滑輪機(jī)械效率計(jì)算專題

1、滑輪組機(jī)械效率繩重及滑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(shí)間是10s,輪之間的摩擦不計(jì)，求：(1)提起物體所做有用功(2)拉力的功率(3)該滑輪組機(jī)械效率.80% (不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(jī)械效率是計(jì)繩重和摩擦)，求：(1)提升重物時(shí)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(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多大？(1)物體所受重力多大?g=10N/kg )9 .如圖，已知?jiǎng)踊喼貫?0N,物體質(zhì)量為12Kg,繩重及摩擦均不計(jì)

2、.則:(2)勻速提起重物時(shí)所用的拉力多大？(3)此時(shí)，該滑輪組的機(jī)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(jī)械效率是80%(不計(jì)繩重和摩擦)，求:(1)有用功、所用拉力和動(dòng)滑輪的重量；(2)用此滑輪組吊起600N的物體，滑輪組的機(jī)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(jì)繩重和摩擦，求：(1)人拉繩子做功的功率；(2)此滑輪組的機(jī)械效率；(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500N的重

3、物，所用的拉力F為300N,繩子自由端10s內(nèi)被拉下2m,在此過程中，求：拉力F所做的功；滑輪組的機(jī)械效率；滑輪組中動(dòng)滑輪的重(不計(jì)摩擦和繩重)；拉力的功率.13 .如圖所示每個(gè)滑輪的重為500N,重物G的重量為1500N,繩索重及摩擦均不計(jì).則:(1)人在勻速提升重物時(shí)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(shí)滑輪組的機(jī)械效率為多大？14. (2011?宜昌)建筑工地上，某施工人員利用如圖(1)利用這個(gè)滑輪組勻速提升重為1200N的物體時(shí),功的功率是750W,求重物在1min內(nèi)勻速上升的高度?(2)當(dāng)用這個(gè)滑輪組勻速提升重為1800N的物體時(shí),6所示的滑

4、輪組勻速提升重物.若不計(jì)摩擦和繩重.所用的拉力是 500N,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是拉力是多少？求：80%,拉力做在此過程中,15 .某人用如圖所示的Vt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(dòng)3m,求：(1)拉力F所做的功；(2)滑輪組的機(jī)械效率(不計(jì)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(shí)的機(jī)械效率？F的功率為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0.8m的過程中，拉力2500W,此滑輪組的機(jī)械效率為80%,不計(jì)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；(

5、3)動(dòng)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(shí)的機(jī)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(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%,不計(jì)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(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少？18.(2006?泉州)用如圖所示滑輪組將重6X10NI的物體勻速提高2m,拉力所做的功為2X1(3J,所用的時(shí)間為20s.求：(1)有用功；(2)拉力的功率；(3)該滑輪組的機(jī)械效率.19.用如圖所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G,所用拉力F

6、為200N,將重物提升3m所用的時(shí)間為10s.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(jī)械效率.20 .(2009?岳陽(yáng)一模)如圖，用滑輪組將重900N的物體在10s內(nèi)勻速提高2m,所用的拉力為400N,此過程中，求:(1)所做的有用功為多少？(2)該滑輪組的機(jī)械效率為多少?(3)拉力做功的功率為多少？21 .(2008?鎮(zhèn)江)用如圖所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G,所用拉力F為200N,將重物提升3m所用的時(shí)間為10s不計(jì)繩重和摩擦，求：(1)做的有用功；(2)動(dòng)滑輪的重力；(3)拉力的功率；(4)滑輪組的機(jī)械效率.22 .用如圖所示的滑輪組

7、來勻速拉動(dòng)鋼錠，已知鋼錠與地面的摩擦力Fi為1200N,若此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%,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？拉力的功率是多少？23 .用如圖所示的滑輪組來勻速拉動(dòng)鋼錠，已知鋼錠重6000N,它與地面間的摩擦力f為1500N,若此時(shí)滑輪組的機(jī)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(dòng)鋼錠，請(qǐng)你提出一條可行的建議.24.用如圖的滑輪組水平地拉動(dòng)物體.已知物重為1000N,物體與地面間的摩擦力是2

