中考滑轮.滑轮组公式.计算题(绝对精品)
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中考物理阶段性测试(三)滑轮组相关计算题1.如图所示,工人用滑轮组提升重为400N的货物,所用拉力恒为240N,货物被匀速提升10m.求:(1)工人做的功;(2)滑轮组的机械效率.2.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处.求:(1)若不计绳重,滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比;(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400g,动滑轮质量为100g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率.3.利用如图所示的滑轮组,用F=1000N的力拉绳子自由端,货物A以0.1m/s的速度匀速直线运动10s.整个过程中,滑轮组的机械效率为75%.求:(1)货物A在10s内移动的距离;(2)(2)这个过程中拉力F的功率;(3)(3)水平地面对货物A的摩擦力大小.4.如图是工人利用滑轮组提升重为960N物体的示意图.提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,拉力F的功率为120W,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦所做的功是140J.不计绳重,求:(1)工人向下拉绳子的速度;(2)滑轮组的机械效率;(3)滑轮组中的动滑轮的重力.5.搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物,不计绳重和摩擦,工人的重力为640N,与地面接触的总面积为4×10-2m2,提升时间为20s,重物上升高度为2m.求:(1)提升时绳自由端的速度为多少;(2)若拉力F的大小为150N,则拉力的功率为多少;(3)若上述过程中所提货物重为360N,则滑轮组的机械效率为多少;(4)若仍用该滑轮组提升另一货物,当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104Pa,则所提升货物的重力为多少.6.用如图所示装置测量滑轮组的机械效率,用微型电动机匀速提升为4.5N的物块M,当测力计下端的指针指在60.0cm刻度线位置时,物块M上的指针指在95.0cm刻度线位置,如图所示,此时弹簧测力计的示数为2N,不计指针重、绳重和摩擦,连接动滑轮的细绳保持竖直,图中刻度尺的分度值是1cm.求:(1)当物体M由图示位置被匀速提升8cm时,连在M上的指针在右侧刻度尺cm刻度线位置.(2)物块M被匀速提升8cm用时4s,则测力计向上运动的速度是cm/s.(3)图中的动滑轮重为N.(4)该滑轮的机械效率是多少?7.如图甲所示的滑轮组装置,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向.用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G=80N的重物到高处.用竖直向下的拉力拉绳的自由端,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,重物上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示.已知在2s~4s内重物上升的竖直高度为2m,求:(1)在4s~6s内,重物克服重力做功的功率;(2)在2s~4s内,绳自由端下降的平均速度;(3)在0~2s内,重物对地面的压力大小.8.在新农村建设和精准扶贫中,市政府为某贫困山区甲村打了一口深井,如图所示.已知圆柱形金属水桶质量为1kg,容积为8.6L,井深h1=5m,水深h2=2m,村民将水桶从井底以速度v=0.06m/s匀速竖直向上提升(不计绳重及绳子与滑轮之间的摩擦,桶的厚度不能忽略,g=10N/kg).求:(1)井底受到水的压强;(2)桶未露出水面时,绳的拉力F拉=6N,桶受到的浮力;(3)已知水桶底面积为3dm2,桶高h3=3dm,以水桶口刚露出水面开始计时,到桶底刚离开水面的过程中,请写出绳的拉力F随时间t变化的函数式.9.考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3.如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104N.在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)石像受到的浮力.(2)石像的重力.(3)石像的密度.(4)若将石像提升了3m,石像受到水的压强减少了多少?10.如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场,工程师用起吊装置在江中起吊工件.已知工件重4000N,每个滑轮重500N,声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波,经过0.02s后收到回波.(不计绳重和摩擦,g=1.0N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)求工件在水下的深度;(2)不计工件的高度,求水对工件产生的压强;(3)当工件在水面下匀速上升时,绳子自由端的拉力为500N,求工件的体积;(4)不计动滑轮体积,求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(计算结果精确至0.1%).11.质量为60kg的工人站在水平地面上,用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体,水池底面积为15m2,物体重2000N、体积为0.1m3,物体未露出水面前,此装置机械效率为80%.(不考虑水对物体的阻力、绳重及滑轮间的摩擦)g取10N/kg,求:(1)物体浸没在水中受到的浮力;(2)动滑轮的重力;(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2×103Pa时,池底受到水的压强的变化量.12.某实验员为了探究“向水中释放潜水装置的有关规律”,他建立了如图甲所示的理想模型.由复合材料制成的圆柱体A悬挂在动滑轮下面,一根绳子通过某种绕法(未画出)将定滑轮、动滑轮组成滑轮组,绳子的一端握在实验员手中.实验员通过缓慢释放绳子,使物体A先在空中下降,然后逐渐进入水中.实验时,物体A下表面向下移动的距离为x,实验员手拉绳子的力F与x的关系如图乙所示,已知圆柱体A的密度ρA=2×103kg/m3,底面积S=0.09m2,高H=1m;不计动滑轮自重,不计绳重和滑轮组各处摩擦.ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,实验员的质量约为70kg.(1)求A物体的重力G;(2)通过计算猜想滑轮组中的绳子的绕法,在图甲中画出一种绕法(滑轮不一定都用上);(3)计算出图乙中Fx的数值,并推算当物体A浸入水中0.4m深时,实验员对绳子的拉力F.参考答案1.解:(1)绳子自由端移动的距离s=2h=2×10m=20m工人做的功W总=Fs=240N×20m=4800J(2)有用功W有用=Gh=400N×10m=4000J机械效率η=W有用W总×100%=4000J4800J×100%≈83.3%2.解:(1)不计绳重、滑轮重及摩擦,由拉力F=1nG,n1=2,n2=3得:甲滑轮组绳子上的拉力为:F1=12G乙滑轮组绳子上的拉力为:F2=13G两次拉力之比:F1F2=12G13G=32(2)滑轮组的机械效率为:η=W有用W总×100%=Gh(G+G动)h×100%=GG+G动×100%=mm+m动×100%η甲=η乙=0.4kg0.4kg+0.1kg×100%=80%3.解:(1)根据v=st可知,sA=vAt=0.1m/s×10s=1m(2)由图可知,n=2,所以v绳=2vA=2×0.1m/s=0.2m/s,拉力的功率P=Fv绳=1000N×0.2m/s=200W(3)η=W有W总×100%=fsAFs绳×100%=fvAtFv绳t×100%=fvAFv绳×100%,即75%=f×0.1m/s1000N×0.2m/s,解得f=1500N4.解:(1)物体匀速上升的速度v物=0.1m/s,承担物重和轮重的绳子段数n=3工人拉绳的速度v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s(2)物体上升的高度h=v物t=0.1m/s×10s=1m工人做的有用功W有=Gh=960N×1m=960J工人做的总功W总=Pt=120W×10s=1200J滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=960J1200J×100%=80%(3)额外功是摩擦力做功和提升动滑轮做功的总和即,W额外=W总-W有=1200J-960J=240J拉力对动滑轮做功为W动=W额外-W摩=240J-140J=100J可得动滑轮的重力为G动=W动h=100J1m=100N5.