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1、 滑轮组机械效率的计算滑轮组机械效率的计算物理专题训练物理专题训练11 1、使用机械时，使用机械目的所做的功、使用机械时，使用机械目的所做的功叫做叫做_额外功额外功有用功有用功总功总功机械效率机械效率复习：复习：2 2、对于额外负担所不得不做的功叫、对于额外负担所不得不做的功叫_，3 3、有用功和额外功之和叫做、有用功和额外功之和叫做_ _ 。4 4、有用功在总功中所占的比例叫、有用功在总功中所占的比例叫_ 。21、如如图图所所示示，用用滑滑轮轮组组把把重重为为270N的的货货物物匀匀速速提提到到1m高高的的楼楼上上，所所用用拉拉力力100N，则则有有用用功功、总总功功和和滑滑轮轮组组的的机机
2、械械效效率率分分别是别是_ 、 _ 、 _ . 300J90F物270N 1m100NG270J 32、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是水平面上匀速运动的距离是L ，物体受到，物体受到的摩擦力为的摩擦力为f，水平拉力为，水平拉力为F，则动滑轮所，则动滑轮所做的有用功做的有用功W W有用有用=_ ，总功，总功W W总总=_它它 的机械效率为的机械效率为_ （不计滑轮重力）（不计滑轮重力）fL2FLF物物f LFf2Ff4由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 变大变大所以当提升的物体重力变大时，所以当提升的物体重力变大时，F物90 N 5m
3、 G若若用用此此滑滑轮轮组组提提升升大大于于90 N的的重重物物（包包括括桶桶），其其机机械械效效率率将将_（填填“变变大大”或或“变变小小”）理理由由_ _滑轮组机械效率变大滑轮组机械效率变大903、如图所示，工人利用动滑轮将重为、如图所示，工人利用动滑轮将重为90 N的重物（包括桶）的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重。若该动滑轮重10 N，忽略绳，忽略绳重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是_ 10 N 5m 额额外外功功54、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中
4、画出使用该滑轮组时最省力的绕法。使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀使用这个滑轮组，匀速提升质量是速提升质量是600kg的物体，则拉力的物体，则拉力F是是2500N，求，求次滑轮组的机械效率是多少次滑轮组的机械效率是多少？（取（取g=10N/kg）F物600kg G6W有用有用W总总滑轮组对物体所做滑轮组对物体所做的功就是使用机械的功就是使用机械目的所做的功目的所做的功（从滑轮组直接对物体施加（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）的力处入手）动力对滑轮组所做的功动力对滑轮组所做的功（从动力一般为人手处（从动力一般为人手处入手）入手）F物F物F物物F物7这这是是2008年年北北京京残残奥
5、奥会会开开幕幕式式最最后后一一棒棒火火炬炬手手侯侯斌斌，靠靠自自己己双双手手的的力力量量，攀攀爬爬到到火火炬炬台台底底部部并并最最终终点点燃燃圣圣火火的的图图片片，该该点点火火仪仪式式充充分分体体现现了了残残疾疾人人自自强强自自立立、拼拼搏向上的勇气和精神搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度，攀爬高度39m.85、小小明明同同学学看看到到火火炬炬手手攀攀爬爬很很费费劲劲，想想到到物物理理课课上上学学过过利利用用滑滑轮轮组组可可以以省省力力.小小明明同同学学如如果果站站在在地地面面上上,用用如如下下图图所所示示的的哪哪个个滑滑轮轮组组拉拉起起火火炬炬手手
6、侯侯斌斌最最合合适适,理理由由是是什什么么?如如果果该该滑滑轮轮组组机械效率为机械效率为80求小明同学的拉力至少要多大？求小明同学的拉力至少要多大？ A B C DA B C DFFFFF物G解：解：D滑轮组滑轮组. 理由是拉力方向向下且更省力理由是拉力方向向下且更省力 800N 39m 所以所以FG/4 800N /（40.8）250N因为因为W有用有用/W总总Gh/FsGh/FnhG/nF答：小明同学的拉力至少为小明同学的拉力至少为250N.9 1 、建建筑筑工工地地上上经经常常用用到到起起重重机机。下下图图是是一一台台起起重重机机吊吊臂臂上上的的滑滑轮轮组组，它它在在20s内内将将质质量
7、量为为2.It的的物物体体匀匀速速提提高高了了5m，此此时时拉拉力力F的的功功率率为为7.5kw。则则拉拉力力F的的大大小小和和滑滑轮轮组的机械效率分别为（取组的机械效率分别为（取g=10N/s）（）（ ） A104N 70 B1.5x104N 70 C7X103N 100 D1.05x104N 50AF物G2.It 5m 7.5kw102、一物体质量为、一物体质量为18kg，其所受重力为，其所受重力为 N如图所示如图所示，小明用定滑轮将该物体在，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高内匀速提高2m所用拉所用拉力为力为200N此过程中，小明做的有用功是此过程中，小明做的有用功是 J，定滑，定滑轮