8、40N,當(dāng)繩端的拉力是100N時(shí)物體以0.5m/s的速度勻速移動(dòng).求：(1)人拉繩端的移動(dòng)速度；(2)滑輪組的機(jī)械效率.25.用如圖所示的滑輪組，在水平地面上拉動(dòng)重物G,已知繩自由端拉力F為600N時(shí)，恰能讓物體以1cm/s的速度勻速向前運(yùn)動(dòng)(繩子足夠長(zhǎng))，此時(shí)滑輪組的機(jī)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)繩自由端拉力F做功1分鐘的過程中，額外功是多少.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(yùn)動(dòng)，已知拉力F為5牛，滑輪組的機(jī)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

9、多大？27.如圖所示，已知物體 A重1000N如果滑輪組的機(jī)械效率為 60%,求：（1）人做的總功；（2）人的拉力；（與地面的摩擦力是 300N,人通過滑輪組拉動(dòng)物體使其在10s內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)1m,7.分析：(1)由公式W=Gh可以求出有用功；(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=300NX2m=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(dòng)的距離s=nh=3x2m=6m,拉力的功W=Fs=120NX6m=720J,拉力的功率P='=_L=72W;t10s(3)滑輪組效率：10

10、0%RJx100%=83.3%;W720J答：(1)提起物體所做有用功為600J;(2)拉力的功率為72W;(3)該滑輪組機(jī)械效率83.3%.8.分析：從圖中讀出滑輪組承擔(dān)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(2)知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用求有用功;Y求拉力大小;(3)在不計(jì)繩重和摩擦的情況下,利用5拉二上利先求出動(dòng)滑輪的重,n再利用這個(gè)公式求將重G'=455N求此時(shí)的機(jī)械效率.的物體吊起用的拉力，最后利用Y解:(1)滑輪組所做的有用功:W有=Gh=180Nx10m=1800J；(2)由圖知，n=3,W育GhG=.W&RsnF,3F=(3)

11、二.不計(jì)繩重和摩擦，G+G動(dòng)18UN+G動(dòng)F拉=,即：75N=n3則G動(dòng)二45N,提升G'=455N的重物時(shí)，F(xiàn)-Ji包遜典駟n.353,有G'hG'|455N|Y=上1=上丁=rnn=91%.砰總F'白疝§乂等n答：(1)提升重物時(shí)做的有用功為1800(2)作用在繩子自由端的拉力為75N;(3)用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是91%.9.,已知：m=12kgg=10N/kgG°=30N求：(1)G=?(2)F=?(3)引=?解:(1)(2)(3)物體受到的重力為 G=mg=12kg x 10N/kg=120N ;作

12、用在繩子自由端的拉力為F= (G+Go)3設(shè)物體上升h,則繩子拉下3h,=-X ( 120N+30N ) =50N ;滑輪組的機(jī)械效率為刀1£=弛=_=衛(wèi)=12UNx100%=80%.W總F名曰3hnF3X50N答：(1)物體所受重力為120N;(2)勻速提起重物時(shí)所用的拉力為50N;(3)此時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率是80%.10.分從圖中讀出滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n,s=nh;析：(1)知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；W有門卜I知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用刀=也求拉力大??；W總FsnF不計(jì)繩重和摩擦，利用F=A(G物+G動(dòng))求動(dòng)滑輪的重；n(2)求出了動(dòng)滑輪的重，再

13、利用F=-(G物+G動(dòng))求將重G'=600N的物體吊起用的拉力，最后利用itY=求此時(shí)的機(jī)械效率.閃忌F色nF,解：(1)滑輪組所做的有用功：W 有=Gh=480N X 10m=4800J ;由圖知，n=3,4S0N+ G 劭3'則G動(dòng)=120N;(2)提升G'=600N的重物時(shí),Y600N+1201I3=240N ,F' = nF69QN3X240M答:(1)提升重物時(shí)做的有用功為48004拉力為200N;動(dòng)滑輪的重為120N;(3)用此滑輪組勻速吊起重為600N的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%.點(diǎn)評(píng):本題考查了機(jī)械效率的計(jì)算，利用好繩子的重力和摩擦力不

