滑轮组机械效率的计算.ppt

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1、zxxk1、如图所示，用滑轮组把重为、如图所示，用滑轮组把重为270N的货的货物匀速提到物匀速提到1m高的楼上，所用拉力高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是是_ 、 _ 、 _ . 300J90F物270N 1m100NGWGhGhGWFsFnhnF有用总270J例1：如图所示，用滑轮组把重为80N的物体匀速提起。(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F的大小是 N；(2)若实际的拉力为50N，匀速将物体提高4m，则拉力所做的功是 J，滑轮组的机械效率是 。zxxk考点考点1 1：竖直放置的滑轮组：竖直放置的滑轮组404

2、0080%2、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是水平面上匀速运动的距离是L ，物体受到，物体受到的摩擦力为的摩擦力为f，水平拉力为，水平拉力为F，则动滑轮所，则动滑轮所做的有用功做的有用功W W有用有用=_ ，总功，总功W W总总=_它它 的机械效率为的机械效率为_ （不计滑轮重力）（不计滑轮重力）zxxknFfFnLfLFsfLW总有WfL2FLF物物f LFf2Ff滑轮组机械效率计算2、用如图的滑轮组水平地拉动物体已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N物体移动了4m时。求：有用功、总功和滑轮组的机

3、械效率分别是多少？ 解：F物f=100N起重机匀速拉动重物所用的力起重机匀速拉动重物所用的力F物物等于等于物体所受的摩擦力物体所受的摩擦力fW有用=F物S物=fS物=240N 4 4m=960JW总=FS绳=F nS物=100N 3 3 4 4m=1200JW有用960J=W总%=1200J%=80%S绳S物WGhGWGhG hGG有用总动动由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 变大变大11WGhGGWGh G hG GG有用动动动总所以当提升的物体重力变大时，所以当提升的物体重力变大时，F物90 N 5m G若用此滑轮组提升大于若用此滑轮组提升大于90 N的重物（包括桶），其机械效率将的重物

4、（包括桶），其机械效率将_ _ _ _ _ _ （ 填（ 填 “ 变 大变 大 ” 或或 “ 变 小变 小 ” ） 理 由） 理 由_ _滑轮组机械效率变大滑轮组机械效率变大903、如图所示，工人利用动滑轮将重为、如图所示，工人利用动滑轮将重为90 N的重物（包括桶）的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重。若该动滑轮重10 N，忽略绳，忽略绳重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是_ 10 N 5m 额外功额外功斜面机械效率的计算：如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,

5、求：（1）在这过程中推力做的有用功；（2）在这过程中推力做的总功； （3）斜面的机械效率。解：G G物物F F物物工人匀速提升重物所用的力工人匀速提升重物所用的力F物物等于等于物体所受的重力物体所受的重力G物物W有用=F物S物=G物h=840N 1 1m=840JW总=FS=FL=400N 3 3m=1200JF F拉拉W有用840J=W总%=1200J%=70%hL考点考点3 3：斜面：斜面例3：斜面也是一种简单机械。如图所示，已知斜面上木箱的质量m=40kg，人对木箱的拉力F=75 N，斜面长s=4 m，斜面高h=O5 m。求：木箱受到的重力(g取10 Nkg)；斜面的机械效率。zxxk解

6、： （1）G=mg=40kg 10 Nkg=400N（2）W有用=W总%=%=F物S物FSG G物物h hFL% =400N 0.5m75N 4m=66.67%这节课你学到了什么：这节课你学到了什么：W有用=W总%W有用W总直接对物体所做的功zxxk动力（人所出的力）所做的功W有用=F物S物W总=FSF物S物SF物S物SF F物物hF F拉拉L4、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出、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。使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀使用这个滑轮组，匀速提升质量是速提升质量是600kg的物体，机械效率是的物体，机械效率

7、是80%，对滑，对滑轮组做功的总功率是轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力，则拉力F和重物上升的速和重物上升的速度各是多少？度各是多少？（取（取g=10N/kg）F物600kg 7.5kWG 解：解：G=mg= 600kg10N/kg=6000N 由由 得得 WGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFn6000N3 80%=2500NV总=P总F总=7.5103W2500N=3m/s 1m/s V物=V总n3m/s 3=FvtWp总由由 得得 当物体在力当物体在力F作用下，以速度作用下，以速度V匀速匀速运动时，可得运动时，可得：PW/tFV270N 1m100NWGhGh

8、GWFsFnhnF有用总W有用有用W总总滑轮组对物体所做滑轮组对物体所做的功的功（从滑轮组直接对物体施加（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）的力处入手）动力对滑轮组所做的功动力对滑轮组所做的功（从动力一般为人手处（从动力一般为人手处入手）入手）F物F物F物物F物（2）若动滑轮的重为）若动滑轮的重为12N（不计绳重（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率及摩擦），计算滑轮组的机械效率.5、如图所示，用滑轮组拉着重、如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体的物体A沿水平方沿水平方向匀速移动，在向匀速移动，在40s内物体移动了内物体移动了8m，拉力，拉力F做的功做的功为为1280 J 求求:（1）拉力

