机械效率专题复习

1、机械效率有用功的理解：若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。设重物的重力为G ，提升的高度为 h ，则 W Gh 有用 =；如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。设摩擦力为?，物体移动的距离为s ，则 s W f 有用 =。额外功的理解：是指对人们无用但又不得不额外做的功。由于滑轮与轴之间和绳与滑轮之间的摩擦以及机械的自重（如动滑轮重、装物品的篮子、袋子）总是客观存在的，因此额外功总是不可避免的。总功的理解：总功是人们作用在机械上的动力所做的功。设动力为F ，动力使物体移动的距离为s ，则 W Fs 总 =；如果动力对

2、机械做功的功率为P ，做功的时间为 t ，则 W Pt 总=。或 W W W 总有用额外 =+（Fv tW P =） 如果使用滑轮组提升重物时，若重物升高h ，承拉重物的绳的股数是 n 股，则绳自由端移动的距离 s 绳=nh，动力作用的绳端移动的速度是重物上升速度的 n 倍。如果使用滑轮组沿水平方向拉物体时，若物体移动 s 物，随担物体与水平面间的摩擦力的绳的股数是 n 股，则绳自由端移动的距离 s 绳=ns 物，动力作用的绳端移动的速度是物体移动速度的 n 倍。注意审题审清题中所已知量是物体的量，还是绳子端的量。公式：竖直方向方向滑轮组：拉力 F G 动+(G 物 1ns 绳=nh 绳 =n

3、物 nFG Fs Gh W W =总有用 水平方向放置滑轮组：拉力 F =f 1ns 绳=ns 物 绳=n物 nF f Fs fs W W =总有用 打捞问题： 拉力 F 浮 F G 动+(G 物 1ns 绳=nh 绳 =n物 nFF G Fs h F G W W 浮）（浮）（总有用=练习：（ g 10N/kg）1、工人用如图 1 所示的滑轮组提升重物，在 10s 内将质量为 100kg 的物体匀速提升 2m ，已知动滑轮重 440N 。（不计摩擦和绳重）求（ 1）绳子自由端被拉的距离；工人向下的拉力；（2）工人所做的有用功和总功；（3）工人做功的功率；（4）滑轮组的机械效率2、某人用图 2

4、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）拉力所做的功；（ 2）滑轮组的机械效率；（ 3）滑轮组中动滑轮的重量（不计摩擦和绳重）。3、某建筑工地上，工人用如图所示的动滑轮将重450N 的物体匀速竖直提升了 6m ，若已知动滑轮此时的机械效率为90%请计算：（1）工人提升重物所做的有用功是多少？（ 2）工人提升重物所做的总功是多少？ （3）绳子自由端所受拉力和滑轮重力分别是多少？4、如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形某次操作中，工人用 400N 的拉力 F 在 1 分钟内将总重为 900N 的泥土匀

5、速提升5m 在这段时间内：（1）拉力 F 所做的有用功是多少？（2）拉力 F 做功的功率是多少？（3）动滑轮重力是多少？（4）滑轮组的机械效率是多大？图 15、如图所示，用一电动机通过滑轮组匀速提升一重 G=3000N 的货物，货物在 t=6s 时间内上升高度为 h=1m，电动机对绳的拉力 F=1200N，不计绳重和一切摩擦，求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机输出的总功率是多少？（3）如果要匀速提起5400N 的货物，电动机对绳的拉力为多大？6、在新农村建设中，为将批建材运到 10 m 高的施工处，工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N ，工人每次匀速提升一箱重4

6、00N 的建材，不计绳重和摩擦。试问：（1）每次提升建材时的有用功、额外功各是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少?（3）为加快施工进度，张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。为了安全，改装后每次可吊起四箱建材，建材匀速上升时的速度为 0.4m/s。仓库中现有两台电动机，型号分别为“220V0.8kW ”、 “ 220V 3kW ，”请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。7、图 8 是提升货物的某升降机示意图。货厢内所装货物的重力是6000 N，货厢的重力是 1800 N ，若不计钢丝绳和，不计摩擦，动滑轮的质量是20kg 。试求：（1）在匀速提升中，若货物与货厢底部的接触面积是

7、2 m2，则货物对货厢底部的压强是多少 ?（2）在匀速提升中，钢丝绳上的拉力是多少?（3）若升降机在 30s 内将货厢和货物匀速提升 6 m，则钢丝绳自由端拉力的功率是多少 ? 钢丝绳上的拉力的机械效率是多少？货箱 货物 电动机8、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：（1）电动机所施加的拉力F 做的功是多少？（2）电动机所施加的拉力F 是多少？（3）电动机线圈电阻的发热功率

8、是多少？（4）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。9、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为 2000N 的物体在 3s 内沿水平方向匀速移动了 6m ，若 A 所受地面的摩擦力 f=600N, 小强所用拉力 F=250N。求：（ 1） 该装置的机械效率 （ 2）拉力 F 的功率10、如图所示，一个质量60kg 的物块，通过滑轮组在30N 水平拉力作用下以0.2m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1 倍（ g 取 10N/kg ）求：（ 1）物块受到的滑动摩擦力大小是多少？（2）拉力F 的功率是多少？（ 3）该滑轮组的机械效率是多少？1

9、1、工人利用如图的斜面，把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s ，沿斜面向上的推力为300N 斜面长 10m ，高 5m g 取10N/kg求：（ 1）货物所受重力是多少？（2）推力做的功（ 3）斜面的机械效率12、斜面长 S=10m，高 h=4m用沿斜面方向的推力 F ，将一个重 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功 100J 。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13、小明用 100N 的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m ，杠杆的另一端将320N 的重物提高了 0.5m

10、 。求：(1 他做的有用功 (2 小明做的总功 (3 杠杆的机械效率14、利用如图所示装置将重为200N 的物体 A 匀速从斜面的底端拉到顶端已知斜面的长是5m ，高是 2m ，拉力 F=100N；求（1）在此过程中所做的有用功（2）该装置的机械效率打捞问题1、如图所示，重物A 是体积为 10dm 3，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。若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡，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）若实际所用拉力为400N ，此时该滑轮的效率是多少？（g 10N/kg）2、如

11、图 11 所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为 8g/cm3, 水桶质量为 4Kg ，水桶容积为 20L 。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为 F=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是 1.0 103 Kg/m3，g 取 10N/Kg. 试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s 的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？3、利用如图 2 所示的装置，把体积为擦，设石块的两个上升过程都是匀速） 。求： ，密度为 的薄石块从水面下 2m 处拉出水面后，

12、再提升了 5m，共用时间 10s，动滑轮重为 20N（不计绳子与滑轮间的摩 （ 1）在整个过程中拉力 F 的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面 前浮力的大小保持不变） 。 （ 2）石块离开水面后提升 5m 过程中，这个装置的机械效率是多少？ 4、如图 4 所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为 下提起，已知圆柱体的密度为 ，水的密度为 、高为 2m 的实心圆柱体从水 ，滑轮组的机 械效率是 70%。 （g 取 10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求： （1）圆柱体在水中所受的浮力。 （ 2）若圆柱体从 H16m 深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力 F 所 做的功。 （ 3）如果绕在滑轮组上的绳子