滑輪組機(jī)械效率三種題型ppt課件

.,突破“機(jī)械效率”學(xué)習(xí)難點(diǎn)的關(guān)鍵,.,典型題例，示范啟迪,解題要點(diǎn)：牢記有關(guān)公式，正確理解W有、W總、W額、P總、P有以及機(jī)械效率的含義。解題難點(diǎn)：找不到有用功、總功易錯點(diǎn)：算總功時誤用物體移動的距離，不注意單位的換算。用到的公式：W=FSF=(G物+G動)/ns=nhv繩=nv物=W用/W總*100%解題技巧：1、重物在空中提升時：W有=G物h、W總=FS=W用/W總*100%=G物/（G物+G動）*100%2、重物浸在水中提升時：W用=（G-F浮)hW總=FS=W用/W總*100%=（G-F?。?Fn*100%3、物體在水平方向運(yùn)動時：W用=flW總=FS=W用/W總*100%=f/Fn*100%幾個重要物理量：G動、F、n、W有、W總、P總、P有、,一、滑輪（組）機(jī)械效率問題,.,1、豎直方向的機(jī)械效率（重物在空中）,例1用如圖所示裝置提升重為900牛的物體A，加在繩自由端的拉力大小為400牛時恰好可以使物體勻速上升求：（1）若不計(jì)繩重和摩擦，求動滑輪的重；（2）求此時滑輪組的機(jī)械效率；（3）若提升的重物改為1200牛，此時滑輪組的機(jī)械效率又為多少？（4）在（3）問中需要在繩自由端加多大的拉力才能將物體勻速拉起？,.,例2.用如圖所示的裝置提升重物，繩子能承受的最大拉力為120N，動滑輪重60N，繩重與摩擦不計(jì)求：（1）用此滑輪組最多能將多重的物體勻速提升？（2）用此滑輪組提起重240N的物體，使它勻速上升，問人加在繩子自由端的拉力是多大？此時滑輪組的機(jī)械效率是多大？當(dāng)物體以0.5m/s的速度上升時，拉力的功率是多大？（3）該滑輪組的機(jī)械效率最高可達(dá)到多少？,.,2、豎直方向的機(jī)械效率（重物浸在液體中）,例三.如圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1.2103N，密度為1.6103kg/m3，測得物體在出水前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1:2。若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg。問：（1）物體出水前，滑輪組的機(jī)械效率是多少?（2）物體出水面后上升的速度是1m/s，牽引車?yán)Φ墓β蕿槎啻?,.,解：（1），出水前拉力F1為：出水后拉力F2為：代入G物和F浮可求出G動=300N,（2）,.,例四.2008懷柔區(qū)二模）如圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，在被打撈的物體沒有露出水面之前，牽引車以2m/s的速度勻速行駛，對繩的拉力為F1，F(xiàn)1的功率為P1；當(dāng)被打撈的物體完全露出水面后，牽引車以6m/s的速度勻速行駛，對繩的拉力為F2，F(xiàn)2的功率為P2已知物體重1.2104N，體積為0.63m3，P2=6P1若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg求：（1）被打撈的物體浸沒在水中時受到的浮力是多少？（2）在整個打撈過程中，滑輪組的最大機(jī)械效率是多少？,.,解：（1）物體受到的浮力為F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.63m3=6.3103N；（2）物體在水面以下上升過程中，拉力做有用功，目的是克服物重和物體所受浮力之差；物體離開水面上升過程中，拉力做的有用功，目的是克服物重前后兩次動滑輪重一定，所以物體在離開水后，滑輪組的機(jī)械效率最大由于P=Fv，所以物體在水中時，P1=F1v1，在水面以上時，P2=F2v2；因?yàn)镻2=6P1，即F2v2=6F1v1，所以F2=2F1不計(jì)摩擦、繩重和水的阻力時，物體在水中受到重力、浮力和拉力的作用勻速上升，此時F1=（G+G0-F浮）/3；物體離開水面上升過程中，受重力和拉力作用，此時F2=（G+G0）/3把F2=2F1代入得（G+G0）/3=2（G+G0-F?。?3即（1.2104N+G0）/3=2（1.2104N+G0-6.3103N）/3解得動滑輪重G0=600N當(dāng)物體離開水面上升過程中F2=（1.2104N+600N）/3=4200N所以滑輪組的最大機(jī)械效率為=W有用/W總=Gh/FS=Gh/3Fh=G/3F2=1.2104N/34200N=95%答：（1）被打撈的物體浸沒在水中時受到的浮力是6.3103N；（2）在整個打撈過程中，滑輪組的最大效率是物體出水面后的機(jī)械效率，等于95%,.,3、水平方向的機(jī)械效率,例五.用圖3所示滑輪組拉著一重為100牛的物體A沿水平面做勻速運(yùn)動，所用拉力F的大小為40牛（1）不計(jì)輪和繩的重力以及摩擦，求：物體A所受的摩擦力（2）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，求：物體A所受的摩擦力,.,用滑輪組勻速提升重為2000牛的物體，作用在繩子自由端的拉力做功的功率為1250瓦，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求重物上升的速度是多少？解析：解答本題的關(guān)鍵是：一要弄清有用功和總功。將物體提升一定高度做的功有用功：有物h；作用在繩子自由端的拉力做的功總功：總拉t（因已知功率），則機(jī)械效率可表示為：,二要明白“重物上升”與“繩子自由端拉動”具有同時性。因此,于是，重物上升的速度,練習(xí)1,.,說明：對涉及滑輪組的速度的問題，關(guān)鍵是抓住“重物上升或移動”與“繩子自由端拉動”的同時性，再將對應(yīng)物理量用對應(yīng)的符號代入公式進(jìn)行推演和代數(shù)變換，問題即可解決。,.,練習(xí)2：用一定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組提升重900牛的物體，使物體升高2米，滑輪組的機(jī)械效率為90%，動滑輪重90牛，求提升重物過程中克服摩擦做了多少功？,.,練習(xí)3：用一個動滑輪提升重100牛的蘋果，已知筐的重力為20牛，動滑輪的重力為10牛，繩自由端的拉力為75牛，將蘋果提升1米，求：（1）機(jī)械效率（2）克服摩擦做的功,.,練習(xí)4,如圖5，用滑輪組拉著重為600牛的物體沿水平方向向右勻速移動了8米，拉力F做的功為1280焦，（不計(jì)繩重和摩擦）求：（1）拉力的大?。唬?）若動滑輪重為12牛，機(jī)械效率為多少？,.,五、機(jī)械效率的功率表達(dá)式,=p有/p總,例題：一動滑輪用60N的拉力把重100N的