滑輪機(jī)械效率計算專題

1、滑輪組機(jī)械效率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，所用時間是 10s，繩重及滑輪之間的摩擦不計，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 80%（不計繩重和摩擦） ，求：（ 1）提升重物時做的有用功為多少？（ 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，滑輪組的機(jī)械效率是多大？9如圖，已知動滑輪重為30N ，物體質(zhì)量為12Kg ，繩重及摩擦均不計則：（ 1）物體

2、所受重力多大？（ g=10N/kg ）（ 2）勻速提起重物時所用的拉力多大？（ 3）此時，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%（不計繩重和摩擦） ，求：（ 1）有用功、所用拉力和動滑輪的重量；（ 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

3、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； 滑輪組中動滑輪的重（不計摩擦和繩重）； 拉力的功率13如圖所示每個滑輪的重為500N，重物 G 的重量為1500N ，繩索重及摩擦均不計則：（ 1）人在勻速提升重物時所用拉力為多大？（ 2）重物被勻速提起 1m 的過程中，人所做的總功為多大？（ 3）此時滑輪組的機(jī)械效率為多大？214（ 2011?宜昌）建筑工地上，某施工人員利用如圖6 所示的滑輪組勻速提升重物若不計摩擦和繩重求：（ 1）利用這個滑輪組勻速

4、提升重為 1200N 的物體時，所用的拉力是 500N，此時滑輪組的機(jī)械效率是 80%，拉力做功的功率是 750W ，求重物在 1min 內(nèi)勻速上升的高度？（ 2）當(dāng)用這個滑輪組勻速提升重為1800N 的物體時，拉力是多少？15某人用如圖所示的滑輪組勻速提升 540N 的重物，所用的拉力 F 為 200N，繩子自由端被拉動 3m，在此過程中，求：（ 1）拉力 F 所做的功；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率（不計繩重及摩擦） ；（ 3）如果用此滑輪組勻速提升440N 的重物，求滑輪組此時的機(jī)械效率？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F 的

5、功率為2500W ，此滑輪組的機(jī)械效率為80%，不計繩重和摩擦 （ g=10N/kg ）求：（ 1）滑輪組做的有用功；（ 2）物體上升的速度；（ 3）動滑輪的重力；（ 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，若此時滑輪組的機(jī)械效率為 80%，不計繩重和摩擦求（ 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，此時滑輪組的機(jī)械效率是多少？318（ 2006?泉州）用如圖所示滑輪組將重22m，拉力所做的功為3610 N

6、 的物體勻速提高210 J，所用的時間為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 為 200N ，將重物提升3m 所用的時間為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？21.21（2008?鎮(zhèn)江）用如圖所示的滑輪組勻

7、速提升重為 480N 的物體 G，所用拉力 F 為 200N ，將重物提升 3 m 所用的時間為 10s 不計繩重和摩擦，求：（ 1）做的有用功；（ 2）動滑輪的重力；（ 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來勻速拉動鋼錠， 已知鋼錠與地面的摩擦力F1 為 1200N ，若此時滑輪組的機(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鋼錠，已知鋼錠重6000N ，它與地面間的摩擦力f 為 1500N ，若此時滑輪組的機(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

8、功；4（ 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鋼錠，請你提出一條可行的建議24用如圖的滑輪組水平地拉動物體已知物重為 1000N ，物體與地面間的摩擦力是 240N ，當(dāng)繩端的拉力是 100N 時物體以 0.5m/s 的速度勻速移動求：（ 1）人拉繩端的移動速度；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率25用如圖所示的滑輪組，在水平地面上拉動重物G，已知繩自由端拉力F 為 600N 時，恰能讓物體以1cm/s 的速度勻速向前運(yùn)動（繩子足夠長），此時滑輪組的機(jī)械效率為75%，求：（ 1）物體 G

9、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，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多大？27如圖所示， 已知物體A 重 1000N ，與地面的摩擦力是300N ，人通過滑輪組拉動物體使其在10s 內(nèi)勻速運(yùn)動1m，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； （ 3）人拉繩的功率57 分（ 1）由公式W=Gh 可以求出

