,请你用画线代替绳子在图中画出滑轮组的绕线;若木箱的重力为600N,小东对绳子所用的力为400N,则该滑轮组的机械效率为________.82.如图所示是工厂车间里用来吊运货物的行车滑轮组.某次作业时,行车在钢丝绳的自由端用1000N的力,将重为2500N的货物匀速提升了2m,接着又在水平方向移动5m.则行车滑轮组在提升货物时的机械效率为________.83.用动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度匀速提高了2m,绳端的作用力是250N,则有用功的功率是________W.该动滑轮的机械效率是________.84.滑轮组既能省力又能改变力的方向.亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物(如图所示),绳自由端的拉力F=200N,重物以0.2 m/s的速度匀速上升,不计摩擦和绳重,则动滑轮重________N,拉力做功的功率是________W,该滑轮组的机械效率等于________,当被提起的重物变重时,滑轮组的机械效率就________(填“变大”、“变小”或“不变”).85.用如图所示的动滑轮匀速提升物体.如果物体重50N.手拉绳子的力是30N,摩擦可不考虑,那么动滑轮自身重________N,这个装置的机械效率是________(保留一位小数).86.滑轮组由两个动滑轮和两个定滑轮组成,一个工人站在地上用600N的力通过滑轮组匀速提升2000N的货物,绳子自由端4s内拉下4m,不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率为________;若用此滑轮组提升3200N的货物时的机械效率又为________.87.用如图所示的装置分别将质量为m A和m B的A、B两物体拉离地面.先将A物体拉离地面时,绳端的拉力为F1,再将B物体拉离地面时,绳端的拉力为F2.已知两次的拉力比F1:F2=2:3,则将物体A、B拉离地面,装置的机械效率η1:η2=________.(不计绳重和摩擦)88.如图所示,用质量是300g的口袋装着100N的米,用一定滑轮将它们提起来,则在这一过程中,定滑轮的机械效率是________.(不计绳重和摩擦)89.如图1所示,用1.5N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N的物体,物体上升0.1m所用时间为2s.此过程中拉力的功率为________W,动滑轮的机械效率为________.90.如图的滑轮组,己知物重350N,动滑轮重40N(绳重及摩擦不计),若重物在10s内匀速提升2m,则拉力F=________N,拉力功率________W,额外功是________J,滑轮组的机械效率________.提升重物再增加90N,那么该装置的机械效率将________.91.某建筑工地用如图所示的滑轮组搬运建筑材料.一个工人用120N的拉力F将重300N的建筑材料匀速吊起,则该滑轮组的机械效率为________,若不计绳重以及摩擦,则动滑轮的重为________ N.92.如图所示,用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物.重物质量m=185kg,体积V=50dm3,滑轮组的机械效率.η=0.9.如果不计摩擦和水的阻力,重物露出水面前,拉力F=________ N每个滑轮重________ N.93.如图所示,工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升2m,拉力F为250N,则绳子自由端移动的距离是________m,此过程有用功为________,滑轮组的机械效率为________,如果这个过程用时5秒,则工人拉绳的速度是m/s.94.设长和高之比为5:2的斜面,把重600N的物体匀速推上去,所用沿斜面方向推力至少是________N,若实际所用推力为300N,则斜面的机械效率为________.95.一个质量为70kg的工人,用如图所示的装置(包括滑轮组及装砖的托板)提升一堆砖.已知装砖的托板重200N,每块砖重100N.滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,当工人匀速提升10块砖时,此装置的机械效率为80%.那么,该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中,此装置的机械效率最高可达到________.(取g=10N/kg,结果保留1位小数)96.小马用如图所示的滑轮组提高重6N的小车.若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是________N;若考虑动滑轮重量,此时弹簧侧力计的示数是2.5N,则该滑轮组的机械效率是________;当动滑轮总重超过________N时,使用该滑轮组提该小车不再省力.(不考虑摩擦和绳重)97.如图所示,使用一个重力为G1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物;不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦,这套滑轮组的机械效率是75%,为了提高滑轮组的机械效率,改用重力为G2的轻质材料的新动滑轮后,再回来提升这个重物,则滑轮组的机械效率可提高到85%.则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的________倍.98.小明站在地面上,用如图所示的滑轮组竖直向下拉重物使重物匀速上升,不计绳子重及摩擦,物体重G1=700N,动滑轮重G2=100N,人的重力G人=550N,每只脚与地面的接触面积为150cm2,则小明对绳的拉力是________N,此时小明对地面的压强为________Pa,该装置的机械效率是________.99.如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重.不计绳重和摩擦,物体重G1从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度.图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象.每个动滑轮重________N,绳子能承受的最大拉力是________N.实用标准文档100.如图所示的是甲、乙两个滑轮组提升重物.物重G1和G2之比是2:1;甲滑轮组中动滑轮重G甲与G1之比是1:5;乙滑轮组中两个动滑轮总重G乙与G2之比是3:5(不计摩擦、绳重)则甲、乙两个滑轮组的机械效率之比是________.文案大全。
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滑轮组机械效率计算专题
一、复习目标:
1、了解滑轮组的特点
2、会解答简单的关于滑轮组机械效率的计算
二、知识储备:
1.对于简单机械来说,提升重物时,克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________.
