机械效率专题PPT

机械效率公式总汇初中阶段涉及机械效率的问题不外乎三种：在空气中提升重物、在液体中提升重物、在平面上拉动重物。但在对有用功理解的前提下，可将它们统一起来。让这部分知识专题化。机械效率专题•1.简单机械常见求机械效率的三种模型(1)、（2）、（3）•2.典型例题及讲解•3.课后练习在空气中提升重物，有：nFGFSGhW总有W若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：动GGG模型1在图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是200N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：当提起800N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率是多大？在液体中提升重物，不计水的阻力，有：nFFGFShFGWW浮浮总有）（若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：动浮浮GGGFF模型2有一重为800N的物体，在水中受到的浮力为200N，系在滑轮组的下端，如图所示，若动滑轮的重力为150N。不计摩擦和水的阻力，求铜块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率。（g=10N/kg）对于平拉物体，有：nFfFSfLW总有W模型3如图所示，物体A重为400N，在100N的拉力F作用下作匀速直线运动，它受到的摩擦力为120N，物体向左移动了2m，求有用功、总功、额外功和滑轮组的机械效率？nFFW钩总有W1．如图1所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙子从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计，则（）A．W1=W2，η1=η2B．W1=W2，η1＜η2C．W1＜W2，η1＞η2D．W1＞W2，η1＞η2图1甲乙W1=GhW2=Gh+G动hη1=1＞η2C2．在维修汽车的发动机时，工人师傅用一个滑轮组（如图28所示）把车里的发动机提起来。已知发动机的质量为240kg，工人的拉力为800N，在10s内发动机被提升了1m，取g=10N/kg。求：（1）滑轮组的机械效率；(2)工人师傅做功的功率。图2解:滑轮组n=4；00754N800N/kg10kg240FngmFnhhGWW物物总有WsmNtFnhtWP32010148003．如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50％，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（）A．乙的机械效率为75％B．被提升物体所受的重力是拉力F的3倍C．拉力F1做的功与拉力F2做的功之比为3：1D．甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为3：2图3F1甲F2乙3．如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50％，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（）图3F1甲F2乙3223232121FGFGFGFG%75%50232312A3．如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50％，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（）图3F1甲F2乙21%5031FG23321FFG3．如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50％，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（）图3F1甲F2乙2323221121hFhFSFSFWW3．如图3所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50％，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（）图3F1甲F2乙21%5011动GGGGG1动43%7522动GGGG31G2动13G21动动G4．如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为FA，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2：3，取g=10N／kg，则下列说法中正确的是（）A．FA的大小为2000NB．物体B的质量为540kgC．如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2×104W，它能吊起物体的最大质量为2540kgD．滑轮组前、后两次吊起重物A、B的机械效率之比为17：18图44．如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为FA，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2：3，取g=10N／kg，则下列说法中正确的是（）图4%8533AAAAAFgmFGNkgNkggmFAAA133385.03/1034034．如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为FA，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2：3，取g=10N／kg，则下列说法中正确的是（）图4%85动GGGAAA600NGGAAA动G32FF3vF3vFPPBABABA物物4．如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为FA，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2：3，取g=10N／kg，则下列说法中正确的是（）图4NFFAB2000235400N3动GFGBB540kggGmBBB4．如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为FA，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2：3，取g=10N／kg，则下列说法中正确的是（）图4物动最大绳最大最大）（vGGvFP11400NGvPG动物最大最大1140kggGm最大最大B4．如图4所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，若每次重物均以1m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为340kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为FA，滑轮组的机械效率为85%；当吊起重物B时，牵引车对绳的拉力为FB。若FA与FB做功的功率之比为2：3，取g=10N／kg，则下列说法中正确的是（）图41817600N5400N5400N600N3400N3400NGGBBAABA动动GGGG18176000N5400N4000N3400N3F3FBBAABAGGBD5．如图5所示，物体在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，5s内移动1.5m。若物体与地面间的滑动摩擦力为30N，滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，则拉力的功率是W。图15F由图可知：n=215N230N2fF由题意可知：滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计s/6m.05s5m.12t2s2vvF物物9Ws/6m.015NFvPF6．一个质量为70kg的工人，用图6所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖。已知托板重200N，每块砖重100N。滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升10块砖时，此装置的机械效率为80%。那么，该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，此装置的机械效率最高可达到。（取g=10N/kg，结果保留1位小数）图5动板GGGG11150N200N10N/kg100kg108.010N/kg100kg10Gg10mg10mGGGG1111板砖砖板动700Nkg/10N70kggmGF人人最大1150N50N200N700N2GG2FG动板最大最大根据题意只能取G’最大=1100N%5.81250N50N1100N1100NGGGG板动最大最大最大7．如图7所示，某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为图7货物卷扬机工作台320kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对工作台的压力为N1；第二次提升质量为240kg的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对工作台的压力为N2。已知N1与N2之比为25：23，取g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求：（1）卷扬机对绳子的拉力F1的大小；（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率；（3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。卷扬机工作台F支（=N）G机F’（=F）货物nFG动G动GGnFFGFN机支2325(51(512121gmGgmgmGgmNN机动机动））51800N)800N10N/kgkg320(51由题意可得：，解得动滑轮重G动=800N。F1=（m1g+G动）=。（2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率：001180500N810N/kgkg3205hFghmWW总有%80800/10320/10320111NkgNkgkgNkgGGG动课后练习1：如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg／m3。测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为l：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N／kg，问：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？(60%)（2）物体出水面后上升的速度是1m／s。牵引车拉力的功率多大？课后练习2：如图所示，小型牵引车通过滑轮组以1m／s的速度匀速吊起下面的物体，当物体重450N时，若不计摩擦、绳重，滑轮组的机械效率为60%。g取10N／kg，问：如果牵引车拉力的最大功率为1.5×103瓦，它能吊起的最大物重为多少？课后练习3：如图所示，小型牵引车通过滑轮组以1m/s的速度匀速吊起下面的物体，当吊起重为450N物体Ａ时，若不计摩擦、绳重，滑轮组机械效率为60%。g取10Ｎ/kg，若吊起重物Ｂ时，测得前、后两次牵引车的功率之比为l：2。求：物体Ｂ重为多少？