机械中的摩擦和机械效率

机械中的机

内容

概述

运动副中的摩擦和计及摩擦时的力分析

机械的效率和自锁

重点

运动副摩擦分析及其在简单机构力分析中的应用；机械效率以及自锁条件。

令>

§1概述

摩擦是影响机器工作性能的重要物理现象

摩擦导致：1?磨损

零件强度下降-?寿命下降

运动副间隙增大T传动精度下降

2.机械效率降低

3.发热

运动副间隙变小T卡死

措施：滚动代替滑动选用优质润滑油选用耐磨材料…

应用：皮带传动摩擦轮传动摩擦离合器制动器夹摩擦是通过运动副对整个机器工作性能发生影响的

R 21 一总反力

(P —摩擦角

总皮力与法线方向所夹的锐角不变

自锁条件

P < F 21静止的滑块仍然静止=> 自锁

P = F ?sW0 F2\=Nu ?f = Fcos/3?tg(p

sin B

c

R 哄=tgp -tg(p

=

结论：当P<(p 时，不论F 多大，也无法使滑块

§2运动副中的摩擦和自锁

< 令 >

」、平面移动副的摩擦 力分析总仏+曲

堆亠=3

R21

N21

自锁条件|B

2

< 令>

R21R21F

V12 \

\

2

\自锁（边界情况）自锁

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?

滑轮组及斜面及机械效率

《滑轮组及斜面的机械效率》重难点精讲 一、滑轮组 1.定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 2.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向，但费距离。 3.理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=n 1 G 。 只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=n 1 (G 物+G 动) 绳子自由端移动距离s 是重物移动的距离h 的n 倍即s=nh 4.组装滑轮组方法：首先根据公式n= F G 或n=F )动G +物(G 求出绳子的股数n ； 确定动滑轮的个数（n 为偶数时动滑轮个数为 2n ,n 为奇数时动滑轮个数为2 1 n ；根据一动配一定，偶数减一定，变向加一定确定定滑轮的个数；最后根据“奇拴动偶拴定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮。 二、机械效率： 1.有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W 有用 ＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 斜面：W 有用 = Gh 2.额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W 额 = W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额 =f L 3.总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总 =W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总 = fL+Gh=FL 4.机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 ③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。 ④提高机械效率的方法：减小机械（动滑轮及绳子）自重、减小机件间的摩擦，增大重物。 典型例题精析： 例：1．利用一个动滑轮将重70N 的物体匀速提高6m ，设动滑轮重10N ，绳重和摩 擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个 滑轮组的机械效率是___________。 2．如图1所示，物重40N ，滑轮重10N ，用力F 匀速向上提起重物时，拉力F 的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。（绳重和摩擦不计） 3．如图3所示，物体A 的质量是100kg ，在力F 的作用下物体以0．5m/s 的速度沿水平方向匀速前进。若A 与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s 内拉力的有用功是______J ，拉力F 是______N 。（g 取10N/kg ） 4．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G 1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G 2的重物（G 1> G 2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等） 点拨：题1、2可根据公式直接直接代入对应数据求值；题3中注意有用功为克服摩擦力做的功；题4中甲乙两滑轮组W 额相等，同时增加重物可提高滑轮组效率。 η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF =

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

滑轮和斜面的机械效率专题+经典习题

滑轮和斜面的机械效率 一、探究影响滑轮组机械效率的因素 滑轮组的机械效率（不计摩擦） 物 轮 轮 物 物 轮 物 物 额外 有用 有用 总 有用 G G G G G h G h G h G W W W W W + = + = + = + = = 1 1 η 因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关： （1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多； （2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高 例1．（2010安顺）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： (1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据? (2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计? (3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么? (4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例) 例题2．（09黔东南州）在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图9是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。 (1）由表中数据可计算出，滑 轮组对钩码做的有用功为 0.1J，人做的总功为______J。 (2）对以上两个计算结果进行 比较，其不合理之处是 ______________；结合弹簧测 力计放大图，可知小强的错误 是_____________________。 (3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为______________。 例题3．(2010济宁)某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实 验数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 ________________________________________有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与物理量次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1