10、有用功；析：（ 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=300N 2m=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，拉力移動的距離s=nh=32m=6m ，拉力的功W=Fs=120N 6m=720J，拉力的功率P=72W ；（ 3）滑輪組效率：=100%=100%83.3%；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

11、W=Gh 求有用功；（ 2）知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用= = 求拉力大小；（ 3）在不計繩重和摩擦的情況下，利用F 拉=先求出動滑輪的重，再利用這個公式求將重G=455N的物體吊起用的拉力，最后利用=求此時的機(jī)械效率, 解：（ 1）滑輪組所做的有用功：W 有=Gh=180N 10m=1800J ；（ 2）由圖知， n=3 ， =， F=75N；（ 3）不計繩重和摩擦， F 拉=，即： 75N=，則 G 動=45N，提升 G=455N 的重物時，F(xiàn)拉=N，=91%答：（ 1）提升重物時做的有用功為1800J；（ 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

12、物體時，滑輪組的機(jī)械效率是91%9 ,已知： m=12kgg=10N/kgG0=30N求：（ 1）G= ？（ 2） F=？（ 3） =？解：（ 1）物體受到的重力為 G=mg=12kg 10N/kg=120N ；6（ 2）作用在繩子自由端的拉力為F= （ G+G 0） = （ 120N+30N ） =50N ；（ 3）設(shè)物體上升 h，則繩子拉下 3h，滑輪組的機(jī)械效率為=100%=80% 答：（ 1）物體所受重力為120N ；（ 2）勻速提起重物時所用的拉力為50N；（ 3）此時，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

13、高度，利用W=Gh 求有用功；知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用= = 求拉力大?。徊挥嬂K重和摩擦，利用F= （ G 物+G 動 ）求動滑輪的重；（ 2）求出了動滑輪的重，再利用F=（ G 物+G 動 ）求將重G=600N 的物體吊起用的拉力，最后利用=求此時的機(jī)械效率, 解：（ 1）滑輪組所做的有用功：W 有=Gh=480N 10m=4800J ；由圖知， n=3， =， F=200N ；不計繩重和摩擦， F 拉=，即： 200N=，則 G 動=120N；（ 2）提升 G=600N 的重物時，F(xiàn) 拉=240N ，=83.3%答：（ 1）提升重物時做的有用功為4800J；拉力為 200N；動滑輪

14、的重為 120N ；（ 3）用此滑輪組勻速吊起重為600N 的物體時，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%點評：本題考查了機(jī)械效率的計算，利用好繩子的重力和摩擦力不計時拉力F 拉 =和推導(dǎo)公式 = =是本題的關(guān)鍵11 分由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2 ， s=2h，析：（ 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）的變形式求出動滑輪的重；然后可求用此滑輪組將600N 的重物勻速向上的拉力，再利用 W=Fs 求拉力做的功, 解：（ 1）由圖知 n=2， s=2h=26m

15、=12m，人做的總功：W 總=Fs=200N 12m=2400J；7人做功的功率：P=80W ；（ 2）人做的有用功：W 有=Gh=360N 6m=2160J ；滑輪組的機(jī)械效率：=100%=100%=90% ；（ 3）不計摩擦和繩重 F= （G 物+G 動）所用動滑輪的重：G 動=2F G=2200N 360N=40N ；若用此滑輪組將600N 的重物，則拉力F1 =（ G 物 1+G 動） =（ 600N+40N ） =320N ；拉力做的功W 1=F1s1=320N 210m=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

16、為 320N，拉力做的功為 6400J12 ,已知： n=2G=500NF=300Ns=2mt=10s求：（ 1） W= ？（ 2）=？（ 3） G 動 =？（ 4） P=？解：（ 1）拉力做的功為 W=Fs=300N 2m=600J；（ 2）物體上升的高度為 h= = =1m，拉力做的有用功為W 有用 =Gh=500N 1m=500J ，滑輪組的機(jī)械效率為=100%=100%83%；（ 3） F= （ G+G 動 ），動滑輪的重力為G 動 =2F G=2300N 500N=100N ；（ 4）拉力的功率是P=60W 答：（ 1）拉力做的功為600J；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率為83%；（ 3）

