滑轮滑轮组公式计算题库完整
八年级物理滑轮组计算题练习
滑轮组相关的计算题1、如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10 s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400 N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:(1)绳子自由端移动的距离;(2)此滑轮组的机械效率;(3)拉力F的功率.2、用如图所示滑轮组将货物缓慢提升3m,已知货物重850 N,所用拉力F为300N (不计摩擦和绳重).求:(1)有用功; (2)总功;(3)额外功;(4)动滑轮的重力;(5)滑轮组的机械效率.3、用如图所示的滑轮组在10s内把重为450N的重物竖直匀速提高2m,已知滑轮组的效率为75%,不计绳重,在上述过程中克服各种摩擦阻力做功为180J.则求:(1)人作用在绳子自由端的拉力。
(2)人拉绳子所做的功。
(3)人拉绳子做功的功率。
(4)动滑轮的重力。
4、用如图所示的滑轮组,将质量为450 kg的物体A以0.2 m/s的速度沿水平方向匀速向右拉动2 m,拉力F大小为200 N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.1 倍,取g=10 N/kg.求:(1)物体A与地面间的滑动摩擦力;(2)拉力做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率.5、小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱自重的0.2倍.(g取10N/kg)求:(1)货箱的重力是多少?(2)拉力F的功率是多少?(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少?(4)此滑轮组的机械效率是多少?6、水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块,现用斜面将其由底端匀速拉到顶端,如图所示.已知平行于斜面的拉力为120N,物体移动的距离为2m,升高1m.求:(1)物块放在水平地面上时对地面的压强;(2)斜面的机械效率;(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小7、小华和妈妈去超市购物,她们将17 kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示.已知小推车重130 N,所受阻力是总重的0.15倍.(g 取10 N/kg)(1)10~20 s内水平推力做了多少功?(2)10~20 s内水平推力的功率多大?8、在测“滑轮组机械效率”的实验中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码。
滑轮组全部计算公式
滑轮组全部计算公式滑轮组是一种简单机械装置,由一个或多个滑轮组成。
它可以改变力的方向和大小,常用于提升重物或传递动力。
在工程和物理学中,我们经常需要计算滑轮组的力和运动特性,因此需要了解滑轮组的全部计算公式。
1. 力的计算。
当滑轮组用于提升重物时,我们需要计算所需的力。
根据滑轮组的原理,可以使用以下公式来计算力的大小:F = (m g) / n。
其中,F表示所需的力,m表示重物的质量,g表示重力加速度,n表示滑轮组的滑轮数。
这个公式表明,所需的力与重物的质量成正比,与滑轮数成反比。
2. 力的方向。
滑轮组可以改变力的方向,因此在计算力的方向时,需要考虑滑轮的布置方式。
一般来说,如果滑轮组的滑轮数为n,那么力的方向将改变n次。
具体计算力的方向需要根据具体情况进行分析。
3. 力的传递。
在滑轮组中,力的传递是一个重要的问题。
一般来说,滑轮组可以改变力的大小,但不能改变力的大小。
根据这个原理,可以使用以下公式来计算力的传递:F1 d1 = F2 d2。
其中,F1和F2分别表示两个滑轮组的力,d1和d2分别表示两个滑轮组的位移。
这个公式表明,力和位移的乘积在滑轮组中保持不变。
4. 力矩的计算。
在滑轮组中,力矩也是一个重要的物理量。
力矩可以用来描述力对物体的转动效果。
根据力矩的定义,可以使用以下公式来计算力矩:M = F r sin(θ)。
其中,M表示力矩,F表示力的大小,r表示力的作用点到转轴的距离,θ表示力和力臂之间的夹角。
这个公式表明,力矩与力的大小、力臂的长度和力的方向都有关。
5. 动力的计算。
在滑轮组中,动力也是一个重要的物理量。
动力可以用来描述力的大小和方向。
根据动力的定义,可以使用以下公式来计算动力:P = F v。
其中,P表示动力,F表示力的大小,v表示力的作用点的速度。
这个公式表明,动力与力的大小和作用点的速度成正比。
总结。
滑轮组是一个重要的简单机械装置,它可以改变力的方向和大小,常用于提升重物或传递动力。
2019-2020届 初三 中考复习 滑轮组【计算题】 专项练习(含答案解析)
滑轮组计算题专项练习一、计算题1、一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m.(1)他站在地面上时对地面的压强多大?(2)画出滑轮组的绕线方式;(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力F多大?拉力的功率多大?2、小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%(g取10N/kg).(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况.(2)人的拉力做功的功率是多少?(3)被吊起重物的质量是多少?3、用如图所示的滑轮组提升物体,已知物体重G=500N,动滑轮重60N,绳与滑轮之间、轮与轴之间摩擦均忽略不计.试求:(1)拉力F的大小?(2)要把货物升高2m,F做的功是多少?4、如图,用滑轮组连接着重600N的物体A,使其沿水平方向匀速移动,在40S内使物体移动了8m,拉力F做的功为1280J。
①求拉力F大小及拉力功率。
②若动滑轮重12N(不计绳重和摩擦),计算滑轮组的机械效率。
5、如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×102kg ,底面积为0.5m2的货物G匀速提起。
求:(1)起吊前,当货物静止在水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?6、用如图43所示的滑轮组在20 s内将重600 N的物体从地面竖直提高4 m,所用拉力是250 N。
在这个过程中,求:(1)有用功是多少?(2分)(2)拉力的功率是多少?(4分)(3)滑轮组的机械效率是多少?(2分)7、如图所示,一根不可伸长的轻细绳绕过滑轮,一端固定在墙壁上,另一端固定在物体上,绳与水平面平行,物体A重150N,与水平面的滑动摩擦力是45N,在水平拉力F的作用下,物体沿水平直线匀速前进2m,若不计滑轮的摩擦和质量,则拉力F的大小是多少?F做的功是多少?8、如图14所示,不计滑轮重及摩擦,在5秒内将重为100牛的A物体匀速提升2米,求:此过程中拉力做的功W和功率P。
水平拉动滑轮组的机械效率的公式
水平拉动滑轮组的机械效率的公式
机械效率 = (输出功率 ÷输入功率) × 100%
输出功率 = 载荷重量 ×载荷移动距离 ÷时间
输入功率 = 力 ×移动距离 ÷时间
力 = 拉动绳索的力
移动距离 = 滑轮系统的滑动距离
因此,水平拉动滑轮组的机械效率公式可以表示为:
机械效率 = (载荷重量 ×载荷移动距离 ÷时间 × 100%) ÷ (拉动
绳索的力 ×滑动距离 ÷时间)
如果已知具体数值,可以将数值代入公式中计算机械效率。
例如,假设载荷重量为500N,载荷移动距离为5m,拉动绳索的力为200N,滑动距离为10m,时间为30秒,则计算过程如下:
输出功率 = 载荷重量 ×载荷移动距离 ÷时间 = 500N × 5m ÷
30s = 83.33 W
输入功率 = 拉动绳索的力 ×滑动距离 ÷时间 = 200N × 10m ÷
30s = 66.67 W
机械效率 = (输出功率 ÷输入功率) × 100% = (83.33W ÷
66.67W) × 100% ≈ 125%
由于机械效率大于100%,说明存在能量浪费或计算误差,需要检查计算和实际操作是否存在问题。
滑轮组练习题(含详细答案)
滑轮组练习题(资评)1.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A,使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m.若A所受地面的摩擦力f=600N,所用拉力F=250N则此过程中()A.做的有用功为4500J B.拉力F的功率为1200WC.该装置的机械效率为80% D.重力做的功为1200J2.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3WB.B物体的质量为2.7kgC.B物体上升的速度是0.1m/sD.B物体运动1s则物体克服重力做3J功3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知()A.物重是27N,物体的速度是0.4m/sB.物重是18N,物体的速度是0.6m/sC.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为J ,拉力的功率为W,此滑轮组的机械效率为.5.如图所示的A、B两个滑轮,A是滑轮,B是滑轮,物体重力为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F为N,绳子的自由端移动m.6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为N.7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=,F2=.8.