机械效率计算题专题

机械效率计算题专题 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

机械效率计算专题 1.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？ 2．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 3．用图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． 4．湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速 拉下4m，求：(g取10N／kg)(1)提升前货物静止在地面上，与地 面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．(2)提升时绳子自由端 的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率． 5．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。 6．如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F， 将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程 中物体克服摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小． 7.如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物 体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力 为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少（ 2）若物体的速度为s,则1min内拉力做的功为多少（ 3）拉力的功率是多少 8.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倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：

滑轮与斜面机械效率题

精心整理 精心整理 一、滑轮和滑轮组 定滑轮——它的特点是提升重物时自身不上升。它相当于等臂杠杆，不省力，也不费力，但能改变力的方向。 动滑轮——它的特点是与重物一起升降。一般说动滑轮能省力，但费距离。但这与动滑轮的用法有关。 滑轮组——综合了定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又可以改变力的方向。但是，任何机械都不省功！ 定滑轮动滑轮滑轮组绕法示例滑轮组绕法练习 题型一：滑轮----竖直方向上提升问题 1、如图所示，物体A 重20N ，滑轮重1N ，绳重不计，弹簧秤示数为25N ，则物体B 的重为2 3、若第11A 、2与地340N ，45A.100NB.200NC.50ND.150N 第1题第2题第3题第4题第5 题型一：滑轮组竖直放置（克服物体重力做功为有用功） 1、用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150N 时，绳端所用的拉力是60N ，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N 时，10s 内重物被匀速提高2m 时，绳端拉力做功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多

少？ 2、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）求： （1）所需拉力为多大（2）绳子自由端移动的速度（3）动滑轮的总重。 3、如图11所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实 心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动 滑轮重，要保持平衡，（g=10N／kg）求：（1）作用于绳端的拉力F 是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若 11 实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？ 题型二：滑轮组水平放置（克服物体受到地面对它的摩擦力做功为有用功） 1、如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（ 物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少？（3）拉力的功率是多少？ 2、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，g取10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？ 题型三：斜面的机械效率（克服物体重力做功为有用功） 1、如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小． 2、如图所示装置将重为150N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已 精心整理

机械效率计算

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： （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？ 4题图 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？

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

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？

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：

滑轮组机械效率 计算题

1、如图所示，现将重为5N的物体A沿长，高的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求： （1）物体A从底端到顶端的平均速度； （2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率； （3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数） 2、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离地面4 m高的砌墙处，所用拉力为200 N，时间为20 s，这次提升砖块过程中：(计算结果保留一位小数) 求:(1) 利用此滑轮组做的有用功； (2)工人做的总功； （3）工人做功的功率； (4)该滑轮组的机械效率。 3、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的土以s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求： （1）拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的大小．

4、“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。(g取10N／kg) (1)现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。已知：AO=10m，OB=50m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O多远的地方? (2)若“塔吊”20s内将质量为的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少? 5、如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。求： ⑴物体乙受到的重力G乙。 ⑵若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。此时地面对人的支持力F3。

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。

滑轮斜面机械效率计算题

用滑轮组匀速提升1400N的物体，绳子自由端的拉力是400N，拉力的功率是800W，滑轮组的机械效率是70%．求 （1）重物上升的速度． （2）若用此滑轮组提升1900N的物体，每段绳子承担的力是多少？（不计绳子和滑轮组的摩擦） 5．（2006?通州区一模）用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%．不计摩擦和绳重．求：（1）重物上升的速度； （2）如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？ 6．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）动滑轮上绳子的段数； （2）重物上升的速度； （3）如果使用这个滑轮组匀速提升3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？