解:(1)重物上升的速度为v物=ht=2mx20s=0.1m/s,且由图知n=3,绳自由端的速度为v=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s(2)当拉力为150N时,拉力的功率为P=Wt=Fst=Fv=150N×0.3m/s=45W(3)当G物=360N时,滑轮组的机械效率为η=W有W总×100%即:η=G物hF×3h×100%=G物3F×100%=360N3×150N×100%=80%(4)当G物=360N时,F拉=150N,由题意得:F拉=13(G物+G动)得G动=3F拉-G物=3×150N-360N=90N工人对高台的压力为F压=pS=2.0×104Pa×4×10-2m2=800N,对工人进行受力分析F支=G工+F拉′其中:F支=F压,人对绳末端的拉力为F拉′=F支-G工=800N-640N=160N,由F拉′=13(G物′+G动)得,另一重物的重力为:G物′=3F拉′-G动即:G物′=3×160N-90N=390N6.(1)87.0(2)6(3)1.5【解析】(1)物体提升8cm,连在M的指针指在右侧刻度为95.0cm-8cm=87.0cm(2)分析图,物体和滑轮由3段绳子承担,n=3,故物块上升8cm,测力计移动24cm,测力计向上运动的速度为v=st=24cm4s=6cm/s(3)由于不计绳重、摩擦,F=G物+G动3,G动=3F-G物=3×2N-4.5N=1.5N解:(4)滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=GhFs×100%=GnF×100%=4.5N3×2N×100%=75%7.解:(1)由图丙可知在4s~6s内,重物做匀速运动,重物上升的速度为v=2.0m/s重物上升的高度为h=vt=2m/s×2s=4m重物克服重力做的功为:W=Gh=80N×4m=320J重物克服重力做功的功率为:P=Wt=320J2s=160W(2)在2s~4s内,重物上升的高度为h物=2m,则绳子自由端移动的距离为:s绳=nh=2×2m=4m绳子自由端下降的平均速度为:v绳=s绳t=4m2s=2m/s(3)从丙图可知,物体在4s~6s内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F′=50N根据F′=1n(G物+G动)可得:动滑轮的重力为G动=nF′-G物=2×50N-80N=20N在0~2s内,拉力F=30N,把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及两根绳向上的拉力作用处于静止状态,F支+2F=G动+G物地面对物体的支持力:F支=G动+G物-2F=20N+80N-2×30N=40N根据力的作用是相互的,重物对地面的压力:F压=F支=40N8.解:(1)井底受到水的压强p=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa(2)对桶进行受力分析可得F浮1+F拉=G桶,即F浮1=m桶g-F拉=1kg×10N/kg-6N=4N(3)水桶出水面的过程中,时间t=h3v=0.3mx0.06m/s=5s桶口刚出水面绳子的拉力F拉=6N,桶底刚离开水面绳子的拉力F拉′=m桶g+ρ水V水g=1kg×10N/kg+1.0×103kg/m3×8.6×10-3m3×10N/kg=96N拉力变化ΔF=F拉′-F拉=96N-6N=90N即每秒增加拉力ΔFt=90N5s=18N/s由以上可得F=6+18t(0≤t≤5s)9.解:(1)石像受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N(2)绳子对石像的拉力F拉=2F=2×1.6×104N=3.2×104N石像的重力G=F拉+F浮=3.2×104N+2×104N=5.2×104N(3)石像的质量m=Gg=5.2×104N10N/kg=5.2×103kg石像的密度ρ=mV=5.2×103kg2m3=2.6×103kg/m3(4)石像受到水的压强减小值Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa10.解:(1)工件在水中的深度为:h=12vt=12×1500m/s×0.02s=15m(2)水对工件的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa(3)滑轮组对水下工件的拉力为F拉=3F-G0=3×500N-500N=1000N工件在水下受到的浮力为F浮=G-F拉=4000N-1000N=3000N工件的体积为V=V排=F浮ρ液g=3000N1.0×103kg/m3×10N/kg=0.3m3(4)工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率为:η=W有用W总×100%=F拉hFs×100%=F拉hF×3h×100%=F拉3F×100%=1000N3×500N×100%≈66.7%11.解:(1)物体浸没在水中时受到的浮力,由阿基米德原理推导公式可知:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N(2)物体的重力G=2000N,则物体受到滑轮组的拉力为:F′=G-F浮=2000N-1000N=1000N,由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=4,W总=G动h+F′h,由η=W有W总×100%=F′hG动h+F′h×100%=F′G动+F′×100%=80%解得,动滑轮的重力为:G动=250N(3)工人受到的重力为:G人=m人g=60kg×10N/kg=600N工人拉动绳子时对地面的压力:F压=pS=2×103Pa×500×10-4m2=100N绳子对人的拉力,即人拉绳子的力为:F=G人-F压=600N-100N=500N;因F=F″+G动n,所以物体受到滑轮组的拉力为:F″=nF-G动=4×500N-250N=1750N因匀速打捞,池底受到水压力变化了:ΔF=F″-F′=1750N-1000N=750N,水池的底面积为15m2,所以池底受到水压强的变化量为:Δp=ΔFS=750N15m2=50Pa12.解:(1)由ρ=mV可得,m=ρV=ρSHG=mg=ρASHg=2×103kg/m3×0.09m2×1m×10N/kg=1800N(2)由于F-x图像中x=0时,F=600N,即物体在空气中时的情况,n=GF=1800N600N=3“三股绳子”的拉力F与G平衡,总共有6种画法(画一种即可),如答图所示.第12题答图(3)①当x≥2m时,物体A完全浸没在水中,A物体受到重力、浮力和拉力,三个力平衡.Fx=13(G-F浮)Fx=13(G-ρ水SHg)=13(1800N-1×103kg/m3×0.09m2×1m×10N/kg)=300N②当A物体浸入水中0.4m时,(即x=1.4m)F=13(G-ρ水SH浸g)=13(1800N-1×103kg/m3×0.09m2×0.4m×10N/kg)=480N。
初中物理滑轮组经典25例题(含解析),快快收藏初中物理“别样”学!15“口诀”好记又助理解,中考备战绝佳!从教春秋昨天立即打开初中物理滑轮组经典25例题(含解析),快快收藏初中物理老师2天前小伙伴们看滑轮组别被绳子绕懵了呢!好好看看吧!by 物理君打开应用保存高清大图选择题打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图填空题打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图打开应用保存高清大图好文推荐知识点:播放GIF展开全文订阅教育1386.1万人订阅参与精彩评论,表达你的观点^_^热门新闻初中物理老师:这些是中考2/3的高频考点,让孩子重点掌握!9图应用内查看雏燕起舞 3天前多图高一上学期物理没及格,该怎么学物理?应用内查看高中物理老师昨天初中物理学史+最全的物理公式物理君昨天多图初中化学尖子生:9张基础知识一览表,多亏了这份资料,让我旗开得胜阿佳小猫咪昨天多图熟记这150句物理要点,中考成绩蹭蹭上涨中考君 2天前上拉加载更多发表去应用内评论。
【决战中考·】物理题型解答策略专题十 与滑轮(组)相关计算类题解答技巧1.概述:与滑轮(组)相关计算题是常考题型,占有的分值比例较高,故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。
2.与滑轮(组)有关的考题主要分为三个方面:(1)力的问题;(2)动力移动距离问题;(3)效率问题。
(1)力的问题:可以省力,也可以改变力的方向。
使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即物G nF 1=(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦);如果不忽略动滑轮的重量则:()滑物G G nF +=1。
