专题-滑轮组机械效率计算

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滑轮组的机械效率

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。

定滑轮、动滑轮、滑轮组的应用、机械效率的计算

定滑轮、动滑轮、滑轮组的应用注：1、n是吊着动滑轮绳子的根数，包括栓在动滑轮挂钩上的和最后从动滑轮引出的拉绳；而跨过定滑轮的绳子，包括最后从定滑轮引出的拉绳，只起到改变作用力方向的作用。

机械效率的计算机械效率的计算公式及推导公式适用条件机械图形备注所有简单机械（包括杠杆、定滑轮、动滑轮、滑轮组、斜面）任何简单机械、任何条件1、同一个滑轮组，其机械效率的大小与所提升的物重大小有关，物重越大，机械效率越高。

2、影响滑轮组的机械效率有物重、动滑轮重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦。

增大机械效率的方法有增加物重、减小动滑轮重、减小绳与滑轮之间的摩擦。

减小机械效率的方法与之相反。

3、机械效率的高低与机械是否省力或费力、机械功率的大小、做功的多少等因素无关。

判断方法：机械效率的定义即取决于有用功和总工的比值。

4、对于给定的滑轮组，而n是确定的，因此不用刻度尺测量物体升高的高度h和弹簧测力计用的距离(绳子自由端移动的距离)S，只测出物体的重力（物重）和弹簧测力计的示数，也能计算出机械效率5、求动滑轮重的两种方法：(不计摩擦、绳重)(1)F=1/n (G+G动) (2) η= G/ (G+G动)动滑轮或滑轮组竖直方向任何条件不计摩擦、绳重、计动滑轮重水平方向任何条件斜面理想斜面：斜面光滑，无摩擦1、斜面公式：Gh=FS2、非理想斜面：FS= Gh+f S非理想斜面：斜面粗糙，有摩擦nFGFSGhW===总有WηG+G动GFSGhW===总有WηnFfFSfLW===总有WηFSGhW==总有WηFSGhW==总有Wηfs+GhGhFSGhW===总有Wη。

滑轮组机械效率公式总结

(1)、竖直提升物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
(2)、水平拖动物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
f为物体与地面之间的摩擦力
(3)、竖直拖动物体加水平提升动滑轮
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
3、距离和速度的关系：
物体上升的距离为h
物体水平移动距离为L
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：S=nh或S=nL
一、定滑轮和动滑轮：
定滑轮
动滑轮
定义
轴固定不动的滑轮
轴可以随物体一起运动的滑轮
图象
是否省力
否
是（省一半力）
是否改变力的方向
是
否
实质
一个等臂杠杆
一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆
二、滑轮组：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它既省力，又能改变力的方向，但是费距离。
1、绳数力的大小F：
克服容器重力做的功
7、功率：做功的快慢P
8、机械效率η
(竖直提升物体)
若不计绳重和摩擦，则有
（水平拖动）
9、影响滑轮组机械效率的因素
(不计绳重和摩擦)
物体越重滑轮组的效率越高
动滑轮越重滑轮组的效率越低
其机械效率与绳数、拉动速度以及拉动的距离均无关
物体上升的距离为Vh
物体水平移动距离为VL
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：VS=nVh或VS=nVL
4、拉力做的功、人做的功、总共W总：
W总=FS
5、有用功W有
W有=Gh （竖直提升物体）
W有=fL （水平拖动物体）
6、额外功W额：
W额=W总－W有
克服绳重摩擦做的功（无法直接算出）
克服轮重做的功

关于滑轮或滑轮组机械效率的计算

关于滑轮或滑轮组机械效率的计算有关滑轮或滑轮组的使用，中考只考查使用滑轮或滑轮组提升重物。

使用滑轮或滑轮组提升重物时计算机械效率的基本公式是η=W有1W总×100%。

由于η=W有1W总×100%=Gh1Fs×100%=Gh1F·nh×100%=G1nF×100%，又η=W有1W总×100%=W有1W有+W额×100%=Gh1Gh+G动h×100%（不计摩擦和绳重）=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重）。

