文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 第四章 第五章 机械中的摩擦和机械效率 习题及答案

第四章 第五章 机械中的摩擦和机械效率 习题及答案

第四章 第五章 机械中的摩擦和机械效率  习题及答案
第四章 第五章 机械中的摩擦和机械效率  习题及答案

第四章第五章机械中的摩擦和机械效率

1 什么是摩擦角?移动副中总反力是如何定的?

2 何谓当量摩擦系数及当量摩擦角?引入它们的目的是什么?

3 矩形螺纹和三角形螺纹螺旋副各有何特点?各适用于何种场合?

4 何谓摩擦圆?摩擦圆的大小与哪些因素有关?

5 为什么实际设计中采用空心的轴端?

6 何谓机械效率?

7 效率高低的实际意义是什么?

8 何谓实际机械、理想机械?两者有何区别?

9 什么叫自锁?

10 在什么情况下移动副、转动副会发生自锁?

11 机械效率小于零的物理意义是什么?

12 工作阻力小于零的物理意义是什么?

13从受力的观点来看,机械自锁的条件是什么?

14 机械系统正行程、反行程的机械效率是否相等?为什么?

15移动副的自锁条件是;转动副的自锁条件是;螺旋副的自锁条件是。

16机械传动中,V带比平带应用广泛,从摩擦的角度来看,主要原因是。

17 普通螺纹的摩擦矩形螺纹的摩擦,因此,前者多用于(传动、紧固联接)。

18 影响当量摩擦系数的因素有。

19如图所示由A、B、C、D四台机器构成的机械系统,设各单机效率分别为ηA,ηB,ηC,ηD,机器B、D的输出功率分别为N B,N D

(1)该机械系统是串联,并联还是混联?(2)写出该系统输入总功率N的计算式。

20在如图所示的曲柄滑块机构中,已知各构件尺寸、作用在滑块上的水平驱动力F、各转动副处摩擦圆(图中用虚线表示)及移动副的摩擦角φ,不计各构件的惯性力和重力,试作出各构件的受力分析。

21图示楔块夹紧机构,各摩擦面的摩擦系数为f,正行程时Q为阻抗力,P为驱动力。试求:(1) 反行程自锁时α角应满足什么条件?(2)该机构正行程的机械效率η。

22 如图所示为由齿轮机构组成的双路传动,已知两路输出功率相同,锥齿轮传动效率η1=0.97,圆柱齿轮传动效率η2=0.98,轴承摩擦不计,试计算该传动装置的总效率η。

23在图示铰链机构中,铰链处各细线圆为摩擦圆,d M 为驱动力矩,r P 为生产阻力。在图

上画出下列约束反力的方向与作用位置:12R 、32R 、43R 、41R 。

24 在图示的制动装置中,构件4是待制动转子,其上作用着已知转矩r M ,机构中各转动副A 、B 、C 、D 处的摩擦圆半径均为ρ,凸轮1与摆杆2在E 点的摩擦角为?,制动块3与

转子4的摩擦圆半径为r (?、ρ、r 如图示)。试在机构图中画出在制动过程中各运动副(包括

3与4之间)的总反力(指向及作用线位置),并写出求解作用在凸轮1上的制动力P

的方法步

骤。(注:图中细线表示摩擦圆)

25 图示的高副机构中,1M 是作用在主动构件1上的驱动力矩,Q

是作用在从动件2上的

阻力。设已知构件1、2在接触点P 的摩擦角?及A 、B 两铰链的摩擦圆(如图所示),试在图

中画出运动副反力21R ,31R ,12R

,32R 的方向线(包括位置、指向)。

26 在例5-4图(a )所示的机构中,已知各构件的尺寸及机构的位置,长度比例尺为l μ(m/mm ),各转动副处的摩擦圆如图中的虚线圆,移动副及凸轮高副处的摩擦角为?,凸轮顺时针转动,作用在构件4上的工作阻力为Q 。若不计各构件的重力和惯性力,试求: (1)在图示位置各运动副的反力;

(2)在图示位置需施加于凸轮上的驱动力矩M 1; (3)机构在图示位置的机械效率η。

27 图示为机械手抓料机构。图中各铰链处用细线所画小圆为摩擦圆。已知吊爪在D 处与重物Q 之间的摩擦角为?=30o

,试画出在机械手抓起重物以后的情况下,以5给3的力为主动力时,作用在构件3上的各力的作用线及方向,并列出其力平衡矢量方程式,画出力多边形。图示比例尺 5 mm/mm l μ=。

'

'

28 图示手压机机构运动简图。运动副A、B、C处的摩擦圆(以细线圆表示)及移动副的摩擦角如图示。作用于构件1上的驱动力P=500N。试用图解法作:

(1)在该简图上画出各运动副的总反力作用线及指向;

(2)写出构件1、3的力矢量方程式;

(3)画出机构的力多边形(μ

p=10

N

mm);

(4)计算压紧力Q之值。

29 图示为破碎机在破碎物料时的机构位置图,破碎物料4假设为球形。已知各转动副处的摩擦圆(以细线圆表示)及滑动摩擦角?如图所示。试:

(1)在图中画出各转动副处反力及球料4作用于构件3上反力的作用线及方向;

(2)导出球料不被向外挤出(即自锁)时的θ角条件。

30 图示焊接用的楔形夹具,1、1'为焊接工件,2为夹具体,3为楔块,各接触面间摩擦系数均为f。

(1)画出楔块在夹紧力作用下向外退出(称反行程)时的受力图及力多边形,写出反行程中阻力P 的计算式;