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200N D .滑轮组的机械效率是75%9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.1m/s C.绳子拉物体A的功率为2W D.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N10.用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A 沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:(1)物体A克服摩擦力做功是多少?(2)此滑轮组的机械效率是多少?(3)绳自由端移动的速度为多少?11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?12.小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼,共用时间120s.求:(1)小宇对这袋米做的功;(2)小宇对这袋米做功的功率.13.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处,它的电动机所做的功是1.2×105 J,(g取10N/kg).请计算:(1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少?14.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N.(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,l0s内货车牵引力做的功;(3)当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.15.如图所示,水平地面上放着物体A和B,且m A:m B=9:7.B与地面的接触面积为1.4×103 cm2,对地面的压强为2500Pa.用滑轮组匀速提升A物体时,滑轮组的机械效率是90%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)求:(1)B的质量;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率;(3)用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时,人的拉力的功率多大.16.利用如如图所示的装置,把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后,再提升了5m,共用时间10s.动滑轮重为20N (不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都是匀速)求:(1)在整个过程中拉力F的功率(注:在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变).(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是多少?(g=10N/kg)17.一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变.求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;(2)行驶过程中小轿车的功率;(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?18.用一根绳子和两个滑轮,组成拉力向下的滑轮组,若每个滑轮重60N,最多能提起的重物为140N.求:(1)画出滑轮组的设计图?(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是多大?(3)此滑轮组机械效率是多大?(4)若1s内将此物体竖直提起0.2m,拉力功率是多大?19.用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组,若每个滑轮重100N,绳的最大承受力为200N.求:(1)画出滑轮组的装配图;(2)用此滑轮组最多能提起多重的物体?20.用如图所示的机械拉着重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多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功;(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?参考答案与试题解析1.小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A,使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m.若A所受地面的摩擦力f=600N,所用拉力F=250N则此过程中()A.做的有用功为4500J B.拉力F的功率为1200WC.该装置的机械效率为80% D.重力做的功为1200J【解答】解:A、f=600N,s=6m,W有用=fs=600N×6m=3600J,故A错;B、由图可知,拉力移动的距离s′和物体移动的距离s的关系:s′=3s=3×6m=18m,拉力F的功率:P====1500W,故B错;C、装置的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=80%,故C正确;D、物体在重力的方向上没有移动距离,故重力没有做功,故D错.故选C.【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算,本题关键:知道克服摩擦力做的功为有用功.2.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3WB.B物体的质量为2.7kgC.B物体上升的速度是0.1m/sD.B物体运动1s则物体克服重力做3J功【解答】解:A、拉力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W,故A正确;B、物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F=f+F绳,F绳=F ﹣f=10N﹣1N=9N,由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,则物体B的重力G B=nF绳=3×9N=27N,由于G B=m B g,则B的质量m B ===2.7kg,故B正确;C、B物体上升的速度v B ===0.1m/s,故C正确;D、1s内物体B上升的距离h=v B t=0.1m/s×1s=0.1m,物体B克服重力做的功W=m B gh=2.7kg×10N/kg×0.1m=2.7J,故D错误;本题选错误的,故选:D.【点评】本题是一道力学综合计算题,应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题.3.如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计.向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知()A.物重是27N,物体的速度是0.4m/sB.物重是18N,物体的速度是0.6m/sC.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s【解答】解:本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N;物体移动的速度:v==0.4m/s.故选C.【点评】滑轮组用几段绳子拉着物体,拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.4.如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为0J,拉力的功率为15W,此滑轮组的机械效率为80%.【解答】解:(1)重力为800N的物体,在水平面上匀速前进6m,虽然有力,也有距离,但F⊥S,所以没做功,即A 的重力做功为0J .(2)因重物有3段绳子承担,故s=3h=3×6m=18m,W=Fs=25N×18m=450J,拉力的功率P===15W,(3)克服滑动摩擦力做的有用功为:W′=fs=60N×6m=360J.滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.故答案为:0;15;80%.【点评】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数n的判断.5.如图所示的A、B两个滑轮,A是定滑轮,B是动滑轮,物体重力为200N,在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下,物体与桌面的摩擦力为90N,匀速移动物体3m,水平力F 为30N,绳子的自由端移动9m.【解答】解:由图可知,A滑轮的轴固定不动,A是定滑轮;B滑轮的轴随物体一起运动,B 是动滑轮;由图知,滑轮组承担拉力绳子的有效股数n=3,∵不考虑滑轮摩擦和重力,∴水平拉力:F===30N;绳子自由端移动的距离:s=ns物体=3×3m=9m.故答案为:定;动;30;9.【点评】本题考查了滑轮组的力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.注意滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.6.在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为120N.【解答】解:从图可知,有三段绳子在拉物体,∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一,即F=f,∴摩擦力f=3F=3×40N=120N.