(2)动力移动距离问题:动力移动距离和重物移动的距离h 的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n 段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍,即S=nh 。
(n 表示承担物重绳子的段数)(3)效率问题:机械效率的计算题是中考的常考题型,同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧,准确地辨析哪个力做的功是有用功,哪个力做的功又是总功,就能正确快速地解题。
机械效率计算公式:%100⨯=总有用W W η。
1)竖直方向提升物体:FS Gh =η(h 为物体提升高度,F 为拉力,S 为绳子自由端走的距离)。
2)水平方向拉动物体:FSfl =η(f 为摩擦力,l 为物体移动距离,F 为拉力,S 为绳子自由端走的距离)。
3.斜面的机械效率:FSGh =η(h 为斜面高,S 为斜面长,G 为物重,F 为沿斜面对物体的拉力)。
技巧一:简化法简化法:这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理,找出题目中的相关环节或相关点,使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。
这样使复杂得到简化,可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱,把要解答的问题解决。
【例题展示】例题1(•德州)如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N ,小强用6N 的拉力F 通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体,物体沿竖直方向上升0.4m .此过程中,额外功和机械效率分别是( )。
滑轮组计算题专项练习一、计算题1、一名体重为500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m.(1)他站在地面上时对地面的压强多大?(2)画出滑轮组的绕线方式;(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力F多大?拉力的功率多大?2、小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%(g取10N/kg).(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况.(2)人的拉力做功的功率是多少?(3)被吊起重物的质量是多少?3、用如图所示的滑轮组提升物体,已知物体重G=500N,动滑轮重60N,绳与滑轮之间、轮与轴之间摩擦均忽略不计.试求:(1)拉力F的大小?(2)要把货物升高2m,F做的功是多少?4、如图,用滑轮组连接着重600N的物体A,使其沿水平方向匀速移动,在40S内使物体移动了8m,拉力F做的功为1280J。
①求拉力F大小及拉力功率。
②若动滑轮重12N(不计绳重和摩擦),计算滑轮组的机械效率。
5、如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×102kg ,底面积为0.5m2的货物G匀速提起。
求:(1)起吊前,当货物静止在水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?6、用如图43所示的滑轮组在20 s内将重600 N的物体从地面竖直提高4 m,所用拉力是250 N。
在这个过程中,求:(1)有用功是多少?(2分)(2)拉力的功率是多少?(4分)(3)滑轮组的机械效率是多少?(2分)7、如图所示,一根不可伸长的轻细绳绕过滑轮,一端固定在墙壁上,另一端固定在物体上,绳与水平面平行,物体A重150N,与水平面的滑动摩擦力是45N,在水平拉力F的作用下,物体沿水平直线匀速前进2m,若不计滑轮的摩擦和质量,则拉力F的大小是多少?F做的功是多少?8、如图14所示,不计滑轮重及摩擦,在5秒内将重为100牛的A物体匀速提升2米,求:此过程中拉力做的功W和功率P。
滑轮的计算题基础1.货物上升的速度的公式nv v 绳=即货物上升的速度为绳子速度的n 分之一,n 是指绕过动滑轮的绳子根数。
2.关于滑轮组的一些公式G G F 物动拉+=n 是指绕过动滑轮的绳子根数=ηP 。
.注意取,则舍五入去处理.然后,根据的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法.如则需要两个定滑轮,绕线如图13-3-3乙).2.关于“用滑轮组水平地拉汽车”的典型例题例 用图13-3-4中所示的滑轮阻,将陷在泥地中的汽车拉出.若拉力F 为900N ,当匀速拉绳前进3m 时,汽车受到泥地的阻力是多大?汽车前进了多少m?(不计机械自身摩擦) 已知:求:分析:滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同,主要体现在阻力的表现形式,滑轮组竖直放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重;而水平放置时,阻力体现为地面对物体的摩擦.动力与阻力的关系可写成:,绳端移动距离和物体移动距离的关系是:.3.关于“根据滑轮组的绕线计算拉力”的典型例题例如右图所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为,不计滑轮本身的重和摩擦./的速度匀速向下运动时,重物G的A l/B/C4/D/的作用力N的摩擦力为多大?将重物移动的距离为米,绳端例如图所示,重物N1绳重和摩(1(2)如果人的体重为600牛,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛?2、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。
若受到阻力是物重的0.1倍,求斜面的机械效率。
3.用如图所示的滑轮组提升G1=600N的重物,在重物匀速上升2m的过程中,拉力F1所做的功是1500J。
忽略摩擦和绳重。
求:⑴滑轮组做的有用功W有用;⑵滑轮组的机械效率h;⑶若用此滑轮组提升G2=1200N的重物,使G2以0.5m/s的速度匀速升高时,所用拉力F2的功率。
4F的功率P=若用此滑5箱重⑴第一个货箱未被拉动时,水平地面对货箱的支持力;⑵工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小。
《滑轮组机械效率综合题》一、计算题1.如图所示,质量为50kg工人以0.2m/s的速度拉动绳子,将重为600N的物体提升了1m,此过程中滑轮组的机械效率为75%.不计绳重及摩擦.g=10N/kg,求工人(1)做的有用功.(2)拉力做功的功率.(3)改变所提升的物体时,使用此滑轮组可达到的最大机械效率.2.如图所示,建筑工人用滑轮组在20s的时间内将重为480N的物体匀速提升5m,所用的拉力为300N.求这个过程中:(1)工人做的有用功;(2)拉力的功率;(3)滑轮组的机械效率。
3.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。
请计算:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大?(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?4.如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组。
悬挂的重物G=4.8N,当重物静止于任意位置时,手对轻绳的拉力均为F1=1.8N;当重物匀速上升时,手对轻绳的拉力为F2=2.0N,且物重上升过程中动滑轮恰好转过1圈。
已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m,求(1)动滑轮的重力;(2)重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率。
5.如图所示通过滑轮组拉着重为120N的物体,在水平面上以0.5m/s的速度向左做匀速直线运动了4m,摩擦力为物重的0.1倍。
求:(1)物体受到的摩擦力;(2)绳子自由端移动的距离;(3)若不计绳,滑轮的重力以及滑轮轮轴和滑绳之间的摩擦力,求拉力F;(4)若机械效率80%,求拉力F。
6.建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为300N,时间为20s。