2、在力学中,功包含两个必要的因素分别是 和 ,计算功的公式W= 。
克服重力做功的公式为W= ,克服阻力做功的公式为W= 。
功率的计算公式P= = 。
3、计算机械效率的公式是 。
三、典例解析:
例题:用滑轮组将重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。
四、跟踪练习:
1、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100g ,每个滑轮的质量都为50g ,不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦,使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝,则人的拉力大小为 N ,有用功为 J ,额外功为 J ,机械效率为 。
步骤:
2、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60N ,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,绳端拉力做
功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多少?
3、用如图3所示的滑轮组来匀速拉动钢锭,已知钢锭与地面的摩擦力F 1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?
④如果想用更小的力拉动钢锭,请你提出一条可行性建议.
F 1
五、达标测试:
1、如图3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,滑轮组的机械效率为_______;若不计摩擦,被提升的物重
增加时,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2、如图6所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀
速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉
力为2.5N,则在2s内拉力做的功是_______,滑轮的机械效率是______(不
计滑轮重力)
3、下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()
A.功率大的机械,做功一定多
B.做功快的机械,功率一定大
C.效率高的机械,功率一定大
D.做功多的机械,效率一定高
4、关于机械效率,下列说法正确的是()
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
5、甲、乙两机械,甲的机械效率是70%、乙的机械效率是50%,下列说法中正确的是()
A、使用甲机械做功省力
B、甲机械做功快
C、相同时间内,甲机械完成的功多
D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。
6、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图8
所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
(1)小红__________向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力
计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,
以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重(N)弹簧测力计提升的高度(m)有用功(J)总功(J)机械效率
2 0.4 0.2 0.2 100% (2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮助找出原因___________________ _____
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____
(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_______(选填变大、变小、不变)
7、如图9所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.
在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求:
(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.
8、某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸.已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92×103kg,船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍,船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平,若人的拉力是220N,船靠岸的速度是0.3m/S,(g=10N/kg)求:
(1)画出滑轮组的组装图。
(2)滑轮组的机械效率。
(3)人拉绳的功率。
9、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?
(2)绳的自由端拉力做功为多少?
=3×103kg/m3,g=10N/kg)
(3)动滑轮的机械效率为多少?(ρ
石
10、如图10所示,建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物,货物重 103N,电动机的额定电流为 4A,电阻为20Ω;电动机正常工作时,作用在绳子上的拉力为500N,l分钟内将货物匀速提升了6m。
求:
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)电动机的额定功率是多少?
答案
跟踪练习:一、1、0.5N,0.1J,0.05J,66.7%
2、(1)83.3%(2)66
3、(1)3m/s (2)500 (3)1500 (4)改变滑轮组,增加动滑轮的个数
二、1、40% 2、(1)10 (2)75%
三、1、1:5 2、(1)20N,(2)50J (3)80%
达标测试:
1、80%,变大
2、900N,75%
3、5J,80%
4、B
5、D
6、D
7、(1)匀速竖直(2)弹簧测力计提升的高度应是0.5m(3)80%(4)变大
8、(1)100N(2)20W(3)90%
9、(1)66.7%,(2)470W(电动机消耗的电能是所做的机械能和产生的热能的和)
10、(1)90%,(2)264W(据推导公式P=Fv计算)。