故答案为:120.【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一.滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.7.如图所示,在水平地面上静放着两个物体,它们的重力均为G=200牛,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=20N,F2=20N.【解答】解:从图可知,上图是一个动滑轮,有两段绳子在拉物体;下图是一滑轮组拉物体,也是两段绳子拉物体,∴水平拉力F为摩擦力f的二分之一,即F1=f=×40N=20N;F2=f=×40N=20N.故答案为:20N;20N.【点评】本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一.本题中滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.8.用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m,加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示.不计绳重及摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.金属块受到的重力与浮力是平衡力B.拉力F的有用功是280JC.金属块受到的浮力是200ND.滑轮组的机械效率是75%【解答】解:(1)金属块的体积:V===0.02m3,∵金属块完全浸没,∴金属块受到的浮力:F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N,故C正确;(2)对金属块受力分析可知:受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G,∴金属块受到的重力与浮力不是平衡力,故A不正确;(3)∵物体匀速上升,∴F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=56kg×10N/kg﹣200N=360N;拉力F的有用功:W有=F拉h=360N×0.5m=180J,故B不正确;(4)由滑轮组可知绳子的有效股数n=2,∴滑轮组绳子的拉力:F=(F拉+G动)=(360N+120N)=240N,拉力做的总功:W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J,∴滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=75%,故D正确.故选CD.【点评】本题涉及到的知识点较多,如体积和浮力的计算、机械效率的计算,有用功、总功的理解和运用等,综合性较强,有一定的难度;要特别注意物体不仅受重力和拉力,还要受水给它的浮力.9.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.1m/sC.绳子拉物体A的功率为2WD.在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N【解答】解:A、B静止处于平衡状态,水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误;B、由图可知,F作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B正确;C、由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,P===Fv=5N ×0.2m/s=1W,故C错误;D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到12N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确.故选BD.【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系.10.用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:(1)物体A克服摩擦力做功是多少?(2)此滑轮组的机械效率是多少?(3)绳自由端移动的速度为多少?【解答】解:(1)由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2,则绳子自由端移动的距离:s=ns物=2×4m=8m,由W=Fs可得,拉力:F===400N,由于下方为定滑轮,物体A沿水平方向匀速前进,处于平衡状态,可知:2F=G动+f,则摩擦力:f=2F﹣G动=2×400N﹣80N=720N,物体克服摩擦力做功:W有=fs物=720N×4m=2880J;(2)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=90%;(3)绳子自由端移动速度:v===0.4m/s.答:(1)物体A克服摩擦力做功2880J;(2)此滑轮组的机械效率是90%;(3)绳自由端移动的速度为0.4m/s.【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算,知识点多,注意计算题的格式和单位的统一,属于较难的题.11.如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).求:(1)物体A的质量m A和动滑轮的质量m.(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?【解答】解:(1)由p=可得,A对地面的压力:F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N,因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:G A=F=420N,物体A的质量:m A ===42kg;用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:η=====84%,解得G轮=80N,动滑轮的质量:m===8kg;(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:h=vt=0.2m/s×5s=1m,由图可知n=2,则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m,不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:F=(G A+G轮)=(420N+80N)=250N,人拉力做的功:W总=Fs=250N×2m=500J.答:(1)物体A的质量为42kg,动滑轮的质量为8kg;(2)在5s的时间内,人拉力做的功是500J.【点评】本题为力学综合题,考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用,本题关键有二:一是不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η===;二是不计绳重和摩擦,拉力F=(G A+G轮).12.小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼,共用时间120s.求:(1)小宇对这袋米做的功;(2)小宇对这袋米做功的功率.【解答】解:(1)小宇对这袋米做的功:W=Fs=Gh=100N×12m=1.2×103J;(2)小宇对这袋米做功的功率:P===10W.答:(1)小宇对这袋米做的功1.2×103J;(2)小宇对这袋米做功的功率为10W.【点评】此题主要考查的是学生对重力、功和功率计算公式的理解和掌握,分清楚小宇做的功和小宇对米做的功是解决此题的关键.13.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处,它的电动机所做的功是1.2×105 J,(g取10N/kg).请计算:(1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少?【解答】解:(1)m=0.8t=800kg;物体的重力G=mg=800kg×10N/kg=8000N;起重机提升重物做功W有用=Gh=8000N×6m=4.8×104J;(2)起重机提升重物的功率P===4000W;(3)起重机的机械效率是η===40%.答:(1)提升货物所做的有用功是4.8×104J;(2)电动机的功率是4000W;(3)起重机的机械效率是40%.【点评】本题主要考查功率和机械效率的计算,解答本题的关键是能够对物体进行正确的受力分析,并分清什么是有用功功率,什么是总功功率14.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N.(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,l0s内货车牵引力做的功;(3)当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.【解答】解:(l)由题意知:f=0.1G=0.1×2.5×l04N=2.5×l03N;(2)v=36km/h=10m/s由v=可知,s=vt=10m/s×10s=100m因为货车匀速行驶,所以拉力与阻力是平衡力,则F=f=2.5×l03N;动力做的功:W=Fs=2.5×l03N×100m=2.5×105J(3)由P==Fv得:F拉===3.24×103N;因为匀速运动,所以F拉=f1=0.1G总所以G总===3.24×104NG货=G总﹣G车=3.24×l04N﹣2.5×l04N=7.4×l03N.答:(1)货车空载行驶时所受的阻力为2.5×l03N;(2)lOs内货车牵引力做的功2.5×105J;(3)货车最多可装载7.4×l03N的货物.