新滑輪機械效率計算專題

1、所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。繩重及滑80% （不滑輪組機械效率7滑輪組裝置如圖所示，若物體重為300N，拉力大小為120N，將重物勻速提高 2m，所用時間是10s，輪之間的摩擦不計，求：(1) 提起物體所做有用功(2) 拉力的功率(3) 該滑輪組機械效率.8 (2008?吳中區(qū)二模)利用如圖所示的滑輪組把重180N的物體勻速提高10m，已知滑輪組機械效率是計繩重和摩擦)，求：(1) 提升重物時做的有用功為多少？(2) 作用在繩子自由端的拉力為多大？(3) 用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時，滑輪組的機械效率是多大？同是寒窗苦讀，怎愿甘拜下風!14

2、9. 如圖，已知動滑輪重為 30N，物體質(zhì)量為12Kg，繩重及摩擦均不計.則:(1) 物體所受重力多大？( g=10N/kg )(2)勻速提起重物時所用的拉力多大?(3)此時，該滑輪組的機械效率是多少?10. 利用如圖所示的滑輪組把重 480N的物體提高10m，已知滑輪組的機械效率是 80% (不計繩重和摩擦)，求:(1) 有用功、所用拉力和動滑輪的重量；(2) 用此滑輪組吊起 600N的物體，滑輪組的機械效率又是多大？11 用如圖所示滑輪組提升重物人用200N的拉力F在30s內(nèi)使重為360N的物體勻速上升了 6m 不計繩重和摩擦，求：(1) 人拉繩子做功的功率；(2) 此滑輪組的機械效率；(

3、3) 若用此滑輪組將 600N的重物勻速向上提升了 10m則所用的拉力和拉力做的功各是多少？12.某人用如圖所示的滑輪組勻速提升 此過程中，求：拉力F所做的功； 滑輪組的機械效率； 滑輪組中動滑輪的重(不計摩擦和繩重) 拉力的功率.500N的重物，所用的拉力 F為300N，繩子自由端10s內(nèi)被拉下2m，在13 .如圖所示每個滑輪的重為500N，重物G的重量為1500N，繩索重及摩擦均不計.則:(1) 人在勻速提升重物時所用拉力為多大？(2) 重物被勻速提起1m的過程中，人所做的總功為多大？(3) 此時滑輪組的機械效率為多大？14. (2011?宜昌)建筑工地上，某施工人員利用如圖6所示的滑輪組

4、勻速提升重物若不計摩擦和繩重求：(1) 利用這個滑輪組勻速提升重為1200N的物體時，所用的拉力是 500N，此時滑輪組的機械效率是 80%，拉力做 功的功率是750W，求重物在1min內(nèi)勻速上升的高度？(2) 當用這個滑輪組勻速提升重為1800N的物體時，拉力是多少？15. 某人用如圖所示的滑輪組勻速提升540N的重物，所用的拉力 F為200N，繩子自由端被拉動 3m，在此過程中,求：(1) 拉力F所做的功；(2) 滑輪組的機械效率(不計繩重及摩擦)(3)如果用此滑輪組勻速提升440N的重物，求滑輪組此時的機械效率?16某工地上用如圖所示的滑輪組，勻速提升質(zhì)量為500kg的物體，在物體上升

5、0.8m的過程中，拉力 F的功率為2500W，此滑輪組的機械效率為80%，不計繩重和摩擦.(g=10N/kg )求：(1) 滑輪組做的有用功；(2) 物體上升的速度；(3) 動滑輪的重力；(4) 若用該滑輪組吊起 6250N的重物則拉力為多大？此時的機械效率為多少？17. 如圖所示，工人將重為 240N的物體勻速提起，在 2s內(nèi)繩端上升了 3m，若此時滑輪組的機械效率為80%，不計繩重和摩擦求(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) 若將540N的物體勻速提高1m，此時滑輪組的機械效率是多少？2318. (2006?泉州)用如圖所示滑輪組將重6X102n的物

6、體勻速提高2m，拉力所做的功為2X10J，所用的時間為20s.求：(1) 有用功；(2) 拉力的功率；(3) 該滑輪組的機械效率.19用如圖所示的滑輪組勻速提升重為 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) 滑輪組的機械效率.480N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3m所用的時間為10s.20. (2009?岳陽一模)如圖，用滑輪組將重 求：(1) 所做的有用功為多少？(2) 該滑輪組的機械效率為多少？(3) 拉力做功的功率為多少？900N的物體在10s內(nèi)勻速提高2m，所用的拉力為 400N，此過程中,21. (2008?鎮(zhèn)江)用如圖所示的滑輪組

