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初中滑轮组经典计算题和相关例题

2026-01-12 07:50:00辅导探讨671

滑轮组经典计算题及相关例题如下:9j0物理好资源网(原物理ok网)

例题1:9j0物理好资源网(原物理ok网)

有一个由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,某人用此滑轮组将600牛的重物匀速提升2米,人作用于绳子的拉力为360牛,不计摩擦和绳重,求:9j0物理好资源网(原物理ok网)

(1)绳子的自由端上升多少米?9j0物理好资源网(原物理ok网)

(2)人做的有用功是多少?9j0物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑轮组的机械效率是多少?9j0物理好资源网(原物理ok网)

(4)若用此滑轮组提升的重物由原来的600牛增加到多少牛时,机械效率最大?9j0物理好资源网(原物理ok网)

解题:9j0物理好资源网(原物理ok网)

(1)绳子的自由端上升:s = nh = 2 × 2m = 4m。9j0物理好资源网(原物理ok网)

(2)人做的有用功:W有用 = Gh = 600N × 2m = 1200J。9j0物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑轮组的机械效率:η = W有用/W总 = 1200J / (360N × 4m) ≈ 83.3%。9j0物理好资源网(原物理ok网)

(4)当提起最重的物体重力为:G’ = F’ + G动 = (360N - 600N × 2) + 600N = 480N。9j0物理好资源网(原物理ok网)

例题2:9j0物理好资源网(原物理ok网)

用滑轮组提升一个重为6N的物体,在不考虑摩擦和绳重的情况下,则提起重力至少为多少牛顿时,使用动滑轮的个数最少?9j0物理好资源网(原物理ok网)

解题:在不计摩擦和绳重的情况下,使用动滑轮的个数越少,提起的重物越轻。因此,要使提起的重物最轻,就必须使动滑轮上有几段绳子吊着。根据题目条件可知,动滑轮上绳子的段数越多越好。根据使用滑轮组时,要求n最多,即要求G物最轻的原则,可确定使用动滑轮的个数最少的情况。此时n=G物/F拉=6N/F拉≥2(不计摩擦和绳重)。因此,至少需要用两个动滑轮。9j0物理好资源网(原物理ok网)

以上就是一些滑轮组经典计算题及相关例题,这些题目涵盖了滑轮组的基本计算方法,包括机械效率、有用功、总功等概念,通过这些练习,可以更好地掌握滑轮组的相关知识。9j0物理好资源网(原物理ok网)

题目:9j0物理好资源网(原物理ok网)

有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,人的体重为700牛,通过滑轮组匀速提升重为200牛的物体,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,求:9j0物理好资源网(原物理ok网)

(1)动滑轮上绳子的段数;9j0物理好资源网(原物理ok网)

(2)拉力F的大小;9j0物理好资源网(原物理ok网)

(3)若用此滑轮组提起重为350牛的物体,则拉力为多少?9j0物理好资源网(原物理ok网)

答案:9j0物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据机械效率求出有用功的大小,再利用$W = Gh$求出总功的大小,再利用$n = frac{W_{有}}{W_{总}}$求出动滑轮上绳子的段数;9j0物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据$W = Fs$求出拉力的大小;9j0物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据$n = frac{G_{物} + G_{轮}}{G_{物} + G_{动}}$求出动滑轮的重力,再利用$F = frac{1}{n}(G_{物} + G_{动})$求出拉力的大小.9j0物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)由题知:$G_{物} = 200N$,$eta = 80%$,则有用功$W_{有} = Gh = 200N times h = frac{8}{5}G_{物}h$,总功$W_{总} = W_{有} + W_{额} = frac{8}{5}G_{物}h + G_{轮}h$,∵$eta = frac{W_{有}}{W_{总}}$,∴$G_{轮} = frac{W_{总} - W_{有}}{h} = frac{5}{8}(G_{物} - G_{轮})$,代入数据解得:$G_{轮} = 75N$;∵不计绳重和摩擦,∴$F = frac{1}{n}(G_{物} + G_{轮}) = frac{1}{2}(700N + 75N) = 375N$;9j0物理好资源网(原物理ok网)

(3)∵$n = frac{G_{物} + G_{轮}}{G_{物} + G_{动}}$,∴$G_{动} = nG_{轮} - G_{物} = 2 times 75N - 200N = 50N$,当$G_{物^{prime}} = 350N$时,拉力$F^{prime} = frac{1}{n}(G^{prime} + G^{prime}_{动}) = frac{1}{2}(350N + 50N) = 200N$.答:(1)动滑轮上绳子的段数为$2$;(2)拉力为$375N$;(3)若用此滑轮组提起重为$350N$的物体,则拉力为$200N$.9j0物理好资源网(原物理ok网)

初中滑轮组经典计算题和相关例题常见问题主要包括以下几个方面:9j0物理好资源网(原物理ok网)

1. 滑轮组的效率和机械效率的关系:滑轮组的效率是指有用功与总功的比值,而机械效率则是从总功中减去额外功的比值。在滑轮组中,效率与机械效率的关系通常涉及到摩擦、动滑轮的重力等因素。9j0物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个由三个滑轮组成的滑轮组,其中动滑轮的总重为20N,用它来提起重为80N的重物,求该滑轮组的机械效率。9j0物理好资源网(原物理ok网)

2. 如何确定承担物重的绳子段数:在分析滑轮组的机械效率时,需要确定承担物重的绳子段数。通常,从动滑轮开始数,数到最后一动滑轮有几段绳子承担物重,就是n=3(或更多)。9j0物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,要求提升重物时最省力,那么承担物重的绳子段数为多少?9j0物理好资源网(原物理ok网)

3. 如何选择合适的动滑轮:在分析滑轮组的机械效率时,需要考虑动滑轮的重力。为了提高机械效率,需要选择轻的动滑轮。同时,在分析如何选择合适的动滑轮时,需要考虑动滑轮的重量、绳子的长度、需要提升的重物重量等因素。9j0物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,需要提升重物时最省力,已知重物的重量为50N,动滑轮的总重为30N,求此时滑轮组的机械效率。9j0物理好资源网(原物理ok网)

常见问题还包括如何根据题目中的数据计算出有用功、额外功、总功等概念;如何根据题目中的数据选择合适的摩擦系数等。9j0物理好资源网(原物理ok网)

以上是初中滑轮组经典计算题和相关例题常见问题的一些内容,这些问题涉及到滑轮组的效率和机械效率的计算、动滑轮的选择、绳子段数的确定等知识,是初中物理的重要内容之一。9j0物理好资源网(原物理ok网)

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