滑輪.滑輪組公式定理.計(jì)算題

1、滑輪的計(jì)算題基礎(chǔ)內(nèi)容1貨物上升的速度的公式V繩v 即貨物上升的速度為繩子速度的n n 分之一，n n 是指繞過動滑輪的繩子根數(shù)。n2關(guān)于滑輪組的一些公式（并告訴我字母是代表什么）n n 是指繞過動滑輪的繩子根數(shù)W空也亞n n 是指繞過動滑輪的繩子根數(shù)W總F拉s F拉nhnF拉P Fv即拉力的功率等于拉力大小與繩子移動速度的乘積。3.kg 和 N 之間的進(jìn)率是多少1kg 9.8N10N即：g 9.8N/kg 10N /kg意思是 1kg1kg 的物體受到地球的引力為9.8N9.8N，粗略計(jì)算時(shí)為 10N10N。另附：1.1.關(guān)于“設(shè)計(jì)滑輪組”的典型例題例一條繩子最多能承受 10001000N的拉

2、力.請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，用這條繩子吊起 33003300 牛的 重物，畫出滑輪組安裝示意圖（動滑輪重及摩擦不計(jì)）分析與解答：在處理這類問題時(shí)，首先要計(jì)算出承擔(dān)物重的繩子=2段數(shù)打，即7.注意卞取整數(shù)，若計(jì)算出卞是小數(shù)，都采用“入” 的辦法.例如：本題中的人 二，貝叫應(yīng)取 4,不能按四舍五入去處 理.然后，根據(jù)的數(shù)值及所需的拉力方向去確定動滑輪與定滑輪個(gè) 數(shù)及繞線方法如果不要求改變用力方向，則只需要用一個(gè)定滑輪，繞線如圖 13-3-3（甲）；如果要改變用力方向，則需要兩個(gè)定滑輪, 繞線如圖 13-3-3 乙）.甲乙13-3-32.2.關(guān)于“用滑輪組水平地拉汽車”的典型例題例 用圖 13-3-413

3、-3-4 中所示的滑輪阻，將陷在泥地中的汽車?yán)鋈衾 F 為 900N900N，當(dāng)勻速拉繩前進(jìn) 3m3m 時(shí)，汽車受到泥地的阻力是多大 ？汽車前進(jìn)了多少 m?m?（不計(jì)機(jī)械自身摩擦）已知:三 U U 求:一 丁分析: :滑輪組水平放置與豎直放置時(shí)有所不同，主要體現(xiàn)在阻力的表現(xiàn)形式 ，滑輪組豎直放置時(shí)，阻力表現(xiàn)為物體與動滑輪總重；而水平放置時(shí)，阻力體現(xiàn)為地面對物體的摩擦動力F = -與阻力的關(guān)系可寫成：，繩端移動距離 興和物體移動距離的關(guān)系是： -.ffl 13*3-4解：由公式變形得據(jù)圖 13-3-413-3-4 可知-f加？ 荻900N 27Q0N答：汽車受到泥地的阻力是2700N270

4、0N，汽車前進(jìn)了 1m1m .3.3.關(guān)于“根據(jù)滑輪組的繞線計(jì)算拉力”的典型例題例 如右圖所示表示三種不同的滑輪組，用它們提起重為G G 的相同重物，在 A A 端所用的拉力分別為 7 7 一匚一二一，不計(jì)滑輪本身的重和摩擦.即有幾段繩子承擔(dān)物體的重， 不能根據(jù)動滑輪的個(gè)數(shù)來判斷省力的大小， 也不能根據(jù)滑輪的 總數(shù)來判斷省力的大小在圖 A A 中，有三段繩子拉著物體，在圖 B B 中， 有四段繩子拉著物體 一 ，在圖 C C 中，有五段繩子拉著物體， 一答案2 它門，耳燈何，4.4.關(guān)于“在滑輪組中求物體運(yùn)動速度”的典型例題例如圖所示，不計(jì)滑輪重力及摩擦，當(dāng)繩子在恒力 向下運(yùn)動時(shí)，重物 G G

5、 的速度為（）.A A. I I / /S SB B.2 2 口 / /5 5由公式匸=H H 變形可得分析：F F 的大小，關(guān)鍵是看幾段繩子通過滑輪組拉著物體,F F 的作用下以 2 2 ：門/宜的速度勻速4WWBC分析：由于繩的自由端，動滑輪及重物C C 同時(shí)運(yùn)動，因此求速度的問題就轉(zhuǎn)化為求解各物體的移動距離的問題.從圖中可知，滑輪 A A 是定滑輪，在相等時(shí)間內(nèi)，繩的自由端移動的距離與滑輪B B 的轉(zhuǎn)軸移動的距離相等，即：丄、滑輪 B B 為動滑輪，在相等時(shí)間內(nèi)，繩自由端移動的距離 是滑輪的軸移動的二倍即丿一，由此可知 - 丫”，即物體移動的速度是恒力 F F 的作用點(diǎn)移動的速度的 2

6、2 倍，物體速度為 4 4 口/ / E E .答案：C C5.5.關(guān)于“滑輪組的計(jì)算題”的典型例題例如圖所示，用滑輪組拉著重物在水平地面上勻速前進(jìn)，在繩的端點(diǎn)A A 的作用力=- N，重物與地面間的摩擦力-為多大？將重物移動的距離為5 =：米，繩端 A A 移動的距離為多少？不計(jì)滑輪本身的質(zhì)量以及軸與輪間的摩擦？分析：由圖中可見對于滑輪組， 右測為定滑輪，左側(cè)直接拉物體的是動滑輪，與此動滑輪連接的繩子段數(shù)有三段，每段繩子的拉力是F F,所以動滑輪拉物體力.對被拉物體再進(jìn)行受力分析可知， 重物在水平方向上受到滑輪組對它的拉力和地面的摩擦力，又由于重物沿水平面勻速運(yùn)動，因此摩擦力與拉力大小相等.