(2)导出反行程的自锁条件。

第四章 第五章 机械中的摩擦和机械效率

15移动副的自所条件是 β<φ ; 转动副的自所条件是 α≤ρ ; 螺旋副的自所条件是 λ≤φ 。 16 机械传动中,V 带比平带应用广泛,从摩擦的角度来看,主要原因是 V 带为槽面摩擦,fv 大 。

17 普通螺纹的摩擦 大于 矩形螺纹的摩擦,因此,前者多用于 紧固联接 (传动、紧固联接)。

18 影响当量摩擦系数的因素有 接触面间的摩擦系数f 和接触面的几何形状 。 19 (1)该机械系统是混联 (2)

20

21 (1)反行程自锁时α角应满足α≤2φ

(2)该机构正行程的机械效率η。

22 η=0.9506

23(1)根据构件间的相对运动关系和平衡条件,确定各运动副中总反力的作用线位置和方向;

(2)从二力杆开始进行机构的力分析。 解:(1)构件2受力分析

构件2为二力杆,且为拉杆,可初步判断出12R 、32R 的大致方向,再由12R 对C 点的力矩与21ω反向,32R 对B 点的力矩与23ω反向,可以判断出切点。

注意:12213223R R R R =-==- (2)构件1受力分析

构件1为力矩平衡,这样可知41R 与21R 大小相等,方向相反,构成力偶与d M 平衡。然后根据41R 对D 点的矩与14ω反向可判断出41R 的切点。

(3)构件3受力分析

构件3受三力平衡,故三力应汇交一点。

23430r R R P ++=,可大致画出力多边形,判断出43R 的大致方向,然后由43R 对A

点矩与34ω反向原则,判断出43R 的切点。

24 (1)作出各运动副反力的作用线如图。(2)求解P

的方法与步骤:

(a)由转子4的力平衡条件画出34R 和54R

,由已知M r 求出34R =l M r 。 l 为34R 和54R 间的距离;

(b)由构件2的力平衡条件画力三角形,求出R 12 (其中=32R 34R

-)

(c)由凸轮1的力平衡条件画力三角形,求出P

。(其中=21R 12R -)

25 (1)构件1为力矩平衡;(2)构件2为三力平衡; (3)作出R 12,R 31,R 21,R 32作用线。

26 解题要点:

(l)首先,分析并标出各构件间的相对运动方向; (2)其次,关键是确定运动副中总反力的方向; (3)然后,从二力杆开始进行各构件的受力分析。 解:(1)求各运动副的反力

根据机构的运动情况和力的平衡条件,可确定各运动副总反力的作用线位置和方向如例题干图所示,分别取构件2、4为示力体,列出力平衡方程式为

构件21232520R R R ++= 构件434540R R Q ++= 而34432332R R R R =-==-

根据上述3个力平衡方程式,选取力比例尺F μ(N/mm )作力多边形abcd ,如下图所示。由图可得各总反力i i F R R μ=,其中i R 为力多边形中第i 个力的图上长度(mm )。

(2)求需施加于凸轮1上的的驱动力矩M 1 由凸轮1的平衡条件可得

12121l F l M R l R l μμμ==(N ·m )

式中,l 为21R 与51R 两方向线的图上距离,单位为mm 。 (3)求机械效率η

由机械效率计算公式

d r M η=,先求理想状态下需施加于凸轮1上的驱动力矩01M 。为此,取同样的力比例尺F μ作出机构在不考虑摩擦状态下,即0f =,

0?=,0ρ=,各运动副反力(即正压力)的力多边形0000a b c d ,如下图(c )所示。由图可得正压力0

21R 的大小为

002121

F R R μ=(N )

再由凸轮1的力平衡条件可得

000

1210210l F l M R l R l μμμ==(N ·m )

式中,0l 为021R 与051R 两方向线的图上距离(mm )。

因此,该机构在图示位置的瞬时机械效率为

00

1121021()M M R l R l η==

27 (1)作出三个运动副反力作用线如图

(2)构件3力平衡方程式: 0432353=++R R R

(3)作力三角形。

28 (1)画出运动副反力的作用线如图a (2)矢量方程式: 构件1:P +21R +41R =0 构件3:23R +43R +Q =0

(3)作出力多边形,见图b (4)压紧力Q =70?10=700N

(a) (b)

29 (1)作出各运动副反力的作用线如图。

(2)自锁条件分析:(a )画出球料的受力图。 (b )自锁时的力条件

R 34cos (θ?-)=R

54

cos ? (1)

R 34sin (θ?-)≤R

54

sin ? (2)

联立(1)、(2)式解出:

tg (θ?-)≤tg ?,θ?-≤?,θ≤2?

或直接由图上得出R 34应作用在与nn 线成?角的范围内,即θ?-≤?,θ≤2?

30 (1)作出受力分析图

(2) 块3的受力分析

13230P R R '++= 按正弦定理

???αcos )90sin()2sin( 2323R R P =+?=- ??αcos )2sin( 23

-=R P

(3)自锁条件

α??αηsin cos )2sin( 0-=

=P P 若0≤η, 有?α2≤为自锁条件, 或0

机械效率计算题含答案

机械效率计算题 1.用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,人用125N的拉 力向下拉动绳子,5s可使物体匀速上升2m求: (1)拉力所做的功和拉力的功率; (2)滑轮组的机械效率. 答案:(1)W=500J P=100W (2)80% 2.如图所示为一款塔式起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500 千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂 水平旋转,带动重物在8秒移动16米时,工作电流是5安。 (1)如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能 的效率(保留小数到0.1%)。 答案:增加;1×105J;62.1% 3.如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N, 物体在5s匀速上升lm.求: (1)有用功; (2)滑轮组的机械效率; (3)拉力的功率. 答案:240J;80%;60W 4.随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦). (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力? (2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确. (3)求两种方案的机械效率之比?