14、計(jì)時(shí)拉力和推導(dǎo)公式本題的關(guān)鍵.11分析：由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,s=2h,(1)根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)P=；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(jī)械效率；(3)根據(jù)F=-(G物+G動(dòng))的變形式求出動(dòng)滑輪的重；然后可求用此滑輪組將600N的重物勻速向上的拉n力，再利用W=Fs求拉力做的功.解：(1)由圖知n=2,s=2h=2x6m=12m,人做的總功：W總=Fs=200NX12m=2400J;人做功的功率：P='"=."1=80W.P=80W,t30s(2)人做的有用功：W有=Gh=360NX6m=2160J;

15、滑輪組的機(jī)械效率：W有用*100%衛(wèi)皿lx100%=90%；W總2400J(3)二.不計(jì)摩擦和繩重F=(G物+G動(dòng))2所用動(dòng)滑輪的重：G動(dòng)=2F-G=2X200N-360N=40N;若用此滑輪組將600N的重物，貝U拉力F1=(G物1+G動(dòng))(600N+40N)=320N;£拉力做的功W產(chǎn)F&=320NX2X10m=6400J.答：(1)人拉繩子做功的功率為80W;(2)此滑輪組的機(jī)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=300Ns=2mt=10s求：(1)W=?(2)Y=?3)6動(dòng)=?(4)P=?解：(1)拉力

16、做的功為W=Fs=300NX2m=600J;(2)物體上升的高度為h=£=j=1m,拉力做的有用功為W有用=Gh=500NX1m=500J,滑輪組的機(jī)械效率為Y-"有用X100%=必!J_x100%83%;W600J(3)F=i(G+G動(dòng))，動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)=2F-G=2X300N-500N=100N;(4)拉力的功率是P=?=二=60W.t10g答：(1)拉力做的功為600J;(2)滑輪組的機(jī)械效率為83%;(3)動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)=2F-G=2X300N-500N=100N;(4)拉力的功率是60W.13.析:(1)繩索重及摩擦均不計(jì)，提起物體所用的力是物重和動(dòng)滑輪重

17、的n分之一；(2)已知物體上升高度可以得到繩子作用點(diǎn)移動(dòng)的距離；已知拉力和繩子自由端移動(dòng)的距離，利用公式W=Fs得到總功；(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，利用公式刀Ji巴計(jì)算機(jī)械效率.已知：G動(dòng)=500N,G物=1500N,h=1m,s=2h=2m求：(1)F=?(2)W息=?(3)r=?解：(1)人在勻速提升重物時(shí)所用拉力為F=，X(G物+G動(dòng))=ix(1500N+500N)=1000N;22(2)重物被勻速提起1m的過程中，人所做的總功為W總=Fs=1000Nx2m=2000J;(3)拉力做的有用功為W有=Gh=1500NX1m=1500J；滑輪組的機(jī)械效率

18、為刀".用Xloo%：。1X100%=75%.W總2000J答：(1)所用的拉力是1000N;(2)人所做的總功是2000J(3)機(jī)械效率為75%.14.解：(1)由題意知，拉力在 1min做的功為:根據(jù)亞總=5$得s=9=&|黑工=90m F 500N由圖知，此滑輪組由三段繩子承擔(dān)物重，所以皿 1 1則 h=s=90m=30m3 3答：重物在1min內(nèi)上升的高度是 30m.(2)因?yàn)榛喗M由3段繩子承擔(dān)物重，所以W=Pt=750W X 60s=45000Js=3hF=- （G 物+G 動(dòng)） 3G動(dòng)=3X500N-1200N=300N則F，=馬(G物'+G動(dòng))=X(1

