滑轮机械效率计算专题

1、滑轮组机械效率绳重及滑7.滑轮组装置如图所示，若物体重为300N,拉力大小为120N,将重物匀速提高2m,所用时间是10s,轮之间的摩擦不计，求：(1)提起物体所做有用功(2)拉力的功率(3)该滑轮组机械效率.80% (不8 .(2008?吴中区二模)利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m,已知滑轮组机械效率是计绳重和摩擦)，求：(1)提升重物时做的有用功为多少？(2)作用在绳子自由端的拉力为多大？(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大？(1)物体所受重力多大?g=10N/kg )9 .如图，已知动滑轮重为30N,物体质量为12Kg,绳重及摩擦均不计

2、.则:(2)匀速提起重物时所用的拉力多大？(3)此时，该滑轮组的机械效率是多少?10 .利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m,已知滑轮组的机械效率是80%(不计绳重和摩擦)，求:(1)有用功、所用拉力和动滑轮的重量；(2)用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率又是多大？11 .用如图所示滑轮组提升重物.人用200N的拉力F在30s内使重为360N的物体匀速上升了6m.不计绳重和摩擦，求：(1)人拉绳子做功的功率；(2)此滑轮组的机械效率；(3)若用此滑轮组将600N的重物匀速向上提升了10m则所用的拉力和拉力做的功各是多少？12 .某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重

3、物，所用的拉力F为300N,绳子自由端10s内被拉下2m,在此过程中，求：拉力F所做的功；滑轮组的机械效率；滑轮组中动滑轮的重(不计摩擦和绳重)；拉力的功率.13 .如图所示每个滑轮的重为500N,重物G的重量为1500N,绳索重及摩擦均不计.则:(1)人在匀速提升重物时所用拉力为多大？(2)重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？(3)此时滑轮组的机械效率为多大？14. (2011?宜昌)建筑工地上，某施工人员利用如图(1)利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时,功的功率是750W,求重物在1min内匀速上升的高度?(2)当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时,6所示的滑

4、轮组匀速提升重物.若不计摩擦和绳重.所用的拉力是 500N,此时滑轮组的机械效率是拉力是多少？求：80%,拉力做在此过程中,15 .某人用如图所示的Vt轮组匀速提升540N的重物，所用的拉力F为200N,绳子自由端被拉动3m,求：(1)拉力F所做的功；(2)滑轮组的机械效率(不计绳重及摩擦)；(3)如果用此滑轮组匀速提升440N的重物，求滑轮组此时的机械效率？F的功率为16 .某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为500kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，拉力2500W,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求：(1)滑轮组做的有用功；(2)物体上升的速度；(

5、3)动滑轮的重力；(4)若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大？此时的机械效率为多少?17 .如图所示，工人将重为240N的物体匀速提起，在2s内绳端上升了3m,若此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.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)若将540N的物体匀速提高1m,此时滑轮组的机械效率是多少？18.(2006?泉州)用如图所示滑轮组将重6X10NI的物体匀速提高2m,拉力所做的功为2X1(3J,所用的时间为20s.求：(1)有用功；(2)拉力的功率；(3)该滑轮组的机械效率.19.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F

6、为200N,将重物提升3m所用的时间为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)滑轮组的机械效率.20 .(2009?岳阳一模)如图，用滑轮组将重900N的物体在10s内匀速提高2m,所用的拉力为400N,此过程中，求:(1)所做的有用功为多少？(2)该滑轮组的机械效率为多少?(3)拉力做功的功率为多少？21 .(2008?镇江)用如图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不计绳重和摩擦，求：(1)做的有用功；(2)动滑轮的重力；(3)拉力的功率；(4)滑轮组的机械效率.22 .用如图所示的滑轮组

7、来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力Fi为1200N,若此时滑轮组的机械效率为80%,物体速度为1m/s.拉绳的速度是多少？拉绳的力F至少为多大？拉力的功率是多少？23 .用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭重6000N,它与地面间的摩擦力f为1500N,若此时滑轮组的机械效率为80%;物体速度为1m/s(1)2s内钢锭的重力所做的功；(2)求拉绳子的速度是多少？(3)求拉绳子的力F为多大?拉力F的功率是多少？(4)在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行的建议.24.用如图的滑轮组水平地拉动物体.已知物重为1000N,物体与地面间的摩擦力是2