初三物理功和机械效率经典练习题

吴老师物理辅导功和机械效率经典题集 1.(四川雅安)如图6所示,定滑轮重2N ,动滑轮重1N 。物体A 在拉力F 的作用下,1s 内将重为8N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了0.2m 。如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是 A .绳子自由端移动速度为0.6m/s B .滑轮组的机械效率为80% C .拉力F 的功率为1.8W D .拉力F 的大小为3n 2.(包头市)用图6所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0.1m ,所用时间为2s ,作用在绳子末端的拉力F 为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是( ) A.所做的有用功为1J B.动滑轮自重0.2N C.拉力F做功的功率为0.3W D.该滑轮组的机械效率为83.3% 3.(浙江绍兴)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物体速度v 与时间t 的关系如图乙所示。则第2秒末 时,物体处于__________状态,第6秒末到第9秒末,推力F 做功是_________焦耳。 4.(四川遂宁)某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图10中的甲、乙、丙所示。 (1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率 。 (2)填写实验3中的机械效率,比较第2次实验和第3次实验,可得结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用功 W 有/J 测力计 拉力F/N 测力计移动 距离S/m 总功 W 总/J 机械 效率η 1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1% 2 4 0.1 0.4 1.6 0. 3 0.48 83.3% 3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 F 图6

机械效率计算公式练习

机械效率计算公式练习 总 有W W = η 滑轮组机械效率的计算: η=G 物h/Fs η=G 物/nF η=G 物/(G 物+G 动) η=P 有用/P 总 1. 对计算公式的熟练应用。 例:某人在5s 内,用如图所示的滑轮组,将重为1280N 的物体匀速提升 1m 。已知动滑轮的总重为320N 。不计绳重和摩擦。 求:(1)人做功的功率P ;(2)滑轮组的机械效率η。 答案:(1)320w (2)80% 例:用如图所示的滑轮组,提起物重为2400N 的物体A ,使它以0.5m/s 的 速度匀速上升时,人对滑轮组做功的功率是1500W 。此时滑轮组的机械效率是 多少?用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ,人对绳竖直向上的拉力是1200N 。滑 轮组对重物B 做了多少功?(不考虑绳重和轴摩擦) 答案:(1)80% (2)6000J 例:工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。(不计绳重和摩擦) (1)物重G A =1800N 时,滑轮组的机械效率为80%,求:拉力F 的 大小; (2)物重G B =2400N 时,使物体匀速上升3m ,求:工人对滑轮组 做的功。 答案:(1)750N (2)8550J

2. 在水中的滑轮组效率的计算: 例:如图所示,现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m(未露出水面),已知每个滑轮重900N,不计水的阻力.求: (1)不计绳重和各种摩擦,滑轮组的机械效率多大? (2)若绳端拉力的功率为540W,则物体上升的速度为多大? (铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg)(5分) 答案:(1)85% (2)0.09m/s 3. 跟实际联系的机械效率的计算: 例:一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢,厢底 有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的 好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重,起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同 时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的 速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P1为10kW,动滑轮B的 机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人, 此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为 P2,动滑轮B的机械效率为η2。(不计绳重及滑轮摩擦,g取 10N/kg) 求:(1)η1∶η2; (2)拉力F2的功率P2。 答案:(1)17/10 (2)8500w

机械效率总复习题---经典题型总汇

机械效率总复习

1.某人用如图所示的滑轮组匀速提起260N的物体,所用的力为100N,物体提高1m。则下列说法中正确的是A.拉力做的有用功是100J B.拉力做的总功是260J C.滑轮组的机械效率是65% D.物体上升过程中动能转化为势能 2.下列说法正确的是 A.机械做功越快,机械效率就越高 B.做功时间越长,机械功率越大 C.功率大的机械比功率小的做功快 D.所有机械的机械效率都小于1 3.如图所示,重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N,为使物体匀 速移动,必须在绳端至少加60N的拉力。则滑轮组的机械效率η=________。若物体 上面再放一重为200N的物体A,那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加” “减小”“不变”) 4.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比 A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加 C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少 5.在不计绳重和摩擦的情况下,利用图示的甲、乙两装置,分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用、表示甲、乙两装置的机械效率,、表示拉力所做的功。 A., B., C., D.,6.程跃要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重20N,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中________滑轮组来提起重物(选填“a”、b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N,求出所选滑轮组的机械效率。

7.如图所示,小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时,滑轮 组的机械效率为75%,小民对地面的压力为F1;当提升物体B时,小民对地面的压力为F2。已知小 民的质量为65kg,物体A的质量为90kg,物体B的质量为50kg。假设在拉绳子的过程中,小民对 绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦。则F2:F1=________。 8.用滑轮组以不同速度匀运提升重物A,作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F, 如图所示,不计绳重和摩擦。当拉力F的功率为P1时,重物A以速度v1匀速上升h所用 的时间为t1;当拉力F的功率为P2时.重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2;当拉力F的功率为时,重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为 A. B. C.D. 9.在生产中,人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次科技活动中,某校物理小组的同学们分别用一轻质杠杆(不计杆重)、一只滑轮和一些细绳构成了如图所示的组合机械,其中O为支点,OA=3OB,他们发现使用组合机械可以更省力,如果提升G=90N的物体。在 不计滑轮重、杆重和绳重及部件间的摩擦时,拉力F= ________N。为了 测量这个组合机械的机械效率需要测量的物理量有(用文字和字母表示) ________;这个组合机械的机械效率为(用你选用的字母表示)η =________。 10.大军用某机械把500N的重物匀速提高0.5m,做的额外功是160J,则他做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少? 2.11.一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,已知绳的自由端拉力为25N。求:石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?J(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(、)