19、800N+300N)=700N答：當(dāng)用這個(gè)滑輪組勻速提升重為1800N的物體時(shí)，拉力是700N.15.分析：(1)根據(jù)(2)根據(jù)(3)根據(jù)W=Fs求出拉力做的功;F3h 3F求出機(jī)械效率;F=- (G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪重，根據(jù)3YW有用 ri-, c=e空,k5求出機(jī)械效率. 火怠Gh+G動(dòng)MC+G動(dòng)已知：物重G1=540N,拉力F=200N,拉力移動(dòng)距離s=3m,物重G2=440N求：(1)拉力F所做的功W=?;(2)滑輪組的機(jī)械效率4=?;(3)滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率%=?解：(1)拉力做的功W=Fs=200NX3m=600J;(2)滑輪組的機(jī)械效率：m=陽(yáng)總x 100%=- x 100%F

20、3h51=t540NX 100%= 皿" X 100%=90%;3X200N'（3） F=1 （G+G 動(dòng)）動(dòng)滑輪重 G 動(dòng)=3F -G1=3X 200N -540N=60N , 滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率：W有用| Gh片X 100%= ：->< 100%=7- 網(wǎng)總 Gh+G動(dòng)h G工+G幼答：(1)拉力F所做的功為600J;440N x 100%=X 100%=88%.(2)滑輪組的機(jī)械效率為 90%;(3)滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率為88%.16.,解：(1) 1.- m=500kg ,g=10N/kg ,.物體的重力為：G=mg=500kg x 10N/kg=500

21、0N ;而 h=0.8m,，滑輪組做的有用功為：W有=Gh=5000N X 0.8m=4000J(2)從圖可知，該滑輪組有 3段繩子吊著物體,，拉力移動(dòng)的距離為:S=3h=3 x 0.8m=2.4m ;而此滑輪組的機(jī)械效率為Y =80%,，所做的總功為：W總=：=k - - =5000J;n go%又拉力 F的功率為 P=2500W,. 做功的時(shí)間為：t=S°001=2s, P 250 奧則物體上升的速度為：丫="'而=0.4m/s .,t 2s(3)-W 總=5000J, S=2.4m,拉力的大小為：f=ZM=50兜J =2n , S 2. 4m 3不計(jì)繩重和摩擦

22、，F(xiàn)=i (G+G動(dòng))，即盟曳N=X ( 5000N+G動(dòng)), 333解得：G動(dòng)=1250N.(4)用該滑輪組吊起6250N滑輪組的機(jī)械效率為：刀=答：(1)滑輪組做的有用功為的重物時(shí)，拉力的大小為：F1 =- (G'w 有用=G' = 625UNW 總 3F' -3X2500N4000J.83.3% .+G動(dòng))=4X(6250N+1250N ) =2500N ;(2)物體上升的速度為 0.4m/s .(3)動(dòng)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(shí)的機(jī)械效率為83.3%.17.,解：(1)由圖知，n=3, s=3h ,

23、 s=3m, h=-s=X 3m=1m, 使用滑輪組做的有用功:W 有用=Gh=240N X 1m=240J ;.使用滑輪組做的總功:W總=飛總=5$,f=、=100ns3m不計(jì)繩重和摩擦，拉力即：100N=工（240N+G輪），3.G輪=3X100N240N=60N,當(dāng)提升540N物體時(shí)，拉力：F'=JL(G物'+G輪)=1(540N+60N)=200N,33此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率：W有用*100%='物屋100%=*100%='物x100%=5伽x10。%=90%.W總F'sF'X3h5X200M答：(1)拉力所做的有用功是240J;(2)拉力

24、是100N;拉力的功率是150W;(3)若將540N的物體勻速提高1m,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是90%.18.1, ：(1)用滑輪組提升物體做的有用功：W有用=6卜=6*102NX2m=1.2X10J(2)拉力的做功功率：P='1=100W;t20s(3)滑輪組的機(jī)械效率上理X100%=L3K與'*100%=60%.“總2X103J3答：(1)有用功為1.2X1J；(2)拉力的功率為100W;(3)該滑輪組的機(jī)械效率為60%.點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、機(jī)械效率、功率的掌握和運(yùn)用，能區(qū)分使用滑輪組時(shí)有用功和總功的計(jì)算方法是本題的關(guān)鍵.19-,解：(1)重物上升的速度v=&