7、勻速提升重為480N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3 m所用的時間為10s不計繩重和摩擦，求：(1) 做的有用功；(2) 動滑輪的重力；(3) 拉力的功率；(4) 滑輪組的機械效率.已知鋼錠與地面的摩擦力F1為1200N，若此時滑輪組的機械效率為80%，22. 用如圖所示的滑輪組來勻速拉動鋼錠, 物體速度為1m/s. 拉繩的速度是多少？ 拉繩的力F至少為多大？23 .用如圖所示的滑輪組來勻速拉動鋼錠，已知鋼錠重6000N，它與地面間的摩擦力 f為1500N，若此時滑輪組的機械效率為80% ;物體速度為1m/s(1) 2s內(nèi)鋼錠的重力所做的功；(2) 求拉繩子的速度是多少？(3) 求

8、拉繩子的力 F為多大？拉力F的功率是多少？(4) 在不改變鋼錠與地面間摩擦力大小的條件下，如果想用更小的力拉動鋼錠，請你提出一條可行的建議.24 用如圖的滑輪組水平地拉動物體已知物重為 時物體以0.5m/s的速度勻速移動.求：1000N，物體與地面間的摩擦力是240N，當繩端的拉力是 100N(1) 人拉繩端的移動速度;(2) 滑輪組的機械效率.25用如圖所示的滑輪組，在水平地面上拉動重物G，已知繩自由端拉力 F為600N時，恰能讓物體以1cm/s的速度勻速向前運動(繩子足夠長)，此時滑輪組的機械效率為75%，求：(1) 物體G與地面的摩擦力.(2) 繩自由端拉力 F的功率.(3) 繩自由端拉

9、力F做功1分鐘的過程中，額外功是多少.' * F壬* 3 *匸八尹丿26 .如圖，用滑輪組拉物體 A使它以2米/秒的速度沿水平面勻速運動，已知拉力F為5牛，滑輪組的機械效率為80% .求：(1) 在2秒內(nèi)拉力F做的功多大？(2) 拉力F的功率多大？(3) 物體與地面間的摩擦力為多大？27.如圖所示，已知物體A重1000N，與地面的摩擦力是 300N，人通過滑輪組拉動物體使其在10s內(nèi)勻速運動1m，如果滑輪組的機械效率為 60%，求：(1) 人做的總功；(2)人的拉力；(3)人拉繩的功率.4G動_岳5附45M_500n=N，333肘育&h G'455N肘總=甘s血八lx啰

10、“F則G動=45N，提升G'=455N的重物時,n =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) 由效率公式求出滑輪組的效率.,解：(1)有用功 W 有=Gh=300N X2m=600J;(2) 由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3, 拉力移動的距離 s=nh=3>2m=6m，拉力的功 W=Fs=120N 0m=72OJ， 拉力的功率 P=£=一 =72W ;t 10s|(3) 滑輪組效率：耳有 xioo%=6Q°J X100%83.3%;W720J答：(1 )提起物體所做有用

11、功為600J;(2)拉力的功率為 72W ;3)該滑輪組機械效率 83.3% .&分 析：n， s=nh;知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功;從圖中讀出滑輪組承擔物重的繩子段數(shù)(1)(2)知道物重和滑輪組的機械效率，禾U用=求拉力大小;Fs nF(3)在不計繩重和摩擦的情況下，利用的物體吊起用的拉力，最后利用nF拉=先求出動滑輪的重，再利用這個公式求將重n"=:G =455N求此時的機械效率.即總Fs| nF解：(1) 滑輪組所做的有用功：W w=Gh=180N xi0m=1800J ;(2) 由圖知,n=3，-nFnF，$3答：(1)提升重物時做的有用功為(2)(3

12、)1800J;作用在繩子自由端的拉力為75N ;用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時，滑輪組的機械效率是91%.9., 已知：m=12kg g=1ON/kg Go=30N求：(1) G= ? ( 2) F= ? ( 3) n= ?解：(1) 物體受到的重力為 G=mg=12kg xi0N/kg=120N ;(2) 作用在繩子自由端的拉力為卍丄(G+Go)=二X ( 120N+30N ) =50N ;33(3) 設物體上升h，則繩子拉下3h，滑輪組的機械效率為育用.:Gh :八:=L20N=咗|丹=F-3hnF3X50NX00%=80% .(2)勻速提起重物時所用的拉力為50N;3)此時，該滑