中考物理机械效率计算题

中考物理机械效率汇编 1.用图6所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N ,人用125N 的拉力向下拉动绳子,5s 内可使物体匀速上升2m 求: (1)拉力所做的功和拉力的功率; (2)滑轮组的机械效率. 2.如图所示为一起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流是5安。 (1) 如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。 (2) (2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1%)。 3.如图所示,工人用滑轮组提升重240N 的物体,所用的拉力为150N , 物体在5s 内匀速上升lm .求: (1)有用功; (2)滑轮组的机械效率; (3)拉力的功率. 5. 如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N 的货物提至高处,人对绳的拉力F 1为500N ,货物在1min 内匀速上升了5m 。 (1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N ,要把重物提升5m ,求拉力做的功。 6.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s 内将240N 的物体匀速提升2m ,已知工人的拉力为100N 不计绳重与摩擦阻力,求:(1)工人做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用此滑轮组匀速提升300N 的重物,拉力应为多大? 图22

7、 我省出现了百年不遇的特大旱灾,某校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kw 的抽水机, 把水抽到距水面10m 高的蓄水池中,抽水机30分钟刚好将容积为18m 3的蓄水池抽满,求:(1)抽水机对水做的功;(2)抽水机的效率;(3)同学们,水是生命之源,请你写出日常生活中的两项节水措施。 8. 在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图19所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V , 额定功率38kW ,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s ,把重物吊起20m .求: (1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.(2)电动机工作过程中,线圈产生的热量.(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t ? 9. 为了给蓄水塔抽水,新买了一单相螺杆自吸泵,其铭牌上的部分参数如下表:(吸程是指水泵到水面的 距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的,请你指出来,并通过计算加以说明. (2)该水泵连续正常抽水1h ,把水抽高了50m ,水泵对水做了多少功?此 时水泵的效率是多少? (g 取10N/kg) 10.如图所示,小明同学用动滑轮提升900N 的木箱,木箱以0.5m /s 的速度匀速上升2m ,所用拉力F 的大小为500N(不计绳重和摩擦). (1)拉力F 做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少? 11.滑轮组在建筑中应用广泛,如图15所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg 的重物提高5m ,所用的拉力是600N 。求: (1)该重物受到的重力; (2)工人通过滑轮组所做的有用功; (3)工人做的总功; (4)滑轮组的机械效率。 12.如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N 的箱 子匀速提升5m ,动滑轮的质量为8kg ,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg . 图15 题24图

最新机械效率知识点梳理与典型例题

机械效率知识点梳理与典型例题 一、知识梳理: (一、)正确理解有用功、额外功和总功 1、有用功:叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。 例如,你用滑轮组匀速提升重物时,W有用=Gh;又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时,W有用=fs。 2、额外功:叫额外功,通常是克服机械自重和摩擦所做的功。。 3、总功:叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs,既然是人做的功,那么这里的F就是人使用机械时所用的力,s是人的力所通过的距离。有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。 (二、)机械效率 1、定义:机械效率是,表达式= 。 由表达式可知:(1)总功一定时,机械做的有用功越多,或额外功越少,机械效率就越高。(2)当有用功一定时,机械所做的总功越少,或额外功越少,机械效率越高。 2. 机械效率是个比值,通常用百分数表示,由于使用任何机械都要做额外功,因此有用功总小于总功,所以总 l。 二、分类典型例题: 题型一:对有用功、额外功、总功的认识,并能利用机械效率公式进行简单的分析判断 例1:下列机械效率的说法正确的是() A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1 C.功率大的机械机械效率高 D.机械效率越高,有用功就越多 例2:各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同,不计绳重),产生额外功 最多的应是图。若钩码的质量为100g,在三种情况中均被提 高1m,各种情况机械做的有用功均为J,通过分析可判断 出图的机械效率最大。 例3:小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是() A、两个情形中,两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中,两人对水做的功都是总功 C、两个情形中,两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功 题型二:会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率 例1:一台起重机将重5000N的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是J,该起重机的机械效率是。

初中物理机械效率计算

精选 F 图20 1.用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ,已知拉力大小恒为60N , 方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg ,绳重和摩擦均不计。求: (1)物体所受重力; (2)该滑轮组在此过程中的机械效率(保留1位小数)。 答案:(6分) 解:(1)不计绳重及摩擦 F 拉=1/n ( G 物+G 动) G 物= n F 拉- G 动= n F 拉- m 动g=3×60N-3kg×10N/kg =150N 3分 (2)η=W 有用/W 总= G 物h/(FS )= G 物h/(Fnh )×100% =150N×2m/(60N×3×2m )×100% ≈83.3% 3分 2.装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物,所用的拉力F 为600N ,绳子自由端在50s 内被拉下2m ,在此过程中求: (1)拉力F 所做的功; (2)拉力F 功率; (3)滑轮组的机械效率。 答案:解:(1)W 总= FS = 600N ×2m = 1200J (2)P= W 总t = 1200J 50s = 24w (3)η= W 有W 总 = Gh W 总 = 1000N ×1m 1200J =83﹪ 3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。 某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。 (1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地 的接触面积共为1.ox 10-zmz,那么车对地面的压强多大? (2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。此时自 行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大? ⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。(所提 问题指代不明) 答案:

