滑輪組機械效率的計算,物理專題訓練,1,1、使用機械時，使用機械目的所做的功叫做_,額外功,有用功,總功,機械效率,復習：,2、對于額外負擔所不得不做的功叫_，,3、有用功和額外功之和叫做_ 。,4、有用功在總功中所占的比例叫_ 。,2,1、如圖所示，用滑輪組把重為270N的貨物勻速提到1m高的樓上，所用拉力100N，則有用功、總功和滑輪組的機械效率分別是_ 、 _ 、 _ .,300J,90,270N 1m,100N,270J,尋找切入點,3,2、如下圖所示，用一動滑輪拉一物體在水平面上勻速運動的距離是L ，物體受到的摩擦力為f，水平拉力為F，則動滑輪所做的有用功W有用=_ ，總功W總=_它 的機械效率為_ （不計滑輪重力）,fL,2FL,f L,F,熟悉解題思路,4,由于忽略摩擦及繩重,變大,所以當提升的物體重力變大時，,90 N 5m,若用此滑輪組提升大于90 N的重物（包括桶），其機械效率將_（填“變大”或“變小”）理由_ _,滑輪組機械效率變大,90,3、如圖所示，工人利用動滑輪將重為90 N的重物（包括桶）沿豎直方向勻速向上提升了5m。若該動滑輪重10 N，忽略繩重與摩擦，則該滑輪裝置的機械效率是_,5,4、用下圖所示的滑輪，組裝成滑輪組，請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。使用這個滑輪組，勻速提升質(zhì)量是600kg的物體，則拉力F是2500N，求次滑輪組的機械效率是多少？（取g=10N/kg）,600kg,6,W有用,W總,滑輪組對物體所做的功就是使用機械目的所做的功,（從滑輪組直接對物體施加的力處入手）,動力對滑輪組所做的功,（從動力一般為人手處入手）,7,這是2008年北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己雙手的力量，攀爬到火炬臺底部并最終點燃圣火的圖片，該點火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強自立、拼搏向上的勇氣和精神.已知他和輪椅總重力為800N，攀爬高度39m.,8,5、小明同學看到火炬手攀爬很費勁，想到物理課上學過利用滑輪組可以省力.小明同學如果站在地面上,用如下圖所示的哪個滑輪組拉起火炬手侯斌最合適,理由是什么?如果該滑輪組機械效率為80求小明同學的拉力至少要多大？,解：D滑輪組.,理由是拉力方向向下且更省力,800N 39m,所以FG/4 800N /（4×0.8）250N,因為W有用/W總Gh/FsGh/FnhG/nF,答：小明同學的拉力至少為250N.,9,1 、建筑工地上經(jīng)常用到起重機。下圖是一臺起重機吊臂上的滑輪組，它在20s內(nèi)將質(zhì)量為2.It的物體勻速提高了5m，此時拉力F的功率為7.5kw。則拉力F的大小和滑輪組的機械效率分別為（取g=10N/s）（ ） A104N 70 B1.5x104N 70 C7X103N 100 D1.05x104N 50,A,2.It 5m,7.5kw,練習,10,2、一物體質(zhì)量為18kg，其所受重力為 N如圖所示，小明用定滑輪將該物體在4s內(nèi)勻速提高2m所用拉力為200N此過程中，小明做的有用功是 J，定滑輪的機械效率是 ，(取g10N/kg),180,360,90,11,3、如圖是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機械效率為75.若人以0.5m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s將貨物拉出倉庫. 求過程中:（1）人做的有用功為多大？ （2）人的拉力為多大？ （3）人拉力的功率為多大（ g取 10N/kg）,12,解：W有用fs物 代入數(shù)據(jù)得：W有用1.5×104 J = = 代入數(shù)據(jù)得： F=400N P= 或PFv 代入數(shù)據(jù)得：P=200W,13,4、如圖所示，用40N的拉力使物體勻速上升，不計繩重和摩擦，此時整個裝置的機械效率是75%.求: (1)物體的重力是多少？,(2)若物體的重力變?yōu)?50N, 繩的拉力又是多少？,(3)機械效率又是多少？,14,（1）由題可知物體承擔物重的繩子的段數(shù)為3，則 s繩nh物 由 得,G物1=n1 F拉=3×75%×40N=90N,(2) 若不計繩重和摩擦，F(xiàn)=1/n(G物1+G動)則， G動=nF拉1 G物1=3 ×40N90N=30N,當提升150N的重物時，則 F拉2=1/n(G物2+G動)=1/3（150N+30N）=60N,=150N150N+30N =83.33,解：,15,再見,16,（2）若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時，其機械效率將如何變化？說明理由。,2009河北,5、小明做“測滑輪組機械效率”實驗時，用圖中所示的滑輪，組裝成滑輪組，請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。用此滑輪組將重為3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機械效率為75%。（忽略摩擦及繩重）,求:（1）繩子自由端的拉力及速度和動 滑輪的總重。,F,3.6N,0.36W,17,5、圖甲是建筑工地上常見的塔式起重機示意圖。這種起重機主要用于房屋建筑施工中物料的豎直或水平輸送。 （1）某塔式起重機是通過電動機帶動如圖乙所示滑輪組豎直起吊物料的。已知起吊重為3×104N的物料時，電動機的輸出功率為60kW，物料勻速上升的速度為1.5m/s。試求： 電動機作用在滑輪組上的水平拉力F； 這次起吊時滑輪組的機械效率。,18,F,解：繞法如右圖 （1）因為,所以拉力,由于,所以繩子自由端移動速度,由于忽略摩擦及繩重，則,所以動滑輪重,（2）減小 由于忽略摩擦及繩重,所以當提升的物體重力減小時， 滑輪組機械效率減小。,F,19, F =,= 2×104 N,或 =,= 75%, =,解：,20,比一比,（2）若動滑輪的重為12N（不計繩重及摩擦），計算滑輪組的機械效率.,5、如圖所示，用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動，在40s內(nèi)物體移動了8m，拉力F做的功為1280 J ,求:（1）拉力F的大小及拉力的功率；,8m,1280 J,等時性 40s,額外功 12N 8m,21,2、,如圖，滑輪組提升重為G320N的重物，當重物以0.5米/秒的速度勻速上升時，拉力F的功率是200W ，（忽略摩擦和繩重）。求： （1）滑輪組的機械效率是多少？ （2）若用此滑輪組提升G600N的重物時，滑輪組的機械效率？,22,