8、40N,当绳端的拉力是100N时物体以0.5m/s的速度匀速移动.求：(1)人拉绳端的移动速度；(2)滑轮组的机械效率.25.用如图所示的滑轮组，在水平地面上拉动重物G,已知绳自由端拉力F为600N时，恰能让物体以1cm/s的速度匀速向前运动(绳子足够长)，此时滑轮组的机械效率为75%,求：(1)物体G与地面的摩擦力.(2)绳自由端拉力F的功率.(3)绳自由端拉力F做功1分钟的过程中，额外功是多少.26.如图，用滑轮组拉物体A使它以2米/秒的速度沿水平面匀速运动，已知拉力F为5牛，滑轮组的机械效率为80%.求：(1)在2秒内拉力F做的功多大？(2)拉力F的功率多大？(3)物体与地面间的摩擦力为

9、多大？27.如图所示，已知物体 A重1000N如果滑轮组的机械效率为 60%,求：（1）人做的总功；（2）人的拉力；（与地面的摩擦力是 300N,人通过滑轮组拉动物体使其在10s内匀速运动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)由效率公式求出滑轮组的效率.,解：(1)有用功W有=Gh=300NX2m=600J;(2)由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力移动的距离s=nh=3x2m=6m,拉力的功W=Fs=120NX6m=720J,拉力的功率P='=_L=72W;t10s(3)滑轮组效率：10

10、0%RJx100%=83.3%;W720J答：(1)提起物体所做有用功为600J;(2)拉力的功率为72W;(3)该滑轮组机械效率83.3%.8.分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n,s=nh;(1)知道物重和提升的高度，利用W=Gh(2)知道物重和滑轮组的机械效率，利用求有用功;Y求拉力大小;(3)在不计绳重和摩擦的情况下,利用5拉二上利先求出动滑轮的重,n再利用这个公式求将重G'=455N求此时的机械效率.的物体吊起用的拉力，最后利用Y解:(1)滑轮组所做的有用功:W有=Gh=180Nx10m=1800J；(2)由图知，n=3,W育GhG=.W&RsnF,3F=(3)

11、二.不计绳重和摩擦，G+G动18UN+G动F拉=,即：75N=n3则G动二45N,提升G'=455N的重物时，F-Ji包逊典驷n.353,有G'hG'|455N|Y=上1=上丁=rnn=91%.砰总F'白疝§乂等n答：(1)提升重物时做的有用功为1800(2)作用在绳子自由端的拉力为75N;(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是91%.9.,已知：m=12kgg=10N/kgG°=30N求：(1)G=?(2)F=?(3)引=?解:(1)(2)(3)物体受到的重力为 G=mg=12kg x 10N/kg=120N ;作

12、用在绳子自由端的拉力为F= (G+Go)3设物体上升h,则绳子拉下3h,=-X ( 120N+30N ) =50N ;滑轮组的机械效率为刀1£=弛=_=卫=12UNx100%=80%.W总F名曰3hnF3X50N答：(1)物体所受重力为120N;(2)匀速提起重物时所用的拉力为50N;(3)此时，该滑轮组的机械效率是80%.10.分从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n,s=nh;析：(1)知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；W有门卜I知道物重和滑轮组的机械效率，利用刀=也求拉力大小；W总FsnF不计绳重和摩擦，利用F=A(G物+G动)求动滑轮的重；n(2)求出了动滑轮的重，再

13、利用F=-(G物+G动)求将重G'=600N的物体吊起用的拉力，最后利用itY=求此时的机械效率.闪忌F色nF,解：(1)滑轮组所做的有用功：W 有=Gh=480N X 10m=4800J ;由图知，n=3,4S0N+ G 劭3'则G动=120N;(2)提升G'=600N的重物时,Y600N+1201I3=240N ,F' = nF69QN3X240M答:(1)提升重物时做的有用功为48004拉力为200N;动滑轮的重为120N;(3)用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时，滑轮组的机械效率是83.3%.点评:本题考查了机械效率的计算，利用好绳子的重力和摩擦力不

14、计时拉力和推导公式本题的关键.11分析：由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2,s=2h,(1)根据W=Fs求出总功，根据P=；求出人做功的功率;(2)根据W=Gh求出人做的有用功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；(3)根据F=-(G物+G动)的变形式求出动滑轮的重；然后可求用此滑轮组将600N的重物匀速向上的拉n力，再利用W=Fs求拉力做的功.解：(1)由图知n=2,s=2h=2x6m=12m,人做的总功：W总=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、滑轮组的机械效率：W有用*100%卫皿lx100%=90%；W总2400J(3)二.不计摩擦和绳重F=(G物+G动)2所用动滑轮的重：G动=2F-G=2X200N-360N=40N;若用此滑轮组将600N的重物，贝U拉力F1=(G物1+G动)(600N+40N)=320N;£拉力做的功W产F&=320NX2X10m=6400J.答：(1)人拉绳子做功的功率为80W;(2)此滑轮组的机械效率为90%;(3)则所用的拉力为320N,拉力做的功为6400J.12.已知：n=2G=500NF=300Ns=2mt=10s求：(1)W=?(2)Y=?3)6动=?(4)P=?解：(1)拉力

