关于功、功率和机械效率的计算

关于功、功率和机械效率的计算一、利用滑轮组提升物体利用滑轮组提升物体，分三种情况：1理想情况：不计动滑轮重力、不计绳重和绳与轮之间的摩擦 2半理想情况：考虑动滑轮的重力，不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦 3实际情况：考虑动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮之间的摩擦(题目没有说明，表明要考虑) 【例】用如图所示的滑轮组提升重物，当作用在绳子自由端的拉力为100 N时，能匀速提起重力为240 N的物体，不计绳重和摩擦，求：(1)动滑轮重力为多少？(2)若绕绳能承受的最大拉力为200 N，则该滑轮组的最大机械效率为多大？【练习】1、用如图所示的滑轮组提升货物，动滑轮重40 N，货物重360 N，货物上升速度是0.3 m/s，拉力F的功率是180 W(不计绳重)。求：(1)滑轮组的机械效率。(2)货物上升3 m的过程中，克服摩擦力做的功。二、利用滑轮组水平拉物体例(2014，德阳)如图所示，在20 N的水平拉力F作用下，重200 N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48 N，则滑轮组的机械效率为_ _；若物体的速度为0.2 m/s，则1 min内拉力做的功为_ _ J。练习1、(2014，池州模拟)一辆质量是3.5 103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1103 N，汽车沿水平方向匀速移动了2 m，滑轮组的机械效率为90%。求：(1)拉力F做的总功。(2)有用功为多大？(3)汽车受到的阻力大小。三、利用斜面提升物体利用斜面提升物体分两种情况：1理想情况：不考虑机械自重和摩擦，沿斜面拉上去所做的功Fs等于直接搬上去所做的功Gh，即FsGh。2非理想情况：考虑机械自重及摩擦，W有Gh，W总Fs，W额fs，。【对应练习】已知斜面倾角为30，斜面高为2 m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300 N，绳重不计。求：(1)小兵对木箱做的有用功。(2)斜面的机械效率。(3)斜面对物体施加的摩擦力。四、综合提升：1如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。利用这个装置将重为100N 的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为_W，该装置的机械效率为_。2（8分）2017年5月荆州市申办2019年湖北省园博会获得成功，届时美丽的纪南生态文化旅游区内又将增加一道美丽的风景如图所示，是旅游区内某工地工人用汽车通过滑轮组将深井中的重物A 拉至井口的装置图已知井深15m，汽车重G 车=4104N，车轮与地面的总接触面积为160cm2，汽车受到地面对它的阻力是车重的0.1 倍，重物A 重GA=7.2103N现在汽车向右匀速运动使重物A 以0.5m/s 的速度匀速上升，汽车拉绳子的力为F，此时滑轮组的机械效率为80%求：（1）将重物A 从井底拉至井口需要多长时间？（2）汽车对水平地面的压强是多少？（3）此时汽车拉绳子的力F是多少？（4）使汽车前进的牵引力做功的功率是多少？3、如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件. 己知工件重4000N，每个滑轮重500N，声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，水=1.0103kg/m3) （1）求工件在水下的深度；（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；（3）当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500N，求工件的体积；（4）不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率（结果在小数点后保留一位数字）.4、如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变，电动机线圈电阻为1，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中，电路中的电流为20A，动滑轮的机械效率为80%（g=10Nkg）。则