专题滑轮组机械效率计算

专题—滑轮组机械效率计算专题—滑轮组机械效率计算复习：1、W有：机械（滑轮组）对物体做的功。2、W总：动力对机械（滑轮组）做的功。3.WW有总一、滑轮组水平方向机械效率计算fF拉W有=F拉S物；因为：F拉=f（二力平衡）所以有：W有=fS物；W总=FS绳绳物总有SFSfWW不计重力例题1：如图所示的滑轮组，绳端的拉力F=20N，物体与地面间的摩擦力f=50N，在F的作用下物体A水平向左匀速移动2m。求：1、有用功为多少？2、总功为多少？3、该滑轮组的机械效率为多少？100J2m50NSfSFW)1(:物物拉有解120J6m20NFSW6m2m3nSS(2)绳总物绳%3.83%100120J100J)3(总有WW变式训练如果上题中，不给出物体A向左匀速移动2m，你能不能求出滑轮组的机械效率呢？%3.83%10020N350NnFfSFSfWW:绳物总有解例题2：如图所示，物体在拉力F的作用下水平向右以0.5m/s的速度匀速运动，物体与地面间的摩擦力为240N，滑轮组的机械效率为80%。求：（1）4S内，有用功为多少？（2）4S内，拉力F所做的功为多少？（3）拉力F大小为多少？拉力F的功率你做对了吗？480J2m240NSfW2m4s0.5m/stVS(1):物有物物解11(2)f240N80Nn3F有总有总由：；变形得：如何求绳端F的大小？100N6m600JSWF6m2m3nSS(3)绳总物绳二、滑轮组竖直方向机械效率计算G物F拉W有=F拉h因为：F拉=G物（二力平衡）W有=G物hW总=FSSFhGWW物总有例题3：用如图所示的滑轮组匀速提升重物，已知重物的重力为200N，动滑轮的重力为40N，物体10秒上升2米（忽略绳重和摩擦）求（1）拉力F的大小（2）有用功为多大？（3）总功为多大？（4）该滑轮组的机械效率？（5）拉力F的做功功率？80N40N200N31GGn1F)1(）（）（解：动物400J2m200NhGW)2(物有480J6m80NsFW6m2m3nhs(3)总%3.83%100480J400JWW)4(总有变式训练例题4：如图所示的滑轮组，动滑轮总重为1N，一名同学用这个滑轮组将重为3N的物体竖直向上匀速提起，F=1N（不考虑绳重和摩擦）求：该滑轮组的机械效率？%75%1001N43NnFGSFhGWW物物总有解：方法一：WGhG3N100%75%WFSGG3N1N有物物总动物方法二：例题5：用如图所示的滑轮组匀速提起重物，当被提起的重物G=320N时，绳端的拉力F=200N（不计一切摩擦）求：（1）该滑轮组的机械效率？（2）动滑轮的重力为多少？（3）若被提起重物为G1=400N，提升2m，此时滑轮组的机械效率？（4）若绳子的承受的最大拉力F=300N，求达到最大拉力时的机械效率？Sh可没有%80%100200N2320NnFGWW1物总有）解：（80N320N-200N2G-nFGGGn1F2物动动物得：）（）由：（1000J4m250NSFW250N80N420N21GGn1F4m2m2nhS31111）（）（）（动你做对了吗？三、变机械效率问题当用同一滑轮组由匀速提升重物G，变成匀速提升重物A时，由于物重的改变（不计摩擦、绳重）但G动不变：（1）绳端的拉力要改变（2）有用功要改变（3）总功也要改变（4）滑轮组的机械效率也要改变。例题6：如图，滑轮组提升重为G＝320N的重物，当重物以0.5米/秒的速度匀速上升时，拉力F的功率是200W，（忽略摩擦和绳重）。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）若用此滑轮组提升G＝600N的重物时，滑轮组的机械率？%80%100100N4320NnFGWW1物总有）（%2.88%10080N600N600NGGGWW80N320N-100N4GnFG2111动物物总有物动）（例7某人用右图装置滑轮组（不及所有摩擦）提升一重物，在自由端所用拉力F=200N，若η=80％.求：(1)物体的重力G物=？（2）动滑轮的重力G动（3）若物体重力为1000N，该滑轮组的机械效率为多少？答案：（1）800N（2）200N（3）83.3％例8如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10S内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求：(1)滑轮组的机械效率(2)绳自由端拉力的功率(3)动滑轮的总重；(4)若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为多少N?7题例9（09·广安）在工地上，赵师傅用如图12所示的滑轮组，将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方，所用时间为60s，整个过程中滑轮组的机械效率是80％，不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。求：(1)拉力F的大小（可三种方法）(2)整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少?(3)动滑轮的重量是多大？W=G”h例10、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀速提升质量是600kg的物体，机械效率是80%，对滑轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力F和重物上升的速度各是多少？（取g=10N/kg）F物600kg7.5kWG解：G=mg=600kg×10N/kg=6000N由得WGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFn6000N3×80%=2500NV总=P总F总=7.5×103W2500N=3m/s1m/sV物=V总n3m/s3==FvtWp总由得当物体在力F作用下，以速度V匀速运动时，可得：P＝W/t＝FV例题11：如图所示：利用滑轮组匀速打捞起浸在水中体积为4dm3的物体A。当重物浸在液体中时，滑轮组的机械效率为40%，作用在绳端的拉力为F1=60N，当物体被提出水面后，绳端的拉力F2=80N，求：物体被完全拉出水面后滑轮组的机械效率？G物G物F浮F拉F拉关键转轴受的拉力你做出来了吗？40Nm104kg/10Nm/kg100.1gVF3333排水浮解：112NG%4060N340NGnFF-GnFFWW11物物浮物拉总有%46.7%10080N3112NnFGWW21物总有例题12（2012•广安）如图所示，将质量为100kg的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端．斜面长5m、高1.6m，在此过程斜面的机械效率为80%．则拉力做的功为多少J．拉力所做的额外功为多少J．摩擦力f是多少？f=F吗？（g=10N/kg）