2024中考物理复习专题滑轮组相关计算1. (2022镇江)如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90 N的货物匀速提升1 m. 动滑轮的机械效率为90%. 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦. 求:(1)上述过程中的有用功W有;(2)上述过程中拉力所做的功W F;(3)动滑轮所受的重力G动.第1题图2. (2023百色)如图所示,工人师傅用滑轮组将重为500 N的物体在30 s内匀速提升到6 m高的楼上,已知动滑轮重为100 N,不计绳重及摩擦.求:(1)拉力F;(2)拉力的功率;(3)滑轮组的机械效率.(计算结果保留一位小数)第2题图3. (2023苏州)用如图所示的滑轮组将重为300 N的物体以0.1 m/s的速度匀速向上提升10 s.(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;(2)实际中动滑轮重为40 N,人的拉力做功400 J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功.第3题图4. (2021泰安)如图所示,甲工人用水平推力F甲推动重为750 N的货物,在水平路面上匀速移动2 m至仓库门口A处,用时10 s,此过程中甲工人做功的功率P甲=30 W;乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3 m到达指定位置B,拉力F乙为80 N.求:(1)甲工人做的功;(2)该滑轮组的机械效率.第4题图5. (2023青海省卷)某建筑工人用300 N的拉力,在25 s内将重力为800 N的水泥利用滑轮组匀速提高4 m,如图所示.若不计摩擦和绳重,请你完成下列计算:(1)动滑轮的重力;(2)工人做功的功率;(3)该装置的机械效率.第5题图6. (2023梧州)如图所示,利用滑轮把重为300 N的物体从斜面底端沿斜面往上匀速拉动10 m,物体升高了6 m,所用时间为10 s,该装置的机械效率为75%,绳子自由端拉力为F,其方向始终与斜面平行,求在此过程中:(1)拉力做的有用功;(2)拉力的大小;(3)拉力的功率.第6题图7. (2022河北)图甲是一辆起重车的图片.起重车的质量为9.6 t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3 m2,起重时汽车轮胎离开地面.图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1 200 kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5 000 N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示.(不考虑绳重,g取10 N/kg)求:(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;(2)拉力F的功率;(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率.第7题图8. (2021枣庄)如图所示,工人师傅用150 N的拉力,使重为1 000 N的物体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍.不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦.求:(1)工人师傅拉力的功率;(2)动滑轮的重;(3)若物重增大到2 000 N,则滑轮组的机械效率是多少?第8题图9. (2022张家界)党的十九大报告提出,要建设生态宜居、生活富裕的新农村.某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地,建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物,不计绳重和摩擦.(1)一个工人质量为60 kg,竖直向上匀速拉动700 N的重物时,绳上拉力为400 N,将重物提升2 m用时20 s,滑轮组的机械效率为多少?(2)在这20 s的时间内拉力的功率为多少?(3)该工人能够提升的最重的物体约为多少kg?(4)请你设计另一种最省力的绕线方式,并画于图乙中.(5)利用最省力的方式,提升800 N的重物,求绳上拉力的大小.(6)利用最省力的方式,竖直向上以0.15 m/s的速度匀速拉动绳子,求20 s物体上升的距离.第9题图参考答案1. 解:(1)90 J (2)100 J (3)10 N2. 解:(1)由图可知,承担重物的绳子段数n =3,则由拉力F =G 物+G 动n 可得,F =G 物+G 动3=500 N +100 N3=200 N(2)拉力做的功W =Fs =Fnh =200 N ×3×6 m =3 600 J 拉力的功率P =W t =3 600 J30 s=120 W(3)工人所做的有用功W 有=Gh =500 N ×6 m =3 000 J W 总=W =3 600 J滑轮组的机械效率η=W 有W 总 ×100%=3 000 J3 600 J ×100%≈83.3%3. 解:(1)人对绳的拉力F =12 G 物=12 ×300 N =150 N(2)h =v t =0.1 m/s ×10 s =1 m W 有=G 物h =300 N ×1 m =300 J η=W 有W 总 ×100%=300 J400 J ×100%=75%克服动滑轮重力所做的功 W 动=G 动h =40 N ×1 m =40 J 克服绳重和摩擦所做的额外功W 额=W 总-W 有-W 动=400 J -300 J -40 J =60 J 4. 解:(1)甲工人做的功W 甲=P 甲t =30 W ×10 s =300 J(2)由于货物做匀速直线运动,货物与路面间的摩擦力f =F 甲=W 甲s 1 =300 J2 m =150 N滑轮组对货物的拉力F =f =150 N由图可知,n =3,则该滑轮组的机械效率η=W 有W 总 ×100%=Fs 2F 乙s 绳 ×100%=Fs 2nF 乙s 2×100%=150 N3×80 N×100%=62.5% 5. 解:(1)由图可知,绳子的有效段数n =3,不计摩擦和绳重,动滑轮的重力 G 动=nF -G =3F -G =3×300 N -800 N =100 N(2)当水泥提高h =4 m 时,绳子自由端所移动的距离s =3h =3×4 m =12 m 工人做的总功W 总=Fs =300 N ×12 m =3 600 J 工人做功的功率P =W 总t =3 600 J25 s =144 W(3)工人做的有用功W 有=Gh =800 N ×4 m =3 200 J该装置的机械效率η=W 有W 总×100%=3 200 J 3 600 J ×100%≈89%6. 解:(1)拉力做的有用功W 有用=Gh =300 N ×6 m =1 800 J (2)由图可知,动滑轮上的绳子段数n =2绳子自由端移动的距离s 绳=ns 物=2×10 m =20 m 由η=W 有用W 总 得,拉力做的总功W 总=W 有用η =1 800 J75%=2 400 J 由W =Fs 得,拉力的大小F =W 总s 绳 =2 400 J20 m =120 N(3)拉力的功率P =W 总t =2 400 J10 s=240 W7. 解:(1)提升货物过程中,起重车对水平地面的压力F 压=G 车+G 货=9.6×103 kg ×10 N/kg +1 200 kg ×10 N/kg =1.08×105 N 支撑脚与地面的总接触面积S =4×0.3 m 2=1.2 m 2 提升货物过程中起重车对水平地面的压强 p =F 压S =1.08×105 N1.2 m 2=9×104 Pa (2)由图丙可知,货物上升的速度 v 物=s t =2.5 m 10 s=0.25 m/s由图乙可知,承担物重的绳子段数n =3,所以绳端移动的速度v 绳=n v 物=3×0.25 m/s =0.75 m/s拉力F 的功率P =F v 绳=5 000 N ×0.75 m/s =3.75×103 W (3)由图丙可知,货物上升的距离s =2.5 m ,则绳端移动的距离 s 绳=ns =3×2.5 m =7.5 m货物的重力G 货=mg =1 200 kg ×10 N/kg =1.2×104 N 提升货物过程中滑轮组的机械效率η=W 有W 总 ×100%=G 货s Fs 绳 ×100%=1.2×104 N ×2.5 m 5×103 N ×7.5 m ×100%=80% 8. 解:(1)由图可知,n =2,绳子自由端移动的速度 v =n v 物=2×0.2 m/s =0.4 m/s 工人师傅拉力的功率P =W t =Fst =F v =150 N ×0.4 m/s =60 W(2)物体所受地面的摩擦力f =0.2G =0.2×1 000 N =200 N 由于不计绳重和摩擦,则有F =G 动+f2解得G 动=2F -f =2×150 N -200 N =100 N(3)若物重增大到2 000 N ,则物体所受地面的摩擦力f ′=0.2G ′=0.2×2 000 N =400 N 滑轮组的机械效率η=W 有用W 总 ×100%=f ′s ′(f ′+G 动)s ′ ×100%=400 N 400 N +100 N ×100%=80%9. 解:(1)由图甲可知,绳子的有效段数n =2 绳子自由端移动的距离s =2h =2×2 m =4 m 有用功W 有=G 物h =700 N ×2 m =1 400 J 总功W 总=Fs =400 N ×4 m =1 600 J滑轮组的机械效率η=W 有W 总 ×100%=1 400 J 1 600 J ×100%=87.5%(2)拉力的功率P =W 总t =1 600 J20 s =80 W(3)由F =1n (G 物+G 动)可知,动滑轮的重力G 动=2F -G 物=2×400 N -700 N =100 N 工人在绳子自由端施加的最大拉力 F ′=G 人=m 人g =60 kg ×10 N/kg =600 N 则工人能提升物体的最大重力G 物′=2F ′-G 动=2×600 N -100 N =1 100 N 则能提升物体的最大质量 m ′=G 物′g =1 100 N 10 N/kg =110 kg(4)如答图所示第9题答图(5)由答图可知,此时绳子的有效段数n ′=3 提升800 N 重物时,绳上的拉力 F ″=G 物″+G 动3 =800 N +100 N 3 =300 N(6)物体上升的距离s 物=s 绳3 =v 绳t ′3 =0.15 m/s ×20 s 3 =1 m。
