第三章 滑轮计算 专题复习（含答案+详解）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第三章滑轮计算专题复习1．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为，用时。求：(1)所做的有用功；(2)工人所用拉力的功率；(3)动滑轮的机械效率。2．墙壁吊（如图甲）是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求：(1)动滑轮的重力。(2)绳子自由端的拉力做的功。(3)该设备提升物体时的机械效率。3．如图所示，质量为60kg的搬运工借助滑轮组抬运货物M，拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升到离地2m高的位置，随后汽车倒入进行装载。已知货物M的质量为42kg，动滑轮的质量为10kg，不计绳子重力和摩擦。求：(1)将货物抬离地面，搬运工至少需要施加的拉力为。(2)货物被匀速抬升过程中，搬运工施加的拉力的功率为多少？(3)考虑绳重和摩擦，拉动Ｍ的实际拉力为280N，则该滑轮组工作过程中的机械效率为多少？4．如图所示，汁轮组悬挂在水平支架上，重为800N的工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为300N的物体以0.4m/s

的速度匀速上升。在这个过程中，人施加的拉力F为200N。两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求：(1)拉力F的功率；(2)该滑轮组的机械效率；(3)该工人利用此滑轮组提升该货物时，支架受到滑轮组的拉力；(4)若绳子能承受的最大拉力为1000N，

该滑轮组的最大机械效率。5．用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当为时，物体A物体在水平面上以的速度匀速直线运动，若此时物体A受到地面的摩擦力为。请回答下列问题：(1)绳子自由端移动的速度。(2)滑轮组的机械效率是？(3)当增大到时，物体受到地面的摩擦力为。6．小虞用如图甲所示的滑轮组提升重90N的物体，已知拉力F为40N，不计绳重及摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。(1)该滑轮组中动滑轮的重为。(2)反映物体上升情况随时间变化的图线是图乙上的（选填“A”或“B”）。(3)若整个过程用时4s，求拉力F的功率。7．如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深15m，物体重，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力。若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦，求：(1)汽车匀速前进的距离；(2)动滑轮重力；(3)汽车拉绳子时的拉力的功率。8．如图所示，体重为400N的工人师傅用120N的拉力，使重为300N的物体以的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦）求：(1)5s内绳子自由端移动的距离；(2)求动滑轮的重力；(3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少N？9．小启同学用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：(1)绳子的拉力为多少牛；(2)滑轮组的机械效率η；(3)货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功。10．用多个质量为3千克的滑轮组成如图所示的滑轮组，该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4米，所用拉力牛，忽略绳重和摩擦的影响。(1)在该滑轮组中滑轮A的作用是。(2)求拉力F做功的功率？(3)求提升该重物时滑轮组的机械效率？11．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：(1)货箱的重力是多少?(2)拉力F的功率是多少?(3)货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少?(4)此滑轮组的机械效率是多少？答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页《第三章滑轮计算专题复习》参考答案1．(1)4000J(2)100W(3)80%【详解】（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功（2）动滑轮绳端移动的距离为则拉力做的总功所以拉力F的功率（3）动滑轮的机械效率2．(1)见解析(2)见解析(3)见解析【详解】（1）由图可知，n=3，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦，动滑轮的重力为G动=nF-mg=3×1000N-240kg×10N/kg=600N（2）绳子自由端的拉力做的功为W总=Fs=Fnh=1000N×3×2m=6000J（3）有用功为W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×2m=4800J该设备提升物体时的机械效率为3．(1)260(2)104(3)75%【详解】（1）由图可知，滑轮组有两股绳承担物重，，所以搬运工至少需要施加拉力（2）拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升，绳子自由端移动的速度则搬运工施加的拉力的功率（3）该滑轮组工作过程中做的总功该滑轮组工作过程中做的有用功工作过程中的机械效率4．(1)160W(2)75%(3)700N(4)95%【详解】（1）图中连接动滑轮绳子的股数是2股，已知物体移动的速度是0.4m/s，则绳末端拉力移动的速度为拉力F的功率为（2）不计滑轮组的绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为（3）不计滑轮组的绳重和摩擦，根据可得，动滑轮的重力为支架受到滑轮组的拉力大小等于滑轮组的总重力加人的拉力，则拉力为（4）若绳子能承受的最大拉力为1000N，根据可得，提升货物的重力为该滑轮组的最大机械效率为5．(1)0.2(2)见解析(3)30【详解】（1）由图可知n=2，绳子自由端移动的速度（2）滑轮组的机械效率（3）拉力F增大时，物体A对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到地面的摩擦力大小不变，即摩擦力还是30N。6．(1)30N(2)B(3)见解析【详解】（1）不计绳重及摩擦，根据可知，该滑轮组中动滑轮重G动=nF-G=3×40N-90N=30N（2）由图甲可知，n=3，则拉力端移动距离s=3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图线，而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图线。（3）从图中可知绳子自由端的速度拉力F做功的功率7．(1)见解析(2)见解析(3)见解析【详解】（1）由图知，n=3，汽车匀速前进距离s=nh=3×15m=45m（2）不考虑绳与滑轮的摩擦和绳重，根据拉力可知动滑轮重力G动=nF-G=3×2500N-7000N=500N（3）拉力做的总功W总=Fs=2500N×45m=1.125×105J汽车拉绳子时的拉力F的功率8．(1)见解析(2)见解析(3)见解析【详解】（1）5s内物体移动的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m（2）由可得，动滑轮重力（3）因为工人师傅体重为400N，则绳子最大拉力为400N，由可得，工人师傅所能提起的最大物重9．(1)见解析(2)见解析(3)见解析【详解】（1）手拉绳子的速度为作用在绳子自由端的拉力（2）滑轮组的机械效率（3）绳子自由端拉下的长度为拉力做的总功为有用功额外功滑轮组克服动滑轮重做的功滑轮组克服摩擦力做的功为10．(1)改变力的方向(2)见解析(3)见解析【详解】（1）由图可知，滑轮A的位置固定不变，是定滑轮，其作用是改变力的方向。（2）由图可知n=2绳子自由端的速度为拉力F做功的功率为（3）不考虑绳重和摩擦的影响，根据可知，物体重力为忽略绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率11．(1)600N(2)15W(3)720J(4)