滑轮机械效率计算专题栏目.doc
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1、 滑轮组机械效率滑轮组机械效率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,绳重及滑 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 80%(不计绳重和摩擦) ,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?9如图,已知动滑轮重为 30N,物体质量为 12Kg,绳重及摩擦均不计则
2、: (1)物体所受重力多大?(g=10N/kg)(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
3、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 6 所示的滑轮组匀速提升重物若不计摩擦和绳重求: (
4、1)利用这个滑轮组匀速提升重为 1200N 的物体时,所用的拉力是 500N,此时滑轮组的机械效率是 80%,拉力 做功的功率是 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,拉力是多少?15某人用如图所示的滑轮组匀速提升 540N 的重物,所用的拉力 F 为 200N,绳子自由端被拉动 3m,在此过程中, 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?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
5、 0.8m 的过程中,拉力 F 的功率为 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; (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 61
6、02N 的物体匀速提高 2m,拉力所做的功为 2103J,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 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. 2
7、1 (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 3 m 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来匀速拉动钢锭,已知钢锭与地面的摩擦力 F1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
8、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 240N,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) ,
9、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多大?27如图所示,已知物体 A 重 1000N,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,如果滑轮组的机械效率为 60%,求: (1)人做的总功;(2)人的拉力;(
10、3)人拉绳的功率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=300N2m=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=32m=6m, 拉力的功 W=Fs=120N6m=720J,拉力的功率 P= =72W;(3)滑轮组效率:=100%=100%83.3%;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
11、段数 n,s=nh; (1)知道物重和提升的高度,利用 W=Gh 求有用功;(2)知道物重和滑轮组的机械效率,利用 =求拉力大小;(3)在不计绳重和摩擦的情况下,利用 F拉=先求出动滑轮的重,再利用这个公式求将重 G=455N的物体吊起用的拉力,最后利用 =求此时的机械效率,解: (1)滑轮组所做的有用功: W有=Gh=180N10m=1800J; (2)由图知,n=3,=,F=75N;(3)不计绳重和摩擦,F拉=,即:75N=,则 G动=45N, 提升 G=455N 的重物时,F拉=N,=91%答:(1)提升重物时做的有用功为 1800J; (2)作用在绳子自由端的拉力为 75N; (3)用
12、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=12kg g=10N/kg G0=30N 求:(1)G=?(2)F=?(3)=? 解: (1)物体受到的重力为 G=mg=12kg10N/kg=120N;(2)作用在绳子自由端的拉力为 F= (G+G0)= (120N+30N)=50N;(3)设物体上升 h,则绳子拉下 3h,滑轮组的机械效率为 =100%=80%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 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
13、提升的高度,利用 W=Gh 求有用功;知道物重和滑轮组的机械效率,利用 =求拉力大小;不计绳重和摩擦,利用 F= (G物+G动)求动滑轮的重;(2)求出了动滑轮的重,再利用 F= (G物+G动)求将重 G=600N 的物体吊起用的拉力,最后利用 =求此时的机械效率,解: (1)滑轮组所做的有用功: W有=Gh=480N10m=4800J; 由图知,n=3,=,F=200N;不计绳重和摩擦,F拉=,即:200N=,则 G动=120N; (2)提升 G=600N 的重物时,F拉=240N,=83.3%答:(1)提升重物时做的有用功为 4800J;拉力为 200N;动滑轮的重为 120N; (3)用
14、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计时拉力 F拉=和推导公式 =是本题的关键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力,再利用 W=Fs 求拉力做的功 ,解:(1)由图知 n=2,s=2h=26m=12m, 人做的总功:W总=Fs=20
15、0N12m=2400J; 人做功的功率:P=80W;(2)人做的有用功: W有=Gh=360N6m=2160J; 滑轮组的机械效率:=100%=100%=90%;(3)不计摩擦和绳重F= (G物+G动)所用动滑轮的重:G动=2FG=2200N360N=40N;若用此滑轮组将 600N 的重物,则拉力 F1= (G物 1+G动)= (600N+40N)=320N;拉力做的功 W1=F1s1=320N210m=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 6400J12,已知:n=2 G=500N F=30
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