滑轮组机械效率计算题

计算题专题练习（1）

1、如图所示，现将重为5N的物体A沿长，高的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求：

（1）物体A从底端到顶端的平均速度；

（2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率；

（3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数）

2、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离地面4 m高的砌墙处，所用拉力为200 N，时间为20 s，这次提升砖块过程中：(计算结果保留一位小数)

求:(1) 利用此滑轮组做的有用功；

(2)工人做的总功；

（3）工人做功的功率；

(4)该滑轮组的机械效率。

3、在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求：

（1）拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）拉力的大小．

4、“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。(g取10N／kg)

(1)现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。已知：AO=10m，OB=50m。若“塔身”的宽

度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O多远的地方?

(2)若“塔吊”20s内将质量为的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少?

5、如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。求：

⑴物体乙受到的重力G乙。

⑵若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。此时地面对人的支持力F3。

计算题专题练习（2）

1、如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物．动滑轮重400N．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15KW，水平地面上一物体A重

1600N，与地面的接触面积为4m2．（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）．请求：

（1）提升前，物体A对水平地面的压强．

（2）滑轮组提升重物A时的机械效率．

（3）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工

作过程中能提升重物的最大重力．

2、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量变化的图象如图15 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, 运送

建材的重力是多大?

3、如下图所示，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

12m，物体重，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力

，汽车受到的阻力为车重的倍。求：

（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉

力对滑轮组做了多少功？

（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）

（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至

井口需要多长时间？

（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？

4、图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底沿竖直方向吊离水面，整个起吊过程始终保持同一速度。图乙记录了钢缆绳对A的拉力F随时间t的变化（F1、F2、t1、t2均为已知）。已知长方体A 竖直方向的长为80cm、水的密度为ρ水，不考虑水流和水的阻力等因素的影响，求：

（1）长方体A未露出水面时受到的浮力F浮；

（2）长方体A的密度ρA；

（3）长方体A完全离开水面后，电动机的输出功

率为2000w，此时机械部分（滑轮和滑轮组）的

机械效率是多少？

5、如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意

图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重

300Kg，绳重核摩擦不计．现在用此起重机从水中把质量为2×103Kg，体积为的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3KW（g=10N/Kg，ρ水=×103Kg/m3）．求：

（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；

（2）物体离开水面前拉力F的大小；

（3）物体离开水面前上升的速度；

（4）物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大．

6、（13绵阳）2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度。试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船。

如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中

是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自

由端，挂钩挂着潜水器。吊装设备缓慢地将潜水

器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，

到达7000m出停留t2=，上升用时t3=。潜水器上

升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢

匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉

滑轮组绳子自由端的拉力F1=×104N，滑轮组的机

械效率η=80%。

已知潜水器总质量（含潜水员）m=×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=×103kg/m3，海水的密度ρ2=×103kg/m3，g取10N/kg。不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。求：

（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？

（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？

（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？