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初中物理滑轮组计算题和相关例题

2026-02-28 10:30:00课外拾零836

滑轮组计算题和相关例题6tP物理好资源网(原物理ok网)

题目:6tP物理好资源网(原物理ok网)

一个重为50N的滑轮组,用它把重为160N的重物匀速提升到高处,所用的拉力为80N,不计绳重和摩擦,求:6tP物理好资源网(原物理ok网)

(1)该滑轮组至少由几个动滑轮组成?6tP物理好资源网(原物理ok网)

(2)若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力是多大?6tP物理好资源网(原物理ok网)

(3)若重物上升的高度为0.5m,则拉力所做的功是多少?6tP物理好资源网(原物理ok网)

(4)若重物上升的高度为0.5m,则该滑轮组的机械效率是多少?6tP物理好资源网(原物理ok网)

例题:6tP物理好资源网(原物理ok网)

【分析】6tP物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据滑轮组的省力特点确定出承担物重的绳子股数,再确定出动滑轮的个数;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据$G_{动} = nG_{物}$求出动滑轮的重力;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据$W = Fs$求出拉力所做的功;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100%$求出滑轮组的机械效率.6tP物理好资源网(原物理ok网)

【解答】6tP物理好资源网(原物理ok网)

(1)由$F = frac{1}{n}G$可知,承担物重的绳子股数:$n = frac{G}{F} = frac{160N}{80N} = 2$,故该滑轮组至少由两个动滑轮组成;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(2)不计绳重和摩擦时,绳子的重力忽略不计,则$G_{动} = nF - G = 2 times 80N - 50N = 60N$;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(3)拉力端移动的距离:s = nh = 2 × 0.5m = 1m,拉力所做的功:$W_{总} = Fs = 80N times 1m = 80J$;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(4)有用功:$W_{有用} = Gh = 50N times 0.5m = 25J$,滑轮组的机械效率:$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100% = frac{25J}{80J} times 100% = 31.25%$.答:($1$)该滑轮组至少由两个动滑轮组成;($2$)动滑轮的重力是$60N$;($3$)拉力所做的功是$80J$;($4$)该滑轮组的机械效率是$31.25%$.6tP物理好资源网(原物理ok网)

【总结】本题考查了机械效率的计算、滑轮组的机械效率的计算、动滑轮重力的计算等知识点,是一道较为简单的计算题.6tP物理好资源网(原物理ok网)

【分析】根据题意分析清楚滑轮组的绕线方法,再根据机械效率的公式求出机械效率即可.6tP物理好资源网(原物理ok网)

【解答】6tP物理好资源网(原物理ok网)

解:($1$)由图可知,承担物重的绳子股数:n=3,故该滑轮组至少由三个动滑轮组成; ($2$)不计绳重和摩擦时,绳子的重力忽略不计,则动滑轮的重力:G_{动} = nF - G_{物} = 3 × 8N - 5N = 19N; ($3$)若重物上升的高度为h=0.5m,则拉力端移动的距离:s=3h=3 × 0.5m=1.5m,拉力所做的功:W_{总} = Fs = 8N × 1.5m = 12J; ($4$)若重物上升的高度为h=0.5m,则有用功:W_{有用} = Gh = G × h = 5N × 0.5m = 2.5J;则该滑轮组的机械效率:eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100% = frac{2.5J}{12J} × 100% approx 20.8% .答:($1$)该滑轮组至少由三个动滑轮组成;($2$)动滑轮的重力是$19N$;($3$)拉力所做的功是$12J$;($4$)该滑轮组的机械效率是约等于$20.8%$.6tP物理好资源网(原物理ok网)

【总结】本题考查了机械效率的计算6tP物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组计算题及例题6tP物理好资源网(原物理ok网)

例题:6tP物理好资源网(原物理ok网)

有一个重为50N的物体,用滑轮组匀速提起它时,人加在绳上的拉力为25N,使物体升高了2m。求:6tP物理好资源网(原物理ok网)

(1)拉力所做的功;6tP物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑轮组的机械效率。6tP物理好资源网(原物理ok网)

解答:6tP物理好资源网(原物理ok网)

(1)拉力所做的功为:6tP物理好资源网(原物理ok网)

W总 = Fs = 25N × 2m × 3 = 150J6tP物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑轮组的机械效率为:6tP物理好资源网(原物理ok网)

η = W有用 / W总 = Gh / W总 = 50N × 2m / 150J = 66.7%6tP物理好资源网(原物理ok网)

题目分析:6tP物理好资源网(原物理ok网)

本题考查了学生对滑轮组机械效率公式的掌握和运用,能准确的找出有用功和总功是本题的关键。题目中已知物体重和拉力大小,根据公式可以求出有用功和总功,再根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率。6tP物理好资源网(原物理ok网)

相关知识点:6tP物理好资源网(原物理ok网)

使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物体重力与动滑轮重力之和除以绳子的段数。使用滑轮组时,物体升高h,则绳子自由端移动的距离s是几段就是几倍的高度。即s=nh。使用滑轮组时,不计摩擦和动滑轮的重力,则有:F=G1/n或F=G1+G2/n。其中G1为物体的重力,G2为动滑轮的重力。机械效率η=W有/W总=G1h/Fs=G1/nF。其中W有为有用功,W总为总功。6tP物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组计算题是初中物理中常见的一种题型,主要考察学生对滑轮组的工作原理、使用方法以及相关计算的理解和掌握。在解答这类问题时,需要注意以下几点:6tP物理好资源网(原物理ok网)

1. 确定承担物重的绳子段数:根据题目中给出的滑轮组和物体的重量,确定需要几段绳子共同承担。6tP物理好资源网(原物理ok网)

2. 确定拉力的大小:根据滑轮组的机械效率和题目中给出的拉力,求出实际拉力的大小。6tP物理好资源网(原物理ok网)

3. 确定绳子的方向:根据题目中的要求,确定绳子是向上还是向下拉动,从而确定滑轮组的运动方向。6tP物理好资源网(原物理ok网)

例题:6tP物理好资源网(原物理ok网)

有一个重为G的物体,通过一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升。已知动滑轮的重为10N,绳子的自由端上升了2m,求物体上升的高度。6tP物理好资源网(原物理ok网)

分析:6tP物理好资源网(原物理ok网)

1. 滑轮组由3段绳子承担物重,所以拉力的大小为(G+10)÷3。6tP物理好资源网(原物理ok网)

2. 绳子向上拉动,所以物体上升的高度为绳子自由端上升距离的3倍,即6m。6tP物理好资源网(原物理ok网)

解:6tP物理好资源网(原物理ok网)

根据题目中的条件和滑轮组的机械效率,可得到拉力的大小为(G+10)÷3。6tP物理好资源网(原物理ok网)

根据绳子移动的距离和物体上升高度的关系,可得到物体上升的高度为绳子自由端上升距离的3倍,即6m。6tP物理好资源网(原物理ok网)

所以,物体上升的高度为6m。6tP物理好资源网(原物理ok网)

总结:在解答滑轮组计算题时,需要注意滑轮组的机械效率和承担物重的绳子段数,以及实际拉力的大小和绳子的运动方向。同时,还需要根据题目中的条件进行灵活应用,从而得出正确的答案。6tP物理好资源网(原物理ok网)

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