Cách giải bài tập về Ròng rọc cực hay

A. Phương pháp giải

Học sinh cần nắm được các tính năng của ròng rọc, công cơ học.

1. Công thức tính công cơ học

– Công cơ học phụ thuộc vào vào 2 yếu tố : Lực tính năng vào vật và độ chuyển dời của vật.

Quảng cáo

– Công thức : A = F.s ( khi vật chuyển dời theo hướng của lực )

Trong đó A : công của lực F

F : lực công dụng vào vật ( N )

s : quãng đường vật di dời ( m )

– Đơn vị công là Jun ( kí hiệu là J ) : 1J = 1 N.m.

– Hiệu suất của ròng rọc :

   

2. Ròng rọc

a ) Ròng rọc cố định và thắt chặt.

s là quãng đường di dời của dây,

h là chênh lệch độ cao của vật

– Dùng ròng rọc cố định và thắt chặt không được lợi gì về lực, đường đi do đó không được lợi gì về công.

F = P ; s = h

b ) Ròng rọc động.

+ Với 1 ròng rọc động : Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực nhưng lại thiệt hai lần về đường đi do đó không được lợi gì về công.

   

+ Với hai ròng rọc động : Dùng 2 ròng rọc động được lợi 4 lần về lực nhưng lại thiệt 4 lần về đường đi do đó không được lợi gì về công.

   

+ Tổng quát : Với mạng lưới hệ thống có n ròng rọc động thì ta có :

   

B. Ví dụ minh họa

Quảng cáo

Ví dụ 1 : Trong các câu sau đây, câu nào là không đúng ?

A. Ròng rọc cố định và thắt chặt có công dụng làm đổi khác hướng của lực.

B. Ròng rọc cố định và thắt chặt có công dụng làm đổi khác độ lớn của lực.

C. Ròng rọc động có tính năng làm đổi khác độ lớn của lực.

D. Ròng rọc động có công dụng làm đổi khác hướng của lực.

Lời giải :

Đáp án B

Dùng ròng rọc cố định và thắt chặt không được lợi gì về lực, nó chỉ có tính năng làm biến hóa hướng của lực. Ròng rọc động hoàn toàn có thể làm đổi khác cả hướng và độ lớn của lực.

Ví dụ 2 : Để đưa vật có khối lượng 20 kg lên cao. Bạn Nam sử dụng ròng rọc cố định và thắt chặt. Lực thiết yếu để đưa vật lên cao là :

A. 200N B. 20N

C. 100N D. 10N

Lời giải :

Đáp án A

– Trọng lượng của vật là : 20.10 = 200 ( N )

– Dùng ròng rọc cố định và thắt chặt không được lợi gì về lực, nên để đưa vật có khối lượng 200N lên cao thì lực thiết yếu là 200N.

Quảng cáo

Ví dụ 3 : Bạn Hưng dùng một ròng rọc cố định và thắt chặt như trên hình để kéo một chiếc hộp có khối lượng 25 kg từ mặt đất lên độ cao 2 m. Ròng rọc cố định và thắt chặt trong trường hợp này có công dụng gì ? Công của Hưng là bao nhiêu ?

Lời giải :

– Dùng ròng rọc cố định và thắt chặt có tính năng làm biến hóa hướng của lực.

– Trọng lượng của vật là : 25.10 = 250 ( N )

– Công của lực là : 250.2 = 500 ( J )

Đáp số : 500J

C. Bài tập vận dụng

Câu 1 : Trong những câu sau đây, câu nào là sai khi ta nói về ròng rọc động ?

A. Ròng rọc động giúp ta đổi khác hướng của lực kéo.

B. Khi dùng ròng rọc động lực kéo nhỏ hơn trọng tải của vật cần nâng cao.

C. Khi dùng ròng rọc động ta được lợi về lực.

D. Ròng rọc động giúp ta được lợi nhiều lần về công.

Hiển thị đáp án

Đáp án D

Dùng ròng rọc động ta được lợi mấy lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi. Nên ta không được lợi gì về công.