机械效率知识点梳理与典型例题

机械效率 一、知识梳理: (一、)正确理解有用功、额外功和总功 1、有用功:叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。 例如,你用滑轮组匀速提升重物时,W有用=Gh;又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时,W有用=fs。 2、额外功:叫额外功,通常是克服机械自重和摩擦所做的功。。 3、总功:叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs,既然是人做的功,那么这里的F就是人使用机械时所用的力,s是人的力所通过的距离。有用 功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。 说明:有时候额外功题目中已经忽略,则总功就等于有用功(在实际生活中不存在) 有用功和额外功并不一定是固定的,要根据事件的目的进行判定 (二、)机械效率 1、定义:机械效率是,表达式= = 。 由表达式可知:(1)总功一定时,机械做的有用功越多,或额外功越少,机械效率就越高。(2)当有用功一定时,机械所做的总功越少,或额外功越少,机械效率越高。 2. 机械效率是个比值,通常用百分数表示,由于使用任何机械都要做额外功,因此有用功总小于总功,所以总l。 二、分类典型例题: 题型一:对有用功、额外功、总功的认识,并能利用机械效率公式进行简单的分析判断 例1:下列机械效率的说法正确的是() A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1 C.功率大的机械机械效率高D.机械效率越高,有用功就越多 例2:各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同,不计绳重),产生额外功最 多的应是图。若钩码的质量为100g,在三种情况中均被提高 1m,各种情况机械做的有用功均为J,通过分析可判断出 图的机械效率最大。 例3:小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是() A、两个情形中,两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中,两人对水做的功都是总功 C、两个情形中,两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功 题型二:会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率(简单公式的运用)A、竖直方向

第五章 机械中的摩擦和机械效率

第五章机械中的摩擦和机械效率

§5-1研究机械中摩擦的目的 摩擦的二重性 研究目的:扬其利,避其害 研究内容:①常见运动副中的摩擦分析 ②考虑摩擦时机构的受力分析 ③机械效率的计算 ④“自锁” 现象的研究 摩擦三定律 §5-2运动副中的摩擦 1.移动副中的摩擦 1)移动副中摩擦力的确定 摩擦力 f N F ?=2121 21N :Q 一定,21N 只与运动副的形状有关 f :与配对材料,表面特性有关 有害:功率损耗,发热,效率下降,运动副元素受到磨损,降低零件的强度、机械的精度和工作寿命。 有利:利用摩擦来工作:带传动、摩擦离合器、制动器、工装夹具 本章研究内容只限于经典摩擦学范围(定性) 与载荷成正比 与名义接触面积无关 与速度无关 N 21 (法向反力) P (驱动力) f (摩擦力) Q (载荷) 1 2 R 21 V 21 φ ①对于平面 f Q F ?=21 ②对于槽面 Q f Q f f N F v ?=?=?? =θ sin 222121 ③对于圆柱面Q f F v ?=21 取)2 ~ 1(f f v π = 当量摩擦系数,显然大于平面

理论上,圆柱面当量摩擦系数v f 的选择(对于转动和移动均如此): 到此以后,不论何种摩擦系面, 摩擦力均可表示成载荷与当量摩擦系 数的乘积,即:v f Q F ?=21 关于当量摩擦系数v f : a) v f 是对研究问题方便所引入的物理 量,那么在研究不同摩擦表面的摩擦力时均使用v f Q F ?=21(与平面摩擦相同)。 b)必须注意引入v f 并非摩擦系数f 或者是当量载荷大小发生变化,实际是正反力大小随接触表面形状不同而改变。 c)槽面、圆柱面…摩擦力大于平面摩擦力(f 、Q 相同)即接触表面几何形状的改变可以使摩擦力大小发生变化(V 带传动、螺纹连接、摩擦轮传动……)。 2)移动副中总反力的确定及力分析(以斜面为例) 图示斜面上滑块上: - P :外力 - Q :载荷 -N :正反力 - F :摩擦力 - --+=N F R f N f N N F tg =?== 21 ? 力平衡条件:0=++- - - Q R P )(?α+?=tg Q P 结论:在含有移动副的机构考虑摩擦力的力分析中,只需要将反力- N 用与其偏移角? (摩擦角 非跑合轴,反力均匀 f f v 2 π = 跑合轴,反力按余弦分度 f f v π 4 = 大间距轴,点接触 f f f f v ≈+= 2 1 - Q - - -

机械效率三种计算

第3题图 第5题图 1. 几种常见简单机械效率的计算 课堂练习:1、 竖直上拉问题 1.用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物,当将一个重为1000N 的重物匀速提升2m 时,人站在地面上所用向下的拉力为300N ,若不计绳重和 摩擦,求该滑轮组所做的有用功和机械效率。 2.大军用某机械把500N 的重物匀速提高0.5m ,做的额外功是160J ,则他做的有用功、总功、机械效 率各是多少? 在10s 内把500N 的物体 , 80%的滑轮组 内绳的自由端移(2)人400N 的物5S 内竖 司机取来一套滑为8×104N ,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽 车时,汽车前进的速度为0.1m/s ,则司机做功的功 第4题图 第1题图 第6题图

第8题图 10.用如图5所示的机械拉着重500N 的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N ,绳子末端的水平拉力为50N ,则滑轮组的机械效率为多少? 11.如图所示,物体G 在拉力F 的作用下做匀速直 线运动,拉力做的功是600J ,物体向左移动了2m ,滑轮组的机械效率是80%,求: (1)额外功时多少?(2)拉力F 是多少 ?(3)物体所受摩擦力是多大 用斜面提高物体问题 13、在向车上装货物时,常常用木板搭个斜面,把货物推上去,这样可以省很多力。如图20所示,工人师傅用600N 的力沿着长4m 的斜面,将重1200N的货物推到高为1.5m的车上。 ①工人师傅做的有用功是多少?②工人师傅做的总功是多少? ③该斜面的机械效率是多少?④额外功多大?⑤货物收到的摩擦力多大?

