機(jī)械效率講義

1、機(jī)械效率講義 1、公式 必須要做的這部分功叫做有用功；雖然不需要，但又不得不做的那部分功叫額外功或無(wú)用功；兩者的總和叫總功。W總=W有用W額外對(duì)于滑輪組而言的公式運(yùn)用（不可直接用）：對(duì)于斜面而言的推導(dǎo)公式（拓展，不要求）： 2、特點(diǎn)永遠(yuǎn)小于1（因?yàn)橛肋h(yuǎn)有摩擦，所以永遠(yuǎn)有額外功）不同條件下，同一機(jī)械的可能不同.斜面坡度越陡， 越大，與G物無(wú)關(guān). 3、改變： 例1：機(jī)械效率越高，表示（ ）A. 做的功越多 B. 做功的本領(lǐng)越大C. 越省力 D. 有用功與總功的比值越大 例2：如圖所示，建筑工人用滑輪提升重320牛的泥袋?；喼?0牛，不計(jì)摩擦與繩重。在拉力的作用下，物體以0.1米/秒的速度勻速上升

2、，則建筑工人的拉力為_(kāi)牛。在10秒內(nèi)建筑工人所做的功為_(kāi)焦耳。 例3：如圖5所示的動(dòng)滑輪，把重400N的物體勻速提高2m，所用的拉力為250N，則這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是 （ ）A. 62.5 B. 80 C. 53.5 D. 20例4：杭州市政府投巨資于民生工程，對(duì)背街小巷實(shí)施景觀改造。施工中，一建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)摩擦及繩重（如右圖所示）。若工人在5s內(nèi)將泥桶勻速提高2m.求： （1）工人使用滑輪組時(shí)做的有用功為 焦。 （2）工人拉繩子的力為 牛；拉力的功率為 瓦。 （3）滑輪組的機(jī)械效率為 例5：用如圖所示的滑輪組將重2540牛的物體提高1.7m,

3、若不計(jì)摩擦，也不考慮滑輪和繩重，求：（1）繩端的拉力F為多少大？（2）繩子自由端移動(dòng)多少米？（3）若考慮各種阻力，則須在繩子自由端施加800牛的力，求滑輪組機(jī)械效率為多少？例6：重為500N的物體與地面間的摩擦力是150N，為使物體勻速移動(dòng)，必須在繩端加以60N的水平拉力，則滑輪組的機(jī)械效率約為_(kāi)若物體移動(dòng)速度為0.2m/s，則1min內(nèi)拉力做的功是_J想一想：一輛汽車(chē)不小心開(kāi)進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪組欲將汽車(chē)從泥潭中拉出，如圖10所示。若車(chē)重為8×l04N，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為80，問(wèn)：（1）該司機(jī)至少需用多大的力才能將汽車(chē)從泥潭中拉出?（2）若

4、拉動(dòng)汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)前進(jìn)的速度為0.1ms，則司機(jī)做功的功率是多少？機(jī)械效率練習(xí)題一、填空題1一臺(tái)起重機(jī)將3600N的貨物提高4m，如果額外功是9600N，起重機(jī)做的有用功是_，總功是_，機(jī)械效率是_。2利用一個(gè)動(dòng)滑輪將重70N的物體勻速提高6m，設(shè)動(dòng)滑輪重10N，繩重和摩擦不計(jì)，則利用動(dòng)滑輪所做的額外功是_，總功是_，這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是_。3如圖1所示，物重40N，滑輪重10N，用力F勻速向上提起重物時(shí)，拉力F的大小為_(kāi)，滑輪組的機(jī)械效率是_。（繩重和摩擦不計(jì)）4某機(jī)械的機(jī)械效率為80%，使用它做400J的有用功，需同時(shí)做_J的額外功。5如圖2是測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，除了圖中器材外

5、，還需要_和_；除鉤碼重外，還要測(cè)出的數(shù)據(jù)有_、_、_；彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向應(yīng)_，鉤碼應(yīng)_上升；將圖中鉤碼減少一個(gè)，則滑輪組的機(jī)械效率將_。6如圖3所示，物體A的質(zhì)量是100kg，在力F的作用下物體以05m/s的速度沿水平方向勻速前進(jìn)。若A與水平面間的摩擦力為物重的1/2，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則5s內(nèi)拉力的有用功是_J，拉力F是_N。（g取10N/kg）7用圖4所示的滑輪組甲和乙，提起同樣重的物體時(shí)甲滑輪組的機(jī)械效率為甲，乙滑輪組的機(jī)械效率為乙，則可判定甲_乙；如果用乙滑輪組第一次提起重G1的重物，機(jī)械效率為1，第二次提起重為G2的重物（G1> G2），機(jī)械效率為2，則可判定1_2