【点评】本题主要考查了二力平衡条件的应用、速度的计算及功和功率的计算,是力学的综合题目,在分析时,要高清各力之间的关系.15.如图所示,水平地面上放着物体A和B,且m A:m B=9:7.B与地面的接触面积为1.4×103 cm2,对地面的压强为2500Pa.用滑轮组匀速提升A物体时,滑轮组的机械效率是90%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)求:(1)B的质量;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率;(3)用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时,人的拉力的功率多大.【解答】解:(1)由p=得,G=F=pS=2500Pa×1.4×103×10﹣4m2=350N则mB===35kg(2)m A:m B=9:7,mB=35kg,所以mA=45kg则G A=m A g=45kg×10N/kg=450N;η===则G动=﹣G A =﹣450N=50N则ηB =×100%=×100%=87.5%(3)由图知,滑轮组由2段绳子承担物重,v物=0.1m/s,所以v绳=2v物=0.2m/s F=(G A+G动)=×(450N+50N)=250N则P=Fv绳=250N×0.2m/s=50W.答:(1)B的质量是35kg;(2)匀速提升B时滑轮组的机械效率是87.5%;(3)人的拉力的功率是50W.【点评】此题考查了滑轮组的省力特点、压强公式的应用,重力的计算、机械效率及功率的计算,关键是正确对滑轮组进行受力分析,得出动滑轮的重力.16.利用如如图所示的装置,把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后,再提升了5m,共用时间10s.动滑轮重为20N (不计绳子与滑轮间的摩擦,设石块的两个上升过程都是匀速)求:(1)在整个过程中拉力F的功率(注:在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变).(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是多少?(g=10N/kg)【解答】解:(1)在离开水面前,石块受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N,薄石块的重力:G石=m石g=ρ石v石g=3×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=30N,设动滑轮下端所受的拉力F1,F1=G石﹣F浮=30N﹣10N=20N,设离开水面前绳子自由端的拉力为F2,F2=(F1+G轮)=(20N+20N)=20N,离开水面后,绳子自由端的拉力:F3=(G石+G轮)=(30N+20N)=25N,绳子自由端拉力F所做的总功:W总=F2×s1+F3×s2=20N×4m+25N×10m=330J;故功率为:P===33W,(2)石块离开水面后:h2=5m,s2=2h2=2×5m=10m,W有用=G石h2=30N×5m=150J,W总=F3s2=25N×10m=250J,动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=60%.答:(1)在整个过程中拉力F的功率为33W;(2)石块离开水面后提升5m过程中,这个装置的机械效率是60%.【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、功的公式、功率的公式、机械效率公式、阿基米德原理的掌握和运用,知识点多、综合性强,属于难题.17.一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变.求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;(2)行驶过程中小轿车的功率;(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?【解答】解:(1)轿车沿水平方向做匀速直线运动,则F=F阻=1200N,小轿车牵引力所做的功:W=Fs=1200N×300m=3.6×105J;(2)∵v=,∴小轿车在水平路面匀速行驶的时间:t===20s,小轿车的功率:P===1.8×104W,(3)由P===Fv,∵P1=P2,∴F1v1=F2v2,即v2====10m/s.答:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功为3.6×105J;(2)行驶过程中小轿车的功率为1.8×104W;(3)其行驶速度应为10m/s.【点评】此题主要考查的是学生对速度、重力、功和功率计算公式的理解和掌握,难度不大,属于中档题.18.用一根绳子和两个滑轮,组成拉力向下的滑轮组,若每个滑轮重60N,最多能提起的重物为140N.求:(1)画出滑轮组的设计图?(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是多大?(3)此滑轮组机械效率是多大?(4)若1s内将此物体竖直提起0.2m,拉力功率是多大?【解答】解:(1)用一根绳子和两个滑轮,组成的滑轮组拉力向下,绳子先绕在定滑轮上,然后绕过动滑轮,如图所示:(2)已知最多能提起的重物为140N和每个滑轮重60N,则每段绳子能承受的最大拉力F=(G+G动)=(140N+60N)=100N.重物由两端绳子承担;则绳子能承受的最大拉力是200N;(3)该滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%==70%;(4)1s内将此物体竖直提起0.2m,则拉力移动的距离s=2h=2×0.2m=0.4m,拉力做功W=Fs=100N×0.4m=40J,拉力功率P===40W.答:(1)见上图;(2)不计摩擦,绳子能承受的最大拉力是200N;(3)此滑轮组机械效率是70%;(4)拉力功率是40W.【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,基础性题目.19.用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组,若每个滑轮重100N,绳的最大承受力为200N.求:(1)画出滑轮组的装配图;(2)用此滑轮组最多能提起多重的物体?【解答】解:(1)从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有5段绳子承担物重,这就是最省力的绕法.如图所示:(2)F=(G+G动),拉力最大,则物重最重,则物体最重的重力G=5F﹣G动=5×200N﹣100N=900N;故的答案为:(1)如图所示:;(2)用此滑轮组最多能提起900N重的物体.【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点,滑轮组的最省力绕法中注意绳子股数的确定方法.基础性题目.20.用如图所示的机械拉着重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多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.【解答】解:滑轮组的机械效率η====80%.拉力F运动的距离S1=3S物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m,所以10s内拉力做的功是W=FS1=50N×6m=300J.答:滑轮组的机械效率为80%,10s内拉力做的功是300J.【点评】本题考查机械效率和距离以及做功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析动滑轮上绳子的段数,还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离.21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功;(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?【解答】解:(1)h=3m×5=15m,∴S=3h=3×15m=45m,∴t===150s.答:小明所用的时间为150s.(2)拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J,拉力的功率P===108W.答:拉力的功率为108W.(3)W有=Gh=900N×15m=13500J,∴W额外=W总﹣W有=16200J﹣13500J=2700J.答:所做的额外功为2700J.(4)因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,故η越小.【点评】本题考查了功率和额外功、机械效率的理解.正确理解物体上升的高度是解题的关键.。
(完整版)滑轮组公式
滑轮组公式
一、竖直方向 (忽略绳重及摩擦)
()动物G 1+=G n
F nh S =
G F nV V =
%100G G G %100G G n
1n G %100nF
%100Fnh %100FS h G %100W ⨯+=⨯+=⨯=⨯=⨯=⨯=动物物动物物物物物总
有用)(ηηηG h G W 提高滑轮组机械效率的方法
1、增加物重(G 物)
2、减小动滑轮自重(G 动)
3、减小绳重及摩擦
注:滑轮组机械效率与滑轮组绕法(绳子段数n )及物体被提高的高度无关。
二、水平方向 (忽略绳重及摩擦)(动滑轮重力及物体重力不做功)
A F n
F 1= 'nS S = FA F nV V =
%100nF F %100FnS'S'F %100FS S'F %100W A A A ⨯=⨯=⨯=⨯=ηη总
有用W
提高滑轮组机械效率的方法
1、增大物体重力(增大摩擦力)
2、减小绳重及摩擦
注:滑轮组机械效率与滑轮组绕法(绳子段数n)及物体被拉动的距离无关. 斜面公式
使用简单机械,目的是为了省力,工作轻松.