另外，η=W有1W总×100%=W有1t1W总1t×100%=P有1P总×100%。

所以计算滑轮或滑轮组机械效率还常用公式：η=Gh1Fs×100%，η=G1nF×100%，η=W有1W有+W额×100%，η=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重），η=P有1P总×100%。

可以根据具体的题目、条件选用。

例如：1。

某人用滑轮组将重300N的物体匀速提起1。

5m，人加在绳子自由端的拉力是120N，绳端移动4。

5m，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析先求W有、W总，再根据公式η=W有1W总×100%求η。

或直接使用公式η=Gh1Fs×100%求η。

方法一W有=Gh=300N×1。

5m=450J，W总=Fs=120N×4。

5m=540J，η=W有1W总×100%=450J1540J×100%≈83。

3%。

方法二η=Gh1Fs×100%=300N×1。

5m1120N×4。

5m×100%≈83。

3%。

答该滑轮组的机械效率是83。

3%。

2。

某人用滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，人克服动滑轮重、绳重与摩擦所做额外功是100J，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析已知W额，能求出W有，可用公式η=W有1W有+W额×100%求出η。

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．。

专题滑轮组机械效率计算

方法二： 3N 100% 75% W总 F S G物 G动 3N 1N W有 G物h G物
例题5：
用如图所示的滑轮组匀速提起重物，当被提起的重物G=320N时，绳端的拉力F=200N（不计一切摩擦）求：（1）该滑轮组的机械效率？（2）动滑轮的重力为多少？（3）若被提起重物为G1=420N，提升2m，绳端拉力做了多少功？
你做对了吗？
解 : (1) S物 V物 t 0.5m/s 4s 2m W有 f S物 240N 2m 480J
1 1 (2) F f 240N 80N n 3
由： W有 W总； W有 480J 600J 0.8
变形得：W总

如何求绳端F的大小？
你做对了吗？
W有 G物 320N 解：（ 1 ） 100% 80% W总 nF 2 200N 1 （2）由：F （G 物 G 动） n 得：G 动 nF - G 物 2 200N- 320N 80N
（3）S nh 2 2m 4m 1 1 F1 （G1 G 动）（420N 80N） 250N n 2 W 1 F 1S 250N 4m 1000J
例题7：
如图所示用滑轮组匀速提起重物。不计绳重和摩擦。求：（1）当物体重为180牛，绳端的拉力F=100N，滑轮组的机械效率是多少？（2）动滑轮的重力为多少？（3）当被提起重物为240牛，滑轮组的机械效率又为多少？
你做对了吗？
W有 G 物 180N 解： (1) 100% 60% W总 nF 3 100N
三、变机械效率问题
当用同一滑轮组由匀速提升重物G，变成匀速提升重物A 时，由于物重的改变（不计摩擦、绳重）但G动不变：（1）绳端的拉力要改变

滑轮机械效率计算专题完整版

滑轮机械效率计算专题 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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F为1200N，若此时1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%≈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%．从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n，s=nh ；8．分析：（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；=先求出动滑轮的重，再利用这个公式求将（3）在不计绳重和摩擦的情况下，利用F拉重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=Gh=180N×10m=1800J；有（2）由图知，n=3，∵η===，∴F===75N；（3）∵不计绳重和摩擦，∴F=，即：75N=，拉=45N，则G动提升G′=455N的重物时，F′===N，拉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：（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+G）=×（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=（4）P=求：（1）W=（2）η=（3）G动解：（1）拉力做的功为W=Fs=300N×2m=600J；（2）物体上升的高度为h===1m，=Gh=500N×1m=500J，拉力做的有用功为W有用滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%≈83%；），（3）∵F=（G+G动=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；∴动滑轮的重力为G动（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%；=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；（3）动滑轮的重力为G动（4）拉力的功率是60W．13．分（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；析：（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．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：η=×100%=×100%=×100%=×100%=88%．2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，=Gh=5000N×0.8m=4000J．∴滑轮组做的有用功为：W有（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%，===5000J；∴所做的总功为：W总又∵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；∴滑轮组的机械效率为：η′===≈83.3%．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；=Gh=480N×3m=1440J；（2）拉力所做的有用功W有用（3）读图可知s=3h=9m，=Fs=200N×9m=1800J，拉力所做的总功W总拉力的功率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=3×0.5m/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=fh=300N×1m=300J有用人做的总功 W===500J总（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专题(全面) 精品资料