7．（2014?阜宁县校级模拟）用滑轮组匀速提升重为1000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，不计摩擦和绳重． （1）求重物上升的速度． （2 ）如果使用这个滑轮组匀速提升重为2000N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？机械效率是多少？ 8．用滑轮组提升重2000N的物体，作用在绳子上的拉力大小为625N，拉力做功的功率是1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）重物上升的速度； （2）使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，每段绳子承担的力是多少？ （3）匀速提升重3500N的物体时，此滑轮组的机械效率是多少？ 9．（2011?阜新）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车．求： （1）该斜面的机械效率是多少？ （2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？

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

滑轮斜面机械效率计算题

4．用滑轮组匀速提升1400N的物体，绳子自由端的拉力是400N，拉力的功率是800W，滑轮组的机械效率是70%．求 （1）重物上升的速度． （2）若用此滑轮组提升1900N的物体，每段绳子承担的力是多少？（不计绳子和滑轮组的摩擦） 5．（2006?通州区一模）用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%．不计摩擦和绳重．求：（1）重物上升的速度； （2）如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？ 6．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）动滑轮上绳子的段数； （2）重物上升的速度； （3）如果使用这个滑轮组匀速提升3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？

7．（2014?阜宁县校级模拟）用滑轮组匀速提升重为1000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，不计摩擦和绳重． （1）求重物上升的速度． （2 ）如果使用这个滑轮组匀速提升重为2000N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？机械效率是多少？ 8．用滑轮组提升重2000N的物体，作用在绳子上的拉力大小为625N，拉力做功的功率是1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）重物上升的速度； （2）使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，每段绳子承担的力是多少？ （3）匀速提升重3500N的物体时，此滑轮组的机械效率是多少？ 9．（2011?阜新）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车．求： （1）该斜面的机械效率是多少？ （2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？

机械效率计算

典型计算公式 基础过关： 1．大军用某机械将一500N 的重物匀速提高1m ，做的额外功是100J ，则他做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？ 2、某人用图中的滑轮组提升重G=100N 的物体，所用拉力F=60N,使其匀速上升1m,求：拉力做的有用功、总功及滑轮组的机械效率 3．如图所示的滑轮组把200牛的重物匀速拉到10米高的楼房顶部，在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛，已知动滑轮重50N ，求：总功、有用功、额外功、克服动滑轮重所做的功、克服摩擦所做的功、机械效率 竖直使用滑轮组（图1）： F G F G F G W W _____ ____ ___物物物总 有用＝ = ?= = η____ _______________＋＋＝物物动有用有用总有用G h h G W W W W W = =+=如不计绳重和摩擦，有： F F f f W W ____ ______________= ?== 总 有用＝ η已知G 物 G 动 h （物体被提升的高度） v 物 v 绳 n F s （拉力作用点（绳端）通过的距离） 水平使用滑轮组（图2）： 图1 F ____功 ____功 ____功 图2 F ___功 斜面： ___ ___= 总 有用＝W W ηf ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度 斜面机械效率问题（图3）： __ _________ f W W W W W +== += 额外 有用有用总 有用＝ η图3 L h F ______＝有用P ______ ＝总P h ____s ＝物 绳v v ___=已知G 物 F s v 物 v 绳 n f （物体受到的摩擦力） L （物体被拉动的距离） L ____s ＝物 绳v v ___=______＝有用P ______ ＝总P

中考科学复习练习滑轮组斜面的机械效率训练无答案

机械效率 功的原理 1．内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 2．说明： ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时， 人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。 如：滑轮 ①理想滑轮：不计滑轮重和摩擦； ②理想滑轮遵从功的原理； ③理想滑轮公式：FS=Gh 其中：F=G/2 S=2h F：拉力；S：绳端移动的距离；G：物重；h：物体上升高度。 如果滑轮重G轮与物体间的摩擦为f，则：FS=fS+(G物+G轮)h；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。 机械效率 1．机械效率：定义：机械产生的总功的利用率，即有用功跟总功的比值 公式： 2．有用功：定义：对人们有用的功。 公式：滑轮：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额= ηW总斜面：W有用=Gh 3．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=fL 4．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η斜面：W总= fL+Gh=FL 斜面：定滑轮：动滑轮： 滑轮组： 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦 机械效率与机械省力与否、做功的多少无关 与功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功 1、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