但使用简单机械,省力一定会费距离.即省力不省功。
有用功找法:抛开一切工具,我要达到什么目的,亲自去做所需要的功(能量)即为
有用功.
总功的找法:人使用工具亲自做了多少功,即总功。
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”)。
(完整版)初中物理滑轮组经典习题25道(含详细答案)
滑轮组经典习题 30 道一、选择题(共18 小题)1、(2009•包头)如图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是()A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F 做功的功率为0.3WD、该滑轮组的机械效率为83.3%2、如图所示,斜面长为3cm,高为lm,工人用400N 沿斜面方向的力将重为840N 的箱子推到车上.在这过程中()A、有用功是400J,总功是840JB、有用功是840J,额外功是400JC、总功是12O0J,机械效率是7O%D、有用功是400J,机械效率是7O%3、如图所示,小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组.他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上,两次吊重物时他拉绳的速度相同.不计摩擦和绳重,下列说法正确的是()A、两次吊物,小明所做的功和功率的多少相同,甲装置的效率高B、两次吊物,小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物,小明所做的功率的大小和效率的高低相同,用甲装置做的功多D、两次吊物,小明所做的功的多少和效率的高低相同,用乙装置时功率大4、(2010•泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N 的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是()A、67%B、73%C、83%D、100%5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1 和G2 提升到相同的高度,则()A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2 做功的功率大D、F1、F2 做功的功率一样大6、用完全相同的A、B 两个滑轮组(绳重及摩擦忽略不计),分别提升重为G1和G2的两物体,若G1>G2,它们的机械效率分别为ηA 和ηB,则()A、ηA>ηBB、ηA<ηBC、ηA=ηBD、无法判断7、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、6:7B、7:6C、5:6D、5:78、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;(2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关;(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;(4)滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关.然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是()A、(1)B、(2)C、(3)D、(4)9、(2007•恩施州)下列关于简单机械的理解,正确的是()A、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关B、吃饭时,筷子是个省力杠杆C、使用杠杆,就是为了省力D、使用定滑轮不省力,但可以省距离10、(2006•大连)如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G 物,动滑轮的重力为G 动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为()G 物+ G动A、2G物B、2ηG+ G G动物η动C、ηD、2(1﹣η)11、(2011•包头)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300NC、拉力F 做的功是600JD、拉力F 的功率是40W12、有一人用同一滑轮组分别将重1000N 和2000N 的物体匀速提升5m,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,,则上述两种情况中不正确的是()A、滑轮组的机械效率不相等B、人做的额外功相等C、人做的总功相等D、绳子自由端移动的距离相等13、从井中提水时,常常会发生吊水桶落入井里的事情.用物理知识分析下列说法,其中错误的是()A、用吊水桶向上提水,人对桶和水做的功都是有用功B、用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功C、吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水,这时人对水做的功是额外功D、吊水桶掉在井里,打捞水桶时,人对桶做的功是有用功14、下列关于机械效率的说法中,正确的是()A、做功多的机械,机械效率一定高B、越省力的机械,机械效率越高C、使用机械的目的是为了提高机械效率D、使用任何机械,它的机械效率都小于115、(2007•无锡)如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则()A、W1=W2,η1=η2B、W1=W2,η1<η2C、W1<W2,η1>η2D、W1>W2,η1<η216、(2011•烟台)在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η 定、η动、η组,则下列选项正确的是()A、η组<η动<η定B、η定<η动<η组C、η动<η定<η组D、η定<η组<η动17、(2010•广西)用如图所示的滑轮组提起重1000N 的货物,所用拉力是400N,绳的自由端被拉下2m.关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是()A、总功是800JB、额外功是100JC、有用功是400JD、机械效率是62.5%18、通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效率的是()A、增加动滑轮,减小拉力B、改用质量小的动滑轮C、减少提升高度,减少做功D、增加提升重物重力,增大有用功二、填空题(共12 小题)19、一座高达40 米的大桥,总长为8350 米,其中正桥只有850 米,而两侧引桥却长达7500 米.一座大桥为什么要有这么长的引桥呢?小明很奇怪,请教老师后.他明白了引桥相当于一个斜面.(1)小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸.在保持斜面高度不变的情况下,改变斜面的长度.发现斜面越长,拉动小车匀速上升的力F 越小.由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到(“省力“或“省功“)的作用.(2 )一辆总质量为2000 千克的汽车以10 米/秒的速度匀速通过一侧引桥(长3750 米),需要的时间为秒,所做的有用功为焦.20、(2008•黄冈)建筑工地上,施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图).绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊N 的建筑材料,实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N 的建筑材料,且将建筑材料1s 内匀速吊起了1m,起重机的功率是W,机械效率为.若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将.(“增大”、“减小”或“不变”)21、(2010•攀枝花)如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N 的力把重1600N 的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是J,斜面的机械效率是.22、(2010•黄冈)如图是某商场的自动扶梯.扶梯的部分几何尺寸如图所示,质量为50kg 的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s 的速皮匀速上行.则扶梯对他做的功是J,对他做功的功率是W.如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将(填“变大”、“变小”或“不变”).若小华为较快上楼,在扶梯以上述速度上行的同时,他又相对扶梯以1m/s 的速度在扶梯上向上步行,则他从一楼到达二楼所需的时间为s.23、用如图所示的滑轮组提升重1500N 的物体,拉力F 的大小为400N,若将物体提升0.3m,则拉力做的功为J,该装置的机械效率为.24、(2004•河北)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.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m/s 时,拉力的功率为54W.(取g=10N/kg,绳重与摩擦不计)25、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)答案与评分标准一、选择题(共18 小题)1、(2009•包头)如图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是()A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F 做功的功率为0.3WD、该滑轮组的机械效率为83.3%考点:滑轮组及其工作特点;功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算。
滑轮组计算题专题练习