机械效率实验题典型例题

机械效率实验题典型例题 1. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。 小杰和小华 各选取一种方法做实验。 (1) 小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。 他通过滑轮组 用3N 的拉 力F 将重4.8N 的物体匀速提升了 0.1m 的距离,此滑 轮组的机械效率为 。 (2) 小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图 中画出滑轮组的绕线 'On 图23 甲 图15 乙 2. 图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时,他用弹簧测 力计拉动绳子自 由端,将总重为 6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置,同时弹簧测力计从图中的 A ,位置匀速竖直上升到 B ,位置,在 这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为 F ,弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则: (1) _____________________________ 钩码上升的高度是 cm ; (2) ___________________________ 拉力F 做的功是 J ; (3) ____________________________ 滑轮组机械效率是 %。(结果保留一位小 数) 3?小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图 23所示 (1) 表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为 _ (2) _______________________________________ 根据另一组正确的 数据计算出的机械效率为 __________________________________ ;比较两次的机 实 物 I 物体上 拉 绳自由端 验次 重 升高度h/m 力F/N 上升距离s/m 械效率可以得出的结论是: _________________________ n 22乙 甲

机械效率计算题及答案

四.计算题 1、(2013四川自贡)如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m ,重物匀速上升了0.5m ,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg ). (1)按题意画出滑轮组的绕绳. (2)人所做功的功率多大? (3)被吊起的重物质量多大? 解:(1)根据n=3,即动滑轮上绳子段数是3股; 则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图: (2)∵W 总=FS=600N×1.5m=900J ; ∴P=W/t=900J/10s=90W . (3)∵S=nh ;∴n=S/h=15m/05m=3; 由η=G/nF 得:G=ηnF=70%×3×600N=1260N ; ∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg . 2.(2013乐山)某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N , g 取10N/kg 。不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。试求: (1)已知大理石的密度是2.8×103kg/m 3,每块大理石的体积是1.0×10-2m 3 ,则每块大理石的重力是多少? (2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理 石? (3)某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N 。则钢丝绳的 拉力的功率是多少? (1) 每块大理石重: N Kg N m m Kg Vg mg G 280/10100.1/108.23233=????===-ρ (2分) (2) 升降机一次能提起的大理石块数: 块每块大理石重量能提起的大理石总重量2028040020003=-?== N N N n (3) 钢丝绳端移动的距离:m m h s 451533=?== (1分) 把货物提升15 m 做的功:J m N Fs W 4 109452000?=?== (1分) 升降机的功率:w s J J t W P 150060109min 110944=?=?== (1分) 3.(2013扬州)(6分)工人用如图所示的装置将重物提高5m ,已知物重为800N ,人对绳的拉力 为500N 。 求此过程中: (1)做的做功。 (2)做的有用功。 (3)滑轮组的机械效率。

机械效率计算

机械效率专项计算 一、计算题 1、用如图15所示的滑轮组将重G=12N 的物体匀速提升20cm ,所用的拉力F=5N ,忽略摩擦阻力及绳重。求:(1)所做的有用功;(2)此时滑轮组的机械效率;(3)当改为提升27N 的重物时,该滑轮组的机械效率。 2、工人利用图示的滑轮组将重400N 的物体向上匀速提起2m .所用拉力为250N (1)滑轮组的机械效率是多少 不计绳重和摩擦,则动滑轮重为多少 (3)若用此滑轮组将重900N 的物体竖直向上匀速提升2m ,拉力在这一过程中所做的功是多少(不计绳重和摩擦力) 3、如下图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m ,物体重 ,汽车重G 车=3×104N ,汽车匀速拉绳子时的拉力 ,汽车受到的 阻力为车重的倍。求: … (1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功 (2)滑轮组的机械效率为多少(保留一位小数) (3)若汽车运动的速度为3m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间 (4)汽车牵引力为多少牵引力的功率为多少 4、如图所示,通过滑轮组用200N 的拉力在20s 内将重为480N 的物体匀速提高2m ,(不计绳重和摩擦),求: 4题图

(1)动滑轮重; (2)绳自由端的移动速度为多大 (3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大 5、如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N 的物体在10s内匀速升高,若不计摩擦和绳重.求: 、 (1)动滑轮总重是多少 (2)拉力F做功的功率是多少 (3)若该同学能够产生的最大拉力为500N,则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少 6、如图所示人用600N的力向下拉绳子的一端10s,使重物匀速上升了,已知滑轮组的机械效率为70%。求:(g取10N/Kg) (1)人的拉力的功率为多大 (2)被吊起的重物的质量为多大 (3) 当吊起物重为960N时,求绳端的拉力为多少牛 7、某型号挖掘机的质量3000kg,两履带与地面接触的总面积(如图甲);挖掘机在6s内将装满铲斗质量为的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m(如图乙)。(取g=10N/kg)求: (1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大 (2)挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,对泥土做多少功(假设每次都装满铲斗) ? (3)若发动机的总功率是20kw,挖泥过程中挖掘机的机械效率多大 8、在农村常有家庭挖井取水,小明同学某次 用如图甲所示的滑轮组提土时,将重为100N

