机械效率典型计算

1、第九章：机械效率计算竖直使用滑轮组（图 1）:机械效率典型计算公式已知G物 G动 h （物体被提升的高度）v物 v绳nF s （拉力作用点（绳端）通过的距离）s hV 绳=V 物P有用=P总、=W有用G物 G物_G物叮=W总F_ F _F如不计绳重和摩擦，有：W有用W有用 W总W有用 W动G物h +h机械效率计算5水平使用滑轮组（图 2）:图2已知G物 F sf （物体受到的摩擦力）s=LP有用=n= W有用=f W总一v物 v绳 nL （物体被拉动的距离）v绳=v物Ptt =_fF - F斜面机械效率问题（图 3）:f:物体受到的摩擦力L:斜面长度h：斜面局度斜面：n_W有用W总一听=W有用

2、W有用_ W有用W额外一一 f 基础过关:1.大军用某机械将一 500N的重物匀速提高1m,做的额外功是100J,则他做的有用功是多少？总功 是多少？机械效率是多少？2、某人用图中的滑轮组提升重G=100N的物体，所用拉力 F=60N,使其匀速上升1m,求：拉力做的有用功、总功及滑轮组的机械效率3. 如图所示的滑轮组把200牛的重物匀速拉到10米高的楼房顶部，在拉动过程中绳端所加的拉 力为90牛，已知动滑轮重50N,求：总功、有用功、额外功、克服动滑轮重所做的功、克服摩 擦所做的功、机械效率2000N重物匀速升高5m所用的时间是50s。滑轮组的机械效率是多少?4. 建筑工地上工人利用滑轮组使

3、如果工人做的功是 12500J。求: 工人做功的功率是多少？5. 如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重 120 N的物体，在2 s内，绳的自由端移动了 6m,求：（1）物体上升的高度和速度。（2）人的拉力为多大？ （ 3）人所做的额外功是多大?6. 小华用一个动滑轮在 1s内将重800N的货物沿水平方向匀速拉动 1m,所用的拉力为 250N,若物 体A受到的水平面的摩擦力为 200N，则在这一过程中小华所做的有用功是多少J,额外功是多少J,该动滑轮的机械效率是多少，他做功的平均功率是多少W。7、如图所示，物体A在拉力F的作用下作匀速直线运动， 拉力所做的功是 600J,物体向左移

4、动了 2m, 滑轮组的机械效率是 80%，求：(1)额外功时多少？ ( 2) 拉力F是多少？ ( 3)物体所受的摩擦力是多大?8. 一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示。若车重为8X 104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为 80%,问：(1) 该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？(2) 若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少？第8题9、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的 0.1倍，滑轮组的机械效率为75%。若人以0

5、.5m/s的速度匀速前行，经100s 将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：(1)人做的有用功为多大？(2)人的拉力为多大?(3)人拉力的功率为多大?10、如图所示，一搬运工人往卡车上装货。(1)若工人将重为800N的货物从地面直接搬到高为 1.5m的车箱上，此过程中工人对货物做了多少功？(2) 若工人在车上搭一块长为 3m的木板做个斜坡，则他只需用500N的沿斜坡方向的推力就能将 同一货物从坡底沿斜坡推到车箱上，此过程中工人的推力做了多少功？(3) 该斜面的机械效率多大 ？触类旁通:例1:如图所示是某工人用滑轮组提升重物，工人用360N拉力将重为600N的重物匀速提升10m，若不

6、计绳重和摩擦。求：(1) 滑轮组的机械效率是多少？(2) 若将重为880N的重物匀速提升10m，工人做功多少J?此过程中的机械效率为多少？用A知亡5第2题图反馈1:用如图所示的滑轮组， 将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为 200N(不计绳重和摩擦)，求：(1) 滑轮组的机械效率；(2) 拉力的功率；W(3) 若用该滑轮组将重 600N的物体匀速提升2m时，拉力做的功。/|F第1题图反馈2：如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉，所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率是多少？若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米，当拉绳子的速度为0.4

7、m/s时，拉力的功率是多少 W? (g取10N/kg，绳重与摩擦不计)A第2题图第九早：机械效率计算反馈3:如图所示，一个边长为 40cm的正方体A重600N,放在水平地面上，不计绳重和摩擦，求：(1) 要想使人站在地上利用滑轮组将重物A匀速提起来且所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上 绳子的绕法。(2) 如果重物以0.2m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为160W,则滑轮组的机械效率 是多少？(3)若用此滑轮组匀速提升另一物体 大?B时，滑轮组的机械效率为80%寸，则物体B所受的重力为多机械效率计算7局屋建令瓦：1 .图是一种居民楼电梯结构的截面示意图.A为电梯厢，厢底有两个动滑轮

8、B,其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定.C为配重，起平衡作用.在拉力F作用下电梯厢能在电梯共中沿竖直通道上下运行.现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按 60kg计算)，电梯厢以0. 5Ms的速度匀速上升时，拉力为 Fi, Fi的功率P为10k叫动滑轮B的机械效率为 m电 梯厢运行了 12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以 0. 5 m/s的速度匀速上升时，拉力为F2, F2的功率为P2,动滑轮B的机械效率为Y2.(不计绳重及滑轮摩擦，g取10N/ kg)求：(1)邛：Y2； (2) 拉力F2的功率P2.儿七¥第九章：机械效率计算G1从200N

9、开始逐渐增加，直到绳 图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随每个滑轮重多少 N?绳子能承受的最大拉力是多少N?当滑轮组的机械效率为 80%时，物体重多少 N?中3.工人用如图 物体A和物体 物体B时，在B先后匀速提升上来。动滑轮的重力为 滑轮组的机械效率为 75%若用此滑轮组提升12所示滑轮组将矿井中的物体A和物体B所受重力之比为2: 1,提升物体A时，10s内物体B上升5则提升物体 B时，求拉力的功率。（不计绳重和摩擦）50N,图122.如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重 子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。物体重力的增加而变化的图像。机械效率计算131.

