滑轮和浮力综合题目详细解析

例1. 某同学用100N的水平推力推质量15kg的木箱，使木箱以0.5m/s的速度在水平地面上向右做匀速直线运动，求：（1）地面对木箱摩擦力的大小和方向；（2）10s内推力对木箱所做功和功率分别是多少？分析：公式的含义，是表示功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。

当物体只受力没有移动距离、只移动距离没有受力、受到力并同时移动距离但力与距离垂直，力对物体都没有做功。

由此可知，题目中木箱受到的重力没有做功。

其质量15kg是一个多余的干扰因素，完全不用考虑。

解答：（1）根据题意可知，木箱在水平方向上只受推力和摩擦力的作用而做匀速直线运动，由二力平衡的条件知，地面对木箱的摩擦力与水平推力F大小相等，方向相反。

所以有，摩擦力的方向为水平向左。

（2）10s内木箱移动的距离为：所以10s内推力对木箱做的功为：所以推力对木箱做功的功率为：二、做功与机械效率问题例2. 一个工人用类似图1所示的滑轮组提起货物，货物重，所用的拉力F为800N，货物提升的高度h为3m，求：（1）该工人做的有用功是多少？（2）拉力做的总功是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？分析：正确判断有用功、额外功、总功，是解机械效率有关问题的关键，解题时可以用机械做功的目的来分析，凡是用机械来升高物体的，使物体升高所做的功为有用功，且，凡是动力做的功就是总功，且；而用来克服摩擦和机械自身重力所做的功为额外功，即。

解答：（1）因为有用功就是对重物做的功，所以（2）由于重物G是由4段绳子承担，当重物升高h时，绳子末端移动的距离，则（3）考虑到摩擦、滑轮和绳子的重量等因素，滑轮组的机械效率三、功、功率与机械效率问题例3. 用如图2所示滑轮组，将480N的物体以的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重）。

求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率；（3）若用滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时，拉力做的功。

分析：本题意在考查学生能正确运用功、功率和机械效率公式解答简单机械的问题。

期末提高—力学综合题目赏析1.如图所示，用滑轮组匀速提升在水中密度为3×103kg/m 3的物体A 时，绳端所用的拉力为300N ，假设物体露出水面前后滑轮组的机械效率保持50％不变，则物体A 露出水面的体积为20dm 3时，绳端增加的拉力是多少牛？（绳重及摩擦不忽略，g 取10N/kg ）解析：这道题是滑轮和浮力的综合题，这类题是做过的，只要把受力分析对了就没问题了，受力如图所示： 解：全浸时：600N300N F n=⇒=•==拉拉总有F F F W W Θη拉水拉浮F g V g V A A A +=⇒+=ρρF F G （如图）∴V A ＝()330dm =-水拉ρρA g F∴G A ＝ρA gV A ＝900N 10 dm 3浸入时： ∵F’浮＝ρ水gV 排＝100N ∴F’拉＝G A －F’浮＝800N400N 800N n='⇒='•''==F F F F W W 拉拉总有Θη△F ＝F’－F ＝100N2.如图所示，用滑轮组提升水中的物体A ，若物体的质量为140kg ，体积为60dm 3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg ，不计绳重及轮与轴的摩擦，求（1）物体A 在水中被匀速提升时，拉力F 是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A 相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N ，当物体露出水的体积多大时绳子会断？G F 浮拉全浸入时GF ’’拉10dm 3浸入时解析：（1）物体A 在水中受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝600NG=mg=1400N动滑轮上有四股绳子，提升时，绳子自由端移动距离是重物上升高度的4倍，即s=4h ，因此在水中匀速提升时的机械效率()4F4F G W 浮浮总有用－＝F G hF h W -=⋅=η解之η4F G F 浮－＝＝250N（2）设动滑轮重为G 0，由匀速上升的力的平衡条件有F ＝（G 0＋G －F 浮）/n 得G 0＝4F ＋F 浮－G ＝200N当绳中拉力达最大值F m =350N 时，设物体部分露出水面后浮力变为F 浮’，同理 F m =(G 0+G －F 浮’)/n得F 浮’＝ G 0＋G －4F m ＝200N 由于浮‘浮＝F 31F所以露出水面的体积为V 32V ＝露＝40dm 33. 如图所示，滑轮组的机械效率为50％，当重为G 的物体没有放入水中时（如图甲），在绳端用60N 的力F 1可使物体匀速上升；当物体浸没在水中时（如图乙），在绳端用50N 的力F 2可使物体匀速上升。

滑轮组打捞问题（浮力+滑轮组题）1、质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子．求：（1）5m深处水产生的压强；（2）箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×103N，滑轮组的机械效率是75%，请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力．（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）2、利用如图2所示的装置，把体积为，密度为的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s，动滑轮重为20N（不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）。

求：（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）。

（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（）3、2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。

如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。

当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。

不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？4、如图4所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为，水的密度为，滑轮组的机械效率是70%。

（g取10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求：（1）圆柱体在水中所受的浮力。

（2）若圆柱体从H＝16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F 所做的功。

（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？5、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