13、輪組的機械效率是80%.從圖中讀出滑輪組承擔物重的繩子段數(shù)n， s=nh;1)知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；知道物重和滑輪組的機械效率，利用"=.G10.分析：答：(1 )物體所受重力為120N ;不計繩重和摩擦，利用求拉力大小;F=_ (G 物+G動)求動滑輪的重;n(2)求出了動滑輪的重，再利用F=!(G 物+G動)求將重G'=600N的物體吊起用的拉力，最后利用亠亠求此時的機械效率.則 G 動=120N ;(2)提升G =600N的重物時,怦總解：(1) 滑輪組所做的有用功:W w=Gh=480N X0m=4800J ;由圖知，n=3，點評:11分析：答：

14、(1)提升重物時做的有用功為4800J;拉力為200N;動滑輪的重為120N ;(3) 用此滑輪組勻速吊起重為600N的物體時，滑輪組的機械效率是83.3%.本題考查了機械效率的計算，利用好繩子的重力和摩擦力不計時拉力F拉蘭邊和推導公式耳冬型上n即總Fs nF是本題的關鍵.由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2， s=2h，W(1) 根據(jù) W=Fs求出總功，根據(jù) 卩=丄求出人做功的功率；(2) 根據(jù) W=Gh求出人做的有用功，根據(jù)效率公式求出滑輪組的機械效率；600N的重物勻速向上的拉(3) 根據(jù)F= (G物+G動)的變形式求出動滑輪的重；然后可求用此滑輪組將n力，再利用 W=Fs求拉力做的功.解

15、：(1)由圖知 n=2， s=2h=2 X5m=12m，人做的總功：W =Fs=200N X2m=2400J;人做功的功率：P=80W ；t 30e(2) 人做的有用功：W 有=6人=360” XJm=2160J;滑輪組的機械效率：>100%=坐2! X1OO%=9O% ；2400J(3) 不計摩擦和繩重F= (G 物+G 動)2.所用動滑輪的重：G 動=2F - G=2 X200N - 360N=40N ;若用此滑輪組將 600N的重物，則拉力 Fi丄(G物1+G動)=二(600N+40N ) =320N ;H2拉力做的功 W仁F1S1=320N > >0m=6400J .

16、答：(1 )人拉繩子做功的功率為 80W;(2)此滑輪組的機械效率為90%;3)則所用的拉力為 320N，拉力做的功為6400J.12.已知：n=2G=500NF=300N s=2m t=10s求：(1) W= ? ( 2) n= ? ( 3) G 動=?( 4) P= ? 解：(1) 拉力做的功為 W=Fs=300N X2m=600J;(2) 物體上升的高度為 h=1m，2 2拉力做的有用功為 W有用=Gh=500N >m=500J，滑輪組的機械效率為耳有用>00%=翌H >00% P3%;聞600J(3) / F=-l (G+G 動)，2.動滑輪的重力為 G 動=2F-

17、G=2 >300N - 500N=100N ;(4) 拉力的功率是 P=60W .110s答：(1) 拉力做的功為 600J;2) 滑輪組的機械效率為 83%;(3) 動滑輪的重力為 G 動=2F - G=2 X300N - 500N=100N ;4)拉力的功率是 60W .13 分(1)繩索重及摩擦均不計，提起物體所用的力是物重和動滑輪重的n分之一；析： (2)已知物體上升高度可以得到繩子作用點移動的距離；已知拉力和繩子自由端移動的距離，禾U用公式W=Fs得到總功； W有甲(3) 已知物重和物體上升高度，可以得到有用功；已知有用功和總功，利用公式n=計算機械效率.已知：G 動=500N

18、，G 物=1500N，h=1m，s=2h=2m求：(1) F=?( 2) W 總=? ( 3) n=?解：(1)(2)(3)F= X( G 物+G 動)千 X (1500N+500N ) =1000N ;重物被勻速提起 1m的過程中，人所做的總功為W總=Fs=1000N X2m=2000J;拉力做的有用功為 W有=Gh=1500N Xm=1500J;人在勻速提升重物時所用拉力為滑輪組的機械效率為n="有甲MOO%#。J xioo%=75% .即總2000J答：(1) 所用的拉力是1000N ;2) 人所做的總功是 2000J;3) 機械效率為75%.14., 解：(1 )由題意知，拉