16、做的功为W=Fs=300NX2m=600J;(2)物体上升的高度为h=£=j=1m,拉力做的有用功为W有用=Gh=500NX1m=500J,滑轮组的机械效率为Y-"有用X100%=必!J_x100%83%;W600J(3)F=i(G+G动)，动滑轮的重力为G动=2F-G=2X300N-500N=100N;(4)拉力的功率是P=?=二=60W.t10g答：(1)拉力做的功为600J;(2)滑轮组的机械效率为83%;(3)动滑轮的重力为G动=2F-G=2X300N-500N=100N;(4)拉力的功率是60W.13.析:(1)绳索重及摩擦均不计，提起物体所用的力是物重和动滑轮重

17、的n分之一；(2)已知物体上升高度可以得到绳子作用点移动的距离；已知拉力和绳子自由端移动的距离，利用公式W=Fs得到总功；(3)已知物重和物体上升高度，可以得到有用功；已知有用功和总功，利用公式刀Ji巴计算机械效率.已知：G动=500N,G物=1500N,h=1m,s=2h=2m求：(1)F=?(2)W息=?(3)r=?解：(1)人在匀速提升重物时所用拉力为F=，X(G物+G动)=ix(1500N+500N)=1000N;22(2)重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为W总=Fs=1000Nx2m=2000J;(3)拉力做的有用功为W有=Gh=1500NX1m=1500J；滑轮组的机械效率

18、为刀".用Xloo%：。1X100%=75%.W总2000J答：(1)所用的拉力是1000N;(2)人所做的总功是2000J(3)机械效率为75%.14.解：(1)由题意知，拉力在 1min做的功为:根据亚总=5$得s=9=&|黑工=90m F 500N由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以皿 1 1则 h=s=90m=30m3 3答：重物在1min内上升的高度是 30m.(2)因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以W=Pt=750W X 60s=45000Js=3hF=- （G 物+G 动） 3G动=3X500N-1200N=300N则F，=马(G物'+G动)=X(1

19、800N+300N)=700N答：当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是700N.15.分析：(1)根据(2)根据(3)根据W=Fs求出拉力做的功;F3h 3F求出机械效率;F=- (G+G动)求出动滑轮重，根据3YW有用 ri-, c=e空,k5求出机械效率. 火怠Gh+G动MC+G动已知：物重G1=540N,拉力F=200N,拉力移动距离s=3m,物重G2=440N求：(1)拉力F所做的功W=?;(2)滑轮组的机械效率4=?;(3)滑轮组此时的机械效率%=?解：(1)拉力做的功W=Fs=200NX3m=600J;(2)滑轮组的机械效率：m=阳总x 100%=- x 100%F

20、3h51=t540NX 100%= 皿" X 100%=90%;3X200N'（3） F=1 （G+G 动）动滑轮重 G 动=3F -G1=3X 200N -540N=60N , 滑轮组此时的机械效率：W有用| Gh片X 100%= ：->< 100%=7- 网总 Gh+G动h G工+G幼答：(1)拉力F所做的功为600J;440N x 100%=X 100%=88%.(2)滑轮组的机械效率为 90%;(3)滑轮组此时的机械效率为88%.16.,解：(1) 1.- m=500kg ,g=10N/kg ,.物体的重力为：G=mg=500kg x 10N/kg=500

21、0N ;而 h=0.8m,，滑轮组做的有用功为：W有=Gh=5000N X 0.8m=4000J(2)从图可知，该滑轮组有 3段绳子吊着物体,，拉力移动的距离为:S=3h=3 x 0.8m=2.4m ;而此滑轮组的机械效率为Y =80%,，所做的总功为：W总=：=k - - =5000J;n go%又拉力 F的功率为 P=2500W,. 做功的时间为：t=S°001=2s, P 250 奥则物体上升的速度为：丫="'而=0.4m/s .,t 2s(3)-W 总=5000J, S=2.4m,拉力的大小为：f=ZM=50兜J =2n , S 2. 4m 3不计绳重和摩擦

22、，F=i (G+G动)，即盟曳N=X ( 5000N+G动), 333解得：G动=1250N.(4)用该滑轮组吊起6250N滑轮组的机械效率为：刀=答：(1)滑轮组做的有用功为的重物时，拉力的大小为：F1 =- (G'w 有用=G' = 625UNW 总 3F' -3X2500N4000J.83.3% .+G动)=4X(6250N+1250N ) =2500N ;(2)物体上升的速度为 0.4m/s .(3)动滑轮的重力为 1250N.(4)若用该滑轮组吊起 6250N的重物则拉力为2500N,此时的机械效率为83.3%.17.,解：(1)由图知，n=3, s=3h ,

