机械效率-----滑轮组类型 ----2024-2025学年北师大版物理八年级下学期

机械效率 一、竖直方向上滑轮组类型： 类型一：物体上升的速度：。（h为物体上升的高度，t为所用的时间。） 类型二：绳子自由端的速度：。（s为绳子自由端移动的距离。） 类型三：物体重力： 或 。或。（为机械效率，n为动滑轮上的绳子段数，F为绳子自由端的拉力。） 类型四：动滑轮重力：或。 类型五：绳子自由端拉力：F=或或F=。（P为绳子自由端拉力的功率，v为绳子自由端的速度。） 类型六：人对地的压力/地对人的支持力： 类型七：人对地面的压强：（S为人与地的接触面积，单位为m2） 类型八：支架的拉力：T=（为定滑轮上的绳子段数，动滑轮与定滑轮重力相等） 类型九：有用功： 类型十：总功/拉力所做的功： 类型十一：有用功的功率： 类型十二：总功的功率/拉力做功的功率： 类型十三：机械效率：。 类型十四：最大机械效率：（已知人的重力或者绳子上的最大拉力） ①先算 或者 ②再算 注意：㈠提高机械效率的两种方法：①增大物体重力；②减小动滑轮重力。 ㈡计算中未给出不计绳重与摩擦时，动滑轮重力无法计算。 ㈢计算时带对每一个物理量。 ㈣计算时注意每一个物理量的代入，相同的物理量比较多，不要代串了。 专题一：竖直方向的滑轮组 一．选择题 1.体重为700N的工人用图6所示的滑轮组将建材运送到高处。在某次运送中，工人在20s内将质量为40kg的建材数值向上匀速提升了5m，滑轮组的机械效率为80%。若两个滑轮的质量相等，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）图6 A B A.动滑轮重为10N B.此过程中工人拉力做功的功率为62.5W C.此过程中B处挂钩受到天花板的拉力为600N D.此过程中该工人对地面的压力的大小为250N 2.（多选）工人师傅为了搬运装修材料，设计了如图所示的滑轮组，已知图中的每个滑轮均重50 N。在一次施工中，工人师傅用此装置将重为400 N的材料匀速提升到4.5 m高的楼上用时30 s。此过程中，绳重和摩擦忽略不计,g取10 N/kg。 下列说法正确的是（ ） A.绳自由端移动的速度为0. 45 m/s B.天花板受到竖直向下500 N的拉力 C．工人做的有用功是2025J D．滑轮组的机械效率约为88. 9% 3.（多选）小东利用图11所示的滑轮组把物体A匀速提升至高处。他用竖直向下的力F拉绳时，滑轮组的机械效率为η。已知：F=100N，η=80%，物体A匀速上升的速度为0.05m/s。若不计绳重和轴摩擦，则F 图11 A A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s B. 拉力F做功的功率为15W C. 动滑轮受到的重力为60N D. 10s内，拉力F所做的有用功为150J 4.如图7所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1m，提升过程中拉力F的功率为160W。已知物体A重720N，该工人重600N。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s B．动滑轮重80N C．该工人对地面的压力为200N D．工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为90% 5.（多选）图10是一种利用滑轮组提升物体的简化模型示意图。人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，物体以0.2m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为90%。物体重为720N，g取10N/kg。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A.绳子自由端移动的速度为0.4m/s B.动滑轮所受的重力为80N C.拉力F做功的功率为160W D.绳子自由端受到竖直向下的拉力为450N 6.（多选）用如图6所示的滑轮组把建筑材料提起来。卷扬机用750N的力拉钢丝绳，10s内将建筑材料竖直匀速提升1m，此过程中，滑轮组的机械效率为80%。则下列判断正确的是（ ）卷扬机 图6 A．动滑轮的重力为450N B．建筑材料的重力为1800 N C．滑轮组的有用功为750J D．卷扬机做功的功率为225W 二．计算题 1.如图16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：图16 （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.如图23所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使重为300N的物体在30s内匀速上升6m。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）有用功W有 （2）该滑轮组的机械效率 （3）拉力F的功率 （4）支架受到滑轮组的拉力 3.在维修汽车发动机时，用如图17所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750N的力拉钢丝绳，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%，已知动滑轮的重力是250N。求：卷扬机 图17 （1）卷扬机做功的功率 （2）发动机的重力 4.如图25所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为80%。已知物体A重400N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦。求： （1）匀速提升物体A时，绳子自由端受到的拉力； （2）物体A以0.2m/s的速度匀速上升时，绳子自由端拉力的功率； （3）匀速提升物体A时，请以定滑轮为研究对象做受力分析，并 求出支架对定滑轮的拉力T。 专题二：水平方向的滑轮组类型： 对物体做的有用功为摩擦力所做的功。 1.如图，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N“若物体和地面之间的摩擦力大小为48N，则A处的拉力大小_________，滑轮组的机械效率________． 2.如图所示，物体A重25N，在水平地面上以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，已知拉力F=5N，该轮滑的机械效率为90%．则（ ） A.拉力F的功率是1W B.5s内拉力F所做功的大小是15J C.2s内绳子自由端移动的距离是0.4m D.物体A受到水平地面的摩擦力大小是9N 3.建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（ ） A.绳子自由端沿水平方向移动了6 m B.物体受到的拉力为750N C.拉力F的功率为750W D.滑轮组的机械效率为80% 方法：计算类型与竖直方向的滑轮组计算相同。 答案：专题一：一.选择:1.C;2.AD;3.BC;4.C;5.AC;6.BD 二．计算题：1.（1）略；（2）4000Pa；（3）90%；（4）960N 2.（1）1800J；（2）75%；（3）80W；（4）700N。 3.（1）225W;（2）1800N； 4.（1）250N；（2）100W；（3）850N。 专题二：1.48N 80% 2.D 3.D. 1 学科网（北京）股份有限公司 $$