滑轮组机械效率计算专题计算1.如图所示滑轮组,不计绳重与绳轮之间的摩擦.①当用它提起重300N的物体时,绳端的拉力是200N,求此时滑轮组的机械效率.②当用此滑轮组提起重600N的重物时, 重物在10秒内被匀速吊起2米时,绳端拉力做功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多大?2.如图滑轮组,所提物体重是480N,物体被提升的高度是2米,此时滑轮组的机械效率是80%,该滑轮组克服摩擦力所做的功是180J,求①F=? ②G动?3. 一卡车车厢底板地面1.5米高，小明把一块3米长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。

他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱由B处推到A处，已知木箱重为1000N。

（1）把木箱由B处推动A处，用了30秒时间，求木箱的运动速度。

（2）小明推木箱做了多少功？推力功率多大？（3）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数）(4)木箱在斜面运动时所受的摩擦力多大？4．如图所示，物体A在拉力F的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是600J，物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80％，求：（1）额外功时多少？（2）拉力F是多少？（3）物体所受的摩擦力是多大？FOAO4.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上做匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N, ①则滑轮组的机械效率是多少? ②若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少?F5. 如图所示滑轮组将一个体积为0.5×10-2m3,密度为3×103 kg/m3的石块从水中匀速提起了2米,已知动滑轮重20N,不计绳重及绳轮间的摩擦,g=10N/Kg ①求作用在绳端的拉力?②拉力所做的功是多少? ③滑轮组所做的有用功是多少? ④滑轮组的机械效率是多少? ⑤提出水面后滑轮组的机械效率有怎样的变化?FA6．如图24所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3．测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2．若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg，问：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？（2）物体出水面后上升的速度是1m/s，牵引车拉力的功率多大？附录资料：不需要的可以自行删除35t 汽车吊上结构楼板计算书1、概况圆形采光顶钢结构为跨度31.6m 单层网壳结构，网壳顶标高25.6m ，主要由GC-1、GC-2、GC-3、GC-4构件组成，其中GC-1、GC-3为主龙骨，其余为连系件（如下图所示）。

滑轮组的机械效率公式

滑轮组的机械效率公式
机械效率的计算公式：
一、滑轮组机械效率的计算公式：
1.总效率 = 变流比 * 分母滑轮传动效率 * 组滑轮传动效率 * 滑轮单体效率。

2.变流比=输出轴滑轮半径/输入轴滑轮半径
3.分母滑轮传动效率=cosα / (sinα + μ)
4.组滑轮传动效率= 1 / (1+(μ/sinα))
5.滑轮单位效率=cosα / (sinα + μ + x)
其中，α为滑动角，μ为摩擦角，x=ρφ/s，其中：ρ为滑轮的摩擦因数，φ为滑轮的法向曲率半径，s为滑轮的壁厚度。

