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第三章滑轮计算专题复习
1．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为，用时。求：
(1)所做的有用功；
(2)工人所用拉力的功率；
(3)动滑轮的机械效率。
2．墙壁吊（如图甲）是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求：
(1)动滑轮的重力。
(2)绳子自由端的拉力做的功。
(3)该设备提升物体时的机械效率。
3．如图所示，质量为60kg的搬运工借助滑轮组抬运货物M，拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升到离地2m高的位置，随后汽车倒入进行装载。已知货物M的质量为42kg，动滑轮的质量为10kg，不计绳子重力和摩擦。求：
(1)将货物抬离地面，搬运工至少需要施加的拉力为 。
(2)货物被匀速抬升过程中，搬运工施加的拉力的功率为多少？
(3)考虑绳重和摩擦，拉动Ｍ的实际拉力为280N，则该滑轮组工作过程中的机械效率为多少？
4．如图所示，汁轮组悬挂在水平支架上，重为800N 的工人站在水平地面上，竖直向下拉动 绳子自由端，使重为300N 的物体以0.4m/s 的速度匀速上升。在这个过程中，人施加的拉力F为200N。 两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求：
(1)拉力F的功率；
(2)该滑轮组的机械效率；
(3)该工人利用此滑轮组提升该货物时，支架受到滑轮组的拉力；
(4)若绳子能承受的最大拉力为1000N， 该滑轮组的最大机械效率。
5．用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当为时，物体A物体在水平面上以的速度匀速直线运动，若此时物体A受到地面的摩擦力为。请回答下列问题：
(1)绳子自由端移动的速度 。
(2)滑轮组的机械效率是？
(3)当增大到时，物体受到地面的摩擦力为 。
6．小虞用如图甲所示的滑轮组提升重90N的物体，已知拉力F为40N，不计绳重及摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。
(1)该滑轮组中动滑轮的重为 。
(2)反映物体上升情况随时间变化的图线是图乙上的 （选填“A”或“B”）。
(3)若整个过程用时4s，求拉力F的功率。
7．如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，已知井深15m，物体重，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力。若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦，求：
(1)汽车匀速前进的距离；
(2)动滑轮重力；
(3)汽车拉绳子时的拉力的功率。
8．如图所示，体重为400N的工人师傅用120N的拉力，使重为300N的物体以的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦）求：
(1)5s内绳子自由端移动的距离；
(2)求动滑轮的重力；
(3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少N？
9．小启同学用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：
(1)绳子的拉力为多少牛；
(2)滑轮组的机械效率η；
(3)货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功。
10．用多个质量为3千克的滑轮组成如图所示的滑轮组，该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4米，所用拉力牛，忽略绳重和摩擦的影响。
(1)在该滑轮组中滑轮A的作用是 。
(2)求拉力F做功的功率？
(3)求提升该重物时滑轮组的机械效率？
11．小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：
(1)货箱的重力是多少
(2)拉力F的功率是多少
(3)货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少
(4)此滑轮组的机械效率是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《第三章滑轮计算专题复习》参考答案
1．(1)4000J
(2)100W
(3)80%
【详解】（1）利用动滑轮提升货物，做的有用功
（2）动滑轮绳端移动的距离为
则拉力做的总功
所以拉力F的功率
（3）动滑轮的机械效率
2．(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）由图可知，n=3，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦，动滑轮的重力为G动=nF-mg=3×1000N-240kg×10N/kg=600N
（2）绳子自由端的拉力做的功为W总=Fs=Fnh=1000N×3×2m=6000J
（3）有用功为W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×2m=4800J
该设备提升物体时的机械效率为
3．(1)260
(2)104
(3)75%
【详解】（1）由图可知，滑轮组有两股绳承担物重，，所以搬运工至少需要施加拉力
（2）拉动绳子使货物以0.2m/s的速度匀速被抬升，绳子自由端移动的速度
则搬运工施加的拉力的功率
（3）该滑轮组工作过程中做的总功
该滑轮组工作过程中做的有用功
工作过程中的机械效率
4．(1)160W
(2)75%
(3)700N
(4)95%
【详解】（1）图中连接动滑轮绳子的股数是2股，已知物体移动的速度是0.4m/s，则绳末端拉力移动的速度为
拉力F的功率为
（2）不计滑轮组的绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为
（3）不计滑轮组的绳重和摩擦，根据可得，动滑轮的重力为
支架受到滑轮组的拉力大小等于滑轮组的总重力加人的拉力，则拉力为
（4）若绳子能承受的最大拉力为1000N，根据可得，提升货物的重力为
该滑轮组的最大机械效率为
5．(1)0.2
(2)见解析
(3)30
【详解】（1）由图可知n=2，绳子自由端移动的速度
（2）滑轮组的机械效率
（3）拉力F增大时，物体A对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以受到地面的摩擦力大小不变，即摩擦力还是30N。
6．(1)30N
(2)B
(3)见解析
【详解】（1）不计绳重及摩擦，根据可知，该滑轮组中动滑轮重G动=nF-G=3×40N-90N=30N
（2）由图甲可知，n=3，则拉力端移动距离s=3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图线，而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图线。
（3）从图中可知绳子自由端的速度
拉力F做功的功率
7．(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）由图知，n=3，汽车匀速前进距离
s=nh=3×15m=45m
（2）不考虑绳与滑轮的摩擦和绳重，根据拉力可知动滑轮重力
G动=nF-G=3×2500N-7000N=500N
（3）拉力做的总功
W总=Fs=2500N×45m=1.125×105J
汽车拉绳子时的拉力F的功率
8．(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）5s内物体移动的高度
h=vt=0.2m/s×5s=1m
绳子自由端移动的距离
s=nh=3×1m=3m
（2）由可得，动滑轮重力
（3）因为工人师傅体重为400N，则绳子最大拉力为400N，由可得，工人师傅所能提起的最大物重
9．(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）手拉绳子的速度为
作用在绳子自由端的拉力
（2）滑轮组的机械效率
（3）绳子自由端拉下的长度为
拉力做的总功为
有用功
额外功
滑轮组克服动滑轮重做的功
滑轮组克服摩擦力做的功为
10．(1)改变力的方向
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）由图可知，滑轮A的位置固定不变，是定滑轮，其作用是改变力的方向。
（2）由图可知
n=2
绳子自由端的速度为
拉力F做功的功率为
（3）不考虑绳重和摩擦的影响，根据可知，物体重力为
忽略绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率
11．(1)600N
(2)15W
(3)720J
(4)80%
【详解】（1）货箱的重力
（2）由图可知，滑轮组的绳子股数
所以绳子的速度
拉力F的功率
（3）货箱运动了1min，运动距离
地面对货箱的滑动摩擦力为货箱重力的0.2倍，所以
由公可知，货箱克服摩擦力做功
（4）由于货箱做匀速直线运动，所以它受到的拉力等于摩擦力，故绳拉动货箱做的功等于货箱克服摩擦力做的功，即
绳子移动的距离
所以总功
所以此滑轮组的机械功率
答案第1页，共2页
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