主题20 滑轮组的计算中考真题(2011年成都市)为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,求:(1)在2~3 s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.(2)在1~2 s内,拉力F做的功W.(3)在0~1 s内,重物对地面的压强p.【解析】(1)在2~3 s内,重物做匀速运动,v3=2.50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍.P=F3v3=100 W;η=(W有用/W总)×100%=[Gh3/(3F3h3)]×100%=83.33%;(2)在1~2 s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1.25 m.W=3F2h2,代入数据解得W=187.5 J;(3)动滑轮重G动=3F3-G=20N,在0~1s 内.拉力F1=30N.把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力的作用处于静止状态.支持力F支=G+G动-3F1=30N,重物对地面的压力F压=F支=30 N,P=F压/S =30 N/(5×10-2m2)=600 Pa.拓展延伸1.随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600 N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)小明爸爸观察该装置后,想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(3)求两种方案的机械效率之比?(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.2.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若车重为8×104 N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?3.如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40 s内移动了8m,拉力F做的功为1 280 J.(1)求拉力F的大小和功率;(2)若滑轮组的机械效率为95%,求动滑轮的重力(不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦).精要评点本主题以滑轮组为纽带,重在考查学生利用相关知识进行计算的能力,滑轮组的呈现方式富有变化.既有竖直方向的,又有水平方向的,还有竖直方向与水平方向结合的;既有一定一动的.也有一定二动的,还有二定一动的;既有明确给出已知条件的,又有将已知条件隐含在函数图像上的,通过上述的处理,能有效地考查学生灵活应用物理知识解决实际问题的综合能力,涉及本套试题的知识点及其相关计算公式有:滑轮组绳子自由端的拉力F=(G物+G动)/n……①,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系S=nh……②,机械效率的计算公式η=W有用/W总……③,η=G/nF……④,η=G/(G+G动)……⑤,重力G=mg……⑥,功率P=W/t……⑦,P=Fv……⑧.失分点跟踪1.在综合分析评估两个方案时,失分在不能从效率、省力、安全这三个方面进行综合考虑.事实上,小明的方案机械效率高,爸爸的方案比较省力,但小明的方案比较安全,综合上述三个因素分析,还是小明的方案好.2.在计算司机做功的功率时,失分在错将汽车前进的速度当作司机拉动绳子的速度,导致错解得功率P=Fv=75 W.在求拉力F的大小时,失分也在错将物体移动8m视为拉力F移动的距离为8 m,导致计算的错误.所以在有关滑轮组的计算中,一定要注意,物体的移动距离或速度与绳子自由端移动距离或速度是不同的,它们之间的换算关系是s=nh,v绳=nv物.参考答案1.(1)没有(2)如答图正确.(3)22/21.(4)小明的方案更好一些.2.(1)750N.(2)300W.3.(1)32 W;(2)8N.一、选择题(本题共12小题,每小题各2分,共24分)1.下面是对日常生活中一些物品的质量和长度的估计,其中最接近实际的是A.一个苹果的质量约为1.5kg B.20个鸡蛋的质量约为500gC.比赛用篮球的直径约为25cm D.普通学生课桌的高度约为150cm2.为宣传“绿色出行,低碳生活”理念,三个好朋友在某景点进行了一场有趣的运动比赛。
滑轮组机械效率计算专题计算1.如图所示滑轮组,不计绳重与绳轮之间的摩擦.①当用它提起重300N的物体时,绳端的拉力是200N,求此时滑轮组的机械效率.②当用此滑轮组提起重600N的重物时, 重物在10秒内被匀速吊起2米时,绳端拉力做功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多大?2.如图滑轮组,所提物体重是480N,物体被提升的高度是2米,此时滑轮组的机械效率是80%,该滑轮组克服摩擦力所做的功是180J,求①F=? ②G动?3. 一卡车车厢底板地面1.5米高,小明把一块3米长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面。
他通过这个斜面,用F=600N的力,把一个大木箱由B处推到A处,已知木箱重为1000N。
(1)把木箱由B处推动A处,用了30秒时间,求木箱的运动速度。
(2)小明推木箱做了多少功?推力功率多大?(3)这个过程中,斜面的机械效率是多少?(结果保留一位小数)(4)木箱在斜面运动时所受的摩擦力多大?4.如图所示,物体A在拉力F的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是600J,物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80%,求:(1)额外功时多少?(2)拉力F是多少?(3)物体所受的摩擦力是多大?FOAO4.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上做匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N, ①则滑轮组的机械效率是多少? ②若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少?F5. 如图所示滑轮组将一个体积为0.5×10-2m3,密度为3×103 kg/m3的石块从水中匀速提起了2米,已知动滑轮重20N,不计绳重及绳轮间的摩擦,g=10N/Kg ①求作用在绳端的拉力?②拉力所做的功是多少? ③滑轮组所做的有用功是多少? ④滑轮组的机械效率是多少? ⑤提出水面后滑轮组的机械效率有怎样的变化?FA6.如图24所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3.测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2.若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg,问:(1)物体出水面前,滑轮组的机械效率是多少?(2)物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率多大?附录资料:不需要的可以自行删除35t 汽车吊上结构楼板计算书1、概况圆形采光顶钢结构为跨度31.6m 单层网壳结构,网壳顶标高25.6m ,主要由GC-1、GC-2、GC-3、GC-4构件组成,其中GC-1、GC-3为主龙骨,其余为连系件(如下图所示)。
滑轮得计算题基础内容1、货物上升得速度得公式即货物上升得速度为绳子速度得n分之一,n就是指绕过动滑轮得绳子根数。
