(完整版)滑轮组机械效率计算题.doc
机械效率计算题及答案
四．计算题1、（2013四川自贡）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m ，重物匀速上升了0.5m ，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg ）． （1）按题意画出滑轮组的绕绳． （2）人所做功的功率多大？ （3）被吊起的重物质量多大？解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股； 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图： （2）∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ； ∴P=W/t=900J/10s=90W ．（3）∵S=nh ；∴n=S/h=15m/05m=3； 由η=G/nF 得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N ； ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg ． 2．（2013乐山）某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400N ，g 取10N/kg 。
不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。
试求：（1）已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3，每块大理石的体积是1.0×10-2m 3,则每块大理石的重力是多少？（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？ （3）某次提升中，升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ，钢丝绳的拉力是2000N 。
则钢丝绳的拉力的功率是多少？ (1) 每块大理石重：N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=⨯⨯⨯⨯===-ρ （2分）(2) 升降机一次能提起的大理石块数：块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-⨯==NNN n(3) 钢丝绳端移动的距离：m m h s 451533=⨯== （1分） 把货物提升15 m 做的功：J m N Fs W 4109452000⨯=⨯== （1分）升降机的功率：w sJJ t W P 150060109min 110944=⨯=⨯== （1分） 3．（2013扬州）（6分）工人用如图所示的装置将重物提高5m ，已知物重为800N ，人对绳的拉力为500N 。
机械效率模型(水平使用滑轮组)
常回头看一看，你就不会遗忘它。
计算模型2：我们又见面了？滑轮组使用（水平）
1.此时使用滑轮组的目的是。
2.那影响滑轮组机械效率的因素是。
（用心想哦）
敲黑板！讲重点！
设承担动滑轮的绳子段数为n，动滑轮的重力为G动、物体的重力为G物、物体水平移动的距离为s物、物体移动的速度为v物、物体受到的摩擦力为f、绳子端受到的拉力为F、绳子自由端移动的距离为s拉、绳子自由端移动的速度为v拉。
（里面这么多条件，有的是来打酱油的，你可要仔细甄别哦）：
注意：请听题！
F= 。
（只有忽略绳子与滑轮，轮轴之间的摩擦才能用哦）一般情况可别用。
s拉= s物。
（这可是真理哦，任何时候都可以用）
v拉= v物。
（这个关系式成立forever）
有点耐心哈，还有三分钟就可以说再见了？
W有用= 。
（千万别和竖直使用时混淆了哈）
W总= 。
W额外= 。
（这个只有一种表达方式，你可别胡来）
机械效率η= 。
（无论什么时候都能用）
我们下周再见哦！。
中考物理机械效率的计算题试题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g ）在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ，已知F l 和F 2的大小均为2N ，不计绳重及摩擦（g 取10N/kg ）。
下列说法中不正确的是（ ）A ．重物G 1的重力大小为5.5NB ．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4D ．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知113F G G =+动解得1 5.5N G =，重物G 1的重力大小为5.5N ，A 正确，不合题意；B ．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知2242F G G =+动解得27N G =，重物升高的高度是20.1m h =，乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B 正确，不合题意； C ．重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳：：：F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意；D．甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D错误，符合题意。
机械效率计算题
机械效率计算题一、计算题1.如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N．（1）当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为多少？（2）拉力F为多少时，恰能让重物G匀速上升．（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？2.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10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？3.如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。
物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。
求：（g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到的浮力；（3）拉力的功率及滑轮组的机械效率。
（结果精确到0.1%）4.用如图甲所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，已知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg，物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示。
（不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力F；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率。
（精确到0.1%)5.为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。