9、）拉力F的大小及拉力的功率；的大小及拉力的功率；GNfF物物8m1280 J等时性等时性 40s 额外功额外功 12N 8m 解（解（1）拉力）拉力F移动的距离移动的距离s2816（m） 拉力做的功拉力做的功WFs，所以，所以F161280sW80（N）拉力的功率拉力的功率P401280tW32(W)（2）克服动滑轮重所做的功（额外功）克服动滑轮重所做的功（额外功） W额额G动动h12896（J）滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率J1280J96J1280 总额总总有WWWWW92.5%（2）若用此滑轮组提起小于）若用此滑轮组提起小于3.6N的的重物时，其机械效率将如何变化？说重物时，其机械效率

10、将如何变化？说明理由。明理由。2009河北河北 6、小明做、小明做“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”实验时，用图实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使中所示的滑轮，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。用此滑轮组将重为用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）。（忽略摩擦及绳重）求求:（1）绳子自由端移动的速度和动）绳子自由端移动的速度和动 滑轮的总重。滑轮的总重。FGF物3.6N0.36WWGhGhGWFsFnhnF有

11、用总3.6N1.2N40.75GFnPFv0.36W0.3m/s1.2NPvFWGhGWGhG hGG有用总动动3.6N3.6N1.2N0.75GGG动11WGhGGWGhG hGGG有用动动动总F22解：绕法如右图解：绕法如右图 （1）因为）因为 所以拉力所以拉力 由于由于 所以绳子自由端移动速度所以绳子自由端移动速度 由于忽略摩擦及绳重，则由于忽略摩擦及绳重，则 所以动滑轮重所以动滑轮重 （2）减小）减小 由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 所以当提升的物体重力减小时，所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。滑轮组机械效率减小。F这是这是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯

12、斌，靠自己双手的力量，攀爬年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的影片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、到火炬台底部并最终点燃圣火的影片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度，攀爬高度39m.7、小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用、小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适个滑轮组拉起火

13、炬手侯斌最合适,理由是什么理由是什么?如果该滑轮组如果该滑轮组机械效率为机械效率为80求小明同学的拉力至少要多大？求小明同学的拉力至少要多大？ A B C DA B C DFFFFF物G解：解：D滑轮组滑轮组. 理由是拉力方向向下且更省力理由是拉力方向向下且更省力 800N 39m 所以所以FG/4 800N /（40.8）250N因为因为W有用有用/W总总Gh/FsGh/FnhG/nF答：小明同学的拉力至少为小明同学的拉力至少为250N. 1 、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂上的滑轮组，它在上的滑轮组，它在20s内将质量为内将质量

14、为2.It的物体匀速提高了的物体匀速提高了5m，此时拉力，此时拉力F的功率为的功率为7.5kw。则拉力。则拉力F的大小和滑轮的大小和滑轮组的机械效率分别为（取组的机械效率分别为（取g=10N/s）（）（ ） A104N 70 B1.5x104N 70 C7X103N 100 D1.05x104N 50AF物G2.It 5m 7.5kw2、一物体质量为、一物体质量为18kg，其所受重力为，其所受重力为 N如图所如图所示，小明用定滑轮将该物体在示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高内匀速提高2m所用所用拉力为拉力为200N此过程中，小明做的有用功是此过程中，小明做的有用功是 J，定，定滑轮的机械

15、效率是滑轮的机械效率是 ，(取取g10N/kg)18036090F物3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨、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。已知货物的质量为道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的所受轨道的摩擦力为其重力的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为倍，滑轮组的机械效率为75.若若人以人以0.5m/s的速度匀速前行，经的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库将货物拉出仓库. 求过程中求过程中:（1）人做的有用功为多大？）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（）人拉力的功率为多

16、大（ g取取 10N/kg）解：解：W有用有用fs物物 代入数据得：代入数据得：W有用有用1.5104 J = = 代入数据得：代入数据得： F=400N P= 或或PFv 代入数据得：代入数据得：P=200Wvtss2121人物%100总有用WW %100人物FsfstW总4、如图所示，用、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求求:(1)物体的重力是多少？物体的重力是多少？ (2)若物体的重力变为若物体的重力变为150N, 绳绳的拉力又是多少？的拉力又是多少？(3)机械效率又是多

17、少？机械效率又是多少？F物（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则，则 s绳绳nh物物 由由 得得nFGFnhGhFsGhWW总有 G物物1=n1 F拉拉=375%40N=90N(2) 若不计绳重和摩擦，若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物物1+G动动)则，则， G动动=nF拉拉1 G物物1=3 40N90N=30N 当提升当提升150N的重物时，则的重物时，则 F拉拉2=1/n(G物物2+G动动)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33 WGhGWGhG hGG有用总动动解：解：5、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。（1）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；这次起吊时滑轮组的机械效率。F物2m/s5 . 1W10603vPsPtsWN1022N103244FGFsGhWW总有用W10601.5m/sN10334PGvPtGvtPtGhWW总有用 F = = 2104 N或或 = = 75% = 解：解：