2023年机械效率讲义

机械效率讲义

1、公式

①必须要做的这部分功叫做有用功；虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫额外功或

无用功：两者的总和叫总功。

w,&=w有用+w额外

w

7=X100%

%

WGhG

②对于滑轮组而言的公式运用（不可直接用）：口=」虫=^^=」

W总FsnF

W/.rnG<M,.h

③对于斜面而言的推导公式（拓展，不规定）：口=」里=，-

W总FL

2、特点

①n永远小于1（由于永远有摩擦,所以永远有额外功）

②不同条件下，同一机械的n也许不同.

③斜面坡度越陡，n越大，与G物无关.

3、改变T）：

①加润滑剂-减少f

，减少W额T提升〃

②用轻质材料制动滑轮一减少G动

例1：机械效率越高，表达（）

A.做的功越多B.做功的本领越大

c.越省力D.有用功与总功

的比值越大

例2：如图所示，建筑工人用滑轮提高重320牛的泥

袋。滑轮重20牛，不计摩擦与绳重。在拉力的作用下，

□a5

物体以01米/秒的速度匀速上升，则建筑工人的拉力为

牛。在10秒内建筑工人所做的功为焦耳。

例3：如图5所示的动滑轮，把重400N的物体匀速提高2m,所用的拉力为250N,则这个

动滑轮的机械效率是()

A.62.5%B,80%C.53.5%D.20%

例4：杭州市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实行景观改造。施工中，一建筑工人用滑

轮组提高重为220N的泥桶，动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重(如右图所示)。若工人在

5s内将泥桶匀速提高2m.求：

(1)工人使用滑轮组时做的有用功为焦。

(2)工人拉绳子的力为牛；拉力的功率为瓦。

(3)滑轮组的机械效率为

例5：用如图所示的滑轮组将重2540牛的物体提高1.7m,若不计摩擦，也不考虑滑轮和绳重,

求：

(1)绳端的拉力F为多少大？()|\

(2)绳子自由端移动多少米？[&F

(3)若考虑各种阻力，则须在绳子自由端施加800牛的力，求滑轮组机械区

效率为多少？U

A

例6：重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N,为使物体匀速移动，必须在绳端加以

60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为.若物体移动速度为0.2m/s,则Imin

内拉力做的功是_________J

想一想：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

10所示。若车重为8x10^4,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干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？

《机械效率》练习题

一、填空题

1.一台起重机将3600N的货品提高4m,假如额外功是9600N,起重机做的有用

功是，总功是,机械效率是o

2.运用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m,设动滑轮重10N,绳重和摩擦

不计，则运用动滑轮所做的额外功是9F

，总功是，这个滑轮组

的机械效率是o图10

3.如图1所示,物重40N,滑轮重10N,用力F匀速向上提起重物时,拉力F

的大小为

0（绳重和摩擦不计）

图2

图1

4.某机械的机械效率为80%,使用它做400J的有用功，需同时做J

的额外功。

5.如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要

和除钩码重外，还要测出的数据有——、

、；弹簧测力计的拉力方向应_________，钩码应

—上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将o

6.如图3所示，物体A的质量是100kg,在力F的作用下物体以0.5m/s的速

度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2,滑轮组的机械

效率为80%,则5s内拉力的有用功是J,拉力F是No（g取10N/kg）

7.用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为n甲

乙滑轮组的机械效率为n乙，则可鉴定n乙；假如用乙滑轮组第一次提

起重&的重物，机械效率为第二次提起

重为Gz的重物（G〉GJ,机械效率为n2,则

可鉴定*n2o（不考虑绳重和摩擦的

影响，且动滑轮的重力相等）

二、选择题

1.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（）

A.杠杆最多B.斜面最多C.滑轮组最多D.同样多

2.若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力外，还（）

A.可以省功B.提高了机械效率

C.机械效率不变D.减少了机械效率

3.如图5所示，用甲、乙两个滑轮组来提相同重物G,甲图中两个动滑轮共重

5N,乙图中一个动滑轮重3N,不计摩擦和绳重，则两个滑轮组的机械效率（）

A.甲比乙大B.甲比乙小C.同样大D.以上三种情况都也许

图6

4.如图6所示，用两个滑轮组提高货品，所用的动力之比为&：Fz=4：3,被提

高货品的重力之比为&：G2=l：2,则两个滑轮组的机械效率之比为（）

A.4：3B.3：8C.3：4D.1：3

5.如图7所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提高相同的高度，所用

的拉力F,=F2,比较两拉力所做的功w?及两滑轮组的机械效率nLn2,则有

（）

A.Wi>w2,n,<n2B.WXW2,n,<n2

c.w,=w2,ni=n2D.w,<w2,nDn?

两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮

组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，假如提起

物体所需要的力是50N,则此滑轮组的机械效率为（）

A.60%B.65%C.80%D.85%

7.用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图8所示，用它们来

提高同一重物，甲滑轮组将重物举高1m,乙滑轮组将重物举高2m,在不计绳重

和摩擦的条件下，下列说法对的的是（)

A.甲滑轮组拉力大，机械效率低

B.乙滑轮组省力，所以它的机械效率高

C.乙滑轮组将重物举得高。所以它的机械效率高

D.乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等

三、作图和实验题（每空1分，2题4分，共13分）

测定滑轮组的机械效率。选用的滑轮每个重0.6N,每个钩码重2N,弹簧测力计

的最大量程为2.5N0现挂3个钩码：

1.要完毕此实验最少需个定滑轮，个动滑轮。

2.在方框中画出实验装置图。

3.绳子自由端的拉力至少为No

4.在实验中拉动绳子时，弹簧测力计示数为2.5N,钩码升高10cm,则

有用功为J,总功为J，机械效率为□

5.在实验中若被提高的物体重力一定，则适当_______（填''增长”或“减小”）

动滑轮个数，就越省力。滑轮组的机械效率就越____。

四、计算题（1题6分，2题6分，共12分）

1.某建筑工地的工人运用滑轮组把一车砖匀速拉到5m高的楼上，共做有用功1.5

XIO'J：（1）这车病重多少牛？（2）假如滑轮组的机械效率是60%,要用200N

的力把车拉上去，绳子要拉下多少米？

2.方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提高到二楼阳台上，她设计的杠

杆动力臂与阻力臂之比为4：1,假定在提高过程中其力臂比不变，则在抱负情

况下，用多大的力就可达成目的？事实上她用300N的力才把重物提起，则此杠

杆在提高过程中的机械效率约为多大？（提醒：动力臂与阻力臂之比为4：1,

则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：1。）

3.用图1所示装置提高重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400

牛时恰好