滑轮组计算题专题练习1.如图所示;一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上;他用500N的拉力;在20s内将800N的重物匀速提升1m.求:1拉重物前;人对地面的压强;2拉力做功的功率;3滑轮组的机械效率.2.一个边长为lm;重为2000N的正方体箱子静止在水平;地面上.如图所示;某人利用滑轮组以0.2m/s的速度;匀速把箱子提高了4m.则:1箱子放在水平地面上静止时;它对地面的压强为多大2提起箱子的过程中;绳子自由端向下拉动的速度大小为多少3滑轮组的机械效率为80%;作用在绳子自由端的拉力F的功率为多少3.造福于资阳人民的“毗河引水”工程正在如火如荼的进行建设;如图所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图.若渡槽设计高度为h=10m.每一段组件质量为m=2×103kg;升降机最大功率为P=40k W;每根钢丝绳上能承受的最大拉力是F0=4×104N;不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力;取g=10N/kg;求:1该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件.2某次提升中;升降机最大功率在t=20s内将3段渡槽组件从地面匀速提升值设计高度;求钢丝绳拉力的功率P1和升降机的机械效率η.4.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M;已知被提升的物体M质量为76kg;M的体积为3×10-3m3;在M物体未露出水面的过程中;绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度;此过程中;拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示;不计绳重和摩擦力大小.求:g=10N/kg1求物体M的重力2求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力3求滑轮组提升重物的机械效率5.如图所示;是起重机吊臂上滑轮组的示意图.用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上;若每块石板的重力均为1.2×104N.当滑轮组一次提升一块石板时;钢丝绳的拉力F的功率为3000W;此时滑轮组的机械效率为80%;不计摩擦和钢丝绳的重力;求:1在此过程中;石板匀速上升时的速度是多少2若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上;则此时钢丝绳的拉力F是多少6.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼;每次运送量不定;滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙;滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计;g取10N/kg.1若某次运送建材的质量为50kg;则建材的重力是多少2若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m;作用在钢绳上的拉力为200N;求拉力的功率;3当滑轮组的机械效率为60%时;运动建材的重力是多大7.如图所示;利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体.已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍;物体被匀速拉动的距离为1m.当物体质量为2kg时;滑轮组的机械效率为50%;不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力.求:1物体质量为2kg时;在水平面上受到的滑动摩擦力;2动滑轮的重力;3物体质量为10kg;以0.1m/s的速度匀速运动时;拉力F的功率.8.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800N的建筑材料A在50s的时间里;匀速竖直上升了10m.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200W.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.9.用滑轮组与电动机结合使用可节省人力;提高工作效率.如图所示;是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图;已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变;箱子质量300kg、体积0.1m3;每个滑轮重200N;水深6m;水面离地面4m;将箱子从水底提到地面时;用时间24s不计绳重、摩擦和水的阻力;取g=10N/kg.求:1箱子在水底时下表面受到水的压强.2电动机把箱子提升到地面做的总功.3整个打捞过程中;滑轮组机械效率的最大值.4整个打捞过程中;箱子上升的最大速度.10.用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中;所用拉力F=50N;不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.1求上述过程中的有用功W有用;2求上述过程中的总功W总;3求滑轮组的机械效率η.11.某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究如图所示.该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成;AC为连接硬杆与盖板的细绳.随着水位的上升;盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加;当浮球B刚好浸没到水中时;硬杆OB处于水平状态;盖板C恰好被打开;水箱中的水通过排水管排出.经测量浮球B的体积为1×10-3m3;盖板的横截面积为6×10-3m2;O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍.不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度.求:g=10N/kg 1水箱内所能注入水的最大深度;2在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力;如果考虑它们的重力;你认为设计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作写出一种措施即可。
中考物理力学压轴题(滑轮组的计算)【优质】
主题20 滑轮组的计算中考真题(2011年成都市)为了将放置在水平地面上、重G=100 N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.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,求:(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(2)在1~2 s内,拉力F做的功W.(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p.【解析】(1)在2~3 s内,重物做匀速运动,v3=2.50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍.P=F3v3=100 W;η=(W有用/W总)×100%=[Gh3/(3F3h3)]×100%=83.33%;(2)在1~2 s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m.W=3F2h2,代入数据解得W=187.5 J;(3)动滑轮重G动=3F3-G=20N,在0~1s 内.拉力F1=30N.把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力的作用处于静止状态.支持力F支=G+G动-3F1=30N,重物对地面的压力F压=F支=30 N,P=F压/S =30 N/(5×10-2m2)=600 Pa.拓展延伸1.随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察该装置后,想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.2.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若车重为8×104 N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?3.如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40 s内移动了8m,拉力F做的功为1 280 J.(1)求拉力F的大小和功率;(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦).精要评点本主题以滑轮组为纽带,重在考查学生利用相关知识进行计算的能力,滑轮组的呈现方式富有变化.既有竖直方向的,又有水平方向的,还有竖直方向与水平方向结合的;既有一定一动的.也有一定二动的,还有二定一动的;既有明确给出已知条件的,又有将已知条件隐含在函数图像上的,通过上述的处理,能有效地考查学生灵活应用物理知识解决实际问题的综合能力,涉及本套试题的知识点及其相关计算公式有:滑轮组绳子自由端的拉力F=(G物+G动)/n……①,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系S=nh……②,机械效率的计算公式η=W有用/W总……③,η=G/nF……④,η=G/(G+G动)……⑤,重力G=mg……⑥,功率P=W/t……⑦,P=Fv……⑧.失分点跟踪1.在综合分析评估两个方案时,失分在不能从效率、省力、安全这三个方面进行综合考虑.事实上,小明的方案机械效率高,爸爸的方案比较省力,但小明的方案比较安全,综合上述三个因素分析,还是小明的方案好.2.在计算司机做功的功率时,失分在错将汽车前进的速度当作司机拉动绳子的速度,导致错解得功率P=Fv=75 W.在求拉力F的大小时,失分也在错将物体移动8m视为拉力F移动的距离为8 m,导致计算的错误.所以在有关滑轮组的计算中,一定要注意,物体的移动距离或速度与绳子自由端移动距离或速度是不同的,它们之间的换算关系是s=nh,v绳=nv物.参考答案1.(1)没有(2)如答图正确.(3)22/21.(4)小明的方案更好一些.2.(1)750N.(2)300W.3.(1)32 W;(2)8N.一、选择题(本题共12小题,每小题各2分,共24分)1.下面是对日常生活中一些物品的质量和长度的估计,其中最接近实际的是A.一个苹果的质量约为1.5kg B.20个鸡蛋的质量约为500gC.比赛用篮球的直径约为25cm D.普通学生课桌的高度约为150cm2.为宣传“绿色出行,低碳生活”理念,三个好朋友在某景点进行了一场有趣的运动比赛。