二、滑轮组机械效率的计算步骤：
1.确定檯面滑轮组的比转换率。

2.确定滑轮的摩擦角。

3.确定滑轮的法向曲率半径和壁厚度，以计算滑轮的摩擦因数；
4.确定滑动角α。

5.根据以上参数，依次计算变流比、分母滑轮传动效率、组滑轮传动效率和滑轮单体效率；
6.最终结果得出滑轮组机械效率。

各种滑轮及机械效率公式总表

G物：物重f：物体受到的摩擦力L：斜面长度h：斜面高度
滑轮组机械效率公式（竖用）
1、n:绳子股数（从图中获取）n=2
2、（绳端）通过的距离h：物体被提升的高度S=nh
3、（绳端）拉力的速度VF：物体的速度V VF=nV——匀速直线拉动
4、（绳端）拉力的时间t拉：物体的时间tt拉= t
5、（绳端）拉力F：物体的重力G（不及摩擦）F=(G+G机)/n
6、W有=Gh
7、W额= G机h
8、W总=FS W总=W有+W额
9、η ===（滑轮组的机械效率与物重、机械自重、机械间的摩擦有关）与绳子移动的距离无关与绳子的股数无关
10、
11、P=W\t P=FV
提示：滑轮组的机械效率取决于物重和动滑轮的重力之比；
同一滑轮组，物重越大，机械效率越高
提升同一重物，动滑轮的个数越多越省力，滑轮组的机械效率越低
1、n:绳子股数（从图中获取）n=3（横用）
2、（绳端）通过的距离S：物体移动的距离S=ns
3、（绳端）拉力的速度VF：物体的速度V VF=nV
4、（绳端）拉力的时间t拉：物体的时间tt拉= t
5、（绳端）拉力F：物体的摩擦f
6、W有=fs’
7、W总=FS
8、η===
斜Байду номын сангаас机械效率：如图所示，斜面，克服重力做功，摩擦力做的功是额外功

滑轮机械效率计算专题

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W 1=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=2G=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（ 4）拉力的功率是G 动 =2F﹣ G=2×300N ﹣ 500N=100N ；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（ 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；析：（ 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，所以则 h= s= ×90m=30ms=3h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．15．分（ 1）根据 W=Fs 求出拉力做的功；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 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：η=×100%=×100%=×100%=×100%=88% ．2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 ；∴滑轮组的机械效率为：η′===≈83.3%．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%．（ 2）拉力的做功功率：η=×100%=×100%=60%．3答：（ 1）有用功为1.2×10 J；（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%．由图可知，经过动滑轮的绳子股数为v=1m/s×3=3m/s；η=×100%=×100%=60%．3答：（ 1）有用功为1.2×10 J；（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． ,由图可知，经过动滑轮的绳子股数为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；η=×100%=×100%=60%．3答：（ 1）有用功为1.2×10 J；（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． ,由图可知，经过动滑轮的绳子股数为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；。

初中物理实验——探究滑轮组的机械效率

初中物理实验——探究滑轮组的机械效率
（1）原理：有用功/总功
（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

同一滑轮组：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

（6）测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？答：当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，有用功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大。

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。

滑轮组的机械效率的计算

问题：1、除了这种方法还有其他的方法嘛？ 2、除了上面求解的物理量还可以求解哪些物理量？
F=60N S=3m
G=100N h=1m
知识梳理
W有知识点一： η ＝ × 100％ W总
知识点二：1、W额=G动h（忽略绳重和摩擦）
2、F=1／n（G+G动））
知识点三：
W有用 W总
Gh Gh G Fs Fnh nF
知识点四：η＝G ／（G+G动）（忽略绳重和摩擦）知识点五：自由端速度：V=nV物
W=FS P=W/t P=FV（恒力匀速）
例题、如图所示，木块重200 N，前进过程中所受的摩擦力为40 N，拉力F为30N，求： ①不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2 m时拉力F做了多少功? ②如果这个装置的机械效率是80%，拉力F的大小等于多少?
【答案】①120 J ②50N
重难点突破
1.如图所示，用滑轮组匀速提升一重为100 N的重物，所用的拉力F 120 ，W有用=____J 100 ，大小为60 N. 如果物体上升1 m，则W总=____J 83.3% ，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重G动= ____N. 20 η=______
f s物
F s
1．如图所示，用F＝50 N的力通过滑轮组水平拉重力为80 N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F 做功为40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N，则物体运动的距离为 0.4 m，该滑轮组的机械效率为 60 % ．(忽略绳子和动滑轮的重力)
F=50N S= W总=40J
即承担重物绳子的股数，如图所示：
如图，每个滑轮重10N，物体A重80N，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止（匀速）状态，求绳子的拉力F 。

