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滑轮组机械效率的计算剖析

求过程中:(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
解:G由=mg=p 600kWg总×10N/Fkvg=6得000N

V总=
WPW总有总用=
Ght Gh G
F7s.5×F1n0h3WnF
得 =3m/s
F
GF总
nV总
4336.×600N.037280m550N/0%s01N.2=N2500N
V物=
=
n
3
= 1m/s
7.5kW
当物体在力F作用下,以速度V匀速
5m,此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮
组的机械效率分别为(取g=10N/s)(A)
7.5kw
A.104N
70%
B.1.5x104N 70%
C.7X103N 100%
D.1.05x104N 50%
2.It 5m
F物
G
2、一物体质量为18kg,其所受重力为180 N.如图所 示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用 拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是360 J,定 滑轮的机械效率是 90% ,(取g=10N/kg)
G动
GHale Waihona Puke G3.6N 0.75
3.6N
1.2N
(2)减小 由于忽略摩擦及绳重
由于 P Fv
所以绳子自由端移动速度
W有用 Gh G 1 W总 Gh G动h G G动 1 G动 G
v P 0.36W 0.3m/s F 1.2N
所以当提升的物体重力减小时, 滑轮组机械效率减小。
由于忽略摩擦及绳重,则
F物
2、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L ,物体受到
的摩擦力为f,水平拉力为F,则动滑轮所
做的有用功W有用=f_f_L_ ,总功W总=_2_F_L_它 的机械效率为__2_F_ (不计滑轮重力)
W有 = fL W总 Fs
fL FnL
f nF
f
f
L
F
F物
3、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600kg,所受轨道的 摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%.若 人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库.
求:(1)绳子自由端移动的速度和动 滑轮的总重。
F 0.36W
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的 重物时,其机械效率将如何变化?说 明理由。
F物
G 3.6N
解:绕法如右图 (1)因为
所以动滑轮重
W有用 Gh Gh G
W总 Fs Fnh nF
所以拉力
F G 3.6N 1.2N
F
n 4 0.75
运动时,可得:P=W/t=FV
F物
600kg
G
F物
F物 F物
W有用
滑轮组对物体所做 (从滑轮组直接对物体施加
W有用 Gh Gh G 的功
的力处入手)
W总 Fs Fnh nF
W总
动力对滑轮组所做的功 (从动力一般为人手处
入手)
解(1)(拉2)力克F移服动动的滑距轮离重s所=做2×的8功=(16额(外m)功)
1280 J
(2)若动滑轮的重为12N(不计绳重 及摩擦),计算滑轮组的机械效率.
N
等时性 40s
额外功 12N 8m G
f 8m
2009河北
6、小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图 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 3.6N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75%。(忽略摩擦及绳重)
若用此滑轮组提升大于90 N的重物(包括桶),其机械效率将 _变__大___ ( 填 “ 变 大 ” 或 “由于忽变略摩小擦及”绳重) 理 由
___WW_有总_用__G_h_G_hG_动_h __G_G_G_动__1__1G动
G
所以当提升的物体重力变大时,
—滑—轮组—机—械—效—率—变大—————————————————
s 5向为、1匀2如8速拉0图拉移力J力所的.动做示滑功W的,轮,率额功在组=用PW的=4G滑=0动机WFth轮内械s=,组效物11所224拉率×体80以η0着8F=移===重动93WWW662s有 总(了0(W0J8N)1)Wm12的总68W,0物总W=拉额 体8力A01(沿2F81N做水02)J80的平J96功方J =92.5% 求:(1)拉力F的大小及拉力的功率;
滑轮组机械效率的计算
1、如图所示,用滑轮组把重为270N的货 物匀速提到1m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 是____ 、2_70_J__ 、300J
_9_0_%_ .
100N 3m
W有用 Gh Gh G
W总 Fs Fnh nF
F物
270N 1m
G
3、如图所示,工人利用动滑轮将重为90 N的重物(包括桶) 沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10 N,忽略绳 重与摩擦,则该滑轮装置的机械效率是_9_0_%___
____________________
W有用 Gh G
W总 Gh G动h G G动
F物
额 外 功 10 N 5m
90 N 5m G
4、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 F
F
F
F物
A
B
C
解:D滑轮组.
理由是拉力方向向下且更省力
D G 800N 39m
因为η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF 所以F=G/4η= 800N /(4×0.8)=250N
答: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
上的滑轮组,它在20s内将质量为2.It的物体匀速提高了
W有用 Gh G
W总 Gh G动h G G动
这是2008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、 拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为800N,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 滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪 个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组 机械效率为80%求小明同学的拉力至少要多大?
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