滑轮组物理公式
滑轮组物理公式
滑轮组是一种机械系统,由多个滑轮(定轮和动轮)构成。
在力
的作用下,滑轮组可以改变力的方向和大小,从而实现简化力的作用。
关于滑轮组的物理公式如下:
1. 滑轮组的力比公式
力比指滑轮组所能提供的力的大小与所需要的力的大小之比,即Fv/Fh,其中Fv为竖直方向所需的力,Fh为水平方向所需的力。
若滑
轮组中滑轮的数目为n,则力比为:Fv/Fh=n
2. 滑轮组的机械优势公式
滑轮组的机械优势指所需力的大小与所提供力的大小之比,即
Fh/Fv。
若滑轮组中滑轮的数目为n,则机械优势为:Fh/Fv=n
3. 滑轮组的理论效率公式
滑轮组的理论效率指所提供功率与所需功率之比。
由于滑轮组存
在摩擦力,因此实际效率一般小于理论效率。
滑轮组的理论效率公式为:η=(Fh×vh)/(Fv×vv)
其中,η为理论效率;Fh为水平方向的力;vh为水平方向的速度;Fv为竖直方向的力;vv为竖直方向的速度。
总之,滑轮组的物理公式与力的作用、功率、电能转化等概念密
切相关,是学习机械力学和牛顿力学等重要基础知识之一。
各种滑轮及机械效率公式总表
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
2022年中考物理微专题复习 专题16 滑轮组中考问题考法与解法(教师版含解析)
专题16 滑轮组问题考法与解法知识点1:用滑轮组竖直提升物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法(1)有用功W有用=Gh(2)总功W总=Fs(3)额外功W额外=W总—W有用(4) s=nh其中h是重物G被提升的高度,s是动力F 移动的距离, n是动滑轮上的绳子段数。
(5)滑轮组机械效率的求解用滑轮组提升物体时,有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100% η=(W有用/W总)×100%= (G / nF ) ×100%知识点2:用滑轮组水平拉动物体有用功、额外功和总功以及机械效率的求法(1)有用功W有用= fs2(2)总功W总= F s1(3)额外功W额外=W总—W有用(4)s1= ns2其中s1是动力F 移动的距离,s2是重物水平移动的距离,f是物体匀速运动受到的阻力, n是动滑轮上的绳子段数。
(5)滑轮组机械效率的求解用滑轮组水平拉动物体时,有用功和总功的比值.称为滑轮组机械效率。
滑轮组机械效率公式:η=(W有用/W总)×100% η=(W有用/W总)×100%= (fs2/ F s1) ×100%知识点3:探究滑轮组的机械效率实验(1)原理:η=W有/W总(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)注意:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的是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:1)动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
2)提升重物越重,做的有用功相对就多。
3)摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
【例题1】(2020四川南充)如图所示,重为2N的物体A放在水平桌面上,重为5N的物体B挂在动滑轮下,每个滑轮重为1N(不计绳重和摩擦),B恰好可以匀速下降。
滑轮组计算题专题练习年
滑轮组计算题专题练习1.如图所示,一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上,他用500N的拉力,在20s内将800N的重物匀速提升1m.求:2.(1)拉重物前,人对地面的压强;3.(2)拉力做功的功率;4.(3)滑轮组的机械效率.5.6.7.8.2.一个边长为lm,重为2000N的正方体箱子静止在水平,地面上.如图所示,某人利用滑轮组以0.2m/s的速度,匀?速把箱子提高了4m.则:(1)箱子放在水平地面上静止时,它对地面的压强为多大?(2)提起箱子的过程中,绳子自由端向下拉动的速度大小为多少?(3)滑轮组的机械效率为80%,作用在绳子自由端的拉力F的功率为多少?4.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为76kg,M的体积为3×10-3m3,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小.求:(g=10N/kg)5.(1)求物体M的重力?6.(2)求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力?7.(3)求滑轮组提升重物的机械效率?8.9.10.11.5.如图所示,是起重机吊臂上滑轮组的示意图.用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上,若每块石板的重力均为1.2×104N.当滑轮组一次提升一块石板时,钢丝绳的拉力F的功率为3000W,此时滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和钢丝绳的重力,求:6.(1)在此过程中,石板匀速上升时的速度是多少?7.(2)若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上,则此时钢丝绳的拉力F是多少?8.9.10.11.12.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg.13.(1)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?14.(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率;15.(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运动建材的重力是多大?16.17.18.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体.已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m.当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力.求:19.(1)物体质量为2kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力;20.(2)动滑轮的重力;21.(3)物体质量为10kg,以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率.22.23.24.25.8.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800N的建筑材料A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m.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200W.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.9.用滑轮组与电动机结合使用可节省人力,提高工作效率.如图所示,是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图,已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变,箱子质量300kg、体积0.1m3,每个滑轮重200N,水深6m,水面离地面4m,将箱子从水底提到地面时,用时间24s(不计绳重、摩擦和水的阻力,取g=10N/kg).求:(1)箱子在水底时下表面受到水的压强.(2)电动机把箱子提升到地面做的总功.(3)整个打捞过程中,滑轮组机械效率的最大值.(4)整个打捞过程中,箱子上升的最大速度.10.用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=50N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.(1)求上述过程中的有用功W有用;(2)求上述过程中的总功W总;(3)求滑轮组的机械效率η.。
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滑轮的计算题基础容
1.货物上升的速度的公式 n v v 绳= 即货物上升的速度为绳子速度的n 分之一,n 是指绕过动滑轮的绳子根数。
2.关于滑轮组的一些公式(并告诉我字母是代表什么)
n G G F 物动拉+= n 是指绕过动滑轮的绳子根数
拉物拉物拉物总有
nF G nh F h G s F h G W W =⨯===η n 是指绕过动滑轮的绳子根数
Fv P = 即拉力的功率等于拉力大小与绳子移动速度的乘积。
3.kg 和N 之间的进率是多少
N N kg 108.91≈=
即:kg N kg N g /10/8.9≈= 意思是1kg 的物体受到地球的引力为9.8N ,粗略计算时为10N 。
另附:
1.关于“设计滑轮组”的典型例题
例一条绳子最多能承受1000N的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛的重物,画出滑轮组安装示意图.(动滑轮重及摩擦不计)
分析与解答:在处理这类问题时,首先要计算出承担物重的绳子段数 ,即 .注意 取整数,若计算出 是小数,都采用“入”的办法.例
如:本题中的 ,则 应取4,不能按四舍五入去处理.然后,根据 的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法.如果不要求改变用力方向,则只需要用一个定滑轮,绕线如图13-3-3(甲);如果要改变用力方向,则需要两个定滑轮,绕线如图13-3-3乙).
