滑轮组效率的计算专题练习.docx

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滑轮组效率的计算专题练习

滑轮组效率的计算专题练习

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_______________班级：

_______________考号：

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1、用如图所示滑轮组提升重物．人用拉力F的大小为50N，15s内使重为90N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：

（1）动滑轮的重．

（2）人拉绳子做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．

2、某人用下图所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉了2m，在此过程中，求：

（1）拉力做的功

（2）滑轮组的机械效率（3）滑轮组中动滑轮的重（4）若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？

不计绳重和摩擦）

3、建筑工地上，工人用如图14所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s．不计摩擦和绳重，求：

（1）工人做的有用功；

（2）工人做功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；

（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？

4、如图18的装置中，重30N的物体A，在拉力F的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面做匀速直线运动5s，此时弹簧测力计的示数为2N（不计机械内部摩擦和机械自重）。

求：

（1）物体A受到的摩擦力；

（2）拉力所做的功；（3）拉力的功率。

5、5月12日，四川汶川发生8级大地震，震后立即开展了紧急救援。

在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。

如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。

已知拉力F为104N。

则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？

拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的机械效率多大？

6、装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物在1min内匀速上升了5m，在此过程中求：

（1）有用功；

（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．

7、一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，

重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，

则

（1）滑轮组所做的有用功是多少？

（2）拉力做功的大小？

拉力的功率是多少？

（3）动滑轮的重。

8、如图所示：

用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦

力是物重的0.2倍，问：

（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？

（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？

（保留一位小数）

（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为              。

9、被形容为“满船尽带黄金甲”、身价逾千亿美元的广东海底沉船“南

海一号”，已于2007年12月22日上午成功

浮出水面．“南海一号”采用的是古船整体打捞模式，这在世界考古和打捞界都是首创．如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置，已知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传播速度1500m/s．在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到声波．（不计绳重和摩擦，，ρ海水=1.0×103kg/m3）求：

（1）沉船在水下的深度为多少？

（2）货箱离开水面后，在30s内匀速提高3m，拉力做功的功率是多少。

（3）货箱离开水面匀速上升过程中，滑轮组的机械效率是多少？

10、用图18所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s。

求：

（1）拉力所做的有用功；

（2）滑轮组的机械效率；（3）请写出一条提高该滑轮组机械效率的方法。

11、如图13所示，2010年温哥华冬奥会上，王濛一人夺得500米、1000米、3000米接力三块金牌，

在500米短道速滑中，以43秒的成绩蝉联冬奥冠军，三破冬奥会纪录，为中国队在该项目上实现三连冠！

王濛和冰刀的总质量是60kg（g取10N/kg）。

求：

（1）王濛和冰刀的总重力是多少？

（

2）王濛在500米短道速滑中的平均速度是多大？

（保留整数）

12、用滑轮组提升重物（如图10-18）．被提的物重G为9×104N，滑轮组的机械效率是75％，拉

力F做功的功率是2.5kw．要把重物匀速提升1m。

问：

（1）需多大的拉力F？

（2）需花多长时间？

13、如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：

（1）木箱匀速上升的速度；

（2）工人师傅做的有用功；（3）动滑轮的重力．

14、滑轮是我们日常生活和生产中常用的简单机械，使用滑轮能给我们带来许多好处。

小明按如下图所示的滑轮组实验时，用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm。

求：

滑轮组的机械效率为多少，拉力F的功率是多少?

15、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至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。

（己知每层楼高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?

16、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。

若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。

求在此过程中：

（1）人做的有用功为多大？

（2）人的拉力为多大？

（3）人拉力的功率为多大？

17、2008年春节前夕，我国南方部分省市遭遇了50年不遇的特大雪灾。

在这次受灾最为严重的湖南省郴州地区。

部分高压电架断倒，造成郴州长达7天的停电停水。

为保证灾区人民过上一个祥和的春节，电力部门加班加点组织人员进行抢修。

在某个吊车无法到达的工地上，某抢修小组采用了先在高压电架旁树立高杆，安装滑轮，然后再向空中的工作平台运送钢架的方法，如图所示，若某次搬运的是80Kg的钢架，钢架被提升到10m高的工作平台上用了1min40s,抢修工人所用的拉力为500N（不计绳重和摩擦，g取10N/Kg）.求：

（1）工人做的总功是多少？

（2）工人拉力的功率是多少？

（3）用滑轮组提升钢架时的机械效率时多少？

18、如图所示装置，绳重及摩擦不计。

（1）请利用图示的3个滑轮，补画该滑轮组完整的绕线；

（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？

（3）当物重为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？

（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？

19、如图所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。

第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0.1rn／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。