机械效率计算

滑轮组机械效率计算中的问题 在滑轮组机械效率计算的学习中，多数同学存在下列两个问题： （一）有用功、额外功的概念含糊不清 由于课本中的例题、习题及课外练习题，大都以滑轮组匀速提升重物来计算机械效率，因而许多同学不加思索，以为克服重力所做的功Gh就是有用功，一但题型变化，便束手无策。 有用功：是为了某种目的需要，无论采取哪种方法都必须做的功。 额外功：是并非需要，但不得不做的功。 因此，在确定有用功、额外功（或总功）时，要看是哪种目的，不能盲目照仿。 例1. 如图1所示，用一滑轮组拉着重的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受阻力是车重的0.03倍，绳自由端的拉力为1000N，当汽车前进1m时，求： 图1 （1）滑轮组的机械效率； （2）额外功的大小。 解析：（1）目的：是拉汽车匀速前进。无论采用什么方法，都必须克服汽车阻力做功，因而克服汽车阻力做的功是有用功。 F拉绳的自由端做的功，是采用机械（滑轮组）时所做的功，是总功

（2） 这个功是克服滑轮摩擦所做的功，不需要，但只要采用滑轮组，就不得不做的功。 （二）误以为同一滑轮组的机械效率不变 用同一滑轮拉不同的物体，由于有用功和总功的比例不同，因而机械效率就不同。 例2. 用如图2所示的滑轮组匀速提升重120N的重物，绳自由端的拉力F为50N （绳重不计，滑轮间摩擦不计）。 求：（1）滑轮组机械效率； （2）若用此滑轮组匀速提升270N的重物时，绳自由端的拉力应为多大？ 解析：（1）目的：提升重物，设重物匀速升高hm，则有用功 为。 图2 （2）错解： 由 即：

认为机械效率不变的原因，仍是没有弄清哪是有用功，哪是额外功。 目的：提升270N的重物。 本例中由于滑轮的摩擦、绳重不计，额外功只有克服滑轮重所做的功，前后两次提升重物不同，有用功不同，但额外功相同，因而总功不同。 （2）正解1： 当用此滑轮组提升的重物时，三段绳承担的 总重为。 所以绳自由端拉力（2）正解2：当用此滑轮组提升的重物时

滑轮斜面机械效率讲义

课题 滑轮斜面机械效率 教学目标 1、了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆， 2、了解滑轮组及其工作原理 3、理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效 率 重点、难点 1.定滑轮、动滑轮、滑轮组的工作原理 2理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率 考点及考试要求 教学内容 知识点一：功 1知识梳理 1．滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。 2．定滑轮： （1）本质是一个等臂杠杆，在不计摩擦时 F1=F2，计摩擦时F1≠F2（动 力F1还要克服摩擦力） （2）定滑轮可以改变力的作用方向，但不省力。 （3）定滑轮两侧的绳子所受拉力永远一样大。 （4）对于任何滑轮，在不计摩擦时候，拉同一物体，不同角度拉力一样 大。 3．动滑轮： （1）本质是一个动力臂＝阻力臂×2的省力杠杆。 （2）能省一半力，但不能改变力的作用方向。 （3）常用等式 (不计摩擦时)2F=G 物+G 动 S=2h 4．滑轮组： （1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。 （2）使用滑轮组虽然省力，但是费距离。 （3）使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一。 （4）常用等式 （不计摩擦时）F=n G G ) (轮物 S=nh 组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮 5．斜面 （1）斜面也是简单机械的一种，日常所见的盘山公路、螺丝截面、车厢上货的斜板、斧头的刃面等都是斜面。 （2）斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力，但费距离。 1、利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则： W 有＝FL ＝Gh