25、#177;=匹皿=0.3m/s;110E(2)拉力所做的有用功W有用=Gh=480NX3m=1440J;(3)讀圖可知s=3h=9m,拉力所做的總功W總=Fs=200NX9m=1800J,拉力的功率P=-LJ-=180W;t10sW臺(tái)用(4)滑輪組的機(jī)械效率Y=80%.,復(fù)答：(1)重物上升的速度是0.3m/s；(2)拉力所做的有用功是14404(3)拉力的功率是180W;(4)滑輪組的機(jī)械效率是80%.20.,解：（1）W有用=Gh=900NX2m=1800J（3）由圖知，n=3,s=3h=3x2m=6m,拉力做功：W總=Fs=400NX6m=2400J,滑輪組的機(jī)械效率：=75% ;W_1

26、800J=國(guó)總2400J(3)拉力做功功率：P=_1=240W.t10g答：(1)所做的有用功為1800J;(2)該滑輪組的機(jī)械效率為75%;(3)拉力做功的功率為240W.21.,解：(1)做的有用功：W有用=Gh=480NX3m=1440J.(3)拉力所做的功:亞總=5$刃5卜=3 X 200NX 3m=1800J ;X 100%=80%.答：(1)做的有用功為1440J, (2)動(dòng)滑輪的重力為120N, (3)拉力的功率 80%.(2)動(dòng)滑輪的重力：6動(dòng)55-G物=3X200N-480N=120N.180W,(4)滑輪組的機(jī)械效率22.,解：(1)由圖可知，經(jīng)過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為3股，拉

27、繩的速度是物體速度的3倍，故拉繩的速度v=1m/sx3=3m/s;答：拉繩的速度是3m/s;(2)假設(shè)物體前進(jìn)距離為s,則克服摩擦力做的功W=F1s,拉力彳的功W=FX3s=3Fs,叩FS12C10N100%JX100%=Sx100%=80%,W3Fs3F所以F=500N,答：拉繩的力F至少為500N;(3)P=Fv=500NX3m/s=1500W,答：拉力的功率是1500W.23.,解：(1)鋼錠在水平方向上移動(dòng)，在重力方向上沒有移動(dòng)的距離，所以重力做功為0;(2)由圖可知?jiǎng)踊喌睦K子段數(shù)n=3,則拉繩子的速度v繩刃丫物=3x1m/s=3m/s;(3)-W有二fs 物；'W有=

28、63;$物；亞總=5$繩；另s繩=3s物；£3F得:.功率P=Fv繩=625NX3m/s=1875W;(4)根據(jù)影響摩擦力的因素可知，將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)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625N,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(dòng)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(dān)物體與地面的摩擦.所以 v 繩=3v 物=3 x 0.5m/s=1.

29、5m/s答：人拉繩端的移動(dòng)速度是1.5m/s .(2) Y“有用 fh 240NXhWa Fs lOOIxsh答：滑輪組的機(jī)械效率是80%.-=m25.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(dòng)重物，當(dāng)滑輪組豎直拉動(dòng)重物時(shí)，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(dòng)重物，滑輪組向左移動(dòng)時(shí)克服的是地面的摩擦力.所以，此時(shí)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(jī)械效率為100%的情況下.如果考慮到機(jī)械效率，那么拉力還要用得更多，也就是(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.但此題沒有告訴繩端移動(dòng)的距離，t只有物體移動(dòng)的速度，所以先需根據(jù)有幾段繩子在拉重物，繩端移動(dòng)的速度就是物體移動(dòng)速度的幾倍，求出繩端移動(dòng)的速度.再根據(jù)功率p=