(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突破方法归纳、要领1.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升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）如果用此滑轮组匀速提升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升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．(2)提升时绳子自由端的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率．3．(2014·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，用如图所示的滑轮组将重为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)在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大；(2)在匀速提升物体的过程中，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.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.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．用如图所示的滑轮组去拉物体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，沿水平方向匀速前进了2m。

(g取10N／kg)求：(1)物体A对水平地面的压强是多少? (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在水平方向上受到的阻力是多少6.如图所示装置，绳重及摩擦不计。

装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。

滑轮组机械效率的计算公式

滑轮组机械效率的计算公式以《滑轮组机械效率的计算公式》为标题，滑轮组机械效率的计算是制造业应用最为广泛的计算之一。

它关系到制造中的能源消耗、能源利用率，可以很好地反映出设备的运行性能。

本文将从滑轮组机械效率的定义、计算原理、计算公式和计算例子等几个方面来论述滑轮组机械效率计算的基本理论和方法。

1.轮组机械效率的定义滑轮组机械效率是指滑轮组在机械和非机械作用下，发挥功能的能量转换效率，它是在节能利用滑轮组中起到重要作用的技术指标。

2.轮组机械效率的计算原理滑轮组机械效率的计算，是以制动器、滑环以及滑轮组等主要工作部件的正常作用情况为基础，包括机械作用和非机械作用两个部分。

(1)机械作用计算滑轮组机械效率：滑轮组在机械作用下，发挥功能的能量转换效率可表示为：MEC=η输入转矩/输出转矩其中，MEC表示机械效率，η表示滑轮组的摩擦效率。

(2)非机械作用计算滑轮组机械效率：滑轮组在非机械作用下，发挥功能的能量转换效率可表示为：FEC=索力动索长/绞轮行程动索质量其中，FEC表示非机械效率，索力表示滑环扭索的拉力，动索长表示滑环扭索的动索长度，绞轮行程表示滑轮组的绞轮行程，动索质量表示滑环扭索的动索质量。

3.轮组机械效率的计算公式根据上述原理，可以得出滑轮组机械效率的计算公式：MEC=索力动索长/(绞轮行程动索质量η)4.轮组机械效率的计算例子例如，当滑轮组的摩擦效率为0.03，索力为50kN，动索长为6m，绞轮行程为3m，动索质量为200kg时，滑轮组机械效率可由以下公式求得：MEC=50kN6m/(3m200kg0.03)=50以上就是滑轮组机械效率的定义、计算原理、计算公式和计算例子，全面地阐述了滑轮组机械效率的计算方法。