滑轮组浮力综合题一、题目背景在物理学中，浮力是指物体被液体或气体所包围时所受到的向上的力，这个力的大小等于物体排开液体或气体的重量。

而滑轮组则是一种机械装置，由两个或多个滑轮组成，用于改变方向和大小的力。

二、题目描述现有一个质量为m1的物体悬挂在一根绳子上，另一端绑定一个质量为m2的物体。

两者间通过一个光滑无摩擦的滑轮连接。

假设滑轮重力可以忽略不计，则求出当m1=5kg，m2=10kg时，系统达到平衡时绳子所受张力T。

三、解题思路本题需要运用浮力和滑轮组相关知识来解答。

首先需要明确浮力是指物体被液体或气体所包围时所受到的向上的力，并且这个力的大小等于物体排开液体或气体的重量。

其次需要了解滑轮组是一种机械装置，由两个或多个滑轮组成，用于改变方向和大小的力。

对于本题来说，我们可以将其拆分成两部分来考虑。

首先考虑悬挂在绳子上的物体，由于其被空气所包围，因此会受到一个向上的浮力F1，其大小等于物体排开空气的重量。

根据浮力公式F1=ρVg，其中ρ为空气密度，V为物体体积，g为重力加速度。

因此可以得出：F1=ρVg=m1g其中m1为物体质量。

接下来考虑绑在另一端的物体m2，由于与悬挂物体相连的绳子通过滑轮连接，在滑轮作用下可以将其重力分解成两个方向上的力。

一部分沿着绳子向下作用于滑轮上，另一部分则沿着绳子向上作用于悬挂物体上。

因此可以得出：m2g=T+F2其中T为绳子所受张力，F2为滑轮对m2所产生的支持力。

接下来需要考虑滑轮对m2所产生的支持力F2。

由于题目中给出了“假设滑轮重力可以忽略不计”，因此可以认为滑轮对m2所产生的支持力等于m2g/2。

将以上三个式子联立起来，则可以得到：T=(m1+m2/2)g四、总结本题需要运用浮力和滑轮组相关知识来解答。

首先需要明确浮力是指物体被液体或气体所包围时所受到的向上的力，并且这个力的大小等于物体排开液体或气体的重量。

其次需要了解滑轮组是一种机械装置，由两个或多个滑轮组成，用于改变方向和大小的力。

一、初中物理浮力类问题1．如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M 的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N ，连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N 。

圆柱体M 高为3m ，底面积为0.02m 2，密度为34.510⨯kg/m 3。

在绳端拉力F 作用下，圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，在这个过程中，拉力F 的功率为160W ，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T 。

在圆柱体M 被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M 的下表面受到水的压强为p 。

不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N/kg 。

下列选项中正确的是A ．压强p 的最小值为15000PaB ．拉力T 的大小为2700NC ．拉力F 的大小为640ND ．滑轮组的机械效率为90% 【答案】A 【解析】 【分析】(1) 对动滑轮和物体做整体受力分析，对定滑轮做受力分析，根据=F gV ρ浮液排，求得M 所受的浮力，再根据重力和浮力之比可求得M 的重力，从而可求得拉力F 大小； (2) 因M 有三段绳子承担，根据平衡条件M 3F F G G +=+浮轮，可求得拉力T 的大小； (3) 根据M M M M ()==+()W W G F h G F W W W G F G h G F G η--==-+-+有有浮浮浮浮总有额动动可求得滑轮组的机械效率；(4)由绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N 和连接圆柱体M 与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N ，可知圆柱体M 的下表面受到水的压力，再利用Fp S=可求得压强p 的最小值。

【详解】C ．圆柱体M 从其下表面距水面15m 处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min ，注意物体上升了12m ，可计算重物上升的速度12m 1m/s 360s 15s v t ===⨯物 动滑轮一共绕了3段绳子，因此绳自由端移动速度为1=3=3m/s 0.2m/s 15v v ⨯=绳物 拉力F 的功率为160W ，根据P Fv =得出拉力160W 800N 0.2m/sP F v === 故C 项错误。

杠杆、滑轮、浮力综合计算题1、图 1 是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。

工人师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆柱形物体A。

物体 A 的底2轮组绳子自由端的拉力F1为 2400N， , 当物体 A 露出水面4m时，绳子用竖直向上T2的力拉物体A, ，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F2，机械效率为82%。

拉力 F2的功率为600w, 已知 TI：T2=39：41。

不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。

求：（1）此滑轮组匀速上升的速度V；（ 2）此滑轮组最高的机械效率。

7、建筑工地上，工人用如图7 的装置将重为500N 的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉300N，时间为20s．不计摩擦和绳重，求：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N 的重物，需要用多大的拉力？2、如图 2 用滑轮组拉动重500N 的物体在水平支持面上以2m/s 的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2 倍，问：（ 1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力 F 是多大？（ 2）若滑轮组的机械效率是90%，则 F 的大小是多大？（保留一位小数）（ 3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。