Câu 2 : Dùng mạng lưới hệ thống ròng rọc như hình vẽ để kéo vật đi lên đều có khối lượng P = 200N. Lực kéo F có độ lớn là :

A. 100N B. 200N

C. 50N D. 400N

Hiển thị đáp án

Đáp án A

– Hệ trên gồm có 1 ròng rọc động nên ta được lợi 2 lần về lực

– Độ lớn lực kéo là :

   

Câu 3 : Dùng mạng lưới hệ thống ròng rọc như hình vẽ để kéo vật đi lên đều có khối lượng P. Để nâng vật lên cao 2 m thì phải kéo dây một đoạn :

A. 1 m B. 2 m

C. 4 m D. 8 m

Hiển thị đáp án

Đáp án C

– Hệ trên gồm có 1 ròng rọc động nên ta được lợi 2 lần về lực. Vì vậy sẽ bị thiệt 2 lần về đường đi.

– Khi vật nâng lên một đoạn h = 2 m thì dây phải rút ngắn một đoạn s = 2 h = 4 m

Câu 4 : Để đưa một vật có khối lượng 40 kg lên độ cao 1 m bằng ròng rọc động, người ta phải kéo đầu dây đi là 8 m. ( giả thiết ma sát không đáng kể ). Lực kéo thiết yếu là :

A. 400N B. 50N

C. 320N D. 3200N

Hiển thị đáp án

Đáp án B

– Trọng lượng của vật là : 40.10 = 400 ( N )

S = 8. h.

– Như vậy dùng ròng rọc động bị thiệt 8 lần về đường đi, nên sẽ được lợi 8 lần về lực

– Lực kéo thiết yếu là :

   

Câu 5 : Cho mạng lưới hệ thống ròng rọc như hình vẽ. Biết mỗi ròng rọc có hiệu suất 85 %. Hiệu suất của hệ là :

A. 85 % B. 61 %

C. 90 % D. 78 %

Hiển thị đáp án

– Đổi : 85 % = 0,85

– Vì hệ gồm các ròng rọc cố định và thắt chặt nên không cho ta lợi về lực, không thiệt về đường đi. Hiệu suât mỗi ròng rọc là :

– Gọi F1, F2, F là lực kéo ở các ròng rọc 1,2 và 3 ta có :

– Vậy hiệu suất của hệ ròng rọc là :

Câu 6 : Cho hệ ròng rọc như hình vẽ. Vật nặng có khối lượng P = 1000N. Để kéo được vật lên thì lực F thiết yếu là bao nhiêu ? Tính công để kéo vật lên cao 2 m ? các ròng rọc có khối lượng không đáng kể, ma sát rất nhỏ.

Hiển thị đáp án

– Hệ trên gồm 4 ròng rọc động nên sẽ cho lợi 24 = 16 ( lần ) về lực

– Lực kéo thiết yếu là :

– Công để đưa vật lên cao 2 m là :

A = F.s = 1000.2 = 2000 ( J )

Đáp số : 62,5 N ; 2000J

Câu 7 : Cho mạng lưới hệ thống như hình vẽ. Biết vật có khối lượng là 200N, vật cần kéo lên cao 0,5 m

a. Tính lực kéo vật lên và quãng đường đầu dây di dời.

b. Thực tế do có ma sát nên phải kéo đầu dây một lực là F = 110N.

– Tính hiệu suất của ròng rọc và lực ma sát của ròng rọc.

Hiển thị đáp án

a. Hệ thống có 1 ròng rọc động nên ta được lợi 2 lần về lực

– Lực kéo vật lên là :

F = P / 2 = 100 ( N )

– Quãng đường đầu dây di dời :

s = 2. h = 2.0,5 = 1 ( m )

b. Hiệu suất của ròng rọc là

   

– Công hao phí là :

Ahp = Atp – Ai = F ‘. s – P.h = 110.1 – 200.0,5 = 10 ( J )

– Lực ma sát của ròng rọc là :

   

Đáp số :

a ) 100N ; 1 m

b ) 90,9 % ; 10N

Câu 8 : Người ta dùng một hệ ròng rọc để kéo vật có khối lượng lượng 3000N lên độ cao 3 m ( hình vẽ ).

a ) Hệ trên cho ta lợi mấy lần về lực ? Lực F thiết yếu để kéo vật lên cao là bao nhiêu ?

b ) Để kéo vật lên cao 3 m thì phải kéo dây đi một đoạn là bao nhiêu mét ?

