物理滑轮组机械效率习题一.ppt

滑轮组机械效率习题课（一） 例3、利用滑轮组提升一个2000牛的重物，滑轮组的机械效率为80%，若人对绳子的拉力不超过700牛。 例4、如图所示，用一滑轮组拉着重为8×104 N的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0．03倍，此时要在绳端加以F=1000 N的水平拉力，试求：①滑轮组的机械效率为多少?②若汽车移动的速度为0.2 m／s，1 min内拉力F做了 多少J的功?拉力的功率多大？ (滑轮和绳的自重不计，绳足 够长)． 小结：由以上例题可知 例5、如右图所示的滑轮组提起重为800N的重物G，已知动滑轮的总重为200 N，若不计绳重及摩擦，求： (1)匀速拉动绳端所用的拉力F为多大? (2)滑轮组的机械效率是多少? 要明确的几个物理概念: 要明确的几个物理概念: 要明确的几个物理概念: 要明确的几个物理概念: 练习： 1、如图是用滑轮组提升重物的装置示意图，物体重6×104N，滑轮组的机械效率为80%，拉力F的功率为2.5Kw，要把重物匀速提升1m， 求：（1）有用功和额外功分别是多少？ （2）需要的拉力F为多大？ （3）需要多长时间？ 2、如图所示，物体的质量是0.5Kg，物体在 240N的拉力F的作用下以0.4m/s的速度做匀速直线运动，滑轮组的机械效率为80%。 求：（1）物体在运动过程中受到的阻力 （2）拉力F在20s内做的功和拉力的功率 * * 例1、如图所示是工人师傅往高处 运送货物的两种方法。物重均 为500N，滑轮重均为10N，不 计摩擦和绳重，下列说法正确 的是（ ） A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙图中的拉力 C．甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率 D．甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率（乙图中W额外包括了动滑轮的重和绳的摩擦，而甲图中W额外只是关于绳的摩擦。） D 例2、如图所示甲、乙是同一滑轮组的不同绕法，用他们分别把同一物体匀速提升（绳重及摩擦不计），下列说法正确的是（ ） A.甲较省力 B.乙较省功 C.甲的机械效率较高 D.甲、乙的机械效率相同 甲 乙 D 分析：由于题中说明绳重及摩擦不计，则可以使用 公式。 （1）请设计一个向下拉动绳子的滑轮组 （2）若把物体提升2米，拉力所做的功为 多少？ 分析：设计滑轮组必须要知道的是定滑轮、动滑轮的个数，而动滑轮的个数是由承重绳子的段数n决定的。因此求出此滑轮的n是解题的关键。 解：n＝G/F ＝2000/700 =2.8=3 错解 正确的解法是：由η＝W有/W总＝Gh/FS＝G/Fn 得出：n＝G/Fη＝2000/(700×0.8)＝3.5＝4 解：h＝2m，n=4，所以S＝nh＝4×2＝8m W有＝Gh＝2000×2＝4000J W总＝W有/η＝4000/0.8＝5×103J 答：拉力做的功是5×103J 分析：拉力是作用在绳端的力，做的功即为总功。 由于s=nh ①分析： 汽车受力如图所示，由于汽车匀速移动，故汽车受平衡力作用，因此动滑轮对汽车的拉力等于汽车受到的摩擦力。 W有＝fS物，W总＝FS，n=3，η＝W有/W总＝f/3F η＝80％ ②分析：拉力做的功就是总功，F已知，只要知道了S即可。拉力的功率为总功率，用W总除时间t即可。 W总＝3.6×104J，P总＝600W （1）当滑轮组的机械效率不是100％时，求承重绳子段数的公式就不再是n=G/F,应该用n＝G/Fη。 （由例三得出） （2）求功或功率时，一定要分清是让求W有（P有）还是W总（P总）。 （3）物体移动速度和绳端移动速度的关系式 （V绳端=nV物）仍适用于效率不是100％的情况。 1、有用功是由使用机械的目的所决定的．当用滑轮组沿竖直方向提升物体时，滑轮组对物体竖直向上的拉力做的功就是有用功．若使用滑轮组沿水平方向拉物体时，滑轮组对物体水平方向的拉力所做的功就是有用功。 2、额外功是由机械克服本身的自重，相互接触物件间的摩擦阻力及绳重所做的功．而其中由于摩擦阻力及绳重所做的功是不易直接求出的，只能间接计算。 （利用W额外＝W总－W有用求得） 3、总功是指动力对机械所做的功．一般情况下使用滑轮组做功时，动力作用于绳子自由端，但也偶有例外，因此找准动力很重要． 4、绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间有一定的关系．一般情况下为：S=nS物或S=nh(其中：S是指绳的自由端移动的距离，S物是指动滑轮或物体在水平方向移