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滑轮组机械效率的计算中考物理专题训练1、如图所示,用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上,所用拉力100N,则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____、____、____.300J90%F物270N1m100NGWGhGhGWFsFnhnF有用总270J2、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L,物体受到的摩擦力为f,水平拉力为F,则动滑轮所做的有用功W有用=___,总功W总=____它的机械效率为____(不计滑轮重力)nFfFnLfLFsfLW=总有WfL2FLF物fLFf2FfWGhGWGhGhGG有用总动动由于忽略摩擦及绳重变大11WGhGGWGhGhGGG有用动动动总所以当提升的物体重力变大时,F物90N5mG若用此滑轮组提升大于90N的重物(包括桶),其机械效率将______(填“变大”或“变小”)理由_____________________————————————————————————____________________滑轮组机械效率变大90%3、如图所示,工人利用动滑轮将重为90N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10N,忽略绳重与摩擦,则该滑轮装置的机械效率是______10N5m额外功4、用下图所示的滑轮,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。使用这个滑轮组,匀速提升质量是600kg的物体,机械效率是80%,对滑轮组做功的总功率是7.5kW,则拉力F和重物上升的速度各是多少?(取g=10N/kg)F物600kg7.5kWG解:G=mg=600kg×10N/kg=6000N由得WGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFn6000N3×80%=2500NV总=P总F总=7.5×103W2500N=3m/s1m/sV物=V总n3m/s3==FvtWp总由得当物体在力F作用下,以速度V匀速运动时,可得:P=W/t=FV270N1m100NWGhGhGWFsFnhnF有用总W有用W总滑轮组对物体所做的功(从滑轮组直接对物体施加的力处入手)动力对滑轮组所做的功(从动力一般为人手处入手)F物F物F物(2)若动滑轮的重为12N(不计绳重及摩擦),计算滑轮组的机械效率.5、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40s内物体移动了8m,拉力F做的功为1280J.求:(1)拉力F的大小及拉力的功率;GNf8m1280J等时性40s额外功12N8m解(1)拉力F移动的距离s=2×8=16(m)拉力做的功W=Fs,所以F=161280sW=80(N)拉力的功率P=401280tW=32(W)(2)克服动滑轮重所做的功(额外功)W额=G动h=12×8=96(J)滑轮组的机械效率η=J1280J96J1280总额总总有=92.5%(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何变化?说明理由。2009河北6、小明做“测滑轮组机械效率”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)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。FGF物3.6N0.36WWGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFnPFv0.36W0.3m/s1.2NPvFWGhGWGhGhGG有用总动动3.6N3.6N1.2N0.75GGG动11WGhGGWGhGhGGG有用动动动总F22.解:绕法如右图(1)因为所以拉力由于所以绳子自由端移动速度由于忽略摩擦及绳重,则所以动滑轮重(2)减小由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。F这是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的图片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为800N,攀爬高度39m.7、小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%求小明同学的拉力至少要多大?ABCDFFFFF物G解:D滑轮组.理由是拉力方向向下且更省力800N39m所以F=G/4η=800N/(4×0.8)=250N因为η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF答:小明同学的拉力至少为250N.1、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂上的滑轮组,它在20s内将质量为2.It的物体匀速提高了5m,此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮组的机械效率分别为(取g=10N/s)()A.104N70%B.1.5x104N70%C.7X103N100%D.1.05x104N50%AF物G2.It5m7.5kw2、一物体质量为18kg,其所受重力为N.如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是J,定滑轮的机械效率是,(取g=10N/kg)18036090%F物3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%.若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库.求过程中:(1)人做的有用功为多大?(2)人的拉力为多大?(3)人拉力的功率为多大(g取10N/kg)解:⑴W有用=fs物代入数据得:W有用=1.5×104J⑵η==代入数据得:F=400N⑶P=或P=Fv代入数据得:P=200Wvtss2121人物%100总有用WW%100人物FsfstW总4、如图所示,用40N的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少?(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少?(3)机械效率又是多少?F物(1)由题可知物体承担物重的绳子的段数为3,则s绳=nh物由得nFGFnhGhFsGhWW总有G物1=nη1F拉=3×75%×40N=90N(2)若不计绳重和摩擦,F=1/n(G物1+G动)则,G动=nF拉1-G物1=3×40N-90N=30N当提升150N的重物时,则F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3(150N+30N)=60N=150N/150N+30N=83.33%WGhGWGhGhGG有用总动动解:5、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3×104N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:①电动机作用在滑轮组上的水平拉力F;②这次起吊时滑轮组的机械效率。F物2m/s5.1W10603vPsPtsWN1022N103244FGFsGhWW总有用W10601.5m/sN10334PGvPtGvtPtGhWW总有用①F==2×104N或η==75%②η=解:
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