2、关于滑轮组得一些公式(并告诉我字母就是代表什么)n就是指绕过动滑轮得绳子根数n就是指绕过动滑轮得绳子根数即拉力得功率等于拉力大小与绳子移动速度得乘积。
3、kg与N之间得进率就是多少即: 意思就是1kg得物体受到地球得引力为9、8N,粗略计算时为10N。
另附:1、关于“设计滑轮组”得典型例题例一条绳子最多能承受1000N得拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛得重物,画出滑轮组安装示意图.(动滑轮重及摩擦不计)分析与解答:在处理这类问题时,首先要计算出承担物重得绳子段数,即.注意取整数,若计算出就是小数,都采用“入”得办法.例如:本题中得,则应取4,不能按四舍五入去处理.然后,根据得数值及所需得拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法.如果不要求改变用力方向,则只需要用一个定滑轮,绕线如图13-3-3(甲);如果要改变用力方向,则需要两个定滑轮,绕线如图13-3-3乙).2、关于“用滑轮组水平地拉汽车”得典型例题例用图13-3-4中所示得滑轮阻,将陷在泥地中得汽车拉出.若拉力F为900N,当匀速拉绳前进3m时,汽车受到泥地得阻力就是多大?汽车前进了多少m?(不计机械自身摩擦) 已知:求:分析:滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同,主要体现在阻力得表现形式,滑轮组竖直放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重;而水平放置时,阻力体现为地面对物体得摩擦.动力与阻力得关系可写成:,绳端移动距离与物体移动距离得关系就是:.解:由公式变形得,据图13-3-4可知由公式变形可得答:汽车受到泥地得阻力就是2700N,汽车前进了1m.3、关于“根据滑轮组得绕线计算拉力”得典型例题例如右图所示表示三种不同得滑轮组,用它们提起重为G得相同重物,在A端所用得拉力分别为,不计滑轮本身得重与摩擦.分析:判断使用滑轮组时所用得力F得大小,关键就是瞧几段绳子通过滑轮组拉着物体,即有几段绳子承担物体得重,不能根据动滑轮得个数来判断省力得大小,也不能根据滑轮得总数来判断省力得大小.①在图A中,有三段绳子拉着物体,,②在图B中,有四段绳子拉着物体,③在图C中,有五段绳子拉着物体,答案: ,,4、关于“在滑轮组中求物体运动速度”得典型例题例如图所示,不计滑轮重力及摩擦,当绳子在恒力F得作用下以2/得速度匀速向下运动时,重物G得速度为().A.l/B.2/C.4/D.8/分析:由于绳得自由端,动滑轮及重物C同时运动,因此求速度得问题就转化为求解各物体得移动距离得问题.从图中可知,滑轮A就是定滑轮,在相等时间内,绳得自由端移动得距离与滑轮B得转轴移动得距离相等,即、滑轮B为动滑轮,在相等时间内,绳自由端移动得距离就是滑轮得轴移动得二倍.即,由此可知,即物体移动得速度就是恒力F得作用点移动得速度得2倍,物体速度为4/.答案:C5、关于“滑轮组得计算题”得典型例题例如图所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳得端点A得作用力N,重物与地面间得摩擦力为多大?将重物移动得距离为米,绳端A移动得距离为多少?不计滑轮本身得质量以及轴与轮间得摩擦?分析:由图中可见对于滑轮组,右测为定滑轮,左侧直接拉物体得就是动滑轮,与此动滑轮连接得绳子段数有三段,每段绳子得拉力就是F,所以动滑轮拉物体力.对被拉物体再进行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑轮组对它得拉力与地面得摩擦力,又由于重物沿水平面匀速运动,因此摩擦力与拉力大小相等.所以,滑轮对重物得作用力大小等于重物所受地面对它得摩擦力.将重物技动1,与动滑轮连接得三段绳子得端点都应当移动1,所以绳端A 移动得距离应为3.解题:已知:,求:与解:动滑轮拉物体得力,由二力平衡条件可知:N答案 : N、6、关于“滑轮与杠杆相结合”得典型例题例如图所示,重物N,要使装置平衡,需要多大得拉力?分析:这个装置就是由滑轮与杠杆构成得机械组合,这里关键就是确定滑轮就是定滑轮还就是动滑轮,在这图中可以瞧到杠杆A端所受拉力通过滑轮就是由两段绳子所承担得,因此该滑轮应就是动滑轮,然后根据杠杆得平衡条件可求出.解题:已知:,牛顿求:F解:根据:有∴由于动滑轮省一半力.答:为使装置平衡需要50N得拉力.7 综合练习1、一人用如图18所示.得滑轮组匀速提升物重为200牛得物体,此时人对绳得拉力为120牛,不计绳重与摩擦.求:(1)滑轮组得机械效率.(2)如果人得体重为600牛,那么她们用此滑轮组所提升物体得物重不能超过多少牛?2、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克得物体沿斜面拉到顶端。
专题06滑轮组的综合计算考点01:悬挂类滑轮组的综合计算:此考点主要考查在滑轮组的作用下,悬挂在滑轮组下面的物体在滑轮拉力作用下,发生上下移动的题型。
如图所示对于此种装置图中,求绳子末端拉力F的几种方法是:⑴F=G物+G动/n{不计各种摩擦}其中n指绳子的股数。
⑵由η=G物/nF可推知:F=G物/nη⑶由P=FV拉得F=P/V拉其中的V指绳子移动的速度,不可代入物体移动的速度。
2:对于此考点求几种不同的功对应的计算公式是:W有=G物h=W 总×η=FS -G动h-W f(W f指克服各种摩擦做的额外功,若不(若考虑摩擦)考虑摩擦则W有=G物h=FS -G动h;W额=G动h,;W额=G动h+W f,或者W额=FS-G物h,若求除动滑轮之外的额外功即W f=FS-G物h-G动h。
W总=FS=Pt=W有/η=G物h+G动h+W f(若不计绳重及摩擦上式W总= G物h+G动h).3:求滑轮组的机械效率常用的公式:⑴η=Gh/FS ⑵由η=G物h/G物h+G动h可得η=G物/G物+G动⑶η= G物/nF.4:求拉力做功的功率常用的公式:⑴P=W/t ⑵P=F V拉=F×n V物【帮你归纳】1:当滑轮组没有给出绳子的绕法或股数时应先根据要求画出绳子的绕法确定绳子的股数;如要求画出绳子最省力的绕法,则通常画绳子的绕法时符合:“奇定偶动”的法则,即如果滑轮的个数是“奇数”如三个滑轮,通常从定滑轮开始绕起,绳子的股数最多;而如果是“偶数"滑轮,如2个或4个滑轮通常从动滑轮开始绕起,绳子的股数最多。
【易错警示】对于不同的滑轮位置,通常可采用“试绕”的方法,来确定最省力的绕法而不能死板的按上述方法来确定绳子的绕法.【帮你归纳】2:若题中没有给出具体要求,通常应先运用公式求出绳子的股数,求绳子股数常用的公式有:n=G物+G动/F或由n=G/F×η求出,其中F指作用于绳子末端的拉力。
计算专题:滑轮组机械效率、功、功率题型一:滑轮组竖直放置克服重力计算1、用如下图所示的滑轮组吊起重物,不计绳重和摩擦。
(1)当物重为150N时,绳端所用的拉力是60N,此时滑轮组的机械效率是多少?(2)当所吊重物为300N时,10s重物被匀速提高2m时,绳端拉力做功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多少?2、工人用类似图中的滑轮组提起重为2000N的物体。
求:(1)若不计摩擦和动滑轮重,工人提起这个重物至少需要用多大的力?(2)若工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800N,滑轮组的机械效率是多大?(3)若工人用800N的拉力在1分钟将这个物体提高了3m,他做功的功率是多少?3、小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用下图所示的滑轮,组装成滑轮组,用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。
(忽略摩擦及绳重)求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重;(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。
4、小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图15中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。
(忽略摩擦及绳重)求:(1)所需拉力为多大(2)绳子自由端移动的速度(3)动滑轮的总重。
图12.如图所示装置,绳重及摩擦不计。
装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min匀速上升了5m。
(1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。