Hiển thị đáp án

a ) Ta vẽ các lực công dụng lên dây và ròng rọc như trên hình vẽ.

– Ta có :

3P ’ = P => P ’ = P / 3

2F = P ’ => F = P / 6

– Vậy hệ cho lợi 6 lần về lực

– Lực F thiết yếu để kéo vật lên là :

F = P / 6 = 3000 / 6 = 500 ( N )

b ) Hệ cho lợi 6 lần về lực nên thiệt 6 lần về đường đi.

– Vậy để kéo vật lên cao 3 m thì phải kéo dây :

3.6 = 18 ( m )

Đáp số :

a ) 6 lần ; 500N

b ) 18 m

Câu 9 :

Có hệ ròng rọc như hình vẽ. Vật A và B có khối lượng lần lượt là 30N và 7N. Bỏ qua ma sát và khối lượng dây. Xem khối lượng của các ròng rọc là không đáng kể.

a ) Vật A đi lên hay đi xuống.

b ) Muốn vật A hoạt động đều đi lên 6 cm thì vật B phải có khối lượng tối thiểu là bao nhiêu và vận động và di chuyển bao nhiêu ?

Hiển thị đáp án

a. Do khối lượng vật A là PA = 30N

– Nên lực căng của dây thứ nhất :

F1 = PA / 2 = 15N

– Lực căng của dây thứ 2 :

F2 = F1 / 2 = 7,5 N

– Theo đề bài, vật B có khối lượng P’B = 7N < F2 = 7,5 N nên B đi lên, còn vật A đi xuống.

b. Khi vật B có khối lượng là thì lực kéo xuống của trọng tải cân đối với lực F2 kéo vật B lên.

– Nếu lúc đầu A và B đứng yên thì ta hoàn toàn có thể kích thích A hoạt động đều đi lên, còn B hoạt động đều đi xuống.

– Ta thấy kéo vật A có khối lượng PA = 30N đi lên chỉ cần có khối lượng P’B = 7,5 N.

– Như vậy tính về lực thì lợi 4 lần nên phải thiệt 4 lần về đường đi.

Do đó vật B phải đi xuống 24 cm.

Câu 10 : Một hệ ròng rọc được sử dụng để kéo vật B lên cao như trong hình vẽ. Biết vật A có khối lượng 200N, mỗi ròng rọc có khối lượng 5N. Bỏ qua ma sát và khối lượng của các dây treo.

a. Hỏi với mạng lưới hệ thống trên hoàn toàn có thể nâng vật B có khối lượng tối đa là bao nhiêu ?

b. Tính hiệu suất của hệ ròng rọc.

Hiển thị đáp án

a. Hệ ròng rọc cho ta lợi 4 lần về lực, tuy nhiên do 2 ròng rọc động có khối lượng 5N mỗi cái nên khối lượng tối đa của vật B là :

200.4 – 5.2 = 790 ( N )

b. Khi vật B đi lên một đoạn h thì 2 ròng rọc động cùng đi lên một đoạn h và vật A đi xuống 1 đoạn 4 h.

– Công có ích là công để nâng vật B :

Ai = PB. h = 790. h

– Công toàn phần là công của vật A thực thi được :

At = PA. 4 h = 800. h

– Và hiệu suất của mạng lưới hệ thống :

   

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 8 cực hay, có giải thuật cụ thể khác :

Xem thêm các loạt bài Để học tốt môn Vật Lí 8 hay khác :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 8 tại khoahoc.vietjack.com

Đã có app VietJack trên điện thoại cảm ứng, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi trực tuyến, Bài giảng…. không lấy phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook không tính tiền cho teen 2 k8 : fb.com/groups/hoctap2k8/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Theo dõi chúng tôi không tính tiền trên mạng xã hội facebook và youtube :

Loạt bài Lý thuyết – Bài tập Vật Lý 8 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 8.

Nếu thấy hay, hãy động viên và san sẻ nhé! Các phản hồi không tương thích với nội quy phản hồi website sẽ bị cấm phản hồi vĩnh viễn.