滑轮(组)的机械效率 知识点题库

小雨站在水平地面上,通过如图所示的滑轮组从井中提水(不计绳重及摩擦).已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2 , 圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0.1m3(不计桶的厚度).

  1. (1) 将空桶匀速下放的过程中(桶底未接触水面),小雨对地面的压强为1.15×104Pa,则桶和动滑轮总重是多少?

  2. (2) 向上提水,当桶底受到水向上的压强为2.5×103Pa时,小雨对地面的压强为1×104Pa;小雨将水桶拉离水面后,匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少?

有一同学用如图所示的动滑轮,把500N的重物提升了2m,此时动滑轮的机械效率是80%,那么这位同学做的有用功是J,总功是J。


如图所示:用40牛的拉力,使物体A匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:

  1. (1) 物体A和动滑轮重各是多少牛?
  2. (2) 若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率可提高到多少?
如图所示,这是某建筑工地用三个滑轮组成的升降机提升大理石的示意图,货箱内共有12块相同质量的大理石.(货箱质量忽略)求:

  1. (1) 若每块大理石的质量为50kg,则每块大理石的重力是多少?
  2. (2) 某次提升中,升降机在1min内将货物匀速提升了10m,钢丝绳的拉力F是3000N,则钢丝绳拉力的功率是多少?
  3. (3) 在这次提升过程中,升降机的机械效率是多少?
用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=50N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.

  1. (1) 求上述过程中的有用功W有用
  2. (2) 求上述过程中的总功W
  3. (3) 求滑轮组的机械效率η.
下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验.

  1. (1) 小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示,你认为是正确的(选填“甲”或“乙”)
  2. (2) 他们正确进行实验后,测出如下表中的数据,实验装置如图丙、丁所示.

    物理量

    试验1

    试验2

    试验3

    钩码重G/N

    4

    4

    6

    钩码上升的高度h/m

     0.1

     0.1

    0.1

    绳端拉力F/N

     2.0

     1.4

     2.8

    绳端移动距离s/m

     0.3

    0.5

     0.3

    机械效率η

     67%

    ①通过表中数据可分析出实验1是用图所示的装置做的实验,实验2是用图所示的装置做的实验,实验2的机械效率为,实验3的机械效率为

    ②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率

    ③比较实验1和试验3可得正确结论:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率.

工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10N/kg。

  1. (1) 若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少?

  2. (2) 若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在钢绳上的拉力为200 N,求拉力的功率。

  3. (3) 当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?

如图甲所示是工人利用滑轮组从数值深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为50N.某次操作中,将重450N的泥土以0.2m/s的速度匀速提起,在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图象如图乙所示.细绳的质量忽略不计,g取10N/kg.求:

  1. (1) 拉力F做功的功率;
  2. (2) 拉力F大小和利用该装置提升泥土的机械效率;
  3. (3) 在匀速提起泥土上升2m的过程中,克服摩擦力做的额外功.
用如图所示的滑轮组将一个重为48N的物体匀速提升0.2m,作用在绳子自由端的拉力为20N,则绳子自由端移动的距离为m,该滑轮组的机械效率为

 

如图所示是同一塔式起重机的滑轮组装置,其中1、2、3均为滑轮,甲、乙、丙为钢绳绕在滑轮上的三种设计方案图.

  1. (1) 用该装置吊起同一重物(钢绳未发生断裂),设计方案中不能省力的是图,最省力的是图(以上均选填“甲”、“乙”或“丙”).
  2. (2) 使用最省力设计方案将600 kg的重物匀速提升2m,滑轮组机械效率是80%,求滑轮组所做的有用功、总功和钢绳的拉力.(g取10N/ kg)
利用图甲滑轮组拉动水平面上重为 的物体,物体在水平面上受到的滑动摩擦力始终为重的 倍,绳子自由端的拉力随时间变化曲线如图乙所示,物体的速度随时间变化曲线如图丙所示.(不计绳重和摩擦)求:


  1. (1) 内,若重物上升 ,拉力 做的功为多少J.
  2. (2) 内滑轮组的机械效率为多少.
  3. (3) 当物体的重力为 时,匀速拉动过程中绳子自由端的拉力为多少
用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们提起相同的货物,不计绳子与滑轮的摩擦,则(   )

A . 乙图滑轮组可以省三分之一的力 B . 两组机械效率相同 C . 甲滑轮组机械效率较高 D . 乙滑轮组机械效率较高
用动滑轮提升物体,物体G的重为16N,手拉绳的力为10N.当物体被匀速拉动提高h时,动滑轮的机械效率为(不计绳重和摩擦)。若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是。(答一种即可)
如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB , 滑轮组的机械效率η<η(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是(   )

A . 两滑轮组绳端移动的距离相等 B . 甲滑轮组的有用功比乙的少 C . 甲滑轮组的总功率比乙的小 D . 甲滑轮组的动滑轮比乙的重
在测量图甲所示滑轮组机械效率η的实验中,通过改变物重G或动滑轮重G进行多次实验,得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系,图中纵轴表示机械效率的倒数η﹣1 , 若不计绳重与摩擦,则橫轴可能表示(   )

A . G B . G﹣1 C . G D .
在“再探动滑轮”实验中,小红用动滑轮匀速提升一个重为10N的物体,物体在10s内匀速升高2m,绳端拉力F为8N,不计绳重和摩擦,则物体克服重力所做的功为J,该动滑轮的机械效率为,该动滑轮提升的物体越重,机械效率越(高/低)。
如图所示,图甲是某大型起吊装置,图乙是其机械起吊部分的简化示意图,已知物体A质量为500kg,底面积为1.25m2 , 不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力,请完成以下问题。(g=10N/kg)

  1. (1) 起吊前物体A静止在地面上,其对地面的压强是多少?
  2. (2) 如图乙所示,当绳子自由端的拉力为1000N时,地面对物体A的支持力为1650N,增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m,请计算此时整个机械的机械效率。
  3. (3) 工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中,绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示,请计算物体B的密度。(
在不计绳重和摩擦的情况下,利用一滑轮组匀速提升物体。下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。

物体所受重力G/N

作用在绳子自由端的拉力F/N

滑轮组做的有用功

W有用/J

拉力做的总功

W/J

500

200

1

1.2

求:

  1. (1) 该滑轮组提起物体的绳子段数,并画出该滑轮组的绕线;
  2. (2) 该滑轮组的机械效率;
  3. (3) 动滑轮的重力;
  4. (4) 若拉力的功率为600 W,求重物上升的速度。
欢欢家在建房子,他设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料。爸爸用50s时间把400N的水泥匀速拉到了10m的楼上,此过程中所做的额外功为1000J,不计绳重与摩擦,g取10N/kg。求:

  1. (1) 爸爸做的有用功;
  2. (2) 滑轮组的机械效率;
  3. (3) 动滑轮重力;
  4. (4) 欢欢在相同的时间内,用同一滑轮组,将另一袋重500N的水泥匀速拉到了10m的楼上,则欢欢的拉力做功的功率有多大?
如图所示,用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m,所用拉力F为100N,在此过程中,拉力F做的功为J,拉力做功的功率为W,动滑轮的机械效率为