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1、专题课-滑轮组功、功率和机械效率的计算一、竖直方向在空气中匀速提升物体情况总功：W广总有用功：w =有总功率:I有用功率:机械效率：门=总若不计绳重、轴摩擦和空气阻力：门=总例题1：用如图所示的滑轮组匀速提升重物，已知重物的重力为200N， 动滑轮的重力为40N，物体上升2米。（忽略绳重、轴摩擦和空气阻力）。 求：（1）拉力F （2）有用功（3）总功（4）该滑轮组的机械效率二、竖直方向在水中匀速提升物体的情况总功： 功有用功：Wr总功率：p = ； 总 t功率w有用功率：p = 有；有 t机械效率：门=总若不计绳重、轴摩擦和水的阻力：门=总例题2：用如图所示的滑轮组，匀速打捞水中的重720N的
2、物体A。物体A的体积为4.5X10-2m3。物体在水中上升时，人对绳子的拉力为F1为225N，滑轮组的机械效率为 n1；物体在水外上升时，人对绳子的拉力为f2,滑轮组的机械效率为n2。(不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10N/kg)求：(1) 物体在水中受到的浮力；(2)动滑轮重力；(3)nj； (4)n2；(5)物体离开水面以0.2m/s的速度上升，人拉绳的功率P。三、水平方向匀速拉动物体的情况总功：功Yj有用功：广总功率：P = ； 总 t功率VW、有用功率：P = 有；有 t机械效率：门=w有 =总例题3：如图所示，滑轮组拉动物体A在水平桌面上做匀速直线运动，绳端拉力F为10N, 物体向右
3、移动2m,滑轮组的机械效率是80%，求：(1) 绳端拉力f所做的功；LcH 集*(2) 物体与地面间的滑动摩擦力。针对练习1. 如图1所示，滑轮组提升重为G=160N的重物，当重物以0.5m/s的速度匀速上升时，图1拉力F的功率是100W ,(不计绳重和轴摩擦)。求：(1) 此时滑轮组的机械效率；(2) 若用此滑轮组提升G1 = 200N的重物匀速上升2m时，绳端拉力所做 的功。2. 如图2所示，物体在拉力F的作用下水平向右以0.5m/s的速度匀速运动，物体与地面图2间的摩擦力为240N，滑轮组的机械效率为80%。求:(1) 4S内，拉力F的有用功；(2) 4S内，拉力F所做的功；(3) 拉力
4、F大小。3. 用如图3所示的滑轮组提升水中的物体M，A为动滑轮B、C为定滑轮。物体M高为 3m，底面积为0.02m2，密度为4.5x103kg/m3。物体M完全在水面下以0.2m/s速度匀速竖图3直上升的过程中，电动机加在绳子自由端的拉力为尸，拉力F做 功的功率为p，滑轮组的机械效率为。已知电动机的输出功率为 480W恒定不变，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均 可忽略不计。求：(1) 物体M完全在水面下时的浮力；(2) 滑轮组的机械效率。勇敢挑战1. （2015年海淀一模）图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以 速度七匀速提起质量为m1的建筑材料时，滑轮组的
5、机械效率为*卷扬机拉力的功率为 P；当以速度v2匀速提起质量为m2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为2,卷扬机拉力 的功率为尸2。若n2-n1=5%，P1： P2=2:3, m1=90kg，动滑轮受到的重力G动=100N。滑轮与 轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg。求：（1）提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F；（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度七与v2之比。动图312. （2015年怀柔一模）某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图20所示，小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200N的物体A。当物体A在水面下，小文以拉力F1 匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为；当物体A完全离开水面，小文以拉力F2 匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为n2。已知：物体A的密度为3x103kg/m3，小文 同学的重力为600N，2=14:15。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦，g=10N/kg。求：（1）重物A在水面下受到的浮力;斯宓以魂图20（2）动滑轮的重力。