17、動滑輪的重力為G 動=2F G=2300N 500N=100N ；（ 4）拉力的功率是60W 13 分 （ 1）繩索重及摩擦均不計，提起物體所用的力是物重和動滑輪重的n 分之一；析：（ 2）已知物體上升高度可以得到繩子作用點移動的距離；已知拉力和繩子自由端移動的距離，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=計算機(jī)械效率, 已知： G 動 =500N ， G 物 =1500N ， h=1m， s=2h=2m求：（ 1） F=？（ 2） W 總=？（ 3） =？解：（ 1）人在勻速提升重物時所用拉力為F= （ G 物+G 動） = （

18、 1500N+500N ） =1000N ；（ 2）重物被勻速提起1m 的過程中，人所做的總功為W 總=Fs=1000N 2m=2000J；（ 3）拉力做的有用功為 W 有 =Gh=1500N 1m=1500J；8滑輪組的機(jī)械效率為=100%=100%=75% 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： W 總 =Pt=750W 60s=45000J根據(jù) W 總 =Fs 得 s=90m由圖知，此滑輪組由三段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h則 h=s=90m=30m答：重物在1min 內(nèi)

19、上升的高度是30m（ 2）因為滑輪組由3 段繩子承擔(dān)物重，所以F=（ G 物 +G 動 ）G 動=3500N 1200N=300N則 F= （G 物 +G 動 ） = （ 1800N+300N ） =700N答：當(dāng)用這個滑輪組勻速提升重為1800N 的物體時，拉力是700N15 分 （ 1）根據(jù) W=Fs 求出拉力做的功；析：（ 2）根據(jù) =求出機(jī)械效率；（ 3）根據(jù) F=（ G+G 動）求出動滑輪重，根據(jù)=求出機(jī)械效率, 已知：物重 G1=540N，拉力 F=200N，拉力移動距離 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 1=？；（

20、3）滑輪組此時的機(jī)械效率 2=？解：（ 1）拉力做的功 W=Fs=200N 3m=600J；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率：1=100%=100%=100%=100%=90% ；（ 3） F= （ G+G 動）動滑輪重G 動=3F G1=3 200N 540N=60N ，滑輪組此時的機(jī)械效率：2=100%=100%=100%=100%=88% 答：（ 1）拉力 F 所做的功為600J；（ 2）滑輪組的機(jī)械效率為90%；（ 3）滑輪組此時的機(jī)械效率為88%16 ,解：（ 1） m=500kg ， g=10N/kg ，物體的重力為：G=mg=500kg 10N/kg=5000N ；而 h=0.8m ，滑

21、輪組做的有用功為：W 有 =Gh=5000N 0.8m=4000J（ 2）從圖可知，該滑輪組有3 段繩子吊著物體，拉力移動的距離為：S=3h=30.8m=2.4m ；而此滑輪組的機(jī)械效率為=80% ，所做的總功為：W 總=5000J；9又拉力F 的功率為P=2500W ，做功的時間為：t=2s，則物體上升的速度為：v=0.4m/s （ 3） W 總=5000J， S=2.4m，拉力的大小為：F=N，不計繩重和摩擦，F(xiàn)=（ G+G 動 ），即N=（ 5000N+G 動），解得： G 動 =1250N （ 4）用該滑輪組吊起6250N 的重物時，拉力的大小為：F= （ G+G 動 ） =（ 625

22、0N+1250N ）=2500N ；滑輪組的機(jī)械效率為：=83.3%答：（ 1）滑輪組做的有用功為4000J（ 2）物體上升的速度為 0.4m/s（ 3）動滑輪的重力為 1250N （ 4）若用該滑輪組吊起6250N 的重物則拉力為2500N ，此時的機(jī)械效率為83.3%17 ,解：（ 1）由圖知， n=3 ， s=3h， s=3m， h= s= 3m=1m ，使用滑輪組做的有用功：W 有用 =Gh=240N 1m=240J； =，使用滑輪組做的總功：W 總=300J； W 總 =Fs， F=100N ，不計繩重和摩擦，拉力F=（ G 物+G 輪），即： 100N=（ 240N+G 輪 ），