10、 2X 103N,密度为l : 2。若不计摩擦、4. 如图24所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1. 6x 103kg/n3。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为绳重及水的阻力，g取10N/kg,问：(1) 物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？(2) 物体出水面后上升的速度是1n”s .牵引车拉力的功率多大5. 如图28所示，工人用滑轮组缓慢地打捞沉没在水中的重物，当重物全部在水中时， 拉力F为180 N滑轮组的机械效率为 80%。当重物离开水面后拉力F'为480NL整个装置的摩擦和绳重不计，求重F物的密度。图29再难一些：6. 如图所示，小

11、民用竖直向下的力拉绳使物体匀速上升一段距离，测得此过程中所用滑轮组的机械效率为 75%。已知小民的质量为 65kg,物体质量为90kg,假设在拉绳子 的过程中，小民对绳子的拉力的方向始终竖直向下，不计绳重和摩擦。则地面对小民 的支持力为多少 N。 (g取10N/kg )KwJr第6题图7. 如图29所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为 320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为 Fi,对工作台的压力为 Ni；第二次提升质量为240kg的货物 时，卷扬机对绳子的拉

12、力为 F2,对工作台的压力为 N2。已知Ni与N2之比为25: 23,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：(1) 卷扬机对绳子的拉力 F1的大小；(2) 第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；(3) 前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。8. 如图25所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为 120kg,工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为 320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为Fi,对地面的压力为 Ni；第二次提升质量为 240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2,对地面的压力

13、为 N2。已知N1与N2之比为5: 7,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：(1) 卷扬机对绳子的拉力 Fi的大小；(2) 第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；(3) 前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。图259. 如图24所示，质量为60kg的工人在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，货物质量为130kg,工人用力Fi匀速拉绳，地面对工人的支持力为Ni,滑轮组的机械效率为哪;第二次运送货 物时，货物质量为90 kg,工人用力F2匀速拉绳的功率为 支持力为N2, Ni与N2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦 求:(1)动滑轮重和力F1的大小；

14、(2) 机械效率 叩；(3) 功率P2。10. 如图19所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg,工人用力Fi匀速拉绳的功率为Pi,货箱以0. 1rn/s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg,工人用力F2匀速拉绳，货箱以 0 . 2m/ s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2,滑轮组机械效率为Y 2。N1与N2之比为15: 19。(不计绳重及滑轮摩擦，g取I0N/kg)求：(1)货箱和动滑轮的总质量 m；(2) 功率P；(3) 机械效率Y 2。图1911、

15、某桥梁施工队的工人用如图 24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。已知工件 的质量为100kg工人的质量为70kg。工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人 对地面的压力之比为15: 2,工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg 。求：(1) 工件浸没在水中时所受的浮力F浮；(2) 工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率V2 ；(3) 工件完全打捞出水面后，以 0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P2。第九章：机械效率计算12. 磅秤上有一个重 1500N的木箱，小明站在地上，想用如图 29 （甲）所 示的滑轮组把这个木箱提升到楼上， 可

16、是他竭尽全力也没有提起， 此时磅秤 的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图 29 （乙）所示，再去提 这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为 100N,不计轴摩擦和 绳重，取g = 10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。图1613. 一个质量为70kg的工人，用图16所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板） 提升一堆砖。已知托板重200N，每块砖重100N。滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升 10块砖时，此装置的机械效率为80%。那么，该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，此装置的机械效率最高可达到（取g=10N/kg，结果保留1位小数）机械效率计

17、算15班级 姓名1m/s的速度匀速上340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为Fa,Fa与Fb做功的功率之比图12若所用拉力Fi=F2=F,图1016. 用如图7所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体,所做额外功是800J。则下列说法正确的是A .动滑轮重是 200NB. 物体上升的速度是 1.2m/sC. 拉力F的功率是480WD .滑轮组的机械效率约为83.3%10s内拉力F拉动绳子自由端移动的距离是12m,14. 如图12所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以 升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为滑轮组的机械效率为 85% ;当吊起重物 B时，牵引车对绳的拉力为 Fb。若为2： 3,取g=10N/kg,则下列说法中正确的是()多选A . Fa的大小为2000NB .物体B的质量为540kgC.如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2X 104W,它能吊起物体的最大质量为2540kgD .滑轮组前、后两次吊起重物A、B的机械效率之比为17: 1815. 如图10所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。已知甲的机械效率为 50%，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则 (A. 乙的机械效率为 75%B. 被提升物体所受的重力是拉力F的3倍C. 拉力Fi做的功与拉力F2做的功之比为3: 1D. 甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的