6、。（不考慮繩重和摩擦的影響，且動(dòng)滑輪的重力相等） 二、選擇題1分別用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉升相同高度，做的有用功（ ）A杠桿最多 B斜面最多 C滑輪組最多 D一樣多2若把一個(gè)定滑輪改成動(dòng)滑輪使用，除了可以省力外，還（ ）A可以省功 B提高了機(jī)械效率C機(jī)械效率不變 D降低了機(jī)械效率3如圖5所示，用甲、乙兩個(gè)滑輪組來(lái)提相同重物G，甲圖中兩個(gè)動(dòng)滑輪共重5N，乙圖中一個(gè)動(dòng)滑輪重3N，不計(jì)摩擦和繩重，則兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率（ ）A甲比乙大B甲比乙小C一樣大D以上三種情況都可能4如圖6所示，用兩個(gè)滑輪組提升貨物，所用的動(dòng)力之比為F1：F2=4：3，被提升貨物

7、的重力之比為G1：G2=1：2，則兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率之比為（ ）A4：3 B3：8 C3：4 D1：3 5如圖7所示的兩個(gè)滑輪組分別把重力相等的兩個(gè)物體提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比較兩拉力所做的功W1W2及兩滑輪組的機(jī)械效率12，則有（    ） AW1>W2，1<2BW1<W2，1<2 CW1=W2，1=2DW1<W2，1>26用兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成一個(gè)滑輪組，（動(dòng)滑輪的重力不能忽略）用此滑輪組提起重力為200N的物體，如果提起物體所需要的力是50N，則此滑輪組的機(jī)械效率為（ 

8、   ）A60%B65%C80%D85%7用相同的定滑輪和動(dòng)滑輪，組成甲、乙兩個(gè)滑輪組，如圖8所示，用它們來(lái)提升同一重物，甲滑輪組將重物舉高1m，乙滑輪組將重物舉高2m，在不計(jì)繩重和摩擦的條件下，下列說(shuō)法正確的是（    ）A甲滑輪組拉力大，機(jī)械效率低B乙滑輪組省力，所以它的機(jī)械效率高C乙滑輪組將重物舉得高。所以它的機(jī)械效率高D乙滑輪組做的有用功多，但甲、乙機(jī)械效率相等三、作圖和實(shí)驗(yàn)題（每空1分，2題4分，共13分）測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率。選用的滑輪每個(gè)重06N，每個(gè)鉤碼重2N，彈簧測(cè)力計(jì)的最大量程為25N?，F(xiàn)掛3個(gè)鉤碼：1要完成此實(shí)驗(yàn)最少需_個(gè)

9、定滑輪，_個(gè)動(dòng)滑輪。2在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖。3繩子自由端的拉力至少為_(kāi)N。4在實(shí)驗(yàn)中_拉動(dòng)繩子時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為25N，鉤碼升高10cm，則有用功為_(kāi)J，總功為_(kāi)J，機(jī)械效率為_(kāi)。5在實(shí)驗(yàn)中若被提升的物體重力一定，則適當(dāng)_（填“增加”或“減小”）動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，就越省力?；喗M的機(jī)械效率就越_。四、計(jì)算題（1題6分，2題6分，共12分）1某建筑工地的工人利用滑輪組把一車(chē)磚勻速拉到5m高的樓上，共做有用功15×104J：（1）這車(chē)磚重多少牛？（2）如果滑輪組的機(jī)械效率是60%，要用200N的力把車(chē)?yán)先?，繩子要拉下多少米？ 2方芳用一杠桿把重1000N的重物從地面勻速提升到二

10、樓陽(yáng)臺(tái)上，她設(shè)計(jì)的杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比為4：1，假定在提升過(guò)程中其力臂比不變，則在理想情況下，用多大的力就可達(dá)到目的？實(shí)際上她用300N的力才把重物提起，則此杠桿在提升過(guò)程中的機(jī)械效率約為多大？（提示：動(dòng)力臂與阻力臂之比為4：1，則動(dòng)力移動(dòng)距離與阻力移動(dòng)距離之比就是4：1。）3用圖1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(shí)恰好可以使物體勻速上升求：（1）求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率；（2）若不計(jì)繩重和摩擦，求動(dòng)滑輪的重；（3）若提升的重物改為1200牛，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率又為多少？（4）在（3）問(wèn)中需要在繩自由端加多大的拉力才能將物體勻速拉起？4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(dòng)，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5如圖4用40牛的拉力使物體勻速上升，不計(jì)