7、所以，滑輪對重物的作用力大小等 于重物所受地面對它的摩擦力.廠 將重物技動 1 1 口，與動滑輪連接的三段繩子的端點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)移動 1 1 匕，所以繩端 A A 移動的距離應(yīng)為 3 3 H H .解題：已知：產(chǎn)- 口求：-和匚解：動滑輪拉物體的力總，由二力平衡條件可知:答案：-N-N、 -口6.6.關(guān)于“滑輪與杠桿相結(jié)合”的典型例題-，-1，重物二，要使裝置平衡，需要多大的拉力?分析：這個(gè)裝置是由滑輪和杠桿構(gòu)成的機(jī)械組合，這里關(guān)鍵是確定滑輪是定滑輪還是動滑輪，在這圖中可以看到杠桿 A A 端所受拉力通過滑輪是由兩段繩子所承擔(dān)的，因此該滑輪 應(yīng)是動滑輪，然后根據(jù)杠桿的平衡條件可求出.解題：已知：-，

8、-：牛頓求：F解：根據(jù)：=一一二有FQAGOB昌=G =x500N = 100N.-由于動滑輪省一半力.J?-Jfl/2-100N/2-50.答：為使裝置平衡需要 50N50N 的拉力.7 7 綜合練習(xí)如圖所示1、一人用如圖 18 所示.的滑輪組勻速提升物重為 200 牛的物體，此時(shí)人對繩的拉力為 牛，不計(jì)繩重和摩擦求：（1 ）滑輪組的機(jī)械效率.（2）如果人的體重為 600 牛，那么他們用此滑輪組所提升物體的物重不能超過多少牛?2 2、有一斜面長 L=8L=8 米，高 h=2h=2 米，把質(zhì)量 m=200m=200 千克的物體沿斜面拉到頂端。若受到 阻力是物重的0.10.1 倍，求斜面的機(jī)械效

9、率。3 3 .用如圖所示的滑輪組提升G G1= 600N600N 的重物，在重物勻速上升2m2m 的過程中，拉力 F F1所做的功是 1500J1500J。忽略摩擦和繩重。求:滑輪組做的有用功 W W有用;滑輪組的機(jī)械效率 h h ;若用G G2= 1200N1200N 的重物，使 G G2以 0.5m/s0.5m/s 的速度勻速升高時(shí)，所用拉力 F F2的功率。4 4.用如圖所示的滑輪提升重4.54.5X10103N N 的貨物 A A，使 A A 在 2s2s 內(nèi)勻速升高 2m2m。如果拉力 F F 的功率 P P= 5kW5kW，忽略繩重和軸摩擦。（1 1）求：拉力 F F 在 2s2s

10、 內(nèi)做的功和滑輪的機(jī)械效率 h h。若用此滑輪勻速提升物體 B B 時(shí)的機(jī)械效率 h h /= 80%80%，求物體 B B 受到的重力 GB。5 5工人利用滑輪組按照如圖所示的方式提升貨箱。工人的體重為個(gè)貨箱時(shí)，工人用 F Fo= 500N500N 的豎直向下的力拉繩時(shí)，沒有提起貨箱。工人用 F Fi= 600N600N 的豎直向下的力拉繩時(shí)，貨箱恰能以0.2m/s0.2m/s 的速度勻速上升。此時(shí)工人提升貨箱的效率為62.5%62.5%。第二個(gè)貨箱比第一個(gè)貨箱重500N500N，工人仍能提起第二個(gè)貨箱以0.1m/s0.1m/s 的速度勻 速上升。求:第一個(gè)貨箱未被拉動時(shí)，水平地面對貨箱的支

11、持力;工人提升第一個(gè)貨箱和第二個(gè)貨箱做功功率變化量的大小。6.如圖 11-86 所示，一個(gè)工人用滑輪組提起1200 N 的貨物，所用的拉力是 500N，繩的自由端在 5 s 內(nèi)被拉下 3m。求拉力的功率和機(jī)械效率.G G人=800N800N。提升第7 .在某工地上，工人師傅用滑輪組起吊重為600N 的物體，他站在地面上用200N、的力往下拉繩，使物體勻速上升 3m，滑輪組工作時(shí)的效率為 75 %. （1）求滑輪組提升重物所做的有用功和該工人的拉力所做的 總功；（2）求該滑輪組中吊起動滑輪的繩子股數(shù)n，并畫出這個(gè)滑輪組的示意圖.8 .如圖 17 所示的滑輪組勻速提起重1000N 的物體，10S

12、內(nèi)繩子的自由端拉下 16m，已知做的額外功是800J，若繩重和摩擦不計(jì)，試求：（1）繩自由端拉力的功率；滑輪組的機(jī)械效率；（3）動滑輪的總重；若用此裝置勻速提起 1200N 的重物，則拉力為多少 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 甲乙做的功一樣多，乙的功率大9.用鋼絲繩系上一個(gè)重 500N 的物體，當(dāng)鋼絲繩拉著它勻速上升時(shí)，繩對物體的拉力是 _ N，當(dāng)鋼絲繩拉著物體靜止時(shí)，繩對物體的拉力是 _ N，當(dāng)鋼絲繩拉著物體以 2m/s 速度下降時(shí)，繩對物體的拉力是_N。10 .潛水員潛入湖面下 20 米深處時(shí)，受到湖水的壓強(qiáng)是 _ Pa；潛水員身體表面每平方米面積所受湖水壓力