滑轮滑轮组公式计算题.docx
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滑轮滑轮组公式计算题
滑轮的计算题基础内容
1.货物上升的速度的公式
即货物上升的速度为绳子速度的n分之一，n是指绕过动滑轮的绳子根数。
2.关于滑轮组的一些公式（并告诉我字母是代表什么）
n是指绕过动滑轮的绳子根数
n是指绕过动滑轮的绳子根数
即拉力的功率等于拉力大小与绳子移动速度的乘积。
和N之间的进率是多少
即：
意思是1kg的物体受到地球的引力为，粗略计算时为10N。
另附：
1.关于“设计滑轮组”的典型例题
例一条绳子最多能承受1000Ｎ的拉力．请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300牛的重物，画出滑轮组安装示意图．（动滑轮重及摩擦不计）
分析与解答：
在处理这类问题时，首先要计算出承担物重的绳子段数
，即
．注意
取整数，若计算出
是小数，都采用“入”的办法．例如：
本题中的
，则
应取4，不能按四舍五入去处理．然后，根据
的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法．如果不要求改变用力方向，则只需要用一个定滑轮，绕线如图13-3-3（甲）；如果要改变用力方向，则需要两个定滑轮，绕线如图13-3-3乙）．
2.关于“用滑轮组水平地拉汽车”的典型例题
例 用图13-3-4中所示的滑轮阻，将陷在泥地中的汽车拉出．若拉力F为900N，当匀速拉绳前进3m时，汽车受到泥地的阻力是多大汽车前进了多少m（不计机械自身摩擦）
已知:
求:
分析:
滑轮组水平放置与竖直放置时有所不同,主要体现在阻力的表现形式,滑轮组竖直放置时,阻力表现为物体与动滑轮总重；而水平放置时,阻力体现为地面对物体的摩擦．动力与阻力的关系可写成：
，绳端移动距离
和物体移动距离
的关系是：
．
解：
由公式
变形得
，
据图13-3-4可知
由公式
变形可得
答：
汽车受到泥地的阻力是2700N，汽车前进了1m．
3.关于“根据滑轮组的绕线计算拉力”的典型例题
例 如右图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为
，不计滑轮本身的重和摩擦．
分析：
判断使用滑轮组时所用的力F的大小，关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体，即有几段绳子承担物体的重，不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小，也不能根据滑轮的总数来判断省力的大小．①在图A中，有三段绳子拉着物体，
，②在图B中，有四段绳子拉着物体
，③在图C中，有五段绳子拉着物体，
答案：
，
，
4.关于“在滑轮组中求物体运动速度”的典型例题
例如图所示，不计滑轮重力及摩擦，当绳子在恒力F的作用下以2
／
的速度匀速向下运动时，重物G的速度为（）．
A．l
/
B．2
/
C．4
/
D．8
/
分析：
由于绳的自由端，动滑轮及重物C同时运动，因此求速度的问题就转化为求解各物体的移动距离的问题．
从图中可知，滑轮A是定滑轮，在相等时间内，绳的自由端移动的距离与滑轮B的转轴移动的距离相等，即
、滑轮B为动滑轮，在相等时间内，绳自由端移动的距离是滑轮的轴移动的二倍．即
，由此可知
，即物体移动的速度是恒力F的作用点移动的速度的2倍，物体速度为4
/
．
答案：
C
5.关于“滑轮组的计算题”的典型例题
例如图所示，用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进，在绳的端点A的作用力
N，重物与地面间的摩擦力
为多大将重物移动的距离为
米，绳端A移动的距离为多少不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦
分析：
由图中可见对于滑轮组，右测为定滑轮，左侧直接拉物体的是动滑轮，与此动滑轮连接的绳子段数有三段，每段绳子的拉力是F，所以动滑轮拉物体力
．对被拉物体再进行受力分析可知，重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力，又由于重物沿水平面匀速运动，因此摩擦力与拉力大小相等．所以，滑轮对重物的作用力大小等于重物所受地面对它的摩擦力．
将重物技动1
，与动滑轮连接的三段绳子的端点都应当移动1
，所以绳端A移动的距离应为3
．
解题：
已知：
，
求：
和
解：
动滑轮拉物体的力
，由二力平衡条件可知：
N
答案：
N、