滑轮组机械效率的计算对制造行业的能源消耗和能源利用率具有重要的意义，它可以为全面提高滑轮组的使用效率和节能利用提供科学依据。

滑轮组机械效率及常见相关物理量

一、滑轮组及机械效率计算滑轮种类及滑轮种类及结构装置图结构装置图动力F 移动距离S F 与物体移动距离h(或S 物)的关系的关系力F 与物体重力G 物（或物体所受摩擦力f 关系）及动滑轮的重力G 动关系关系有用功有用功 W 有用功总功总功 W 总功机械效率η定滑轮S F =S 物 1、F=G 物(不计机械摩擦)2、F>G （考虑机械摩擦）机械摩擦） W 有用功= G 物h W 总功= FS =W 有+W 额=G 物h +G 动h =fS物+W额η= W 有 W 总×100%=G 物 nF ×100%=G 物 G 物+G ×100%==f 摩 nF ×100%S F =S 物1、F=f(不计机械摩擦)2、F> f （考虑机械摩擦）机械摩擦） W 有用功= f S 物动滑轮及滑轮组S F =n S 物 (n=2) 1、F=1/n G 物(不计机械摩擦及机械自重)2、F=1 n（G 物+G动）（不考虑机械摩擦）擦） n=2 W 有用功= Gh S F =n S 物 (n=2) 1、F=1 n f (不计机械不计机械摩擦及机械自重)2、F> 1 n f(不考虑机械自重）械自重） n=2 W 有用功= f S 物 S F =n S 物 (n=3) 1、F=1 n G 物(不计机械摩擦及自重)2、F= 1 n （G 物+G 动）（不考虑机械摩擦）考虑机械摩擦）n=3 W 有用功= Gh S F =n S (n=3) 1、F=1 n f (不计机械不计机械摩擦及机械自重)2、F> 1 n f （不考虑机械自重）械自重） n=3 W 有用功= f S 物特殊S F =1 n h (n=2) 1、F=nG 物(不计机械摩擦及机械自重) 2、F=nG 物+G 动（不考虑机械摩擦）n=2 W 有用功= Gh 装置S F =1 n S (n=2) 1、F=n f(不计机械不计机械摩擦及机械自重) 2、F> n f （考虑机（考虑机械摩擦）n=2 W 有用功= f S 物二、单位换算1 1 、电流：、电流：1mA ＝10-3A 1цA ＝10-6A2 2 、电压：、电压：1kV ＝103V 1mV ＝10-3V 3 3 、电阻：、电阻：1k Ω=103Ω 1M Ω＝106Ω4 4 、电能（电功）：、电能（电功）：1度（电）=1kW·kW·h h =3.6=3.6××106J 5 5 、电功率：、电功率：1kW ＝103W6 6 、质量：、质量：1g ＝10-3kg 1mg ＝10-3g ＝10-6kg 1t=103kg 7 7 、体积：、体积：1L （升）＝1dm 3＝10-3m 3 1mL （毫升）＝1cm 3 ＝10-3dm 3＝10-6m 38 8 、密度：、密度：1g / cm 3＝1.0×1.0×10 10 3 9 9 、速度：、速度：、速度：11m/s ＝3.6k m/h1010、长度：、长度：1km ＝1000m=103m 1dm=0.1m=10-1m 1cm=0.01m=10-2m1mm=0.001m=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 1111、时间：、时间：1h ＝60min=3600s 1min=60s 1212、面积：、面积：1dm 2＝10-2m 2 1cm 2＝10-4 m 2 1mm 2＝10-6m2长度（长度（L L ）——米（）——米（m m ）；）；路程（路程（路程（S S ）——米）——米(m)(m)(m)；；时间（时间（t t ）——秒）——秒(s)(s)(s)；；速度（速度（速度（v v ）——米）——米//秒（秒（m/s m/s m/s）；）；）；力（力（F F 、f 、G ）——牛（）——牛（N N ）；）；质量（质量（质量（m m ）——千克（）——千克（kg kg kg）；）；）；密度（ρ）——千克）——千克//米3（kg/m3kg/m3）；）；）；体积（体积（体积（V V ）——米3（m3m3）；）；）；面积（面积（S S ）——米2（m2m2）；）；）；压强（压强（压强（p p ）——帕（）——帕（Pa Pa Pa）；）；）；功（功（W W ）——焦（）——焦（J J ）；）；功率（功率（功率（P P ）——瓦（）——瓦（w w ）；）；热值（热值（q q ）——焦）——焦//千克（千克（J/kg J/kg J/kg）；）；）；热量（热量（热量（Q Q ）——焦（）——焦（J J ）；比热容（比热容（c c ）——焦耳每千克摄氏度（J/kg·℃）；）——焦耳每千克摄氏度（J/kg·℃）；电流（电流（I I ）——安（）——安（A A ）；）；电压（电压（电压（U U ）——伏（）——伏（V V ）；）；电阻（电阻（R R ）——欧（Ω）；）；电荷量（电荷量（电荷量（Q Q ）——库（）——库（C C ）；）；电功电能（电功电能（W W ）——焦（）——焦（J J ）；）；电功率（电功率（电功率（P P ）——瓦（）——瓦（w w ）。