机械效率典型练习题

图6 机械效率练习题 1.如图示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G 动小于乙物体的物重G ,则所用的拉力F 甲 F 乙,其机械效率η甲η乙.(选填 “>”、“<”或“=” ) 2.起重机械在四川汶川的救援过程中,发挥了重要的作用。如图6所示,吊臂上的滑 轮组,可用 F =104 N 的拉力将重为 2.4×104 N 的吊板提起,如果吊板被匀速提高 10 m 。 则拉力F 做功 J ,滑轮组的机械效率是 2. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N 的拉力使 2N 重的物体匀速上升,下面说法正确的是() A.滑轮组的机械效率是 83.3% B.滑轮组的机械效率是 66.7% C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 3、甲乙两机械,甲的机械效率是 70%、乙的机械效率是 50%,下列说法中正确的是( ) A 、使用甲机械做功省力 B 、甲机械做功快 C 、相同时间内,甲机械完成的功多 D 、乙机械的额外功在总功中占的比例大。 4、如图所示,物体重 180N ,动滑轮重20N ,绳重和摩擦不计 .在拉力F 的作用下,物体 正以0.1m/s 的速度匀速上升.求:(1)拉力F ;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率 . 5、用如图1所示滑轮组将重6×102N 的物体匀速提高 2m ,拉力所做的功为 2×103J ,所用的时间为 20s 。求: (1)有用功;(2)拉力的功率;(3)该滑轮组的机械效率。 6.某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N 的重物,所用的拉力 F 为300N ,绳子自由端被拉下 2m ,在此 过程中,求:①拉力F 所做的功;②滑轮组的机械效率; ③滑轮组中动滑轮的重(不计摩擦和绳重)。 ④如果重物是 800N ,要把重物提升 2m ,求机械效率 7、如图22所示装置,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为 800N 的货物提 至高处,人对绳的拉力 F 1为500N ,货物在1min 内匀速上升了 5m 。(可求5个物理量) (1)请在图上画出绳子的绕法;(2)求滑轮组的机械效率;(3)如果重物是600N ,要把重物提升 5m ,求拉力做的功。 8、如图所示,物体G 在拉力F 的作用下作匀速直线运动,拉力所做的功是 600J , 物体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是 80%,求: ⑴额外功时多少?⑵拉力F 是多少?⑶ 物体所受的摩擦力是多大? F G 图22

机械效率的典型例题

简单机械之机械效率计算 1、关于机械效率,下说法正确得就是:( ) A、机械效率总小于1;B、单位时间里做功越多得机械,机械效率越高; C、做功越多得机械,机械效率越高;D、省力越多得机械,机械效率越高。 2、为了提高滑轮组得机械效率,以下正确得就是:() A、以较快得速度匀速提升重物;B、以较慢得速度匀速提升重物; C、增加承担物重得绳子股数; D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中得摩擦; 3、某同学用动力臂就是阻力臂2倍得杠杆将重400N得石头抬高20cm,手向下压得力就是220N,手下降得高度就是_____cm,人做得功就是_____J,有用功就是_______J,这根杠杆得机械效率就是________ 4、用一动滑轮将重200N得砂子提到9m高得脚手架上,所用力就是120N,求有用功、总功机械效率各就是多少? 5、如图所示,为使重为1500N得物体匀速移动到长100m斜面得顶端,若斜面得高为10m、需用180N得推力,则这个斜面得机械效率就是多少? 常见得简单机械指滑轮、斜面与杠杆。而有关其机械效率得计算则就是九年级物理得难点与重点,也就是每年中考试卷得“常客”。为了帮助学生们破解难点,掌握重点,下面就按滑轮、斜面、杠杆得顺序,以典型题为例,分类讲解各类问题得求解方法。 一、滑轮 ㈠竖直提升重物得典型例题 例1.(2011江苏连云港,第29题)在小型建筑工地,常用简易得起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示得滑轮组。某次将总重G为4000N得砖块匀速吊运到高为10m得楼上,用时40s,卷扬机提供得拉力F为2500N。求在此过程中:(1)有用功;(2)拉力F得功与功率;(3)滑轮组得机械效率。 难点突破: 所谓“有用功”,就就是“对我们有用得功”。在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时,我们得目得都就是让重物升到我们所需得高度。所以有用功就应就是滑

机械效率练习题含答案

机械效率练习题1.用图1所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物 体匀速拉起? 图1 2.用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米,拉力做功200焦.不考虑绳重和一切摩擦.(1)求此时动滑轮的机械效率;(2)如果该动滑轮匀速提升200牛的重物,拉力的功率为11瓦,则重物上升的速度是多大? 图2 3.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体,滑轮组的机械效率为80%,在4s 内人用F=40N的力使绳端移动4m.(1)求出绳子的股数n;(2)算出有用功的大小和总功功率. 4.用1225牛向下的拉力,通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来.请画出这个滑轮组的装置图. 5.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.

图3 6.如图4用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少?(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少? 图4 7.如图5,用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米,拉力F 做的功为1280焦,(不计绳重和摩擦)求:(1)拉力的大小;(2)若动滑轮重为12牛,机械效率为多少? 8.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升?(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?当物体以0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大?(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少? 9.如图8,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G1与G2之比为2 :1,甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1 : 5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3 : 5(不计绳重与摩擦),求:1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比?(2)用在绳子自由端的拉力F1与F2之比? 参考答案: 1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)0.05m/s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 图略 5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)