G8.小马用如图9—6—22滑轮组抬高重5N的小车.若不考虑摩擦和绳重,请你计算下列问题:(1)若不计动滑轮重量绳子自由端弹簧测力计的示数是多大?(2)若考虑动滑动重量,此时弹簧测力计的示数是2.5 N,则该机械效率是多大?(3)当动滑轮总重超过多少时,使用该滑动组提该小车不再省力?9.如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重.不计绳重和摩擦,物体重G1从200 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度.图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像.(1)每个动滑轮重多少牛? (2)绳子能承受的最大拉力是多少牛?(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重多少牛?10.如图11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。
简单机械计算(滑轮组)一、计算题1.一辆厢式小货车某次运货,满载后总质量是5.0×103kg,在平直的公路上匀速行驶100km,耗油10kg,货车受到的阻力是总重力的0.05 倍,发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg,g=10N/kg),求:(1)货年受到的牵引力;(2)货车匀速行驶的速度;(3)货车发动机的效率。
2.考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3。
如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104N。
若不计摩擦和滑轮重力,(ρ水=1.0×103kg/m3,g 取10N/kg)求:(1)在没有将石像提出水面前,石像受到的浮力;(2)石像的重力;(3)石像的密度。
3.用图所示的装置提升重为800N 的物体A,动滑轮受到的重力为200N。
在卷扬机对绳子的拉力F 作用下,物体A 在10s 内竖直匀速上升了2m。
在此过程中,不计绳重和轮与轴间的摩擦。
求:(1)物体A 上升的速度v;(2)拉力F;(3)拉力F 做功的功率P;(4)动滑轮提升物体A 的机械效率η。
4.如图所示,搬运工人用滑轮组将重为600N 的物体匀速提升2m,在此过程中滑轮组的机械效率为80%。
求:(1)滑轮组做的有用功;(2)作用在绳子自由端的拉力。
5.如图所示,在水平面上的物体A 重为100 牛,当人用40 牛的拉力拉滑轮时,物体在水平面上以0.5 米/秒的速度匀速直线运动4 秒。
(不计滑轮重和滑轮间的摩擦),则(1)物体A 与地面间的摩擦力多大?(2)人的力F 做功多少焦?(3)拉力F 的功率是多少?(4)物体重力做功多少焦?6.工人用如图所示的滑轮装置,把重为200N 的物体匀速向上提起,在10s 内绳子自由端上升了6m。
不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重,求:(1)绳子自由端的拉力F 所做的功W 。
一、初中物理滑轮组的省力问题1.物体做匀速直线运动,拉力F =60N ,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,则物体受到的摩擦力是( )A .60NB .120NC .20ND .180N 【答案】D【解析】【分析】 分析滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,根据1F f n=得到物体受到的摩擦力。
【详解】由图可知,动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重,则物体受到的摩擦力 3360N 180N f F ==⨯=故选D 。
【点睛】本题考查滑轮组的特点,解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。
2.用一个动滑轮将重为8N 的物体匀速提高1m ,所用竖直向上的拉力为5N ,则动滑轮的机械效率为____%;用此动滑轮将重为18N 物体也提高1m 时,所做的总功是_______J 。
(不计绳重和摩擦)【答案】80 20【解析】【分析】使用动滑轮,承担物重的绳子股数n =2,绳子末端移动的距离s =2h ,有用功就是将物体提升对物体做的功(W Gh =有),拉力F 做的功为总功(W Fs =总),再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率;根据W W W =+总有额求出额外功,不计绳重和摩擦,使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W G h =额轮,知道提升的高度,可以求出动滑轮重;再利用()1F G G n =+轮物求拉力大小,知道s =2h ,利用功的公式求拉力做的功(总功)大小,根据W Gh =求出有用功,利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。
【详解】[1]使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n =2,物体被提升的高度h =1m ,拉力移动距离21m 2m s nh ==⨯=有用功为8N 1m 8J W Gh ==⨯=有拉力做的总功为5N 2m 10J W Fs ==⨯=总滑轮组的机械效率 8J 100%100%80%10JW W η=⨯=⨯=有总 [2]根据W W W =+总有额可知,额外功为10J 8J 2J W W W =-=-=额总有不计绳重和摩擦,根据W G h =额轮可知,动滑轮的重力2J 2N 1mW G h ===额动 不计绳重和摩擦,则有 ()()12N 18N 10N 2F G G ''=+=+=动物 拉力做的总功 10N 2m 20J W F s '='=⨯=总3.如图所示,物体A 重100N ,沿水平方向匀速拉动物体前进时,若物体A 与地面间摩擦力f =60N ,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦,则绳端的拉力F 是______N ,当绳子自由端向左移动3米时,物体A 向左移动______m 。
初三物理滑轮组公式第一篇:初三物理滑轮组公式【滑轮组】公式:s=hn。
V绳=n*V物 F拉=1/nGs:绳子自由端移动的距离。
V绳:绳子自由端移动(上升/下降)的速度h:重物被提升的高度。
V 物:物体移动(上升/下降)的速度n:承重的绳子段数。
G:物重。
原则是:n为奇数时,绳子从动滑轮为起始。
用一个动滑轮时有三段绳子承担,其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。
如:n=5,则需两个动滑轮(3+2)。
n为偶数时,绳子从定滑轮为起始,这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。
如:n=4,则需两个动滑轮(2+2)。
其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一般的:两股绳子配一个动滑轮,一个动滑轮一般配一个定滑轮。
力作用方向不要求改变时,偶数段绳子可减少一个定滑轮;要改变力作用方向,需增加一个定滑轮。
综上所说,滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定。
{机械效率}=(W有/W总)×100%=(Gh/Fs)×100%第二篇:初三物理公式总结 2物理公式汇总一、密度(ρ):1、定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、公式:变形m = ρV V = ρ=V ρm为物体质量,主单位kg,常用单位:tgmg ;33v为物体体积,主单位cmm333333、单位:国际单位制单位:kg/m常用单位g/cm单位换算关系:1g/cm=10kg/m3-333331kg/m=10g/cm水的密度为 1.0×10kg/m,读作1.0×10千克每立方米,它表示物理3意义是:1立方米的水的质量为1.0×10千克。
二、速度(v):1、定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。
物理意义:速度是表示物体运动快慢的物理量2、计算公式:v t,t 变形s = vS为物体所走的路程,常用单位为km m;t为物体所用的时间,常用单位为s h3、单位:国际单位制:m/s常用单位 km/h换算:1m/s=3.6km/h。
答案与评分标准一、选择题(共18小题)1、如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是()A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F做功的功率为0.3WD、该滑轮组的机械效率为83.3%考点:滑轮组及其工作特点;功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算。
专题:计算题;比较思想。