2.关于“用滑轮组水平地拉汽车”的典型例题
例用图13-3-4中所示的滑轮阻,将陷在泥地中的汽车拉出.若拉力F为900N,当匀速拉绳前进3m时,汽车受到泥地的阻力是多大?汽车前进了多少m?(不计机械自身摩擦) 已知:求:
分析:滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同,主要体现在阻力的表现形式,滑轮组竖直放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重;而水平放置时,阻力体现为地面对物体的摩擦.动力与阻力的关系可写成:,绳端移动距离和物体移动距离的关系是:.
解:由公式变形得,
据图13-3-4可知
由公式变形可得
答:汽车受到泥地的阻力是2700N,汽车前进了1m.
3.关于“根据滑轮组的绕线计算拉力”的典型例题
例如右图所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为,不计滑轮本身的重和摩擦.
分析:判断使用滑轮组时所用的力F的大小,关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体,即有几段绳子承担物体的重,不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小,也不能根据滑轮的总数来判断省力的大小.①在图A中,有三段绳子拉着物体,,②在图B中,有四段绳子拉着物体,③在图C中,有五段绳子拉着物体,
答案:,,
4.关于“在滑轮组中求物体运动速度”的典型例题
例如图所示,不计滑轮重力及摩擦,当绳子在恒力F的作用下以2/的速度匀速向下运动时,重物G的速度为().
A.l/B.2/
C.4/D.8/
分析:由于绳的自由端,动滑轮及重物C同时运动,因此求速度的问题就转化为求解各物体的移动距离的问题.
从图中可知,滑轮A是定滑轮,在相等时间,绳的自由端移动的距离与滑轮B的转轴移动的距离相等,即、滑轮B为动滑轮,在相等时间,绳自由端移动的距离是滑轮的轴移动的二倍.即,由此可知,即物体移动的速度是恒力F的作用点移动的速度的2倍,物体速度为4/.
答案:C
5.关于“滑轮组的计算题”的典型例题
例如图所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳的端点A的作用力N,重物与地面间的摩擦力为多大?将重物移动的距离为米,绳端A移动的距离为多少?不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦?
分析:由图中可见对于滑轮组,右测为定滑轮,左侧直接拉物体的是动滑轮,与此动滑轮连接的绳子段数有三段,每段绳子的拉力是F,所以动滑轮拉物体力.对被拉物体再进行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力,又由于重物沿水平面匀速运动,因此摩擦力与拉力大小相等.所以,滑轮对重物的作用力大小等于重物所受地面对它的摩擦力.将重物技动1,与动滑轮连接的三段绳子的端点都应当移动1,所以绳端A移动的距离应为3.
解题:已知:,
求:和
解:动滑轮拉物体的力,由二力平衡条件可知:
N
答案:N、
6.关于“滑轮与杠杆相结合”的典型例题
例如图所示,重物N,要使装置平衡,需要多大的拉力?
分析:这个装置是由滑轮和杠杆构成的机械组合,这里关键是确定滑轮是定滑轮还是动滑轮,在这图中可以看到杠杆A端所受拉力通过滑轮是由两段绳子所承担的,因此该滑轮应是动滑轮,然后根据杠杆的平衡条件可求出.
解题:已知:,牛顿
求:F
解:根据:有
∴
由于动滑轮省一半力.
答:为使装置平衡需要50N的拉力.
7 综合练习
1、一人用如图18所示.的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体,此时人对绳的拉力为120牛,不计绳重和摩擦.求:
(1)滑轮组的机械效率.
(2)如果人的体重为600牛,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛?
2、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。
若受到阻力是物重的0.1倍,求斜面的机械效率。
3.用如图所示的滑轮组提升G1=600N的重物,在重物匀速上升2m的过程中,拉力F1所做的功是1500J。
忽略摩擦和绳重。
求:
⑴滑轮组做的有用功W有用;
⑵滑轮组的机械效率h;
⑶若用此滑轮组提升G2=1200N的重物,使G2以0.5m/s的速度匀速升高时,所用拉力F2的功率。
4.用如图所示的滑轮提升重4.5×103N的货物A,使A在2s匀速升高2m。
如果拉力F的功率P=5kW,忽略绳重和轴摩擦。
(1)求:拉力F在2s做的功和滑轮的机械效率h。
(2)若用此滑轮匀速提升物体B时的机械效率h'=80%,求物体B受到的重力G B。
5.工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱。
工人的体重为G人=800N。
提升第一个货箱时,工人用F0=500N的竖直向下的力拉绳时,没有提起货箱。
工人用F1=600N的竖直向下的力拉绳时,货箱恰能以0.2m/s的速度匀速上升。
此时工人提升货箱的效率为62.5%。
第二个货箱比第一个货箱重500N,工人仍能提起第二个货箱以0.1m/s的速度匀速上升。
求:
⑴第一个货箱未被拉动时,水平地面对货箱的支持力;
⑵工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小。
6.如图11-86所示,一个工人用滑轮组提起1200 N的货物,所用的拉力是500N,绳的自由端在5 s被拉下3m。
求拉力的功率和机械效率.
7.在某工地上,工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体,他站在地面上用200N、的力往下拉绳,使物体匀速上升3m,滑轮组工作时的效率为75%.(1)求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功;(2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n,并画出这个滑轮组的示意图.
8.如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体,10S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?
A甲做的功多,甲的功率大B甲做的功多,乙的功率大
C乙做的功多,乙的功率大D甲乙做的功一样多,乙的功率大
9. 用钢丝绳系上一个重500N的物体,当钢丝绳拉着它匀速上升时,绳对物体的拉力是N,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力是N,当钢丝绳拉着物体以2m/s速度下降时,绳对物体的拉力是N。
10 .潜水员潜入湖面下20米深处时,受到湖水的压强是Pa;潜水员身体表面每平方米面积所受湖水压力是N。
(g取10N/kg)
11.如图所示,一个工人用滑轮组提起1200 N的货物,所用的拉力是500N,绳的自由端在5 s被拉下3m。
求拉力的功率和机械效率.
12、用功率30kW的电动机带动水泵抽水,供给高出水面30m的水箱,已知水箱的容积为60m3,抽水机装置的机械效率是60%,求:
(1)水箱装满水后,水箱水的质量。
(2)把水箱装满水所需要的时间。