滑輪機(jī)械效率的計(jì)算

滑輪機(jī)械效率的計(jì)算

武漢市二橋中學(xué)孔繁濤功率和機(jī)械效率的區(qū)別

功率P

機(jī)械效率η定義

功與做功時(shí)間之比

有用功跟總功的比值物理意義

表示做功的快慢

表示有用功占總功的百分比公式

P=W/t

η=W有/W總單位w

無(wú)，用百分?jǐn)?shù)表示

功率大的，機(jī)械效率不一定高；機(jī)械效率高的，功率也不一定大。它們之間沒(méi)有任何關(guān)系。關(guān)于功率、機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．功率越大，反映做功越快，與機(jī)械效率無(wú)關(guān)B．功率相同的機(jī)械，機(jī)械效率也相同C．功率越大，做功越快，機(jī)械效率越大D．機(jī)械效率大的功率一定大概念辨析A3.克服動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦所做的功是額外功，W額=W總－W有。滑輪組沿豎直方向提升物體1.在豎直方向上提升物體時(shí)，目的是將物體提升，所以克服物體重力做的功是有用功，則W有=Gh；2.人做的功或者說(shuō)拉力所做的功就是總功，則W總=FS。η====如果不計(jì)繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪重所做的功就是額外功，W額=G動(dòng)h。η===滑輪組沿豎直方向提升物體例題解析用如圖所示的滑輪組將G=480N的物體勻速提升0.5m，人對(duì)繩的拉力是200N，所用時(shí)間為5s。（不計(jì)繩重和摩擦）求：（1）這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）拉力做功的功率（3）若提升的物體重力G'=1080N，該滑輪組的機(jī)械效率為多少？分析：P總

η===（注意物理量之間的對(duì)應(yīng)）解：（1）由圖可知繩子段數(shù)n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離為：s繩=3h=

0.5m×3=1.5m，W有=Gh=480N×0.5m=240J,總功W總=Fs=200×1.5m=300J解法一：η

解法二：

解法二：v物=s物/t=0.5m/5s=0.1m/sv繩=3v物=3×0.1m/sη

=80%=80％（2）解法一：P總=

==60wP總=Fv繩=200N×0.3m/s=60w（3）η'=80％

同一滑輪組的機(jī)械效率和提升的物體重力有關(guān)，物體重力改變，滑輪組的機(jī)械效率也隨之改變。分析：η===G動(dòng)=？（突破口）=90％η'G動(dòng)=nF-G=3×200N-480N=120N（不計(jì)繩重和摩擦）提示：η=(不計(jì)繩重和摩擦)同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高。G動(dòng)=nF-G

滑輪組沿水平方向拉物體一輛重為2×103N的汽車不慎陷入泥濘地面，司機(jī)用如圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力F是1×103N，汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了1.2m，滑輪組的機(jī)械效率為80％，求：(1)有用功為多大?(2)拉力F做的總功；(3)汽車受到的阻力大小。FW有=Gh=2×103N×1.2m=2.4×103J總功是繩子自由端拉力做的功，所以W總=Fs繩F車fF當(dāng)滑輪組沿水平方向拉物體時(shí)，不是克服重力做功,（重力沒(méi)有做功）是要克服物體與地面間的摩擦阻力做功?；喗M沿豎直方向提升物體有用功是W有=F車s車，又因?yàn)檐囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以W有=fs車解：（1）由圖可知：n=3，繩子自由端移動(dòng)的距離S=nS車=3×1.2m=3.6m

（2）W有=W總η=3.6×103J×80％=2.88×103J

W總=Fs繩=1×103N×3.6m=3.6×103J（3）f=F車==2.88×103J/1.2m=2.4×103N方法點(diǎn)撥1.首先分析題目中的有用功和總功；2.找到下表中的對(duì)應(yīng)關(guān)系

η

η===做功目的有用功（W有）總功（W總）機(jī)械效率（η）距離關(guān)系速度關(guān)系提升物體Gh

Fs繩Gh/Fs繩S繩=nS物V繩=nV物水平拉動(dòng)物體fs物Fs繩fs物/Fs繩S繩=nS物V繩