初中物理-复杂滑轮组的计算

一、如图所示，正方体A在水平地面上处于静止状态。已知A的边长为1dm，密度为2×103

kg/m3，动滑轮总重为2N。若使A对水平地面产生600P a的压强，忽略摩擦和绳重，问：

（1）此时作用在绳端的拉力F是多大？

（2）使用该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率是多大？

二、如图所示，不计绳重及摩擦阻力，把重为600N的物体匀速提高2m的过程中，拉力F1

做的功为1440J.若用此滑轮组以3m/s的速度匀速提高重为1200N的物体，拉力F2功率为多少？用这个滑轮组匀速提升600N重物和1200N重物两种情况时机械效率之比为多

少？三、如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体。已知物体质量为120kg

密度为 1.6×103kg/m3.物体在被拉出水面前后，牵引车作用在绳子上的拉力之比为1：2

不计摩擦、绳重及水的阻力。

（1）物体的体积多大？

（2）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？

（3）物体出水面后上升的速度是 5.4km/h,牵引车匀速运动时受到的阻力为100N，车的牵引力在5min内做了多少功？

四、某打捞队的工人用滑轮把底面积为0.02m2、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体

的密度为 2.0×103kg/m3,水的密度为 1.0×103kg/m3，滑轮组的机械效率是70.（g=10N/kg滑

轮组和绳子的重力忽略不计）求：

1）圆柱体在水中受到的浮力；

2）若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F做的功。

3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，

绳子恰好被拉断？

五、为完成某水下工程，施工队要把一质量为 4.74×103kg的钢制工件从水中提起，所用起重机

吊臂上的滑轮组如图所示（不计摩擦、绳重及水的阻力，g=10N/kg,ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）求：

（1）工件浸没在水中所受到的浮力。

（2）在工件没露出水面前且匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%，则拉力为多大？

（3）当工件被拉出水面后在空中匀速上升2m的过程中，拉力F做了多少功？六、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，取g=10N/kg，问：

（1）物体在出水前，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，牵引车拉力的功率是多大？