第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。

N1与N2之比为15：

19。

（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0N／kg）

求：

（1）货箱和动滑轮的总质量m；

（2）功率P1；（3）机械效率η2。

20、如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。

求：

（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？

（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。

（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，滑轮组的机械效率是多少？

21、某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物，在重物上升0.8m的过程中，拉力的功率为2500W，滑轮组的机械效率为80%.则:

（1）滑轮组的有用功为多少 

（2）拉力做的总功为多少？

  （3）绳子的自由端下降的速度为多少？

参考答案

一、计算题

1、（每问2分，共6分）

（1）10N               

（2）20W          （3）90%

2、

（1）4

0

0J

（2） 83.3％

  （3）100N

 （4）88.9％

3、解：

（1）W有＝Gh＝500N×6m

                ＝3000J  ……………………………………………………

（2）P＝W/t

              ＝300N×12m/20s

               ＝180W   ……………………………………………………

        （3）η＝Gh/Fs＝3000J/（300N×12m）

              ＝83.3%   ……………………………………………………

        （4）由F＝（G物＋G动）/n

                300N＝（500N＋G动）/2

                 G动＝100N…………………………………………………

             当G′物＝400N时

            由上式可得：

F′＝250N ……………………………………

4、

5、

6、   

（1）4000J        2分；  

（2）83.3W       2分

             （3）80%          2分     

7、75% 120W150w  

8、

（1）50N

（2）55.6N

（3）功的原理。

9、

10、解：

（1）拉力做的有用功：

W有=Gh=480N×3m=1440J（3分）新课  标  第  一网

（2）滑轮组的机械效率为：

（6分）

（3）增加提升重物的重量（减小动滑轮的重量或减小绳子与滑轮间的摩擦力）（1分）

11、解：

（1）王濛和冰刀的总重力：

（2）王濛在500米短道速滑中的平均速度：

12、

（1）4×104N 

（2）48s

13、

（1）木箱匀速上升的速度：

（2）工人师傅做的有用功：

（3）动滑轮的重力：

14、W有=Gh=12N×0．1m=1．2J

W总=Fs=5N×3×0．1m=1．5J

80％

15、

（1）小明所用的时间

（2）拉力的功率

（3）所做的额外功

（4）变小

 提升相同的重物到相同的高度，所做的有用功相同；由于新滑轮组增加了一个动滑轮，所做的额外功增加，使得总功增大，所以新滑轮组的机械效率变小。

16、⑴W有用＝fs物     

代入数据得：

W有用＝1.5×104J    

⑵η=

=

 代入数据得：

F=400N      

⑶P=

或P＝Fv        

 代入数据得：

P=200W

17、

（1）

（2）

（3）

18、解：

（1）见图

（2）当物重G1=50N，拉力F1=20N时，

滑轮组机械效率

=

×100%=

×100%=62.5% 

由平衡力知识知：

4F1=G1+G动

∴G动=4F1-G1=4×20－50=30N

 （3）当物重G2=90N时，∵4F2=G2+G动

∴F2=

（G2+G动）=

（90+30）=30N

 （4）当绳上拉力为最大值F3=60N时，所吊物体最重，设为G3

     ∴4F3=G3+G动    ∴G3=4F3-G动=4×6030=210N

19、解：

（1）动滑轮和货箱总重为G；

第一次提升货物：

以人为研究对象，受力分析如图（甲）

人所受的重力为G人=m人g=70kg×10N/kg=700N

运送的货物所受的重力为G1=m1g=160kg×10N/kg=1600N

绳对人的拉力F1’与人对绳的拉力F1大小相等

      ……①

N1=G人－F1’       ……②   

第二次提升货物：

以人为研究对象，受力分析如图（乙）

运送的货物所受的重力为G2=m2g=120kg×10N/kg=1200N

绳对人的拉力F2’与人对绳的拉力F2大小相等

……③

N2=G人－F2’       ……④   

     ……⑤

把数据分别代入①②③④⑤解得：

G=400N   F1’=400N

（2）第一次运送货物时，人匀速拉绳的力F1=F1’=400N

货物匀速上升的速度v1=0.1m/s

人匀速拉绳的速度v1’=5v1=5×0.1m/s=0.5m/s

P1=F1v1’=400N×0.5m/s=200W     

（3）第二次运送货物时滑轮组的机械效率

20、

（1）

（2）如图

（3）  

21、

（1）4000J     

（2）5000J   

（3）1.2m/s