8、的机械效率是轮的机械效率是 ，(取取g10N/kg)18036090F物113、如如图图是是搬搬运运工工人人用用滑滑轮轮组组将将仓仓库库中中的的货货物物沿沿水水平平轨轨道道拉拉出出的的示示意意图图。已已知知货货物物的的质质量量为为600kg,所所受受轨轨道道的的摩摩擦擦力力为为其其重重力力的的0.1倍倍，滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率为为75.若若人以人以0.5m/s的速度匀速前行，经的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库将货物拉出仓库. 求过程中求过程中:（1）人做的有用功为多大？）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（）人拉力的功率为
9、多大（ g取取 10N/kg）12解：解：W有用有用fs物物 代入数据得：代入数据得：W有用有用1.5104 J = = 代入数据得：代入数据得： F=400N P= 或或PFv 代入数据得：代入数据得：P=200W 134、如如图图所所示示，用用40N的的拉拉力力使使物物体体匀匀速速上上升升，不不计计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求求:(1)物体的重力是多少？物体的重力是多少？ (2)若物体的重力变为若物体的重力变为150N, 绳绳的拉力又是多少？的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？机械效率又是多少？F物14（1）由题可知物体承担物重的绳
10、子的段数为）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则，则s绳绳nh物物由由 得得 G物物1=n1 F拉拉=375%40N=90N(2) 若不计绳重和摩擦，若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物物1+G动动)则，则， G动动=nF拉拉1 G物物1=3 40N90N=30N 当提升当提升150N的重物时，则的重物时，则 F拉拉2=1/n(G物物2+G动动)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33 解：解：1516（2）若用此滑轮组提起小于）若用此滑轮组提起小于3.6N的的重物时，其机械效率将如何变化？说重物时，其机械效率将如何变化？说明理由。明理由。2009河北河北5
11、、小明做、小明做“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”实验时，用图中实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用所示的滑轮，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滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）。（忽略摩擦及绳重）求求:（1）绳绳子子自自由由端端的的拉拉力力及及速速度度和和动动 滑轮的总重。滑轮的总重。FGF物3.6N0.36W175、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工
12、中物料的竖直或水平输送。（1）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；这次起吊时滑轮组的机械效率。F物18F解：绕法如右图解：绕法如右图 （1）因为）因为 所以拉力所以拉力 由于由于 所以绳子自由端移动速度所以绳子自由端移动速度 由于忽略摩擦及绳重，则由于忽略摩擦及绳重，则 所以动滑轮重所以动滑轮重 （2）减小）减小 由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 所以当提升的物体重力减小时，所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。滑轮组机械效
13、率减小。F19 F = = 2104 N或或 = = 75% = 解：解：20（2）若若动动滑滑轮轮的的重重为为12N（不不计计绳绳重重及摩擦），计算滑轮组的机械效率及摩擦），计算滑轮组的机械效率.5、如如图图所所示示，用用滑滑轮轮组组拉拉着着重重600N的的物物体体A沿沿水水平平方方向向匀匀速速移移动动，在在40s内内物物体体移移动动了了8m，拉拉力力F做做的的功功为为1280 J 求求:（1）拉力）拉力F的大小及拉力的功率；的大小及拉力的功率；GNfF物物8m1280 J等时性等时性 40s 额外功额外功 12N 8m 解（解（1）拉力）拉力F移动的距离移动的距离s2816（m） 拉力做的
14、功拉力做的功WFs，所以，所以F80（N）拉力的功率拉力的功率P32(W)（2）克服动滑轮重所做的功（额外功）克服动滑轮重所做的功（额外功） W额额G动动h12896（J）滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率92.5%212 2、 如图，滑轮组提升重为如图，滑轮组提升重为G G320N320N的的重物，当重物以重物，当重物以0.50.5米米/ /秒的速度匀秒的速度匀速上升时，拉力速上升时，拉力F F的功率是的功率是200W 200W ，（忽略摩擦和绳重）。求（忽略摩擦和绳重）。求： （1 1）滑轮组的机械效率是多少？）滑轮组的机械效率是多少？ （2 2）若用此滑轮组提升）若用此滑轮组提升G G600N600N的的重物时，滑轮组的机械效率？重物时，滑轮组的机械效率？22