校车和师生的总质量为6000kg。
【初中物理】专项练习：滑轮机械效率计算题20题(附答案)中考备考适用
【初中物理】专项练习：滑轮机械效率计算题20题（附答案）中考备考适用计算题（共20小题）1．（2021朝阳一模)如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，重为500N的工人用300N竖直向下的拉力拉动绳子自由端，使重540N的物体A匀速上升。
已知该工人与水平地面的接触面积为500cm2，两个滑轮的质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。
求：（1）画出工人的受力分析图；（2）该工人对地面的压强；（3）滑轮组的机械效率；（4）支架受到滑轮组的拉力。
2．（2021大兴一模)如图所示，是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力F作用下，使重900N的建筑材料A以0.2m/s的速度匀速竖直上升，动滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：（1）拉力F；（2）拉力F做功的功率P；。
（3）动滑轮所受的重力G3．（2023大兴二模）建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。
（1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：①工人对绳子的拉力大小。
②工人对水平地面的压力大小。
③滑轮组的机械效率。
（结果保留整数）（2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。
4．（2020房山二模)如图所示，是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为G A = 900N。
在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA= 0.2 m/s，G动=100N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。
求：（1）拉力F；（2）绳子自由端的速度大小v绳；（3）拉力F做功的功率P；（4）滑轮组的机械效率为η。
5．（2020门头沟二模)如图所示是用动滑轮运送物体A的示意图，卷扬机对绳子的拉力为F=500N，物体A在10s内匀速竖直上升了3m。
已知物重850N，所用动滑轮重为50N，g取10N/kg。
机械效率计算题精选(参考答案)
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、解：（1）在2～3s内，重物做匀速运动，υ3=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= F3υ3=100 W
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33%
（2）在1～2s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1．25 m
W=3F2h2=187．5 J
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20 N
在0～1s内，拉力F1=30 N。
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作用处于静止状态。
支持力F支=G+G动-3 F1=30 N 重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2 m2）=600 Pa
8、分析：滑轮组上拉船靠岸的绳子段数n＝5
（1）船受到的阻力f＝0.01G＝0.01＝1.02，
人拉绳子自由端移动的距离是船移动距离的5倍，滑轮组的机械效率
（2）船靠岸的速度
绳子自由端移动的速度
则人拉绳子的功率为
人对船做功的有用功率为
9、
10、。
水平拉动滑轮组的机械效率的公式
水平拉动滑轮组的机械效率的公式
机械效率 = (输出功率 ÷输入功率) × 100%
输出功率 = 载荷重量 ×载荷移动距离 ÷时间
输入功率 = 力 ×移动距离 ÷时间
力 = 拉动绳索的力
移动距离 = 滑轮系统的滑动距离
因此，水平拉动滑轮组的机械效率公式可以表示为：
机械效率 = (载荷重量 ×载荷移动距离 ÷时间 × 100%) ÷ (拉动
绳索的力 ×滑动距离 ÷时间)
如果已知具体数值，可以将数值代入公式中计算机械效率。
例如，假设载荷重量为500N，载荷移动距离为5m，拉动绳索的力为200N，滑动距离为10m，时间为30秒，则计算过程如下：
输出功率 = 载荷重量 ×载荷移动距离 ÷时间 = 500N × 5m ÷
30s = 83.33 W
输入功率 = 拉动绳索的力 ×滑动距离 ÷时间 = 200N × 10m ÷
30s = 66.67 W
机械效率 = (输出功率 ÷输入功率) × 100% = (83.33W ÷
66.67W) × 100% ≈ 125%
由于机械效率大于100%，说明存在能量浪费或计算误差，需要检查计算和实际操作是否存在问题。
第11章机械与功 滑轮、滑轮组机械效率的计算 专题练习(含答案)
滑轮、滑轮组机械效率的计算专题练习一、填空题1．用如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为__________W，若提起20N的物体，滑轮组的机械效率为__________。
2．如图所示，测量滑轮组的机械效率，用6N拉力将重为10N的物体匀速提升0.5m，用时5s，拉力做的总功W总＝____J，滑轮组的机械效率η＝____，拉力的功率P＝____W。
3．如图所示，用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体使其向左匀速运动0.4m，在这个过程中拉力F做功为_____J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）4．用如图装置，在20s内将80N的水桶提升3m，拉力为50N，则拉力的功率为_____W，该装置的机械效率是_____%。
5．小华用如图装置使8N的重物以0.3m/s的速度匀速上升，所用拉力为5N，此时动滑轮的机械效率是_____，拉力的功率是_____W；若用该装置提升10N的重物，其机械效率的大小将_____。
（变小、变大或不变）6．图所示的滑轮组，在绳子施加4N拉力把质量为1kg的物体提高2m，所做的有用功是_____ J，机械效率是_____，不考虑摩擦和绳子重力，动滑轮重力是_____N。
7．在“再探动滑轮”的实验中，小明用动滑轮将重3N的钩码匀速向上提升，拉力为2N，2s内钩码上升0.2m。
此过程中有用功为_____J，拉力做功的功率为_____W，动滑轮的机械效率为_____%。
8．工人用如图所示的滑轮组匀速提升货物。
他用30N的力拉动绳子自由端，使重量为90N的货物匀速上升，不计一切摩擦，则该动滑轮总重量为_____N，滑轮组的机械效率为_____%。
若使用该滑轮组提升的货物重量增大，仍使货物匀速上升，则其机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
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专题讲解机械效率计算专题