19、力在 1min做的功為： W總=Pt=750W W0s=45000J 根據(jù) W 總=Fs 得 s="=90mf soon由圖知，此滑輪組由三段繩子承擔物重，所以s=3h貝V h=_s=_L >90m=30m33答：重物在1min內(nèi)上升的高度是 30m.(2) 因為滑輪組由3段繩子承擔物重，所以F=_ (G物+G動)3G 動=3 X500N 1200N=300N貝y 卩'=丄(G 物+G 動)=丄X (1800N+300N ) =700N33答：當用這個滑輪組勻速提升重為1800N的物體時，拉力是 700N .15.分析：(1)根據(jù)(2)根據(jù)(3)根據(jù)W=Fs求出拉力做的

20、功；=Gh =衛(wèi)求出機械效率；'W總 F3h亦F=- (G+G動)求出動滑輪重，根據(jù)=3一-.；Gh+G 動 hG+G動求出機械效率.n已知：求：(1)拉力F所做的功W= ? ; (2)滑輪組的機械效率 解：(1)拉力做的功 W=Fs=200N X3m=600J;(2)滑輪組的機械效率：物重G1=540N，拉力F=200N，拉力移動距離 s=3m，物重 G2=440Nn仁？；( 3)滑輪組此時的機械效率r2= ?W有用(3) / F=-L ( G+G 動)>00%=需 >00%=X00%=3X 200WX00%=90%;動滑輪重 G 動=3F - G仁3 X00N - 54

21、0N=60N， 滑輪組此時的機械效率：W有用陌答：(1)拉力F所做的功為600J;(2)(3)r2=X00%=Gh+G 動 hX100%=X00%=440N+60NX00%=88% .滑輪組的機械效率為90%;滑輪組此時的機械效率為 88%.16., 解：(1) / m=500kg， g=10N/kg，物體的重力為： G=mg=500kg X0N/kg=5000N ; 而 h=0.8m，滑輪組做的有用功為：W有=Gh=5000N ».8m=4000J .(2) 從圖可知，該滑輪組有3段繩子吊著物體，拉力移動的距離為：S=3h=3 X).8m=2.4m ;而此滑輪組的機械效率為r=80

22、%，所做的總功為：W總=戶"=一=5000J ;r |又/拉力F的功率為 P=2500W，做功的時間為：t=一=2s，P 2500W則物體上升的速度為：v=Jj= -丄=0.4m/s .t 2s（3） / W 總=5000J，S=2.4m，w&_500QJ_6250拉力的大小為：F=S 2. 4m不計繩重和摩擦，F(xiàn)=2 （G+G動），即3362503N= X ( 5000N+G 動)，3解得：G動=1250N .17.（4）用該滑輪組吊起滑輪組的機械效率為:育用S250N3嚴3X2500N6250N的重物時，拉力的大小為:P3.3%.答：（1）滑輪組做的有用功為4000J.F

23、'j (G+G 動)=1 .3(6250N+1250N ) =2500N ;（2）物體上升的速度為O.4m/s.3）動滑輪的重力為 1250N .4） 若用該滑輪組吊起 6250N的重物則拉力為2500N，此時的機械效率為 83.3% .解：（1）由圖知,n=3，/ s=3h， s=3m， h=s=X3m=1m，33使用滑輪組做的有用功:W 有用=Gh=240N X1m=240J;使用滑輪組做的總功：HI_=300J;so%W總=:; S3d/ W 總=Fs，/不計繩重和摩擦，拉力 F= 1 （G 物+G輪），即：100N=丄(240N+G 輪), G 輪=3 X00N - 240N=

24、60N，當提升540N物體時，拉力：r 3此時滑輪組的機械效率：F=(G 物'+G 輪)丄(540N+60N ) =200N，33w有甫G物h1XOO%= XOO%=T fj s rJ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）若將540N的物體勻速提高1m，此時滑輪組的機械效率是90%.盯X3hXOO%=X00%壽胳3X200NX00%=90% .18.解：（1）用滑輪組提升物體做的有用功:W 有用=Gh=6 X102NX2m=1.2 X03J（2）拉力的做功功率：所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)

25、。P=100W ；円總=2X 閃t20 e(3) 滑輪組的機械效率80%.同是寒窗苦讀，怎愿甘拜下風!16點評:>100%=w有用1. 2X L0J 2X 1巧 答：(1 )有用功為1.2>03j；(2) 拉力的功率為 100W ;(3) 該滑輪組的機械效率為 本題考查了學生對有用功、 算方法是本題的關鍵.X100%=60% .60%.總功、機械效率、功率的掌握和運用，能區(qū)分使用滑輪組時有用功和總功的計19.1800J,=75%;卡總卩如0J ；解：(1 )重物上升的速度 v=0.3m/s;t 10s|(2) 拉力所做的有用功 W有用=Gh=480N >3m=144OJ;(3