分析:(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,工作特点是:可以达到既省力又改变力的作用方向.动滑轮由几段绳子承担,绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍.(2)结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率,然后和所提供的计算结果比较,得出正确的判断.解答:解:A、∵用滑轮组提升物体,对物体做的功是有用功.∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J.∴该选项中,所做的有用功为1J,计算结果正确.B、∵不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时,该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担,绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一,则:动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N.∴动滑轮自重0.2N,计算结果不正确.C、∵用滑轮组提升物体,拉力F做的功是总功,则拉力F做功的功率.∴拉力F做功的功率为0.3W,计算结果不正确.D、∵该滑轮组的机械效率η=.∴该滑轮组的机械效率为83.3%,计算结果正确.本题计算结果正确的有两个:A和D.故选A、D.点评:本题考查滑轮组的工作特点,利用公式逐个计算,然后和选项比较,计算过程注意格式,过程和结果都有单位.2、如图所示,斜面长为3cm,高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中()A、有用功是400J,总功是840JB、有用功是840J,额外功是400JC、总功是12O0J,机械效率是7O%D、有用功是400J,机械效率是7O%考点:功的计算;有用功和额外功;斜面的机械效率。
滑轮的计算题基础
1.货物上升的速度的公式
n
v v 绳
=
即货物上升的速度为绳子速度的n 分之一,n 是指绕过动滑轮的绳子根数。
2.关于滑轮组的一些公式
n
G G F 物
动拉+=
n 是指绕过动滑轮的绳子根数
拉
物拉物拉物总
有nF G nh
F h
G s
F h
G W W =
⨯=
=
=
η n 是指绕过动滑轮的绳子根数
Fv P = 即拉力的功率等于拉力大小与绳子移动速度的乘积。
3.kg 和N 之间的进率是多少
N N kg 108.91≈=
即:kg N kg N g /10/8.9≈= 意思是1kg 的物体受到地球的引力为9.8N ,粗略计算时为10N 。
1.关于“设计滑轮组”的典型例题
例一条绳子最多能承受1000N的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛的重物,画出滑轮组安装示意图.(动滑轮重及摩擦不计)
分析与解答:在处理这类问题时,首先要计算出承担物重的绳子段数,即
.注意取整数,若计算出是小数,都采用“入”的办法.例如:本题
中的,则应取4,不能按四舍五入去处理.然后,根据的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法.如果不要求改变用力方向,则只需要用一个定滑轮,绕线如图13-3-3(甲);如果要改变用力方向,
则需要两个定滑轮,绕线如图13-3-3乙).
2.关于“用滑轮组水平地拉汽车”的典型例题
例用图13-3-4中所示的滑轮阻,将陷在泥地中的汽车拉出.若拉力F为900N,当匀速拉绳前进3m时,汽车受到泥地的阻力是多大?汽车前进了多少m?(不计机械自身摩擦)
已知:求:
分析:滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同,主要体现在阻力的表现形式,滑轮组竖直放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重;而水平放置时,阻力体现为地面对物体的摩擦.动力
与阻力的关系可写成:,绳端移动距离和物体移动距离的关系是:.
3.关于“根据滑轮组的绕线计算拉力”的典型例题
例如右图所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的
拉力分别为,不计滑轮本身的重和摩擦.
4.关于“在滑轮组中求物体运动速度”的典型例题
例如图所示,不计滑轮重力及摩擦,当绳子在恒力F的作用下以2/的速度匀速向下运动时,重物G的速度为().
A.l/B.2/
C.4/D.8/
5.关于“滑轮组的计算题”的典型例题
例如图所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳的端点A的作用力
N,重物与地面间的摩擦力为多大?将重物移动的距离为米,绳端A移动的距离为多少?不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦?
6.关于“滑轮与杠杆相结合”的典型例题
例如图所示,重物N,要使装置平衡,需要多大的拉力?
自主练习
1、一人用如图18所示.的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体,此时人对绳的拉力为120
牛,不计绳重和摩擦.求:
(1)滑轮组的机械效率.
(2)如果人的体重为600牛,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛?
2、有一斜面长L=8米,高h=2米,把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。
若受到阻力是物重的0.1倍,求斜面的机械效率。
3.用如图所示的滑轮组提升G1=600N的重物,在重物匀速上升2m的过程中,拉力F1所做的功是1500J。
忽略摩擦和绳重。
求:
⑴滑轮组做的有用功W有用;
⑵滑轮组的机械效率h;
⑶若用此滑轮组提升G2=1200N的重物,使G2以0.5m/s的速度匀速升高时,所用拉力
F2的功率。
4.用如图所示的滑轮提升重4.5×103N的货物A,使A在2s内匀速升高2m。
如果拉力F的功率P=5kW,忽略绳重和轴摩擦。
(1)求:拉力F在2s内做的功和滑轮的机械效率h。
(2)若用此滑轮匀速提升物体B时的机械效率h'=80%,求物体B受到的重力G B。
5.工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱。
工人的体重为G人=800N。
提升第一个货箱时,工人用F0=500N的竖直向下的力拉绳时,没有提起货箱。
工人用F1=600N的竖直向下的力拉绳时,货箱恰能以0.2m/s的速度匀速上升。
此时工人提升货箱的效率为62.5%。
第二个货箱比第一个货箱重500N,工人仍能提起第二个货箱以0.1m/s的速度匀速上升。
求:
⑴第一个货箱未被拉动时,水平地面对货箱的支持力;
⑵工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小。
6.如图11-86所示,一个工人用滑轮组提起1200 N的货物,所用的拉力是500N,绳的自由端在5 s内被拉下3m。
求拉力的功率和机械效率.
7.在某工地上,工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体,他站在地面上用200N、的力往下拉绳,使物
体匀速上升3m,滑轮组工作时的效率为75%.(1)求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功;(2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n,并画出这个滑轮组的示意图.
8.如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体,10S内绳子的自由端拉下16m,已知做的额外功是800J,若绳重和摩擦不计,试求:(1)绳自由端拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的总重;(4)若用此装置匀速提起1200N的重物,则拉力为多少N?
A甲做的功多,甲的功率大B甲做的功多,乙的功率大
C乙做的功多,乙的功率大D甲乙做的功一样多,乙的功率大
9. 用钢丝绳系上一个重500N的物体,当钢丝绳拉着它匀速上升时,绳对物体的拉力是N,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力是N,当钢丝绳拉着物体以2m/s速度下降时,绳对物体的拉力是N。
10 .潜水员潜入湖面下20米深处时,受到湖水的压强是Pa;潜水员身体表面每平方米面积所受湖水压力是N。
(g取10N/kg)
11.如图所示,一个工人用滑轮组提起1200 N的货物,所用的拉力是500N,绳的自由端在5 s内被拉下3m。
求拉力的功率和机械效率.
12、用功率30kW的电动机带动水泵抽水,供给高出水面30m的水箱,已知水箱的容积为60m3,抽水机装置的机械效率是60%,求:
(1)水箱装满水后,水箱内水的质量。
(2)把水箱装满水所需要的时间。