23、G 輪=3100N 240N=60N ，當(dāng)提升 540N 物體時，拉力：F= （ G 物 +G 輪） =（ 540N+60N ） =200N ，此時滑輪組的機(jī)械效率：=100%=100%=100%=100%=100%=90% 答：（ 1）拉力所做的有用功是240J；（ 2）拉力是100N ；拉力的功率是150W ；（ 3）若將 540N 的物體勻速提高1m，此時滑輪組的機(jī)械效率是90%18 ,解：（ 1）用滑輪組提升物體做的有用功：23W 有用 =Gh=6 10N2m=1.2 10 J（ 2）拉力的做功功率：10P=100W ；（ 3）滑輪組的機(jī)械效率=100%=100%=60% 3答：（ 1

24、）有用功為1.210 J；（ 2）拉力的功率為 100W ；（ 3）該滑輪組的機(jī)械效率為 60%點評：本題考查了學(xué)生對有用功、總功、機(jī)械效率、功率的掌握和運(yùn)用，能區(qū)分使用滑輪組時有用功和總功的計算方法是本題的關(guān)鍵19 ,解：（ 1）重物上升的速度v=0.3m/s；（ 2）拉力所做的有用功 W 有用 =Gh=480N 3m=1440J；（ 3）讀圖可知 s=3h=9m ，拉力所做的總功W 總=Fs=200N 9m=1800J ，拉力的功率 P=180W ；（ 4）滑輪組的機(jī)械效率=80% 答：（ 1）重物上升的速度是0.3m/s；（ 2）拉力所做的有用功是1440J；（ 3）拉力的功率是 180

25、W ；（ 4）滑輪組的機(jī)械效率是 80%20 ,解：（ 1）W 有用 =Gh=900N 2m=1800J（ 3）由圖知， n=3 ，s=3h=32m=6m ，拉力做功：W 總=Fs=400N 6m=2400J，滑輪組的機(jī)械效率：=75% ；（ 3）拉力做功功率：P=240W 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=480N 3m=1440J（ 2）動滑輪的重力： G 動 =nF G 物 =3200N480N=120N （ 3）拉力所做的功： W 總=FS=nFh=3 200

26、N 3m=1800J；拉力的功率：P 總 =180W （ 4）滑輪組的機(jī)械效率：=100%=100%=80% 答：（ 1）做的有用功為 1440J，（ 2）動滑輪的重力為 120N ，（ 3）拉力的功率 180W ，（ 4）滑輪組的機(jī)械效率80%22 ,解：（ 1）由圖可知，經(jīng)過動滑輪的繩子股數(shù)為3 股，拉繩的速度是物體速度的 3 倍，故拉繩的速度 v=1m/s3=3m/s；答：拉繩的速度是 3m/s；11（ 2）假設(shè)物體前進(jìn)距離為s，則克服摩擦力做的功W =F1s，拉力做的功W=F 3s=3Fs，=100%=100%=100%=80% ，所以 F=500N ，答：拉繩的力F 至少為 500N

27、 ；（ 3） P=Fv=500N 3m/s=1500W ，答：拉力的功率是1500W23 , 解：（ 1）鋼錠在水平方向上移動，在重力方向上沒有移動的距離，所以重力做功為0；（ 2）由圖可知動滑輪的繩子段數(shù)n=3 ，則拉繩子的速度 v 繩 =nv 物 =31m/s=3m/s ；（ 3） W 有=fs 物 ； W 有 =fs 物 ； W 總=Fs 繩 ；另 s 繩 =3s 物；由 =得：F=625N ； P= = =Fv 繩 ，功率 P=Fv 繩 =625N 3m/s=1875W ；（ 4）根據(jù)影響摩擦力的因素可知，將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，可大大減小摩擦力；故建議為：在物體下面裝上輪子答：（ 1

28、） 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=30.5m/s=1.5m/s答：人拉繩端的移動速度是1.5m/s（ 2） =答：滑輪組的機(jī)械效率是80%25 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重物，當(dāng)滑輪組豎直拉動重物時，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重物，滑輪組向左移動時克服的是地面的摩擦力所以，此時有幾段繩子拉重物，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的距離，只有物體移動的速度，所以先需根據(jù)有幾段繩子在拉重物，繩端移動的速度就是物體移動速度的幾倍，求出繩端移動的速度再根據(jù)功率P= =Fv 求出（ 3）先根據(jù) W=Pt 求出 1