23、 s=3m, h=-s=X 3m=1m, 使用滑轮组做的有用功:W 有用=Gh=240N X 1m=240J ;.使用滑轮组做的总功:W总=飞总=5$,f=、=100ns3m不计绳重和摩擦，拉力即：100N=工（240N+G轮），3.G轮=3X100N240N=60N,当提升540N物体时，拉力：F'=JL(G物'+G轮)=1(540N+60N)=200N,33此时滑轮组的机械效率：W有用*100%='物屋100%=*100%='物x100%=5伽x10。%=90%.W总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)若将540N的物体匀速提高1m,此时滑轮组的机械效率是90%.18.1, ：(1)用滑轮组提升物体做的有用功：W有用=6卜=6*102NX2m=1.2X10J(2)拉力的做功功率：P='1=100W;t20s(3)滑轮组的机械效率上理X100%=L3K与'*100%=60%.“总2X103J3答：(1)有用功为1.2X1J；(2)拉力的功率为100W;(3)该滑轮组的机械效率为60%.点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率的掌握和运用，能区分使用滑轮组时有用功和总功的计算方法是本题的关键.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)读图可知s=3h=9m,拉力所做的总功W总=Fs=200NX9m=1800J,拉力的功率P=-LJ-=180W;t10sW台用(4)滑轮组的机械效率Y=80%.,复答：(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)滑轮组的机械效率是80%.20.,解：（1）W有用=Gh=900NX2m=1800J（3）由图知，n=3,s=3h=3x2m=6m,拉力做功：W总=Fs=400NX6m=2400J,滑轮组的机械效率：=75% ;W_1

26、800J=国总2400J(3)拉力做功功率：P=_1=240W.t10g答：(1)所做的有用功为1800J;(2)该滑轮组的机械效率为75%;(3)拉力做功的功率为240W.21.,解：(1)做的有用功：W有用=Gh=480NX3m=1440J.(3)拉力所做的功:亚总=5$刃5卜=3 X 200NX 3m=1800J ;X 100%=80%.答：(1)做的有用功为1440J, (2)动滑轮的重力为120N, (3)拉力的功率 80%.(2)动滑轮的重力：6动55-G物=3X200N-480N=120N.180W,(4)滑轮组的机械效率22.,解：(1)由图可知，经过动滑轮的绳子股数为3股，拉

27、绳的速度是物体速度的3倍，故拉绳的速度v=1m/sx3=3m/s;答：拉绳的速度是3m/s;(2)假设物体前进距离为s,则克服摩擦力做的功W=F1s,拉力彳的功W=FX3s=3Fs,叩FS12C10N100%JX100%=Sx100%=80%,W3Fs3F所以F=500N,答：拉绳的力F至少为500N;(3)P=Fv=500NX3m/s=1500W,答：拉力的功率是1500W.23.,解：(1)钢锭在水平方向上移动，在重力方向上没有移动的距离，所以重力做功为0;(2)由图可知动滑轮的绳子段数n=3,则拉绳子的速度v绳刃丫物=3x1m/s=3m/s;(3)-W有二fs 物；'W有=

28、63;$物；亚总=5$绳；另s绳=3s物；£3F得:.功率P=Fv绳=625NX3m/s=1875W;(4)根据影响摩擦力的因素可知，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可大大减小摩擦力；故建议为：在物体下面装上轮子.答：(1)2s内钢锭的重力所做的功为0;(2)拉绳子的速度是3m/s；(3)拉绳子的力F为625N,拉力F的功率是1875W;(4)在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，可将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置，这样就有四根绳子拉钢锭了，能省力.24.,解：(1)由图知此滑轮组由3段绳子承担物体与地面的摩擦.所以 v 绳=3v 物=3 x 0.5m/s=1.

29、5m/s答：人拉绳端的移动速度是1.5m/s .(2) Y“有用 fh 240NXhWa Fs lOOIxsh答：滑轮组的机械效率是80%.-=m25.分(1)本题是滑轮组使用的另一种情况-将滑轮组水平使用来拉动重物，当滑轮组竖直拉动重物时，滑轮析：组上升克服的是重物的重力；而此题中的滑轮组水平拉动重物，滑轮组向左移动时克服的是地面的摩擦力.所以，此时有几段绳子拉重物，拉力就是摩擦力的几分之一 .但这是在理想情况下，不考虑额外功， 机械效率为100%的情况下.如果考虑到机械效率，那么拉力还要用得更多，也就是(2)功率P=题目要求拉力F的功率，也就是要先求出拉力做的功.但此题没有告诉绳端移动的距离，t只有物体移动的速度，所以先需根据有几段绳子在拉重物，绳端移动的速度就是物体移动速度的几倍，求出绳端移动的速度.再根据功率p=