8、某人用图8 所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力 F 为 200N，绳子自由端被拉了在此过程中，求：（ 1）拉力做的功（ 2）滑轮组的机械效率（3）滑轮组中动滑轮的重（4）3、一名工人用如图 3 的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力 F 为 200N，重物在5s 内匀速升 800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？（不计绳重和摩擦）上升了 1m，不计绳子与滑轮间摩擦，则(1) 滑轮组所做的有用功是多少？(2) 拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3) 动滑轮的重。

滑轮组浮力综合题一、引言滑轮组是一种常见的机械装置，由多个滑轮组成。

在工程和物理问题中，我们经常需要研究滑轮组的应用。

本文将详细探讨滑轮组浮力综合题，包括浮力的概念、滑轮组的原理、应用实例以及解题方法。

二、滑轮组的原理滑轮组由多个滑轮组成，它们可以连接在一起，形成一个整体。

每个滑轮都可以自由转动，而且它们的轴线是平行的。

滑轮组可以改变力的方向和大小，通过改变绳子的方向来实现。

当一个力通过滑轮组传递时，由于滑轮的转动，原始力可以被分割成多个力，并分配到不同的滑轮之间。

三、浮力的概念浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力。

根据阿基米德定律，浮力的大小等于被排开的液体或气体的重量。

当物体完全或部分浸入液体或气体中时，浮力会发生作用。

在滑轮组浮力综合题中，我们需要考虑滑轮组的浮力对力的影响。

四、滑轮组浮力综合题的应用实例1. 高空救援在高空救援中，滑轮组经常用于提升被困人员。

救援人员通过使用滑轮组，将绳子通过困境位置附近的固定点固定，然后将其通过滑轮组，提升被困人员。

在这个过程中，滑轮组可以减轻救援人员的负担，提高救援效率。

2. 起重机起重机是一个广泛应用滑轮组的工程机械。

起重机通过使用滑轮组来提高载重能力。

通过改变滑轮组的组合方式，可以改变起重机的工作原理，进而实现不同的起重效果。

滑轮组在起重机中起到传递和分配力的作用。

3. 线路运输在个别情况下，滑轮组还可用于线路运输。

例如，在电力线路的安装过程中，滑轮组可以用于将线路拉伸到目标位置。

通过使用多个滑轮组来改变力的方向和大小，可以轻松完成线路的安装。

五、解题方法在解决滑轮组浮力综合题时，我们可以按照以下步骤进行：1.确定各个滑轮组成员的受力情况；2.计算每个滑轮组件所受的力，包括浮力和重力；3.根据每个滑轮组件的受力情况，计算滑轮的运动情况；4.通过分析滑轮组的运动情况，进一步计算力的分布和方向；5.综合分析所有受力情况，得出最终结果。

六、结论滑轮组浮力综合题是一个需要综合考虑力的大小和方向，浮力的作用和滑轮组的运动的复杂问题。

初中物理浮力和滑轮组结合的大题初中物理课程中，浮力和滑轮组是两个重要的概念。

在这篇文章中，我们将探讨如何将这两个概念结合起来，解决一个大题。

假设我们有一个质量为 m1 的木块悬挂在一根绳子上，另一端绳子系在固定支点上。

我们将这个系统称为滑轮组。

现在，我们想要找出当木块悬挂在水中时，水对木块的浮力如何影响滑轮组的工作。

首先，我们回顾一下浮力的概念。

根据阿基米德定律，物体在液体中受到的浮力大小等于被排开的液体的重量。

而液体的重量又等于液体的密度乘以体积乘以重力加速度。

在这个问题中，木块悬挂在水中，因此受到了水对木块的浮力。

根据阿基米德定律，这个浮力的大小等于被木块排开的水的重量。

假设木块的体积为 V，水的密度为ρ，那么浮力的大小为 F浮 = ρVg，其中 g 是重力加速度。

现在，我们来考虑滑轮组的工作原理。

在这个系统中，绳子将木块和滑轮连接起来。

当我们用力拉下绳子一端，木块就会上升，而滑轮则会转动。

根据牛顿第二定律，木块上升的加速度等于作用在木块上的合外力除以木块的质量。

在这个问题中，滑轮组受到的外力有两个部分：重力和浮力。

重力的大小为 F重 = m1g，而浮力的大小为 F浮 = ρVg。

因此，木块上升的加速度为 a = (F重 - F浮)/m1。

现在，我们来考虑滑轮组的效率。

滑轮组的效率定义为输出功除以输入功。

在这个问题中，输出功是木块上升的功，即 F重× h，其中h 是木块上升的高度。

输入功是我们对绳子施加的力乘以绳子移动的距离。

假设我们用力拉绳子下降了 d 的距离，那么输入功为 F × d，其中 F 是我们对绳子施加的力。

根据滑轮组的工作原理，我们知道输入功等于输出功乘以效率。

因此，我们可以得到 F × d = F重× h ×η，其中η是滑轮组的效率。

综上所述，我们可以通过浮力和滑轮组的结合来解决这个大题。

我们可以计算出木块受到的浮力，然后根据滑轮组的工作原理计算木块上升的加速度和滑轮组的效率。