重难点突破方法归纳、要领1.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m ，
已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）
滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物，拉
力应为多大？
2．湛江港一装卸工人用如图 1l 所示的滑轮组匀速提升质量为 80 kg 的货
物，所用的拉力 F 为 500N ，绳子自由端在 50s 内被匀速拉下 4m ，求：
(g 取 10N ／ kg)(1) 提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为
0． 04m 2，求货物对地面的压强． (2) 提升时绳子自由端的速度． (3) 拉
力 F 的功率． (4) 此滑轮组的机械效率．
3． (201 4·遵义 )一体重为600 N 、双脚与地面的接触面积为0.05 m2的工人，
用如图所示的滑轮组将重为800 N 的物体匀速提高了0.5 m ，此时该滑轮组的
机械效率为80%.( 不计绳重及摩擦)求：
(1)在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大；
(2)在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大；
(3)使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．
4.如图所示，在 50N 的水平拉力 F 作用下 , 重 800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动 , 物体与地面间滑动摩擦力为 120Ｎ.求：（ 1）滑轮组的机械效率为多少？
（2）若物体的速度为 0.2m/s, 则 1min 内拉力做的功为多少？（ 3）拉力的功率是多少？
5．用如图所示的滑轮组去拉物体 A，已知 A 物质的密度是 2 × 103kg／ m3 ，底面积是 0．3m3 ，重力为 600N。
物体 A 在 F=100N 的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m 。
(g 取 10N／ kg)求：
(1)物体 A 对水平地面的压强是多少 ? (2)物体 A 的体积是多大 ?(3)若该装置的机械效
率为 80％，物体 A 在水平方向上受到的阻力是多少
6. 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 内匀速上升了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。
G
7．如图所示，斜面长 S=10m ，高 h=4m ．用沿斜面方向的推力 F ，将一个重为100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B ．运动过程中物体克服摩擦力做了
100J 的功．求：
(1) 运动过程中克服物体的重力做的功；(2) 斜面的机械效率；(3) 推力 F 的大小．
8.如图所示，质量为70kg ，边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上，通
过绳系于轻质杠杆BOC 的 B 端，杠杆可绕O 点转动，且 BC=3BO 。
在 C 端用
F=150N 的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平
衡，且绳被拉直。
（绳重不计，g 取 10N/kg ）求：
（1）物体 A 的重力 G ；
（2）绳对杠杆 B 端的拉力 F 拉；
（3）此时物体 A 对地面的压强 p 。
9.如图是一个上肢力量健身器示意图,D 是动滑轮 ;配重 A 是质量为 162kg 、边长为 30cm 的正方体物块 ,杠杆 EH 可绕 O 点在竖直平面内转动 ,OE:OH=1:2, 假定运动员体重是 600N( 不计杠杆重、绳重及摩擦,g 取 10N/kg). 求：
(1) 配重 A 的密度是多少 kg/m3?
(2) 配重 A 自由放置时对地面的压强是多少Pa?
(3) 当人将配重 A 匀速提离地面时，人用了410N 的力，则动滑
轮重为多少N?
10.我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊
臂 OAB 可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB：OA=6：1。
用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上。
石墩质量为
1.5 × l04 kg、底面积为3m2 、高为 2m 。
（g 取 10N/kg ，ρ水 =1.0 × 103 kg/m3 ）(l)浸没在水中的石墩（石墩的底部未浸入淤泥中），受到浮力是多少？
(2)石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对
地面的压强是多少？
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力
为 1×105 N，此时动滑轮的机械效率是多少？
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和
吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱 CA 对吊臂 A 点竖直向上
的作用力是多少？
10.如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v＝
0.1m/s 向右运动。
图乙是此过程中汽车拉力
汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，（ 1）水库水的深度；
（ 2）重物的密度；
（ 3）整个打捞过程中汽车的最
小功率。
F 跟时间 t 变化的图象。
设
g 取 10N/kg 。
求：
t ＝ 0 时
11. 如图所示，用滑轮组匀速提起1200N 的重物，拉力做功的功率为1500W ，绳子的自由端向下拉的速度为3m/s ，地面对人的支持力为N1 ，不计绳重和摩擦。
（ 1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的
拉力是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提起 2400N 的重物时，地面对人
的支持力为 N2 ，作用在绳自由端的拉力是多少？若
N1:N2=5:1时，人的重力是多少？
12.如下图所示，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 12m ，物体重G610
3
N
，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时
的拉力F 2.2 10
3
N
，汽车受到的阻力为车重的0.1 倍。
求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多
少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（ 3）若汽车运动的速度为 3m/s ，则将物体由井底拉至井口需要多长时间
（ 4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
？。