26、) 讀圖可知 s=3h=9m，拉力所做的總功 W =Fs=200N >9m=1800J，拉力的功率 P=J=180W;T ICsW首田(4) 滑輪組的機械效率 n=80%.id'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) 滑輪組的機械效率是 80%.20., 解：(1) W 有用=Gh=900N >m=1800J(3) 由圖知，n=3，s=3h=3 >2m=6m， 拉力做功：W =Fs=400N X5m=2400J，滑輪組的機械效率:(3)拉力做功功率：答：(1 )所做的有用功為1800J;(2

27、)該滑輪組的機械效率為 75%;(3) 拉力做功的功率為 240W.21.,解：(1)做的有用功:(2)動滑輪的重力：3)拉力所做的功：拉力的功率：P總W 有用=Gh=480N >3m=1440J.G 動=門卩G 物=3 >200N - 480N=120N .W 總=FS=nFh=3 >200N X3m=1800J; 阻理叮=180W.(4)滑輪組的機械效率:>00%-曲叮1800J答：(1)做的有用功為1440J，(2)動滑輪的重力為120N，(3)拉力的功率180W，(4)滑輪組的機械效率>00%=80% .22., 解：(1 )由圖可知，經(jīng)過動滑輪的繩子股數(shù)

28、為3股，拉繩的速度是物體速度的3倍，故拉繩的速度 v=1m/s X3=3m/s;答：拉繩的速度是 3m/s；所謂的光輝歲月，并不是以后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。恤氏繩=護孔物韋得:F=-1'-l- =625N ；/ P=3口 3X80 評Fs=Fv 繩，1 t(2) 假設物體前進距離為 s，則克服摩擦力做的功 W'=Fis，拉力做的功 W=F X3s=3Fs， 層F j s1200Nn= XIOO%=X1OO%=X1OO%=8O%，W3Fs3F所以 F=500N，答：拉繩的力 F至少為500N ;(3) P=Fv=500N X3m/s=1500W，答：拉力的

29、功率是 1500W.23., 解：(1 )鋼錠在水平方向上移動，在重力方向上沒有移動的距離，所以重力做功為0;(2)由圖可知動滑輪的繩子段數(shù)n=3，則拉繩子的速度 v繩=nv物=3Xm/s=3m/s ;(3) / W fs 物；/. W有=fs物；W總=卩$繩；另s繩=3s物； 由滬沁=空=化物廷得:同是寒窗苦讀，怎愿甘拜下風!18功率 p=Fv 繩=625N X3m/s=1875W ；(4) 根據(jù)影響摩擦力的因素可知，將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，可大大減小摩擦力；故建議為：在物體下面 裝上輪子.答：(1) 2s內(nèi)鋼錠的重力所做的功為0;(2)拉繩子的速度是 3m/s；3) 拉繩子的力 F為625

30、N，拉力F的功率是1875W；4) 在不改變鋼錠與地面間摩擦力大小的條件下，如果想用更小的力拉動鋼錠，可將墻上的滑輪和鋼錠上 的滑輪交換安置，這樣就有四根繩子拉鋼錠了，能省力.24., 解：(1)由圖知此滑輪組由 3段繩子承擔物體與地面的摩擦.所以 v 繩=3v 物=3 X0.5m/s=1.5m/s答：人拉繩端的移動速度是1.5m/s.(2)譽暑冊嚴答：滑輪組的機械效率是 80% .25. 分(1)本題是滑輪組使用的另一種情況-將滑輪組水平使用來拉動重物，當滑輪組豎直拉動重物時，滑輪 析：組上升克服的是重物的重力；而此題中的滑輪組水平拉動重物，滑輪組向左移動時克服的是地面的摩擦力所以，此時有幾段繩子拉重物，拉力就是摩擦力的幾分之一但這是在理想情況下，不考慮額外功， 機械效率為100%的情況下.如果考慮到機械效率，那么拉力還要用得更多，也就是円荷用F摩擦S物F摩揮"=即總-脇喪=盯拉(2) 功率P=，題目要求拉力 F的功率，也就是要先求出拉力做的功但此題沒有