計算專題：滑輪組機械效率、功、功率
題型一：滑輪組豎直放置克服重力計算
1、用如下圖所示的滑輪組吊起重物，不計繩重和摩擦。(1)當物重為150N時，繩端所用的拉力是60N，此時滑輪組的機械效率是多少？(2)當所吊重物為300N時，10s内重物被勻速提高2m時，繩端拉力做功的功率是多少？此時滑輪組的機械效率是多少？
2、勞工用類似圖中的滑輪組提起重為2000N的物體。求：(1)若不計摩擦和動滑輪重，勞工提起這個重物至少需要用多大的力？(2)若勞工勻速提起這個物體時所用的拉力是800N，滑輪組的機械效率是多大？(3)若勞工用800N的拉力在1分鐘内将這個物體提高了3m，他做功的功率是多少？
3、小明做“測滑輪組機械效率”實驗時，用下圖所示的滑輪，組裝成滑輪組，用此滑輪組将重為3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機械效率為75%。(忽略摩擦及繩重)求：(1)繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重；(2)若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時，其機械效率将如何改變？說明理由。
4、小明做“測滑輪組機械效率”實驗時，用圖15中所示的滑輪，組裝成滑輪組，請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。用此滑輪組将重為3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機械效率為75%。(忽略摩擦及繩重)求：
圖15
(1)所需拉力為多大 (2)繩子自由端移動的速度 (3)動滑輪的總重。
G
12.如圖所示裝置圖20
，繩重及摩擦不計。裝卸勞工将重為800N的貨物提至高處，人對繩的拉力F1為500N，貨物在1min内勻速上升了5m。 (1)請在圖上畫出繩子的繞法；(2)求滑輪組的機械效率；(3)如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。
8.小馬用如圖9—6—22滑輪組擡高重5N的小車．若不考慮摩擦和繩重，請你計算下列問題：(1)若不計動滑輪重量繩子自由端彈簧測力計的示數是多大?(2)若考慮動滑動重量，此時彈簧測力計的示數是2．5 N，則該機械效率是多大?(3)當動滑輪總重超過多少時，使用該滑動組提該小車不再省力?
9．如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重．不計繩重和摩擦，物體重G1從200 N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷．每次均勻速拉動繩子将物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械效率随物體重力的增加而變化的圖像．
(1)每個動滑輪重多少牛? (2)繩子能承受的最大拉力是多少牛?(3)當滑輪組的機械效率為80％時，物體重多少牛?
11
10．如圖11所示，重物A是體積為10dm3，密度為7.9103kg/m3的實心金屬塊，将它完全浸沒在水中，始終未提出水面。若不計摩擦和動滑輪重，要保持平衡，(g=10N／kg)求：(1)作用于繩端的拉力F是多少？(2)若緩慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？(3)若實際所用拉力為400N，此時該滑輪的效率是多少？
11．在一些建築工地、港口常見到各種大型起重機。圖9—20所示是一種起重機的簡圖，為了保證起重機起重時不會翻倒，在起重機右邊配有一個重物m0，已知OA=10m，OB=5m，起重機功率為30KW，起重機本身重力不計。求：⑴要使起重機吊起6103kg的貨物時不會繞支點O翻倒，右邊配重m0至少為多少千克？⑵若機機械效率為80％，則把5103 kg的貨物沿豎直方向勻速提高15m，需要多少時間？
計算專題：滑輪組機械效率、功、功率
題型二：滑輪組水準放置克服摩擦的計算
1．如圖10－15所示，物體重500N，不計滑輪重及滑輪的摩擦，在水準拉力F作用下物體沿水準面以2m／s的速度做勻速運動，運動過程中與地面間的摩擦力是100N。求在2min内拉力做的功及拉力的功率。
2.在圖中的裝置中，放在水準地面上的物體品質為10㎏，在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度勻速運動(不計機械内部摩擦和機械自重)。求：(1)物體受到的摩擦力多大？(2)在10s内拉力F做的功和拉力的功率？
3．如圖10－19所示，物塊重200N，移動過程中所受阻力為40N。(l)若不考慮滑輪重及摩擦，物塊以0.2m／s的速度勻速移動，拉力F的功率是多大？(2)如果這個裝置的機械效率是80％，則拉力F是多大？
4.物體G在拉力F的作用下作勻速直線運動，拉力所做的功是600J，物體向左移動了2m,滑輪組的機械效率是80％，求：⑴ 額外功是多少？ ⑵ 拉力F是多少 ？ ⑶ 物體所受的摩擦力是多大？
5如圖是搬運勞工用滑輪組将倉庫中的貨物沿水準軌道拉出的示意圖。已知貨物的品質為600kg，所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機械效率為75％。若人以0.5m/s的速度勻速前行，經100s将貨物拉出倉庫，g取10N/kg,。求在此過程中：(1)人做的有用功為多大？ (2)人的拉力為多大？ (3)人拉力的功率為多大？
6.如圖所示的裝置中，重30牛的物體A，在水準力F的作用下以10cm/s的速度沿水準桌面做勻速直線運動半分鐘，此時彈簧秤的示數為2牛，(不計機械内部摩擦和機械自重)求：
(1)物體A受到的摩擦力； (2)拉力所做的功； (3)拉力的功率。
8．如圖，用滑輪組拉着重為600N的物體A沿水準方向勻速移動，在40s内使物體移動了8m，拉力F做的功為1280J。求：
(1)拉力F的大小及拉力的功率；(2)若動滑輪重12N(不計摩擦及繩重)滑輪組的機械效率為多少？
9、如圖所示裝置将重為100N的物體勻速從斜面的底端拉至頂端。已知斜面的長是5m，高是2m，拉力F=50N，則該裝置的機械效率為多大？
10．如圖所示，斜面長S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B．運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功．求： (1)運動過程中克服物體的重力做的功；(2)斜面的機械效率； (3)推力F的大小．
11．如圖12-1-7所示，物體G所受到的重力大小為40N. 若将該物體放在傾角為300的斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物體沿斜面勻速向上移動1m，此時拉力F2的大小為25N，求：(1)此斜面的機械效率 (2)斜面對物體的摩擦力
12.如圖所示。斜面長1m，搞0.2m．；将10N重的物體A從斜面底端勻速拉到斜面頂端，需要用平行于斜面的力2.5N，那麼：
(1)斜面的機械效率是多少? (2)重物上升過程中克服摩擦做了多少額外功?
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