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时间:2020-07-28
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1、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。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?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?例题2:如图所示,物体在拉力F的作用下水平向右以0
2、.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?如何求绳端F的大小?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=FS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?变式训练例题4:如
3、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?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
4、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?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
5、.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
6、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
7、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?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)
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