6.关于“滑轮与杠杆相结合”的典型例题
例 如图所示
，重物
N，要使装置平衡，需要多大的拉力
分析：
这个装置是由滑轮和杠杆构成的机械组合，这里关键是确定滑轮是定滑轮还是动滑轮，在这图中可以看到杠杆A端所受拉力通过滑轮是由两段绳子所承担的，因此该滑轮应是动滑轮，然后根据杠杆的平衡条件可求出．
解题：
已知：
，
牛顿
求：
F
解：
根据：
有
∴
由于动滑轮省一半力．
答：
为使装置平衡需要50N的拉力．
7综合练习
1、一人用如图18所示．的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦．求：
（1）滑轮组的机械效率．
（2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛
2、有一斜面长L=8米，高h=2米，把质量m=200千克的物体沿斜面拉到顶端。
若受到阻力是物重的倍，求斜面的机械效率。
3．用如图所示的滑轮组提升G1＝600N的重物，在重物匀速上升2m的过程中，拉力F1所做的功是1500J。
忽略摩擦和绳重。
求：
⑴滑轮组做的有用功W有用；
⑵滑轮组的机械效率h；
⑶若用此滑轮组提升G2＝1200N的重物，使G2以s的速度匀速升高时，所用拉力F2的功率。
4．用如图所示的滑轮提升重×103N的货物A，使A在2s内匀速升高2m。
如果拉力F的功率P＝5kW，忽略绳重和轴摩擦。
（1）求：
拉力F在2s内做的功和滑轮的机械效率h。
（2）若用此滑轮匀速提升物体B时的机械效率h＇＝80%，求物体B受到的重力GB。
5．工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱。
工人的体重为G人＝800N。
提升第一个货箱时，工人用F0＝500N的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱。
工人用F1＝600N的竖直向下的力拉绳时，货箱恰能以s的速度匀速上升。
此时工人提升货箱的效率为%。
第二个货箱比第一个货箱重500N，工人仍能提起第二个货箱以s的速度匀速上升。
求：
⑴第一个货箱未被拉动时，水平地面对货箱的支持力；
⑵工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小。
6．如图11-86所示，一个工人用滑轮组提起1200N的货物，所用的拉力是500N，绳的自由端在5s内被拉下3m。
求拉力的功率和机械效率．
7．在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N、的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％．
（1）求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功；
（2）求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图．
8．如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10S内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求：
（1）绳自由端拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的总重；（4）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为多少N
A甲做的功多，甲的功率大B甲做的功多，乙的功率大
C乙做的功多，乙的功率大D甲乙做的功一样多，乙的功率大
9.用钢丝绳系上一个重500N的物体，当钢丝绳拉着它匀速上升时，绳对物体的拉力是N，当钢丝绳拉着物体静止时，绳对物体的拉力是N，当钢丝绳拉着物体以2m/s速度下降时，绳对物体的拉力是N。
10.潜水员潜入湖面下20米深处时，受到湖水的压强是Pa；潜水员身体表面每平方米面积所受湖水压力是N。
（g取10N/kg）
11．如图所示，一个工人用滑轮组提起1200N的货物，所用的拉力是500N，绳的自由端在5s内被拉下3m。
求拉力的功率和机械效率．
12、用功率30kW的电动机带动水泵抽水，供给高出水面30m的水箱，已知水箱的容积为60m3，抽水机装置的机械效率是60%，求：
（1）水箱装满水后，水箱内水的质量。
（2）把水箱装满水所需要的时间。
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