功、功率、机械效率典型例题

功典型例题: 地面的摩擦力为5N ,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间 的摩擦,拉力F 做的功为( ) A . 50J B . 25J C . 100J D . 200J 【例6】A 、B 两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动, 如果B 的质量是A 的2倍, A 所受的外力是 B 的3倍,A 运动速度是B 的4倍,那么在相同的时间内,外力 对A 、B 两物体做功之比应是( ) A. 6: 1 B . 8: 1 C . 12: 1 D . 24: 1 【例7】 如图所示,用大小不变的力 F 把重1000N 的物体由图中 A 处沿水平面 AB 和长 10m 、高3m 的光滑斜面BC 匀速推至斜面顶端 C ,推力共做功4500J ,那么物体 【例8】 如图所示,一个重8N 的物体A 斜放在长2m 、高1m 的斜面上,用细绳跨过定滑轮 与重5N 的物体B 连起来.在B 的作用下,A 由斜面底端被匀速拉上顶端. 求:(1) 绳对A 的拉力大小.(2) A 所受的摩擦力大小.(3)拉力对A 做了多少功. 机械效率典型例题 经典练习: 1下列说法中正确的是 () (A )功率大的机械,机械效率一定高 【例1】 【例2】 【例3】 如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为 220N 的泥桶,动滑轮重为 20N , 不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重?若工人在 5s 内将绳子匀速向上拉 6m . 求:(1)泥桶上升的高度;(2)拉力做的功. 如图所示,水平地面上的物体在水平恒定拉力 F 的作用下,沿ABC 方向 做直线运动,已知 AB =BC .设AB 段是光滑的,拉力F 做功为 W 1 ; BC 段是粗糙的,拉力做功为 W 2,则W 和W 2的关系是( ) A . W 1 W 2 B . W W 2 C . 一个滑块质量2千克,在光滑斜面上由 知AB =40厘米,斜面对物体支持力是 程中,重力做功 _______ 焦,支持力做功 W i W 2 D .不能确 A 滑到 B ,如图所示.已 17 牛,在从A 到B 的过 【例5】 如图所示,在水平拉力 F 作用下,使重40N 的物体A 匀速移动 厂 ' $ 从B 被推到斜面顶端 C 时,推力做多少功 摩擦力为多大?水平面AB 长多少? ?物体在水平面上所受 (B )机械效率高的机械一定省力 5m ,物体A 受到

机械效率实验题典型例题

机械效率实验题典型例题 1.用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华 各选取一种方法做实验。 (1)小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组 用3N 的拉力F 将重4.8N 的物体匀速提升了0.1m 的距离,此滑轮组的机械效率为 。 (2 22乙 中画出滑轮组的绕线。 2.图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时,他用弹簧测 力计拉动绳子自由端,将总重为6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置,同时弹簧测力计从图中的A '位置匀速竖直上升到B '位置,在 这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F ,弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则: (1)钩码上升的高度是 cm ; (2)拉力F 做的功是 J ; (3)滑轮组机械效率是 %。(结果保留一位小数) 3.小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图23所示。 (1)表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为 。 (2)根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ;比较两次的机 图23 乙 甲 甲 图15 乙 0 N

(3)实验中拉动弹簧测力计时要注意 。 (4)小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象, 引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现 象,小刚让弹簧测力计静止下来读数,这样他测得的 机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,滑 轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 4.图19甲是小刚测动滑轮的机械效率的示 意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端, 将重为6N 钩码从A 位置匀速提升到B 位 置,同时弹簧测力计从图中的A ' 位置匀 速竖直上升到B ' 位置, 在这个过程中, 弹簧测力计对绳的拉力为F ,弹簧测力计 的示数如图18乙所示。则: (1) 弹簧测力计的示数是 N ; (2) 弹簧测力计移动的距离为 cm ; (3) 滑轮组做的有用功是 J 。 5.某学习小组要用实验研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影 响,他们用如图17所示的同一滑轮组进行了多组实验,通过实验得到了下表中的数据: 图18 甲 9 乙 0 N

机械效率计算公式练习

机械效率计算公式练习 总有 W W =η 滑轮组机械效率的计算: η=G 物h/Fs η=G 物/nF η=G 物/(G 物+G 动) η=P 有用/P 总 1. 对计算公式的熟练应用。 例:某人在5s 内,用如图所示的滑轮组,将重为1280N 的物体匀速提升 1m 。已知动滑轮的总重为320N 。不计绳重和摩擦。 求:(1)人做功的功率P ;(2)滑轮组的机械效率η。 答案:(1)320w (2)80% 例:用如图所示的滑轮组,提起物重为2400N 的物体A ,使它以0.5m/s 的 速度匀速上升时,人对滑轮组做功的功率是1500W 。此时滑轮组的机械效率是 多少?用此滑轮组提重物B 匀速上升2m ,人对绳竖直向上的拉力是1200N 。滑 轮组对重物B 做了多少功?(不考虑绳重和轴摩擦) 答案:(1)80% (2)6000J 例:工人用如图所示滑轮组匀速提升重物。(不计绳重和摩擦) (1)物重G A =1800N 时,滑轮组的机械效率为80%,求:拉力F 的 大小; (2)物重G B =2400N 时,使物体匀速上升3m ,求:工人对滑轮组 做的功。 答案:(1)750N (2)8550J

2. 在水中的滑轮组效率的计算: 例:如图所示,现将一重8100N的实心铝锭在水中匀速上提2m(未露出水面),已知每个滑轮重900N,不计水的阻力.求: (1)不计绳重和各种摩擦,滑轮组的机械效率多大? (2)若绳端拉力的功率为540W,则物体上升的速度为多大? (铝的密度是2.7×103kg/m3,g取10N/kg)(5分) 答案:(1)85% (2)0.09m/s 3. 跟实际联系的机械效率的计算: 例:一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢,厢底 有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的 好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重,起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同 时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的 速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P1为10kW,动滑轮B的 机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人, 此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为 P2,动滑轮B的机械效率为η2。(不计绳重及滑轮摩擦,g取 10N/kg) 求:(1)η1∶η2; (2)拉力F2的功率P2。 答案:(1)17/10 (2)8500w

相关文档
相关文档 最新文档