滑轮滑轮组公式.计算题

滑轮的计算题基础内容

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，在相等时间内，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，在相等时间内，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内匀速升高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内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内被拉